Что такое коллимационная плоскость

Коллимационная плоскость

Смотреть что такое «Коллимационная плоскость» в других словарях:

КОЛЛИМАЦИОННАЯ ПЛОСКОСТЬ — см. Визирная плоскость. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

ВИЗИРНАЯ ПЛОСКОСТЬ — (коллимационная плоскость) вертикальная плоскость, проходящая через щель глазного и нить предметного диоптра, или плоскость, описываемая оптической осью зрительной трубы при вращении ее вокруг горизонтальной оси. Самойлов К. И. Морской словарь. М … Морской словарь

Теодолит — середины 20 го века Теодолит измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабоч … Википедия

Практическая астрономия — учит наиболее целесообразно располагать, производить и обрабатывать наблюдения астрономическими инструментами, необходимые для решения той или другой задачи астрономии. Существенную часть ее составляет теория инструментов (об этом см.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Пассажный инструмент* — служит для определения времени прохождения светила через какую нибудь вертикальную плоскость (обыкновенно меридиан или первый вертикал). Введен в употребление Рёмером в XVII ст. Состоит из трубы, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Пассажный инструмент — служит для определения времени прохождения светила через какую нибудь вертикальную плоскость (обыкновенно меридиан или первый вертикал). Введен в употребление Рёмером в XVII ст. Состоит из трубы, которая может вращаться вокруг горизонтальной оси … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Пассажный инструмент — Постоянный пассажный инструмент … Википедия

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Коллимационная плоскость трубы должна быть параллельна скошенному краю линейки. [1]

Коллимационная плоскость трубы теодолита должна проходить через нулевой диаметр кольца буссоли. Если между коллимационной плоскостью и нулевым диаметром буссоли образуется угол, то он называется коллимационной ошибкой буссоли. [2]

Коллимационная плоскость трубы теодолита должна проходить через нулевой диаметр кольца буссоли. [4]

Коллимационной плоскостью трубы называется та плоскость, которую образует визирная ось при вращении трубы вокруг своей оси. Разумеется, визирная ось должна быть при этом перпендикулярна к оси вращения трубы, иначе вместо плоскости получится коническая поверхность. Для уменьшения потерь света зрительные трубы имеют просветленную оптику. Поверхность линз у этих труб покрыта тонким слоем специальной пленки, что способствует увеличению количества световых лучей, проходящих через объектив. [5]

Совместив нуль первого верньера или индекс микроскопа с нулем лимба, закрепляют алидаду и вращением вокруг оси лимба устанавливают стрелку буссоли на нулевой отсчет; объектив зрительной трубы при этом должен быть обращен в сторону севера. Закрепив лимб и открепив алидаду, устанавливают по первому верньеру или по индексу микроскопа отсчет, равный заданному азимуту; коллимационная плоскость трубы расположится в направлении разбиваемой линии. Для разбивки линии по истинному азимуту надо знать склонение магнитной стрелки и учесть его или надо знать направление истинного меридиана, по которому ориентируется индекс микроскопа или нулевой отсчет на первом верньере. [11]

Источник

Устройство теодолита

Принципиальная схема конструкции теодолита изображена на рис. 15.2. На схеме отображены четыре главные оси теодолита:

— — вертикальная ось вращения теодолита;

— — ось цилиндрического уровня;

— — горизонтальная ось вращения зрительной трубы;

— — визирная ось зрительной трубы.

Рис. 15.3 – Схема геометрических осей теодолита

Вертикальная ось вращения теодолита должна занимать отвесное положение. Приведение вертикальной оси вращения в отвесное (выделенное) положение выполняется с помощью цилиндрического уровня, продольная ось которого должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита ( ).

Наведение визирной оси зрительной трубы теодолита на точку осуществляется путем поворотов подвижной части теодолита вокруг вертикальной оси вращения и зрительной трубы вокруг горизонтальной оси . Для этого горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси ( ), а визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярной горизонтальной оси вращения зрительной трубы ( ).

Визирная ось зрительной трубы физически представлена в теодолите перекрестием сетки нитей зрительной трубы. В отличие от трех предыдущих осей визирную ось нельзя пощупать, это не материальное вещь, а «мнимая прямая», проходящая через заднюю главную точку объектива и перекрестие сетки нитей[5, с.87] . Поэтому фактически на точку наводится перекрестие сетки нитей, которое находится на визирной оси теодолита.

