WGiG	Młynarczyk Magdalena Mielczarek Przemysław	ROK II	GRUPA B1
Geodezja	Temat: Teodolit. Pomiar kąta poziomego.
Data wykonania: 23.10.12	Data oddania: 06.12.12	Zwrot do popr.	Data oddania:	Ocena:

W dniu 23.10.12 r. mieliśmy zajęcia z teodolitem. Celem ćwiczeń było zapoznanie się z jego budową oraz z pomiarem kąta poziomego.

1. Wstęp teoretyczny:

Budowa teodolitu:

Instrument, którym możemy wykonać pomiar kątów poziomego i pionowego, nosi nazwę teodolitu. Składa się on z trzech głównych części:

• Spodarka- trójramienna płyta wsparta na trzech śrubach poziomujących (ustawczych), umożliwiających zmianę położenia instrumentu. Z użyciem libelli można ustawić go tak, aby jego oś obrotu (pionowa v) zajęła położenie pionowe, a jednocześnie oś libelli (l)- położenie poziome. Spodarka jest połączona z teodolitem śrubą sprzęgającą. W środkowej części spodarki jest umieszczona tuleja teodolitu.

• Limbus- jest kręgiem z podziałką kątową (stopniowa lub gradową) osadzonym nad spodarką prostopadłe i centrycznie do osi obrotu instrumentu v. Również z podziałką kątową musi być naniesiona centrycznie.

• Alidada- jest to część, która w przeciwieństwie do nieruchomej spodarki limbusu obraca się wraz z lunetą. Powinna być osadzona centrycznie nad limbusem, aby mogła obracac się wokół osi głównej (v) wraz z urządzeniami odczytowymi. Na alidadzie znajduje się libella alidadową zwana główną. Umożliwia ona doprowadzenie do osi obrotu instrumentu L’, czyli krawędzi płaszczyzn pionowych, do położenia pionowego. Na alidadzie umieszczone są dwa pionowe wsporniki, na których spoczywają czopy osi obrotu lunety (h). Na wspornikach obraca się luneta.

Metody pomiaru kątów:

Do pomiaru kątów pionowych służy, przymocowany na stałe do lunety, krąg pionowy z podziałem (stopniowym lub gradowym). Krąg ten obraca się wraz z pochyleniem lunety, indeksy są zaś nieruchome. Na indeksach jest osadzona libella kolimacyjna, umożliwiająca prawidłowe wykonanie pomiaru kąta pionowego.

Aby teodolitu można było użyć do pomiaru kierunków poziomych i pionowych, należy go scentrować nad punktem geodezyjnym, wykorzystując pion optyczny (może być też sznurkowy lub drążkowy), i spoziomować. Czynności te rozpoczynamy od ustawienia instrumentu nad punktem. Zmieniając położenie dwóch nóg statywu, wykonujemy przybliżone celowanie pionem optycznym na punkt, dokładne zaś celowanie — za pomocą śrub poziomujących spodarki. Następnie wykonujemy przybliżone poziomowanie koła poziomego. Zmieniając długość nóg statywu, doprowadzamy pęcherzyk libelli sferycznej do górowania. Aby dokładnie spoziomować alidadę, należy ustawić libellę rurkową równoległe do dwóch dowolnych śrub poziomujących i - obracając nimi do środka lub na zewnątrz - doprowadzić pęcherzyk libelli do górowania. Obracamy alidadę o 90° i za pomocą trzeciej śruby poziomującej doprowadzamy ponownie pęcherzyk libelli do górowania. Po spoziomowaniu alidady sprawdzamy ustawienie pionu nad punktem. Jeśli punkt geodezyjny nie znajdzie się w środku pionu optycznego, należy odkręcić śrubę sercową (śruba łącząca teodolit ze statywem) i tak przesunąć instrument ze spodarką na statywie, aby punkt znalazł się w środku pionu optycznego. Jeśli pęcherzyk libelli nie będzie w górowaniu, jego małe przesunięcie korygujemy śrubami nastawczymi spodarki.

Metody pomiaru katów poziomych:

• Metoda kierunkowa- metoda ta jest stosowana wówczas, gdy na danym stanowisku trzeba wyznaczania kątów. Wykorzystywana jest w pracach pomiarowych o większej dokładności, ale wtedy opracowanie rachunkowe jest znacznie rozszerzone.

Z wielu punktów, do których będziemy celować z danego stanowiska, wybieramy najlepiej widoczny lub, gdy jest równość zalet najbardziej położony.

