Коллимационная ошибка как исправить

Поверка коллимационной ошибки

Вновь будем излагать суть поверки по приведенной выше схеме. В теодолите должно выполняться условие перпендикулярности визирной оси WW₁ и оси вращения трубы (WW₁^HH₁).

Схематично это условие показано на рис.5.12, а.

Откуда следует, что

В случае невыполнения условия производят исправление положения визирной оси. Для этого вычисляют правильный отсчет М

устанавливают его на лимбе наводящим винтом алидады, следя в микроскоп за отсчетом. При этом крест нитей уйдет с точки. Тогда, действуя боковыми исправительными винтами сетки нитей, вновь возвращают крест сетки нитей на точку. После этого поверку и исп­равление коллимационной ошибки повторяют, пока она не станет удов­летворять допуску: ‌ с ‌ ≤ 2t .

Замечание. Из формулы (26) следует, что коллимацион­ная ошибка автоматически исключается, если из 2-х отсчетов при КЛи КП брать среднее арифметическое.

5.8. Поверка перпендикулярности оси вращения трубы и оси вра­щения теодолита

В теодолите требуется выполнение условия перпендикулярности оси вращения трубы НН₁ к оси вращения теодолита ZZ₁ (HH₁^ZZ₁). Схематично это условие показано на рис.5.13,а.

Невыполнение этого условия не позволяет добиваться вертикаль­ности коллимационных плоскостей Р и Q (рис.5.3), что в свою оче­редь приведет к искажению отсчетов по лимбу.

В современных теодолитах выполнение этого условия гарантиру­ется заводом-изготовителем. Если условие оказалось все же нарушен­ным, то исправление его производят в специальных мастерских.

Замечание. При невыполнении этого условия, как и в случае с коллимационной ошибкой, можно найти правильный отсчет М по формуле

Другими словами, наблюдения при двух положениях теодолита (КП и КЛ) и применение формулы (27) позволяет автоматически и полностью иск­лючить влияние этой погрешности.

Поверка сетки нитей

В теодолите требуется выполнение условия перпендикулярности средней нити сетки к оси вращения теодолита (рис.5.14, а).

Невыполнение этого условия приводит к перекосу сетки ни­тей, что затрудняет наведение трубы на точки местности, вехи и рей­ки.

Отклонение точки А от нити допускается не более 1/3 ширины биссектора (двойной нити).

Исправление перекоса производится поворотом сетки нитей.

Замечание. При проведении поверок теодолита, за иск­лючением поверки цилиндрического уровня, приведение оси вращения теодолита в вертикальное положение не требуется. Все поверки являются независимыми друг от друга, поэтому порядок их выполнения не является существенным. Однако после поверки сетки нитей следует еще раз повторить поверку коллимационной ошибки или проводить ее вообще последней.

Источник

Коллимационная ошибка

Оптическая ось прибора — это прямая, проходящая через оптические центры окуляра и объектива. Зрительная ось это прямая, проходящая через оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей. Сетка нитей — это лазерная гравировка на круглом стёклышке, которое располагается между объективом и окуляром в непосредственной близости от окуляра (см. рисунок). Стёклышко с сеткой нитей закрепляется в приборе посредством 4-х юстировочных винтов. Из этого следует вывод, что угол между оптической и визирной осями возникает вследствие линейного смещения сетки нитей. В среднем, расстояние от объектива зрительной трубы до сетки нитей в приборах составляет около 15 см. Соответственно, для того, чтобы получился угол в 1” (что соответствует 2С = 2”) достаточно сместить сетку нитей на величину около 0,001 мм. Смещение с таким числовым порядком возможно как следствие незначительного физического воздействия, так и под влиянием перепада температур (особенно в зимнее время при перемещении прибора из тёплого помещения на уличный холод). Поверка двойной коллимационной ошибки осуществляется путём наведения прибора на одну и ту же точку при круге «право» и при круге «лево». Результат вычисляется по формуле:

где: КП — отсчёт по горизонтальному кругу при наведении на точку при круге «право»; КЛ — отсчёт по горизонтальному кругу при наведении на точку при круге «лево»; 2С — двойная коллимационная ошибка.

