SPRAWDZANIE I REKTYFIKACJA TEODOLITU

W każdym teodolicie mogą występować pewne niedokładności następujących trzech rodzajów:

1. Błędy stałe, których wpływów na pomiary nie potrafimy usunąć (np. wichrowatość limbusa, silne skrzywienie osi - w skrajnych przypadkach instrumentu nie można używać do pomiarów).

2. Błędy stałe, których wpływ możemy wyeliminować całkowicie (np. mimośród alidady i osi celowej, błąd kolimacyjny i inklinacyjny) lub w znacznym stopniu zmniejszyć (np. nierówny podział limbusa), dobierając odpowiednia metodę pomiarów.

3. Błędy przypadkowe instrumentalne (np. błąd spoziomowania teodolitu) oraz błędy przypadkowe, powstające na skutek zmiany warunków atmosferycznych lub wstrząsów w czasie pomiaru, których wpływu nie możemy usunąć całkowicie.

Czynności związane z usunięciem błędów instrumentu nazywamy rektyfikacją. Przed rektyfikacją musimy sprawdzić, czy instrument spełnia wszystkie wymagane warunki.

Warunki teodolitu odnoszą się przede wszystkim do osi (warunki geometryczne), które poznaliśmy już w opisie instrumentu. Tak więc w teodolicie istnieją następujące zasadnicze osie:

1. Oś obrotu instrumentu i

2. Oś obrotu lunety p

3. Oś celowa lunety c

4. Osie libel alidadowej la, niwelacyjnej ln i kręgu pionowego (kolimacyjnej)lk.

Biorąc pod uwagę zasady działania układu osiowego i poszczególnych części instrumentu, możemy ustalić warunki geometryczne i inne, jakie powinien spełniać dobry przyrząd kątomierczy. Instrument niespełniający tych warunków posiada błędy instrumentalne, które powodują pewne błędy przy pomiarach kątów. W poniższym zestawieniu obok każdego warunku podajemy nazwę błędu instrumentalnego, wynikającego z niespełnienia danego warunku.

Warunki instrumentalne	Błędy instrumentalne
1)Oś libeli alidadowej la prostopadła do osi obrotu instrumentu i (i_|_la).	Błąd libeli l (lambda)
2)Oś celowa c prostopadła do osi obrotu lunety p (c_|_p).	Błąd kolimacyjny x
3)Oś obrotu lunety p prostopadła do osi obrotu instrumentu i (p_|_i).	Błąd inklinacyjny v
4)Przy pionowej osi instrumentu odnośne nitki celownicze zajmują położenie pionowe lub poziome.	Błąd ustawienia nitek siatki celowniczej.
5) Oś celowa c przecina oś instrumentu i (luneta osadzona centrycznie względem osi instrumentu).	Mimośród osi celowej.
6) Alidada osadzona centrycznie względem limbusa, a różnica odczytów na noniuszach kręgu poziomego położonych na średnicy wynosi 180 stopni.	Mimośród alidady.
7) Podział kątowy nimbusów kręgu poziomego KH i pionowego KV dokładny.	Błędy podziału limbusa.
8) Os celowa c równoległa do osi libeli niwelacyjnej ln (rewersyjnej).	Nierównoległość osi celowej do osi libeli niwelacyjnej
9) Przy pionowej osi instrumentu i, a równocześnie poziomej osi celowej c odczyt na noniuszach kręgu pionowego wynosi 0 i 180 stopni lub 90 i 270 stopni, zaś oś libeli kręgu pionowego (kolimacyjnej) lk jest pozioma.	Błąd indeksu (miejsca zera) kręgu pionowego.

Warunkami zasadniczymi są pierwsze trzy warunki osiowe (geometryczne) przy pomiarach kątów poziomych oraz warunek dziewiąty przy pomiarach kątów pionowych. Warunek pierwszy należy sprawdzić przed pomiarami co najmniej jeden raz na początku danego dnia. Warunki drugi, trzeci i dziewiąty badamy zasadniczo tylko przy pomiarach w jednym położeniu lunety, natomiast są one nieistotne przy pomiarach w dwóch położeniach lunety.

Jeżeli sprawdzenie warunków instrumentu wykaże występowanie błędów instrumentalnych, to należy instrument zrektyfikować, czyli usunąć stwierdzone błędy lub w odniesieniu do niektórych błędów stosować poprawki do wyników pomiarów czy też stosować takie metody pomiarów, które eliminują lub zmniejszają wpływ danych błędów na wyniki.

