Как работать с теодолитом

При топографической съемке просто невозможно обойтись без такого прибора, как теодолит. Он дает возможность определять как вертикальные, так и горизонтальные углы, а также магнитные азимуты и расстояния с применением дополнительных приспособлений.
Если вы уже владеете базовыми знаниями об этом устройстве, предлагаем пошаговую инструкцию по работе с ним. Она позволит получить представление как о предварительных настройках инструмента, так и о получении и анализе результатов проводимых вычислений.

Подготовка теодолита к работе

Итак, чтобы получить максимально точные результаты вычислений, необходимо правильно настроить теодолит. Подготовительные мероприятия выполняются в несколько основных этапов.

Установка инструмента.
Чтобы осуществлять измерение горизонтального угла, прибор должен быть установлен в его вершине. Достигается это следующим образом: центр площадки для штатива ставится непосредственно над нужной точкой, а ее поверхность приводится к строго горизонтальному положению. Лишь после этого можно выполнять фиксацию устройства.

Центрирование
Его цель заключается в проецировании оси вращения лимба и алидады по отвесной линии таким образом, чтобы точность для оптического отвеса составляла ± 1-2 мм, а для механического ± 5 мм. Выполняется процедура следующим образом:

центрируем штатив с механическим отвесом, стараясь добиться точности около 10-15 мм;
монтируем теодолит на штатив;
ослабляем становой винт и перемещаем оптический отвес, чтобы добиться наилучшего центрирования.

Горизонтирование
Его контроль осуществляется по цилиндрическому уровню алидады ГУК. Сам процесс горизонтирования выполняется подъемными винтами. Сперва ось движется по двум из них, чтобы передвинуть пузырек уровня точно в центр. Затем алидада поворачивается на 90 градусов и подключается третий винт, с помощью которого вновь нужно отправить пузырек к центру. Оба действия выполняются до тех пор, пока пузырек не будет находиться в центральной зоне при любом положении алидады.

Чтобы получить уверенность в точности проводимых с помощью теодолита, должны быть выполнены два основных условия. Во-первых, ось цилиндрического уровня должна занимать строго горизонтальное положение. Во-вторых, ось вращения необходимо привести к строго вертикальной позиции.

Измеряем горизонтальный угол

После всех перечисленных выше мероприятий можно начинать работу с теодолитом. Ниже мы расскажем о том, как измерять горизонтальные углы. Процесс это несложный и состоит он из следующих процедур:

прибор устанавливается точно в вершину измеряемого угла;
точка пересечения в сетке нитей совмещается с видимой точкой рейки, занимающей самую нижнюю позицию;
центр сети наводится на вершину правого угла (n-1), после чего снимаются показания по лимбу горизонтального круга, получая значение a1;
затем процедура повторяется с левым углом для получения a2;
после этого определяется значение угла при круге влево (βкл=а1-а2).

На следующем этапе выполняется второй полуприем, для которого осуществляется разблокировка зрительной трубы. Она переводится через позицию зенита, после чего разблокируется алидада и устройство разворачивается на 180 градусов. В результате мы получаем такие данные (см. рисунок ниже):

n – станция;
n–1 –- вершина заднего угла;
n+1 – вершина переднего угла;
а1 – отсчёт на вершину заднего угла;
а2 – отсчёт на вершину переднего угла

Если в полученных за два полуприема значения выявляется расхождение, вычисление горизонтального угла осуществляется по такой формуле:

βср = (βКЛ + βКП) /2.

Кроме того, нужно взять отсчеты по горизонтальному кругу, для чего выполняются такие действия:

по шкале алидады считываем значение отсчетного штриха в градусах;
по шкале ГУ, где цена деления равняется 5´, определяем количество минут, считывая их по направлению слева от нуля.

Вертикальные углы: особенности вычислений

Определение вертикальных углов с использованием теодолита осуществляют следующим образом:

центр сетки нитей устанавливается на высоту, которая была предварительно отмечена на рейке;
рейка приставляется вплотную к окуляру, после чего определяется высота прибора;
осуществляется визирование при круге лево и круге права для снятия отсчетов;
выполняется оцифровка лимба ВУК. Данная процедура может быть проведена секторным способом, в котором используется два отрицательных и два положительных сектора.

После этого берем отсчеты, для чего выполняем такие действия:

определяем количество градусов отсчетного штриха;
считываем минуты и переходим к вычислению вертикального угла, для чего применяется формула М0 = (КП + КЛ)/2; v = МО-КП; ν=КЛ−М0.

Как измерять расстояния с помощью теодолита?

Как уже говорилось выше, теодолит может применяться и для измерения расстояний. Осуществляется процедура в несколько этапов, подробно описанных ниже:

используем для измерений дополнительные дальномерные штрихи в сетке нитей зрительной трубы;
по рейке вычисляем длину интервала (n), после чего используем следующую формулу: D = K*n =100*n.

Для примера возьмем ситуацию, в которой значение верхнего дальномерного штриха составляет 1747 миллиметров, а нижнего – 1856 мм.