Допустимое значение двойной коллимационной ошибки рассчитывается исходя из точностных характеристик прибора и составляет двойное значение СКО измерения горизонтального угла (для прибора с СКО измерения горизонтального угла 5” допустимое значение 2С будет 10”).

Исправляется передвижением сетки нитей посредством зажимных винтов. При работе с инструментом возможно исключить влияние коллимационной ошибки за счёт наблюдения при разном положении вертикального круга. Среднее из двух наблюдений будет свободно от коллимации. У больших неподвижных инструментов её определяют при помощи горизонтальных коллиматоров.

Связанные понятия

Асфери́ческими называют линзы, одна или обе поверхности которых не являются сферическими.

Источник

Коллимационная ошибка и ее исправление

Коллимационная ошибка, угол между оптической и геометрической осями зрительной трубы. Исправляется или передвижением сети нитей или чаще перекладыванием инструмента, отчего К. ошибка меняет свой знак, и среднее из двух наблюдений будет свободно от нее. У больших неподвижных инструментов ее определяют при помощи горизонт. коллиматоров.

25. Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита.

При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами.

Приведя с помощью уровня и подъемных винтов (у теодолитов Т30 и 2Т30 один цилиндрический уровень, которым пользуются при измерении горизонтальных и вертикальных углов) ось вращения теодолита в отвесное положение, наблюдают любую неподвижную и хорошо видимую точку при Л и П, производят отсчеты по вертикальному кругу и вычисляют значения места нуля по формулам

При выполнении проверки необходимо наблюдать две различные точки. Из наблюдений вычисляют значение места нуля для каждой точки. Из полученных результатов, если они различаются не более чем на величину двойной точности прибора, образуют среднее арифметическое, которое принимается как окончательное значение места нуля. Для сведения места нуля к 0° удобнее всего при Л навести трубу на любую точку. Взять отсчет по вертикальному кругу Л, и, вращением наводящего винта трубы, установить на вертикальном круге отсчет, равный Л- МО. При этом центр сетки сместится по вертикали с наблюдаемой точки. Его необходимо вернуть на точку, действуя вертикальными исправительными винтами сетки, предварительно слегка ослабив боковые исправительные винты. Проверку следует повторить. После выполнения условия проверки все исправительные винты сетки должны быть затянуты и предохранительный колпачок, закрывающий доступ к юстировочным винтам сетки, должен быть навинчен на трубу.

Источник

Поверка коллимационной ошибки

Условие. Визирная ось WW’ должна быть перпенди­кулярна к оси вращения трубы НН’ (рис. 1.6).

При соблюдении этого условия визирная ось WW¢ при враще­нии трубы образует коллимационную плоскостьРР’ (рис. 1.6). Если данное условие не выполняется, то визирная ось при враще­нии трубы образует с плоскостью РР’ угол, который называется коллимационной ошибкой (с).

· зрительную трубу теодолита при КЛ наво­дят на удаленный предмет, находящийся примерно в одном горизонте с прибором, и снимают отсчет (л₁) по горизонтальному кругу. Наведение на предмет выполняют вертикальной нитью так же, как и при измерениях горизонтальных углов (рис. 1.9);

· пользуясь винтами алидады и трубы (закрепительный винт лимба закреплён и его не трогают) трубу переводят через зенит, наводят на тот же предмет и снимают отсчет (п₁);

· вычислят коллимационную ошибку по формуле

. (1.1)

Для теодолитов с двухсторонней системой отсчитывания по кругам этим и ограничиваются. Для теодолитов типа Т30 выполняют ещё одно определение коллимационной ошибки, повернув горизонтальный круг на 180°. Поэтому выполнение поверки продолжают:

· переводят трубу через зенит, открепляют закрепительный винт лимба, вновь наводят на ту же точку и снимают отсчёт л₂. При этом должно выполняться условие

; (1.2)

· вновь меняют круг, пользуясь винтами алидады, и снимают отсчёт п₂;

· вычисляют второе значение коллимационной ошибки

(1.3)

и среднее значение

. (1.4)

Допуск. Полученная коллимационная ошибка (с) не должна превышать двойной точности отсчетного устройства (2t) теодолита (для теодолита типа Т30 2t=2¢). При с > 2t необходимо выполнить юстировку.