Przygotowując instrument do pomiaru, sprawdzamy czy układ osiowy teodolitu spełnia wymagane warunki. Doprowadzenie instrumentu do właściwego stanu nazywamy rektyfikacją. Sprawdzanie i rektyfikacje teodolitu zaczynamy od sprawdzenia i rektyfikacji libeli głównej (alidadowej). W następnej kolejności należy sprawdzić czy nie występują błędy inklinacji i kolimacji.

Błąd kolimacji

Błąd ten jest spowodowany nieprostopadłością osi celowej lunety do jej osi obrotu. Oś celowa zakreśla wtedy w przestrzeni stożek, a powinna zakreślać płaszczyznę przechodzącą przez oś obrotu instrumentu. Sprawdzenie wykonujemy w następujący sposób. Celujemy na odległy punkt znajdujący się na horyzoncie, a to w tym celu, żeby luneta była w poziomie, następnie wykonujemy odczyt na kole poziomym. Przerzucamy lunetę przez zenit, a alidadę obracamy o 180 stopni. Celujemy znów na ten sam punkt i wykonujemy odczyt. Te dwa odczyty powinny różnić się od siebie o 180 stopni. Jeżeli rozbieżność jest większa niż wynosi dokładność odczytu, konieczna jest rektyfikacja instrumentu.

Wykonuje się to w następujący sposób:

Wycelowano np. na punkt przy kole lewym, wykonano odczyt, następnie przy kole prawym i również dokonano odczyt. Po odjęciu odczytu pierwszego od drugiego otrzymaliśmy jakąś wartość, błąd kolimacji stanowi jej połowę. Następnie należy obliczyć średni odczyt (po odrzuceniu 180 stopni), który następnie ustawiamy na kole poziomym. Krzyż nitek powinien zsunąć się z naszego nacelowanego uprzednio punktu. Za pomocą śrubek rektyfikacyjnych znajdujących się na lunecie możemy przesunąć krzyż nitek w ten sposób, żeby pokrył się z punktem, na który celujemy. Należy pamiętać, że manipulując śrubkami rektyfikacyjnymi należy najpierw zwolnić jedną śrubkę, a druga dokręcić dopiero wtedy, gdy przekonamy się, że krzyż kresek przesuwa się we właściwym kierunku. Manipulacje przeprowadzamy małymi obrotami śrubek rektyfikacyjnych, na przemian zwalniając jedną, a zaciskając drugą. Po ustawieniu krzyża nitek powtarzamy odczyty i ewentualnie przeprowadzamy jeszcze korektę ustawienia krzyża nitek.

Błąd inklinacji

Błąd ten spowodowany jest nieprostopadłością osi obrotu lunety do osi obrotu instrumentu. Jeżeli spoziomujemy instrument, w którym błąd inklinacji nie został usunięty, oś obrotu lunety będzie nachylona pod pewnym kątem do poziomu, jeżeli płaszczyzna osi celowej, czyli płaszczyzna, jaka zakreśla oś celowa, nie będzie pionowa. Aby sprawdzić czy nie ma błędu inklinacji, należy obrać sobie jakiś wysoko położony punkt i ustawić na jednej wysokości z instrumentem łatę niwelacyjną w położeniu poziomym, w ten sposób, aby łata znajdowała się na tym samym kierunku, co ten wysoko położony punkt. Następnie należy wycelować na punkt, zrzutować ten punkt za pomocą lunety na łatę i wykonać na niej odczyt przecięcia się kreski pionowej z podziałem łaty. Po wykonaniu odczytu należy przerzucić lunetę przez zenit i wycelować ponownie na ten sam wysoko położony punkt i znów zrzutować jego położenie na łatę. Jeżeli odczyty na łacie różnią się należy obliczyć średnią z tych odczytów i na tę średnią naprowadzić krzyż nitek śrubkami rektyfikacyjnymi znajdującymi się przy widełkach, po czym dla sprawdzenia powtórzyć odczyty i ewentualnie przeprowadzić korektę.

W nowszych typach instrumentów oś obrotu lunety ma łożyska cylindryczne i inklinacje można usunąć tylko mechanicznie, w wyspecjalizowanym zakładzie.

W celu wyeliminowania wpływu błędu kolimacji i błędu inklinacji należy pomierzyć kąt w obu położeniach lunety (przy kole prawym i przy kole lewym) i obliczyć średnią wartość z obu pomiarów. Wpływ ekscentryczności alidady względem limbusa eliminuje się stosując odpowiednią metodę pomiaru.