Повороты теодолита вокруг его вертикальной оси вращения фиксируются по лимбу горизонтального круга , а повороты зрительной трубы вокруг ее горизонтальной оси вращения — по лимбу вертикального круга . Для этого горизонтальный и вертикальный круги имеют оцифровку, а с теодолитом и зрительной трубой связаны отсчетные индексы, по которым берутся отсчеты по и .

Таким образом, принципиальная схема теодолита предполагает выполнение следующих геометрических условий:

1 – вертикальная ось вращения должна занимать отвесное положение;

2 – продольная ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярная вертикальной оси вращения ;

3 – горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения ;

4 – визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна горизонтальной оси вращения зрительной трубы;

5 – перекрестие сетки нитей должно лежать на визирной оси зрительной трубы либо находится в коллимационной плоскости.

Коллимационной плоскостью называется плоскость, получаемая при вращении визирной оси вокруг горизонтальной оси вращения зрительной трубы.

Устройство теодолита рассмотрим на примере теодолита Т30 (рис. 2). При этом будем использовать термин «теодолит» без указания его модели. Лишь в тех случаях, когда модели имеют какие-либо отличия, будем указывать название модели.

Конструктивно теодолит Т30 состоит из 2-х частей: нижней неподвижной, называемой подставка (иногда называют трегер), и верхней несъемной подвижной части, называемой алидада. Обе части соединены друг с другом посредством вертикальной осевой системы (рис.1, ось ).

Алидада – это часть геодезического прибора, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства [ 1, ГОСТ 21830-76].

Лимб – это рабочая мера геодезического прибора в виде круговой шкалы, предназначенная для воспроизведения единицы плоского угла [1, ГОСТ 21830-76].

В теодолите Т30 лимб представляет собой круглую стеклянную пластину, на одной из поверхностей которой ближе к краю пластины выгравированы штрихи круговой шкалы, предназначенной для производства по ним отсчетов, как например, по обычной линейке. Только в отличие от линейки, которая всегда прямолинейна, шкала на лимбе круговая, т.е. расположена вдоль окружности.

Подставка 8 (рис.2) с тремя подъемными винтами 7 жестко скреплена с круглым основанием 6 металлического футляра теодолита. Этим круглым основанием теодолит устанавливается на головку 2 штатива и скрепляется с ней с помощью станового винта 3. В становом винте имеется крючок 4 для закрепления нити 5 отвеса, посредством которого теодолит центрируется над точкой. Штатив со становым винтом, крючком для отвеса и сам отвес не являются конструктивными элементами теодолита, а являются отдельными самостоятельными устройствами.

Верхняя подвижная часть теодолита состоит из корпуса горизонтального круга 25 и двух вертикальных несущих колонок 13, на одной из которых размещен корпус вертикального круга 18. Все эти части выполнены как единое целое и, как указано выше, именуется алидадой горизонтального круга. Следует, однако, заметить, что среди перечисленных выше частей не указана главная – отсчетная система, из-за которой вся верхняя подвижная часть теодолита и называется алидадой. Отсчетная система находится внутри корпуса алидады горизонтального круга.

Между несущими колонками находится корпус зрительной трубы 17 теодолита, выполненный как единое целое вместе с горизонтальной осью трубы (рис.1, ось ). Концы горизонтальной оси закреплены в так называемых лагерах (втулках), расположенных в несущих колонках алидады горизонтального круга.

Зрительная труба имеет внутреннюю фокусировку и является сложным оптико-механическим устройством. Оптическая схема зрительной трубы (рис.3) включает в себя такие оптические элементы как объектив 1, фокусирующую линзу 2, плоскопараллельную пластинку с сеткой нитей 3и окуляр 4.

Рисунок 15.5 – Оптическая схема зрительной трубы теодолита Т30

Объективом называется линза или система линз оптического прибора, обращенная к наблюдаемому предмету и строящая действительное обратное изображение этого предмета в своей задней фокальной плоскости [6, Федоров, с.43]. Объектив 22 (рис. 2) находится с того конца зрительной трубы, который имеет больший диаметр.

Окуляр служит для увеличения действительного изображения, образованного объективом, которое совмещено с передней фокальной плоскостью окуляра, и используется как лупа, с той лишь разницей, что через лупу рассматривается предмет, а через окуляр его изображение, построенное объективом [6, Федоров, с.43]. Окуляр 21 (рис. 2) располагается на противоположном от объектива конце трубы и обращен к глазу наблюдателя.

Между фокусирующей линзой 2 (рис.3) и окуляром 4 внутри зрительной трубы размещена сетка нитей, в плоскости которой формируется изображение рассматриваемого предмета. Сетка нитей – это плоскопараллельная пластинка 3 с выгравированными на ней пересекающимися штрихами, которые видны в поле зрения окуляра зрительной трубы (рис.4).

