17. Wpływ błędów instrumentalnych teodolitu na pomiar kierunków i kątów, można podzielić na możliwe do usunięcia odpowiednią procedurą pomiaru i nie możliwe do usunięcia. Wyjaśnij wpływ których błędów instrumentalnych i w jaki sposób można usunąć z rezultatów pomiaru kierunku i kąta poziomego.

Przyczyny błędów instrumentalnych teodolitów można podzielić na 3 grupy:

• Niedoskonałość i uszkodzenia elementów mechanicznych

• Usterki i starzenie się elementów optycznych,

• Niespełnienie warunków konstrukcyjnych i geometrycznych (błędy tej grupy w większości są możliwe do usunięcia odpowiednią procedurą pomiarów)

Uszkodzenia mechaniczne

Najczęściej ulega uszkodzeniu instrument podczas transportu lub niewłaściwej obsługi. Dokręcania zacisków i śrub bez wyczucia prowadzi do uszkodzenia poszczególnych elementów tych urządzeń, szkodliwe naciski na mechanizmy śrubowe, mikroskopy, libele, lunetę itp., na przykład podczas wyjmowania lub wkładania instrumentu do skrzynki.

Po wyjęciu instrumentu ze skrzynki należy ustawić go na stabilnym podłożu i dokonać szczegółowego przeglądu wszystkich części mechanizmów zaciskowych, śrub ruchu leniwego, zamocowania libel itp. Wszystkie śruby i pokrętła, na przykład okularu lunety i mikroskopu odczytowego, powinny obracać się ruchem płynnym na całej swej długości. Geodeta może tylko wyregulować śruby ruchu leniwego w przypadku, gdy mechanizm śrubowy nie jest uszkodzony i samo jego rozwiązanie przewiduje regulację śruby bez jej demontażu, reszta usterek możliwa jest do usunięcia w odpowiednich zakładach naprawczych.

- alidada - obracamy kilkakrotnie instrumentu wokół osi głównej stwierdzamy, czy układ osiowy działa prawidłowo- to znaczy czy oś obrotu nie jest zatarta.

- luneta - badamy jej prawidłowy obrót w łożyskach osi obrotu.

- spodarka : sprawdzamy, czy śruby poziomujące obracają się ruchem płynnym na całej długości śruby, czy siła potrzebna do obrotu jest taka sama dla wszystkich trzech śrub

- statyw - kontrola właściwego połączenia części drewnianych i metalowych, okuć w dolnej części nóg, śrub motylkowych. Zauważone luzy usuwamy, dokręcając śruby specjalnym kluczem

Usterki elementów optycznych

Elementy optyki lunety, mikroskopu, pionu optycznego, urządzeń oświetlających powinny być czyste, pozbawione rys, pyłu (zarówno wewnątrz jak i z zewnątrz). Mikroskopy i mikrometry nie mogą wykazywać błędu runu i paralaksy tzn. obrazy podziału kręgu oraz skal lub indeksów muszą być jednocześnie ostro i wyraźnie widoczne.

Warunki geometryczne:

Każdy teodolit musi spełniać następujące zasadnicze warunki geometryczne

1. Wpływ nachylenia osi obrotu teodolitu.
   

Wpływ nachylenia osi obrotu instrumentu na pomiar kierunku:

Wpływ wychylenia osi obrotu instrumentu na pomiar kąta poziomego:

Błąd ten może osiągać różne wielkości zależnie od wielkości kątów
oraz od wielkości pochylenia ramion h. Wartość jego będzie rosła gdy wyrazy w nawiasie będą miały ten sam znak i zsumują się. Na przykład dla
otrzymamy:

a błąd
będzie tym większy, im większa będzie suma kątów pochylenia celowych. Zakładając np.

otrzymamy:

W najgorszym przypadku, gdy
oraz
, otrzymamy dla
następujący błąd kąta:

2. Wpływ niecentrycznego ustawienia osi obrotu instrumentu nad punktem.

Przed przystąpieniem do pomiaru kąta należy scentrować teodolit nad punktem. Przy tej czynności popełniamy zawsze pewien błąd przypadkowy, wskutek czego spionowana oś obrotu instrumentu zamiast przez punkt
przejdzie przez punkt
. Odcinek
nazywamy mimośrodem stanowiska. Wielkość
zależy od rodzaju urządzenia użytego do centrowania. Mimośród może być skierowany pod dowolnym kątem
względem ramienia mierzonego kąta.

Na skutek błędu centrowania pomierzymy kąt
o wierzchołku
, a nie kąt
na wierzchołku
. Wpływ niecentryczności ustawienia osi teodolitu na pomiar kąta wyniesie:

Prowadząc przez punkt
równoległe do celowych
i
stwierdzimy, że

Z trójkąta
otrzymamy:

I z trójkąta
:

Ponieważ kąty
i
są bardzo małe , więc możemy przyjąć, że ich sinusy są równe kątom wyrażonym w mierze analitycznej. Ostatecznie:

Największy błąd pomiaru powstanie, gdy
i gdy
wtedy:

Natomiast przyjmując
otrzymamy:

3. Wpływ błędu kolimacji.

Wpływ błędu kolimacji na pomiar kierunku:

Wpływ błędu kolimacji na pomiar kąta w jednym położeniu lunety:

Wpływ ten ujawni się wówczas, gdy bezwzględne wartości kątów pochylenia
i
będą różne. Natomiast jeżeli
=
lub
=-
to kąt mierzony nawet w jednym położeniu lunety będzie wolny od wpływu błędu kolimacji.

4. Wpływ błędu inklinacji.

Wpływ błędu inklinacji na pomiar kierunku:

Wpływ błędu inklinacji na pomiar kąta w jednym położeniu lunety:

Gdy
, wówczas
. Największy błąd w pomiarze kąta przy jednym położeniu lunety otrzymamy wtedy, gdy znaki
i
są różne, a ich bezwzględne wartości duże.

---