Miernictwo

Ćwiczenie nr 2: Pomiar kąta poziomego między punktami A i B.

Wykonał:

Paweł Żelazny, gr. DK, WIL, PK.

Rok akademicki 08/09, sem. V

1. Budowa teodolitu

Teodolit służy do pomiaru kątów poziomych i pionowych. Podstawowa konstrukcja teodolitu nie zmienia się od wielu lat, jedynie udoskonalane są mechanizmy instrumentu. Największy postęp nastąpił wraz z wprowadzeniem elektroniki i informatyki przy budowie przyrządu i dokonywania pomiarów. W konstrukcji teodolitu wyróżniamy 4 główne części:

a) Spodarka (elem. nr 1 na rys.) - łączy statyw z główną konstrukcją teodolitu. W czasie pomiaru umożliwia ustawienie pomiaru nad punktem-centrowanie i poziomowanie. Służą do tego trzy śruby ustawiczne i pion.

b) Alidada (elem. nr 4 na rys) - tworzy korpus instrumentu. Główne widoczne jej elementy to pokrywa limbusa i dźwigary lunety(nr 5). Do alidady przymocowane są elementy mechaniczne i urządzenia takie jak: libelle, sprzęgi, leniwki, i koła pionowe.

c) Limbus (elem. nr 7 na rys) - jest to krąg z podziałem kątowym, obecnie wyłącznie gradowym, stopniowym tylko wyjątkowo. Jest przyłączony do spodarki lub alidady za pomocą śrub zaciskowych. W czasie pomiaru limbus zajmuje poziome położenie.

d) Luneta (elem. nr 6 na rys) - Główne części to obiektyw, soczewka ogniskująca, okular, krzyż, nitek. Przy naprowadzaniu lunety na cel wykorzystuje się pierścień soczewki ogniskującej oraz część ruchomą okularu. Pierwszy umożliwia uzyskanie ostrości obrazu znajdującego się w dowolnej odległości (ogniskowanie), drugi - uzyskać ostry obraz krzyża nitek.

Oraz szereg elementów dodatkowych:

a) Sprzegi i leniwki - Dokręcanie sprzęgów (śrub zaciskowych) unieruchamia limbus względem spodarki, alidadę względem spodarki oraz lunetę względem alidady. Ze sprzęgami współdziałają śruby mikroruchu nazywane inaczej leniwkami. W czasie pomiaru umożliwiają powolne przesuwanie alidady lub lunety a tym samy precyzyjne doprowadzenie nitek na cel.

b) Libelle - Teodolit jest wyposażony zazwyczaj w 3 libelle. Dwie znajdują się na pokrywie limbusa. Jedna z nich ma kształt okrągły. Jest to tzw. libella pudełkowa. Ponieważ dokładność jest niewielka, stąd wykorzystywana jest wyłącznie przy wstępnym poziomowaniu instrumentu. Właściwe poziomowanie wykonuje się za pomocą libelli rurkowej. Osią libelli rurkowej jest prosta styczna do punktu głównego wyznaczona przez środek podziałki. Trzecia libella jest częścią koła pionowego. W nowych instrumentach jest zastąpiona urządzeniem samopoziomującym.

Warunki osiowe

Samych warunków osiowych można wymienić kilka. Na zajęciach sprawdzane były:

- prostopadłość osi libelli alidadowej do osi pionowej (błąd libelli),

- prostopadłość osi obrotu lunety do osi celowej (błąd kolimacji) - nie sprawdzany bezpośrednio, lecz wykonano pomiar w drugim położeniu lunety.

2. Pomiar kąta poziomego.

Przygotowanie teodolitu do pomiaru:

a) centrowanie - za pomocą pionu zwykłego lub pionownika optycznego.

b) poziomowanie - ustawienie osi głównej instrumentu w pionie. Uzyskuje się to przez poziomowanie instrumentu libellą alidadową i śrubami ustawicznymi spodarki. Najpierw libellę rurkową ustawia się równolegle do dwóch śrub ustawicznych i doprowadza się pęcherzyk libelli do górowania. Następnie obraca się alidadę o 100^G i śrubą doprowadza pęcherzyk do górowania.

c) paralaksa - błąd paralaksy koryguje się za pomocą okularu, a ściślej jego widocznej części na zewnątrz lunety. Błąd paralaksy zależy od fizjologicznych właściwości oka obserwatora.

Pomiar kąta.

Celujemy jak najniżej tyczek symbolizujących ramiona kąta, koryguje to błąd zależny od odchylenia tyczki od pionu. Odczyty zapisywane są w dzienniku. Różnica dwóch kierunków pozwala wyznaczyć kąt w jednym położeniu lunety. Aby wyeliminować wpływ niektórych błędów instrumentalnych, głównie błędu koliminacji, wykonujemy pomiar kąta w drugim położeniu lunety. W tym celu obracamy lunetę przez zenit i nakierowujemy krzyż nitek na punkt B i punkt A. Te cztery odczyty składają się na pomiar w jednej serii.

ćw.1. POMIAR KĄTA POZIOMEGO

Ćwiczenie to polega na zmierzeniu kąta poziomego pomiędzy dwoma ramionami utworzonymi przez punkt A (stanowisko; wierzchołek kąta) i dwa punkty: L i P.

Mierzymy kąt pomiędzy ramionami: odpowiednio lewym i prawym.

Pomiar wykonuje się za pomocą teodolitu, a wyniki pomiaru zapisuje się w załączonej tabeli.

Wykonuje się 3 serie pomiarów i oblicza średnią arytmetyczną kątów otrzymanych w tych seriach. Każda seria składa się ze zmierzenia kąta (różnicy wartości kąta odczytanego na skali limbusa na ramieniu lewym i prawym) w I położeniu lunety i w II położeniu lunety.

Średnia wartość mierzonego kąta wynosi 30^g 68^c37^cc

Średni błąd arytmetyczny:

---