Поверки и юстировка теодолитов

Поверка средств измерений (далее также – поверка) – совокупность операций, выполняемых аккредитованной метрологической службой с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений (СИ) метрологическим требованиям (ГКИНП 17-195-99 – инструкция поверки). Так, определяются характеристики зрительной трубы – увеличение, поле зрения, разрешающая сила, яркость. Характеристики цилиндрического уровня – цена деления уровня, чувствительность и др. Основной метрологической характеристикой прибора является средняя квадратическая ошибка измеряемой величины – СКО (раздел 13). Для теодолитов серии Т30 существуют следующие метрологические характеристики: СКО измерения горизонтального угла, с – 20; СКО измерения вертикального угла, с – 45; коэффициент нитяного дальномера, % - 100±1; коллимационная ошибка, с – 60; место нуля вертикального круга, с – 120. Другие метрологические характеристики в этом курсе рассматриваться не будут в связи с тем, что данное учебное пособие предназначено для студентов не геодезических вузов.

Технологическая поверка геодезического СИ – совокупность операций, выполняемых исполнителем до начала и (или) в процессе геодезических работ с целью определения технических характеристик СИ, необходимых для подтверждения готовности СИ к измерениям.

Юстировка – есть совокупность действий с геодезическим прибором, направленных на устранение геометрических нарушений в приборе (СИ).

В теодолитах правильность их геометрии определяется в основном правильным расположением основных осей.

Перед поверкой предварительно приводят основную ось вращения теодолита в вертикальное положение, то есть горизонтируют прибор. Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам. Вращая их одновременно в разные стороны, приводят пузырек цилиндрического уровня на середину. Затем поворачивают алидаду на 90°, то есть устанавливают уровень по направлению третьего винта и его вращением опять приводят пузырек в нульпункт (рис. 31).

Рис. 31. Горизонтирование теодолита

После этого выполняют следующие поверки:

1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна основной оси вращения инструмента – uu OО. Устанавливают уровень по направлению двух подъемных винтов и их вращением в противоположные стороны приводят пузырек в нульпункт, поворачивают алидаду на 180°: если пузырек остался в нульпункте, то условие выполнено, если сместился – необходимо исправление. Юстировка осуществляется исправительными винтами уровня: пузырек смещается ими к середине на половину схода и окончательно возвращается в нульпункт при помощи подъемных винтов. После исправления поверку повторяют (рис. 32).

а) Условие выполнено

О О 180°

u u u u

А В В А

О О

б) Условие не выполнено

О О О

u

В О

u δ u u δ

А В u u

δ u δ

u

А

О О О

Рис. 32. Первая поверка теодолита

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения зрительной трубы – VV SS. Иначе: зрительная труба не должна иметь коллимационной ошибки (рис. 33). Плоскость, проходящая через визирную ось отвесно, называется коллимационной. Поверка выполняется следующим образом. После установки теодолита в рабочее положение, визируют на одну и ту же удаленную точку (100 – 200 м) при двух положениях вертикального круга и получают по горизонтальному кругу разность отсчетов КЛ₁ - КП₁.

Затем открепляют закрепительный винт лимба (у теодолита 2Т30, у 4Т30П – винт подставки), поворачивают теодолит на 180°, горизонтируют прибор, вновь наводят на ту же точку при двух положениях круга и получают разность КЛ₂ - КП₂. Величина двойной коллимационной погрешности будет:

.

Значение коллимационной ошибки должно быть постоянным, колебание её величины в процессе производства работ не должно превышать 2t=1' (для теодолитов серии Т30).

а) Условие выполнено

V V

180°

S S S S

180°

V V

б) Условие не выполнено

V

с 2с

180º

S S S 180º S

V

Рис. 33. Поверка коллимационной ошибки

Юстировка производится установкой на лимбе горизонтального круга среднего отсчета при помощи наводящего винта алидады и последующим совмещением перекрестья сетки нитей с изображением выбранной точки путем вращения исправительных винтов сетки нитей. После исправления поверку нужно повторить. При измерениях ошибка может быть исключена измерением угла при двух положениях вертикального круга.

2. Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна основной оси вращения прибора – SS OO.

Поверка выполняется проектированием высокорасположенной точки (А, расположенной под углом не менее 15° к горизонту) вниз при двух положениях вертикального круга.

а' – проекция А при КП; а" – проекция А при КЛ.

Если угол γ ≤ 2t или проекции точки А отличаются не более чем на 0,5 ширины биссектора, то условие поверки выполнено. В противном случае инструмент нужно отправить в мастерскую.

3. Вертикальная нить сетки должна быть вертикальна (горизонтальная – горизонтальна) или горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна основной оси вращения прибора – mm ОО. Поверка выполняется визированием вертикальной нитью на висящий отвес. При совпадении нитей отвеса и сетки условие поверки выполнено. Иначе выбирают точку на местности, удаленную не менее чем на 30 метров от теодолита, наводят на нее перекрестие сетки нитей и, работая наводящим винтом алидады, следят за перемещением сетки нитей по точке наводки. Если средняя нить сетки перемещается по точке наводки, то условие поверки выполнено. В противном случае отверткой ослабляют крепящие винты всего окуляра и поворачивают окуляр до требуемого положения. После этого закрепляют винты и повторяют поверки 2,4.

А

а'

γ

а"

Рис. 34. Третья поверка теодолита