SPRAWDZANIE I REKTYFIKACJA TEODOLITU

W każdym teodolicie mogą występować pewne niedokładności następujących trzech rodzajów:

1. Błędy stałe, których wpływów na pomiary nie potrafimy usunąć (np. wichrowatość limbusa, silne skrzywienie osi - w skrajnych przypadkach instrumentu nie można używać do pomiarów).

2. Błędy stałe, których wpływ możemy wyeliminować całkowicie (np. mimośród alidady i osi celowej, błąd kolimacyjny i inklinacyjny) lub w znacznym stopniu zmniejszyć (np. nierówny podział limbusa), dobierając odpowiednia metodę pomiarów.

3. Błędy przypadkowe instrumentalne (np. błąd spoziomowania teodolitu) oraz błędy przypadkowe, powstające na skutek zmiany warunków atmosferycznych lub wstrząsów w czasie pomiaru, których wpływu nie możemy usunąć całkowicie.

Czynności związane z usunięciem błędów instrumentu nazywamy rektyfikacją. Przed rektyfikacją musimy sprawdzić, czy instrument spełnia wszystkie wymagane warunki.

Warunki teodolitu odnoszą się przede wszystkim do osi (warunki geometryczne), które poznaliśmy już w opisie instrumentu. Tak więc w teodolicie istnieją następujące zasadnicze osie:

1. Oś obrotu instrumentu i

2. Oś obrotu lunety p

3. Oś celowa lunety c

4. Osie libel alidadowej la, niwelacyjnej ln i kręgu pionowego (kolimacyjnej)lk.

Biorąc pod uwagę zasady działania układu osiowego i poszczególnych części instrumentu, możemy ustalić warunki geometryczne i inne, jakie powinien spełniać dobry przyrząd kątomierczy. Instrument niespełniający tych warunków posiada błędy instrumentalne, które powodują pewne błędy przy pomiarach kątów. W poniższym zestawieniu obok każdego warunku podajemy nazwę błędu instrumentalnego, wynikającego z niespełnienia danego warunku.

Warunki instrumentalne	Błędy instrumentalne
1)Oś libeli alidadowej la prostopadła do osi obrotu instrumentu i (i_|_la).	Błąd libeli l (lambda)
2)Oś celowa c prostopadła do osi obrotu lunety p (c_|_p).	Błąd kolimacyjny x
3)Oś obrotu lunety p prostopadła do osi obrotu instrumentu i (p_|_i).	Błąd inklinacyjny v
4)Przy pionowej osi instrumentu odnośne nitki celownicze zajmują położenie pionowe lub poziome.	Błąd ustawienia nitek siatki celowniczej.
5) Oś celowa c przecina oś instrumentu i (luneta osadzona centrycznie względem osi instrumentu).	Mimośród osi celowej.
6) Alidada osadzona centrycznie względem limbusa, a różnica odczytów na noniuszach kręgu poziomego położonych na średnicy wynosi 180 stopni.	Mimośród alidady.
7) Podział kątowy nimbusów kręgu poziomego KH i pionowego KV dokładny.	Błędy podziału limbusa.
8) Os celowa c równoległa do osi libeli niwelacyjnej ln (rewersyjnej).	Nierównoległość osi celowej do osi libeli niwelacyjnej
9) Przy pionowej osi instrumentu i, a równocześnie poziomej osi celowej c odczyt na noniuszach kręgu pionowego wynosi 0 i 180 stopni lub 90 i 270 stopni, zaś oś libeli kręgu pionowego (kolimacyjnej) lk jest pozioma.	Błąd indeksu (miejsca zera) kręgu pionowego.

Warunkami zasadniczymi są pierwsze trzy warunki osiowe (geometryczne) przy pomiarach kątów poziomych oraz warunek dziewiąty przy pomiarach kątów pionowych. Warunek pierwszy należy sprawdzić przed pomiarami co najmniej jeden raz na początku danego dnia. Warunki drugi, trzeci i dziewiąty badamy zasadniczo tylko przy pomiarach w jednym położeniu lunety, natomiast są one nieistotne przy pomiarach w dwóch położeniach lunety.

Jeżeli sprawdzenie warunków instrumentu wykaże występowanie błędów instrumentalnych, to należy instrument zrektyfikować, czyli usunąć stwierdzone błędy lub w odniesieniu do niektórych błędów stosować poprawki do wyników pomiarów czy też stosować takie metody pomiarów, które eliminują lub zmniejszają wpływ danych błędów na wyniki.