Основные штрихи сетки используются для наведения зрительной трубы в горизонтальной и вертикальной плоскости на наблюдаемую точку или объект. Система двух вертикальных штрихов называется биссектором. Наведение зрительной трубы в горизонтальной плоскости на наблюдаемую точку рекомендуется выполнять с помощью биссектора, поскольку такое наведение всегда более точное, чем по одной нити. Точка пересечения основных штрихов сетки называется перекрестием сетки нитей. Перекрестие сетки нитей используется для визирования на наблюдаемые точки.

Рисунок 15.6 – Сетка нитей зрительной трубы теодолитов Т30, 2Т30

Фокусирующая линза и плоско-параллельная пластинка с сеткой нитей находятся внутри зрительной трубы и непосредственно для наблюдателя не видны.

Как отмечалось в разделе 2 (стр. 12) мысленная линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и заднюю главную точку объектива, называется визирной осью зрительной трубы, а ее продолжение до наблюдаемого предмета или цели – линией визирования. Для правильной установки визирной оси оправа сетки нитей имеет два горизонтальных и два вертикальных исправительных или иначе юстировочных, что одно и то же, винта (рис.4), которые используются при исправлении или юстировке положения сетки нитей. С помощью исправительных винтов плоскопараллельная пластинка, на которой выгравирована сетка нитей, перемещается при исправлении ее положения влево-вправо или вверх-вниз.

Наблюдатель в процессе визирования на цель должен видеть в поле зрения трубы четкие изображения штрихов сетки нитей и рассматриваемого объекта. Операция по обеспечению этого условия называется установкой зрительной трубы по глазу и по предмету.

Четкое изображение штрихов сетки нитей получают путем вращения диоптрийного кольца окуляра 21 (рис.2). Эта операция называется установкой зрительной трубы по глазу и выполняется каждым наблюдателем в зависимости от остроты его зрения перед началом наблюдений и периодически уточняется.

Установку зрительной трубы по предмету или, иначе говоря, фокусировку зрительной трубы, выполняют при помощи рукоятки фокусировочного винта или (другое название) кремальеры 14 (рис.2) при визировании на каждый предмет (при этом перемещается фокусирующая линза 2 (рис.3) внутри зрительной трубы).

Дата добавления: 2015-08-14 ; просмотров: 6244 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Теодолитные работы ч.1

Авторы: Синицын Д.А., Сергеев Д.А., Канькова И.Е., Григорьев Д.О.
Автор идеи: Канд. пед. наук, Солнышкова О.В.

ИЗУЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО ТЕОДОЛИТА

На подставке (1) с тремя подъёмными винтами (9) крепится угломерный круг (2), называемый лимбом, на котором нанесены деления от 0 до 360 о с возрастанием отсчётов по ходу часовой стрелки.

На колонках алидады (4) крепится зрительная труба(5), которая может вращаться вокруг оси вращения трубы НН1. На одном из концов оси вращения зрительной трубы расположен вертикальный круг, состоящий из лимба (6) и алидады (7). Вертикальный круг предназначен для измерения углов наклона. При наблюдении в зрительную трубу наблюдатель смотрит в окуляр (11), противоположная часть трубы (10) называется объективом. В окуляре имеется нарезанная на стекле сетка нитей.

Зрительная труба может быть повернута вокруг своей оси вращения. Поворот зрительной трубы на 180 o называется переводом зрительной трубы через зенит. При расположении наблюдателя со стороны окуляра вертикальный круг находиться справа или слева от нее.

Рис.2. Общий вид теодолита 2 Т30

Рис. 3. Исправительные винты сетки нитей и крепежные винты зрительной трубы. Оптический визир

ЦЕНА ДЕЛЕНИЯ ЛИМБА И ТОЧНОСТЬ ОТСЧИТЫВАНИЯ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОМУ И ВЕРТИКАЛЬНОМУ КРУГУ

Теодолит 2Т30 имеет шкаловой отсчётный микроскоп. В верхней части поля зрения микроскопа, обозначенного буквой В (рис. 4), видны штрихи лимба вертикального круга, а в нижней части поля зрения, обозначенного буквой Г, видны штрихи лимба горизонтального круга.

Рис. 4. Поле зрения отсчётного микроскопа теодолита 2Т30
отсчёт по вертикальному кругу: +1 о 36,0′;
отсчёт по горизонтальному кругу 8 о 03,5′.