Исправление. Для юстировки вычисляют «правильный» отсчет

(1.5)

и, действуя наводящим винтом, устанавливают алидаду так, чтобы отсчет был равен вычисленному «правильному» отсчету (М). При этом перекрестие сетки нитей сместится с выбранной точки. Боковыми юстировочными винтами сетки вновь совмещают перекрестие сетки с точкой.

После выполнения юстировки поверку повторяют.

1.4.3 Поверка равенства подставок зрительной трубы

Условие. Ось вращения HH¢ зрительной трубы долж­на быть перпендикулярна к основной оси ZZ¢ теодолита (рис. 1.5)

· теодолит устанавливают в рабо­чее положение на расстоянии 10-20 м от здания, на стене кото­рого (рис. 1.7) выбирают высоко расположенную точку Р. Угол наклона на точку должен быть не менее 30°;

· наводят вертикальную нить сетки трубы на эту точку, открепляют закрепительный винт трубы, опускают трубу до приблизительно горизонтального положения, отмечают на стене проекцию этой точки (Р¢). Точку Р¢ наносит на стене помощник по командам наблюдателя. Точку рисуют в виде короткого вертикального штриха шириной не более 1 мм и высотой 3-5 мм;

· переводят трубу через зенит, снова визируют на ту же точку Р, опускают трубу до уровня точки Р¢ и отмечают на стене вторую про­екцию точки (Р”). Точку Р” рисуют на том же уровне, что и точка Р¢;

· вычисляют неперпендикулярность осей HH¢ и ZZ¢ (угол i) по формулам

, (1.6)

где x – вспомогательный угол (см. рисунок 4.3);

d – расстояние от теодолита до стены здания;

Расстояние d с точностью до одного метра можно измерить нитяным дальномером. Допускается на лабораторном занятии расстояние измерить шагами. Угол наклона n с точностью до одного градуса измеряют теодолитом при наведении на точку Р. Он равен отсчёту по вертикальному кругу при КЛ.

Допуск. Величина угла i не должна превышать2t. Иногда допуск рассчитывают иначе. Допустимое значение угла i должно быть меньше строительного допуска на установку конструкций в вертикальное положение.

Исправление. Юстировка возможна только в мастер­ской

Пример: Вычислить угол i, если

d=24,3 м, D=0,006 м, n=40°. По формулам (1.6) находим:

; .

Источник

Практикум по геодезии (стр. 2 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Рис. 2.1. Основные оси теодолита

Должны выполняться следующие геометрические условия: YY ^ HH; UU ^ ZZ; НН ^ ZZ. Поверки теодолита должны выполняться в определенной последовательности. Перед их началом теодолит приводят в рабочее положение, т. е. нивелируют.

Теодолит приводится в рабочее положение. Зрительную трубу наводят на удобную для визирования точку, совмещая ее изображение с левым концом горизонтального штриха сетки нитей. Вращая наводящий винт алидады, необходимо проследить, не сходит ли изображение точки с правого конца штриха сетки нитей. Если оно сходит более чем на три ширины штриха, то необходимо выполнить юстировку. Для юстировки снимают колпачок с окулярной части трубы, отпускают четыре ее крепежных винта и, вращая окулярную часть, добиваются, чтобы вертикальный штрих сетки нитей совпал с нитью отвеса.

Условие: визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси ее вращения, т. е. YY ^ НН.

Для выполнения поверки нужно привести теодолит в рабочее положение, выбрать удаленную (не менее 50 м) точку вблизи горизонта, навести на нее при круге лево (КЛ) и взять отсчет по горизонтальному кругу. После этого трубу переводят через зенит и при круге право (КП) визируют на ту же самую точку, берут отсчет.

Коллимационную ошибку вычисляют по формуле

Коллимационную ошибку необходимо определить не менее трех раз, результаты записать в табл. 2.1.