Przygotowując instrument do pomiaru, sprawdzamy czy układ osiowy teodolitu spełnia wymagane warunki. Doprowadzenie instrumentu do właściwego stanu nazywamy rektyfikacją. Sprawdzanie i rektyfikacje teodolitu zaczynamy od sprawdzenia i rektyfikacji libeli głównej (alidadowej). W następnej kolejności należy sprawdzić czy nie występują błędy inklinacji i kolimacji.

Błąd kolimacji

Błąd ten jest spowodowany nieprostopadłością osi celowej lunety do jej osi obrotu. Oś celowa zakreśla wtedy w przestrzeni stożek, a powinna zakreślać płaszczyznę przechodzącą przez oś obrotu instrumentu. Sprawdzenie wykonujemy w następujący sposób. Celujemy na odległy punkt znajdujący się na horyzoncie, a to w tym celu, żeby luneta była w poziomie, następnie wykonujemy odczyt na kole poziomym. Przerzucamy lunetę przez zenit, a alidadę obracamy o 180 stopni. Celujemy znów na ten sam punkt i wykonujemy odczyt. Te dwa odczyty powinny różnić się od siebie o 180 stopni. Jeżeli rozbieżność jest większa niż wynosi dokładność odczytu, konieczna jest rektyfikacja instrumentu.

Wykonuje się to w następujący sposób:

Wycelowano np. na punkt przy kole lewym, wykonano odczyt, następnie przy kole prawym i również dokonano odczyt. Po odjęciu odczytu pierwszego od drugiego otrzymaliśmy jakąś wartość, błąd kolimacji stanowi jej połowę. Następnie należy obliczyć średni odczyt (po odrzuceniu 180 stopni), który następnie ustawiamy na kole poziomym. Krzyż nitek powinien zsunąć się z naszego nacelowanego uprzednio punktu. Za pomocą śrubek rektyfikacyjnych znajdujących się na lunecie możemy przesunąć krzyż nitek w ten sposób, żeby pokrył się z punktem, na który celujemy. Należy pamiętać, że manipulując śrubkami rektyfikacyjnymi należy najpierw zwolnić jedną śrubkę, a druga dokręcić dopiero wtedy, gdy przekonamy się, że krzyż kresek przesuwa się we właściwym kierunku. Manipulacje przeprowadzamy małymi obrotami śrubek rektyfikacyjnych, na przemian zwalniając jedną, a zaciskając drugą. Po ustawieniu krzyża nitek powtarzamy odczyty i ewentualnie przeprowadzamy jeszcze korektę ustawienia krzyża nitek.

Błąd inklinacji

Błąd ten spowodowany jest nieprostopadłością osi obrotu lunety do osi obrotu instrumentu. Jeżeli spoziomujemy instrument, w którym błąd inklinacji nie został usunięty, oś obrotu lunety będzie nachylona pod pewnym kątem do poziomu, jeżeli płaszczyzna osi celowej, czyli płaszczyzna, jaka zakreśla oś celowa, nie będzie pionowa. Aby sprawdzić czy nie ma błędu inklinacji, należy obrać sobie jakiś wysoko położony punkt i ustawić na jednej wysokości z instrumentem łatę niwelacyjną w położeniu poziomym, w ten sposób, aby łata znajdowała się na tym samym kierunku, co ten wysoko położony punkt. Następnie należy wycelować na punkt, zrzutować ten punkt za pomocą lunety na łatę i wykonać na niej odczyt przecięcia się kreski pionowej z podziałem łaty. Po wykonaniu odczytu należy przerzucić lunetę przez zenit i wycelować ponownie na ten sam wysoko położony punkt i znów zrzutować jego położenie na łatę. Jeżeli odczyty na łacie różnią się należy obliczyć średnią z tych odczytów i na tę średnią naprowadzić krzyż nitek śrubkami rektyfikacyjnymi znajdującymi się przy widełkach, po czym dla sprawdzenia powtórzyć odczyty i ewentualnie przeprowadzić korektę.

W nowszych typach instrumentów oś obrotu lunety ma łożyska cylindryczne i inklinacje można usunąć tylko mechanicznie, w wyspecjalizowanym zakładzie.

W celu wyeliminowania wpływu błędu kolimacji i błędu inklinacji należy pomierzyć kąt w obu położeniach lunety (przy kole prawym i przy kole lewym) i obliczyć średnią wartość z obu pomiarów. Wpływ ekscentryczności alidady względem limbusa eliminuje się stosując odpowiednią metodę pomiaru.

vv

---