• Metoda pojedynczego kąta- pomiar pojedynczego kąta nie różni się w zasadzie od metody kierunkowej. Odmienność polega na tym, że w każdej półserio nie zamyka się pomiaru na kierunku początkowym. Kolejność prac jest następująca:

1. Kierujemy lunetę na lewy cel (1) i wykonujemy odczyt,

2. Zwalniamy alidadę i obracamy aż do uchwycenia celu prawego (2) i wykonujemy odczyt,

3. Przechylamy lunetę przez zenit, instrument obracamy wokół osi głównej v o 180 stopni w znowu celujemy na punkt prawy, wykonujemy odczyt,

4. Zwalniamy alidadę i celujemy na lewy cel, ponownie wykonujemy odczyt.

Wartość kąta α jest różnicą kierunków k₁-k₂ w pierwszym położeniu lunety (a’) i k₁-k₂ w drugim położeniu lunety (a”). Ostateczna wielkość kąta jest średnią arytmetyczną dwóch, czyli:

$$\frac{a^{'} + a"}{2} = \alpha$$

• Metoda repetycyjna- stosowana jest rzadko, najczęściej w geodezji górniczej przy pomiarach w kopalni. Polega na wielokrotnym odkładaniu wartości mierzonego kąta na nimbusie. Pomocne w tej czynności jest urządzenie zamontowane przy kole poziomym, sprzęgające lub rozprzęgające nimbus z alidadą. Różnica między odczytem końcowym k_k jest wielokrotnością mierzonego kąta. Podczas pomiaru są wykonywane następujące czynności:

- lunetę celujemy na lewy cel, mając na nimbusie odczyt bliski zeru i odczytujemy wartość kierunku początkowego k_P;

- zwalniamy górną część narzędzia i celujemy na cel prawy (wykonujemy odczyt z grubsza, tylko stopnie i minuty);

–blokujemy urządzenie sprzęgające i celujemy ponownie na nowy cel.

Zwalniamy urządzenie i dokładnie celujemy na cel prawy (k). Dzięki tym czynnościom 2-krotnie odłożyliśmy wartość kąta α na limbusie. Czynności można powtórzyć 3-4 razy. Po ostatnim nacelowaniu wykonujemy zawsze pełny odczyt k z narzędzia odczytowego. Czynności ww. powtarzamy w II położeniu lunety. Wartość kąta wyniesie:

$$\frac{\text{kp}^{} + kk}{2} = \alpha$$

Ważniejsze elementy budowy teodolitu:

1- śruba ustawcza spodarki

2- libella pudełkowa

3- libella alidadowa rurkowa

4- okular pionu optycznego

5- leniwka ruchu limbusa

6- sprzęg limbusa

7- sprzęg alidady

8-leniwka ruchy alidady

9-sprzeg lunety

10- leniwka ruchu lunety

11- libella kolimacyjna

12- lusterko libelli kolimacyjnej

13- śruba

14- lusterko podświetlające

15- okular lunety

16- śruba ogniskująca

17-śruba regulacji oświetlenia

18-urządzenie celownicze

19- obiektyw lunety

20- okular mikroskopu optycznego

21- śruba mikrometryczna

22- śruba mocująca spodarki

Kolejność czynności przy poziomowaniu i centrowaniu:

1. Ustawiamy solidnie trójnożny statyw a na nim przymocowujemy teodolit za pomocą śruby zaciskowej statywu.

2. Scentrujemy instrument nad punktem( pion optyczny) przy pomocy statywu i okularu pionu optycznego.

3. Dokonujemy przybliżonego spoziomowania teodolitu za pomocą libelli pudełkowej i statywu.

4. Dokonujemy dokładne spoziomowanie za pomocą libelli rurkowej i śrub ustawczych spodarki.

5. Za pomocą lunety, leniwki alidady(do powolnego przesuwania) i celownika kolimatorowego wyznaczamy cel (od strony okularu widzimy siatkę celowniczą w postaci krzyża kresek zw. Siatką kresek).

6. Nastawiamy ostrość przy pomocy okularu i pierścienia ogniskującego.

7. Przy pomocy zacisków alidady i lunety możemy unieruchomić instrument w celu łatwiejszego dokonania pomiaru.

8. Do odczytywania wartości służy lunetka systemu odczytowego (ostrość przy pomocy okularu lunetki systemu odczytowego i lusterka).

9. Następnie luzujemy zaciski i szukamy drugi punkt, po czym wykonujemy takie same czynności jak w punktach 5- 8.

1. Pomiary i obliczenia:

I pomiar: II pomiar:

L: 251^G 86^C L: 51^G86^C

P: 253^G91^C P: 53^G91^C

P-L= 253^G91^C - 251^G 86^C = 2^G5^C P-L= 53^G91^C -51^G86^C = 2^G5^C

1. Wnioski:

Mierzyliśmy kąt poziomy, który w naszym wypadku wyniósł 2^G5^C (dwa grady i 5centygradów).Ćwiczenie zostało wykonanie poprawnie, gdyż podczas obu pomiarów wszyła nam ta sama różnica kątów.