Определение коллимационной ошибки теодолита 2Т30П

Отсчеты по горизонтальному кругу

Значения коллимационной ошибки не должны отличаться друг от друга, а также ее средняя величина не должна превышать двойной точности теодолита (для 2Т30П 2t = 2 ´ 30² = ±1¢). Если условие не выполнено, то нужно провести юстировку в следующем порядке:

2) установить исправленный отсчет наводящим винтом алидады;

3) сетка нитей уйдет с изображения наблюдаемой точки, вернуть ее, вращая пару горизонтальных юстировочных винтов сетки нитей.

В 2…3 м от стены здания устанавливают теодолит на штативе, приводят его в рабочее положение. На стене выбирают точку под углом v = 25…35° к горизонту (рис. 2.2). Наводят на выбранную точку и наклоняют зрительную трубу до уровня горизонта. При этом отмечают на стене проекцию точки m1 так, чтобы ее изображение точно совпало с серединой биссектора сетки нитей. Затем переводят зрительную трубу через зенит и снова наводят ее на верхнюю точку уже при другом положении вертикального круга. Наклонив трубу вниз, вновь отмечают на стене проекцию точки m2.

Рис. 2.2. Проверка условия неравенства подставок

Условие выполнено, если проекции точки совпали или сместились относительно друг друга не более чем на 0,5 ширины биссектора При среднем значении смещения точки более чем на ширину биссектора рекомендуется устранить его в мастерской.

Условие поверки МО: отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси зрительной трубы должен быть равен или близок к 0.

Теодолит приводится в рабочее положение, зрительную трубу наводят на удаленную четко видимую точку местности и берут отсчеты по вертикальному кругу при КП и КЛ. При этом пузырек цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должен находиться в нуль-пункте. В случае смещения его выводят в среднее положение подъемными винтами. Результаты наблюдений заносят в табл. 2.2.

Определение МО вертикального круга

Отсчеты по вертикальному кругу

Значения МО вычисляются по формуле

которые не должны превышать двойной точности теодолита.

Если это условие не выполняется, то необходимо произвести юстировку. Для этого вычислить правильный отсчет по формулам

Этот отсчет ставится по вертикальному кругу наводящим винтом зрительной трубы, и вертикальными юстировочными винтами сетку нитей перемещают до совмещения ее перекрестия с изображением наблюдаемой точки. Поверку повторяют.

Последовательность поверок нивелиров:

1. Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Устанавливают круглый уровень по направлению двух подъемных винтов, вращением всех трех подъемных винтов приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Поворачивают верхнюю часть нивелира на 180°. Если после этого пузырек остался в нуль-пункте, то условие выполнено.

2. Поверка сетки нитей. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира.

Перед каждой поверкой нивелир приводят в рабочее положение, т. е. нивелируют, выполняя действия, указанные в начале первой поверки. Затем наводят зрительную трубу на рейку, установленную вертикально в 20…30 м от нивелира так, чтобы изображение рейки оказалось у края поля зрения трубы. Берут отсчет по рейке по средней нити сетки. Наводящим винтом зрительную трубу поворачивают так, чтобы изображение рейки переместилось в другой край поля зрения. Если отсчет по рейке не изменился, то условие выполнено. В противном случае выполняется юстировка сетки нитей. Для этого отвинчивают и снимают предохранительный колпачок сетки нитей, и ослабляют регулировочные винты, крепящие оправу сетки нитей. Затем оправу поворачивают до нужного положения (вертикальная нить сетки нитей должна совпасть с нитью отвеса), закрепляют винты и надевают колпачок.

3. Поверка главного условия нивелира. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.

Поверка выполняется двойным нивелированием способом вперед. На местности выбирается линия длиной 50…70 м, концы которой (точки А и В) закрепляются колышками (рис. 2.3, а).

Рис. 2.3. Поверка главного условия нивелира

Вначале устанавливают нивелир окуляром над точкой А, приводят его в рабочее положение и измеряют высоту инструмента i1. В точке В устанавливается рейка и берется по ней отсчет а1. При этом элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня приводится в нуль-пункт. Нивелир и рейка меняются местами (рис. 2.3, 6). Инструмент приводится в рабочее положение, измеряется его высота i2 и берется отсчет по рейке а2.

Тогда величину непараллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси зрительной трубы можно определить по формуле

Источник