Отсчёт по горизонтальному кругу проводится в следующем порядке: сначала считывается с лимба число градусов (по штриху лимба, попадающему на отсчётную шкалу), затем по отсчётной шкале берется отсчёт с точностью 0.1 деления шкалы, что соответствует 0.5′. Таким образом, точность отсчитывания по шкалам горизонтального и вертикального кругов составляет t = 0.5′.
Индексом для отсчитывания минут служит штрих градусного деления лимба, находящийся на отсчётной шкале. На рис. 4 отсчёт по горизонтальному кругу равен 125 о 06,0′.

При отсчитывании по вертикальному кругу различают два вида отсчётов. Если вертикальный круг находится справа от зрительной трубы (при расположении наблюдателя со стороны окуляра), то такой отсчёт называется отсчётом при «круге право» (КП). Если же вертикальный круг находится слева от зрительной трубы (при расположении наблюдателя со стороны окуляра), то такой отсчёт называется отсчётом при «круге лево» (КЛ).

ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ ТЕОДОЛИТА 2Т30

Для исключения возникновения условий, порождающих приборные ошибки, должны производиться поверки и юстировки (исправления) геодезических приборов.

Поверками геодезических приборов называется обследование приборов, устанавливающее выполнение конструктивных и геометрических требований к положению отдельных осей и блоков приборов. Поверки выполнения геометрических требований к положению отдельных осей теодолита состоят в проверке взаимной параллельности или взаимной перпендикулярности соответствующих пар осей прибора. У теодолитов 2Т30 и 2Т30П вышеуказанные требования проверяются для 4-х пар таких осей.

Геометрическое условие 1-й поверки:

ОСЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО УРОВНЯ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА.

Проверка выполнения условия:

Порядок исправления (юстировка):

При отклонении более чем на одно деление исправительными винтами цилиндрического уровня пузырёк перемещают к середине ампулы на половину дуги отклонения; на вторую половину дуги отклонения пузырёк уровня перемещают при помощи тех же подъёмных винтов. Для контроля поверку повторяют.

Прежде чем делать другие поверки, приводят плоскость лимба в горизонтальное положение (ось вращения прибора в вертикальное положение). Для этого устанавливают уровень параллельно двум подъёмным винтами с их помощью приводят пузырек уровня на середину. Поворачивают алидаду на 90 o и третьим подъёмным винтом приводят пузырёк уровня в нульпункт. После приведения плоскости лимба в горизонтальное положение, при вращении алидады вокруг основной оси прибора, пузырёк уровня не должен отклоняться от нульпункта более чем на одно деление.

Геометрическое условие 2-й поверки:

ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ НИТЕЙ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПРИБОРА, А ВЕРТИКАЛЬНАЯ НИТЬ СЕТКИ НИТЕЙ ДОЛЖНА НАХОДИТЬСЯ В ПЛОСКОСТИ, ПЕРПЕНДИКУЛЯРНОЙ К ОСИ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ.

Проверка выполнений условия:

Вертикальную нить сетки нитей наводят на нить отвеса. Если вертикальная нить будет совпадать с нитью отвеса, условие выполнено.

Порядок исправления (юстировка):

При отклонении вертикальной нити сетки нитей от нити отвеса отвёрткой ослабляют 4 крепёжных винта окуляра, расположенные под колпачком 12 (рис. 2). Затем поворачивают окулярную часть трубы до совмещения (или до параллельного положения) видимых в окуляр вертикальной нити отвеса и нити сетки, после чего винты вновь закрепляют. Поверку повторяют.

Геометрическое условие 3-й поверки:

ВИЗИРНАЯ ОСЬ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ОСИ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ.

Проверка выполнений условия:

Угол С между визирной осью и перпендикуляром к оси вращения трубы (рис. 5) называется коллимационной ошибкой.
Для выявления коллимационной ошибки выбирают удалённую, хорошо видимую точку, расположенную так, чтобы линия визирования была примерно горизонтальна. Наводят пересечение сетки нитей на эту точку визирования и производят отсчёт по горизонтальному кругу. Например, при КЛ отсчёт равен 18 o 30,0′ (КЛ = 18 o 30,0′). Переводят трубу через зенит, открепляют алидаду, наводят пересечение сетки нитей на ту же точку визирования при «круге право» и производят отсчёт. Например, КП = 198 o 36,0′.

Величину коллимационной ошибки С вычисляют по формуле:

Допускаемое отклонение от требования к выполнению условия:
Коллимационная ошибка С не должна превышать двойную точность отсчёта по шкале прибора.
Рассчитаем коллимационную ошибку С для 2-х пар значений.

