Politechnika Koszalińska

W.B. i I.Ś.

rok: 2

semestr: 4

LABORATORIUM NR 1

Temat: Teodolit - budowa, systemy odczytowe, sprawdzenie warunków geometrycznych. Pomiar kierunku.

Data wykonania: 11.03.2004 r. Wykonali:

Data oddania: 18.03.2004 r. Karolina Ulanowska

Robert Wachowski

Prowadząca: mgr inż. Ludmiła Wicher Andrzej Trojaczek

Gr. 2.3 B lab. 6

I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

W każdym teodolicie mogą występować pewne niedokładności następujących trzech rodzajów:

1. błędy stałe, których wpływów na pomiary nie potrafimy usunąć, jak np. wichrowatość limbusa, silne skrzywienie osi itd., przy czym, jeżeli te błędy są duże, to instrument nie może być używany 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 odpowiednią metodę pomiarów;

3. błędy przypadkowe instrumentalne (np. błąd spoziomowania teodolitu) oraz błędy przypadkowe, powstające na skutek zmiany warunków atmosferycznych (temperatury) 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.

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

Warunki instrumentalne	Błędy instrumentalne
1) Oś libeli alidadowej prostopadła do osi obrotu instrumentu.	Błąd libeli.
2) Oś celowa prostopadła do os obrotu lunety.	Błąd kolimacyjny.
3) Oś obrotu lunety prostopadła do osi obrotu instrumentu.	Błąd inklinacyjny.
4) Przy pionowej osi instrumentu odnośnie kreski (nitki) celownicze zajmują położenie pionowe lub poziome.	Błąd ustawienia kresek (nitek) siatki celowniczej.
5) Oś celowa przecina oś instrumentu (luneta osadzona centrycznie względem osi instrumentu).	Mimośród osi celowej.
6) Alidada osadzona centrycznie względem limbusa, a równocześnie różnica odczytów na noniuszach (mikroskopach) kręgu poziomego położonych na średnicy wynosi 180° (200^g).	Mimośród alidady.
7) Podział kątowy limbusów kręgu poziomego i pionowego dokładny.	Błędy podziału limbusa.
8) Oś celowa równoległa do osi libeli niwelacyjnej (rewersyjnej).	Nierównoległość osi celowej do osi libeli niwelacyjnej.
9) Przy pionowej osi instrumentu, a równocześnie poziomej osi celowej odczyt na noniuszach kręgu pionowego wynosi 0° i 180° (0^g i 200^g) lub 90° i 270° (100^g i 300^g), zaś oś libeli kręgu pionowego (kolimacyjnej) 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 sprawdzać 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 zamiast rektyfikacji w pewnych przypadkach wprowadzić poprawki do wyników pomiarów czy też zastosować takie metody pomiarów, które eliminują lub zmniejszają wpływ danych błędów na wyniki.

1. Sprawdzenie warunku prostopadłości osi libelli alidadowej do pionowej osi obrotu instrumentu.

Sprawdzenie prostopadłości osi libelli do pionowej osi obrotu instrumentu przeprowadza się w następujący sposób:

1. ustawiamy libellę wzdłuż dwóch śrub nastawczych N₁ oraz N₂ i przez jednoczesny obrót tymi śrubami w przeciwnych kierunkach poziomujemy dokładnie libellę przez sprowadzenie środka pęcherzyka do punktu głównego (rys. 1.1a).

2. obracamy lunetę wraz z libellą o około 180° (rys. 1.1b); jeśli pęcherzyk libelli zejdzie ze środka, np. o s działek, to

3. połowę wychylenia pęcherzyka usuwamy tymi samymi śrubami nastawczymi, a drugą połowę śrubką rektyfikacyjną libelli.

Czynności wymienione w punktach b) i c) powtarzamy kilkakrotnie aż do ścisłego spełnienia warunku równoległości.

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

2. Sprawdzenie warunku prostopadłości osi celowej do poziomej osi obrotu lunety.

Sprawdzenie warunku prostopadłości osi celowej do poziomej osi obrotu lunety przeprowadza się w następujący sposób:

1. po spoziomowaniu teodolitu kierujemy oś celową ( I ) na jakiś wyraźny punkt P, obrany w przybliżeniu w poziomej płaszczyźnie celowania w odległości kilkudziesięciu metrów i odczytujemy na limbusie wielkość kątową K_I,

2. po przechyleniu lunety przez zenit do II położenia i obróceniu alidady o około 180° kierujemy oś celową ponownie na punkt P i odczytujemy na limbusie wartość kątową K_II,

Warunek kolimacji jest spełniony jeżeli:

gdzie: m₀ - szacunkowa dokładność odczytu miary kąta.

W naszym przypadku:

I położenie lunety; K_I = 322^g 55^c 60^cc,

II położenie lunety; K_II = 122^g 56^c 40^cc,

m₀ = 00^g00^c20^cc,

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

3. Sprawdzenie warunku prostopadłości osi obrotu lunety do pionowej osi obrotu instrumentu

Jednym z najczęściej stosowanych w praktyce, jest sposób wykrycia inklinacji za pomocą odczytów na łacie.

1. w odległości kilkudziesięciu metrów od instrumentu obieramy możliwie wysoko położony, wyraźny i stały punkt P, pod którym układamy poziomo i prostopadle do osi celowej łatę niwelacyjną, w przybliżeniu na wysokości instrumentu.

2. po spoziomowaniu teodolitu celujemy do punktu P, a następnie przy zaciśniętej alidadzie opuszczamy lunetę ku dołowi i wykonujemy na łacie odczyt l₁;

3. po przechyleniu lunety przez zenit do II położenia obracamy alidadę o około 180° i celujemy ponownie do punktu P, a następnie znów przy zaciśniętej alidadzie opuszczamy lunetę i wykonujemy na łacie odczyt l₂;

Warunek inklinacji jest spełniony jeżeli:

gdzie: m₀ - szacunkowa dokładność odczytu z łaty.

W naszym przypadku:

l₁ = 0710mm,

l₂ = 0710mm,

m₀ = 0001mm.

WARUNEK ZOSTAŁ SPEŁNIONY

II. CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Pomiar kąta poziomego.

A = 312^g 92^c 40^cc

B = 334^g 44^c 60^cc

α = A₁ - A₂ +400^g = 312^g 92^c 40^cc - 334^g 44^c 60^cc + 400^g = 378^g 47^c 80^cc

5

---