Условие не выполняется.

Порядок исправления (юстировка):

Вычисляют исправленный отсчёт по горизонтальному кругу, в котором число градусов берется из последнего отсчёта, а количество минут вычисляется как среднее арифметическое из числа минут обоих отсчетов.
В первом примере исправленный отсчёт будет равен:

Этот отсчёт наводящим винтом алидады устанавливают на горизонтальном круге. Пересечение сетки нитей сойдёт с точки визирования, на которую до этого была наведена точка пересечения сетки нитей. Следует переместить сетку нитей так, чтобы перекрестие сетки нитей вновь установилось на точку визирования. Для этого используются 4 исправительных винта с отверстиями для шпильки. Исправительные винты расположены под колпачком 12 (рис. 4). Шпилькой ослабляют вертикальные винты и боковыми винтами перемещают сетку нитей до того, пока перекрестие сетки не встанет на точку визирования. Вертикальные винты вновь затягивают и поверку повторяют.

Примечание. Значения углов, полученных как среднее из результатов измерений при двух положениях зрительной трубы (КП и КЛ), свободны от влияния коллимационной ошибки.

Геометрическое условие 4-й поверки:

ОСЬ ВРАЩЕНИЯ ЗРИТЕЛЬНОЙ ТРУБЫ ДОЛЖНА БЫТЬ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА К ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ТЕОДОЛИТА.

Проверка выполнений условия:

Порядок исправления (юстировка):

Если это условие не выполняется, то следует провести исправление прибора в мастерской.

УСТАНОВКА ПРИБОРА В РАБОЧЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ

Перед измерением горизонтального угла теодолит устанавливается в рабочее положение. Точка установки прибора называется станцией.
Установка теодолита в рабочее положение складывается из:
а) центрирования теодолита, заключающегося в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью нитяного отвеса;
б) приведение плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъёмных винтов;
в) установка зрительной трубы для наблюдения по глазу и по предмету.
Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца окуляра до наилучшей видимости сетки нитей, при этом труба должна быть наведена на светлый фон.
Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращая которую добиваются чёткого изображения предмета в поле зрения трубы.

ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ

Измерение горизонтального угла

Измерение угла выполняется способом приёмов. При закреплённом лимбе, открепив закрепительный винт алидады, поворачивают алидаду, приблизительно наводят зрительную трубу (с учётом возрастания отсчётов по лимбу по ходу часовой стрелки) на правую точку 1 (рис. 6).

Зажимают закрепительные винты алидады и зрительной трубы и окончательное наведение точки пересечения сетки нитей на точку местности выполняют с помощью наводящих винтов алидады и зрительной трубы. После этого производят отсчёт по горизонтальному кругу. Отсчёт записывается в журнал (табл. 1).

Контроль: если расхождение значений угла в полу приёмах более двойной точности отсчитывания, т.е. более 1′ для теодолитов 2Т30 и 2Т30П, запись в журнале зачёркивается, отсчёт на лимбе сбивается и измерения повторяются.

Измерение вертикального угла

Вертикальным углом называется угол, составленный линией визирования с горизонтальной плоскостью, проходящей через ось вращения зрительной трубы (рис. 7).

Перед измерением вертикального угла теодолит устанавливают в рабочее положение и наводят среднюю горизонтальную нить сетки на точку, например, при КП. Если при этом пузырёк уровня отойдёт от середины, то его необходимо установить на середину подъёмным винтом, расположенным по направлению линии визирования, и затем проверить наведение горизонтальной линии на точку. Перед отсчётом горизонтальная нить должна быть наведена на точку местности, а пузырёк уровня должен быть в нуль-пункте. Производят отсчёт по вертикальному кругу и записывают его в журнал (табл. 2).

Переводят трубу через зенит и аналогичные действия выполняют при другом положении вертикального круга при КЛ. Отсчёт записывают в журнал. Затем вычисляют место нуля (МО) вертикального круга.

Местом нуля (МО) называется отсчёт по вертикальному кругу, когда визирная ось зрительной трубы горизонтальна, а пузырёк уровня находится в нуль-пункте.

Место нуля (МО) и вертикальный угол вычисляются по следующим формулам:

Контроль: правильностью измерения вертикальных углов служит постоянство МО, колебание которого не должно превышать двойной точности отсчёта по шкале прибора, т.е. 1′ (для теодолитов 2Т30 и 2Т30П).

Источник