В курсі геодезії, що вивчається студентами першого курсу, переважно будуть розглядатися питання, зв'язані з технічними теодолітами серії ТЗО. Основні технічні характеристики теодолітів серії ТЗО наведені в таблиці 7
Основні технічні характеристики теодолітів серії ТЗО
Таблиця 7
| Технічні характеристики | Назва теодоліта | ||
| Т3О | 2Т3ОП | 2ТЗОМ | |
| Середня квадратична похибка вимірювання одним при- | |||
| Йомом, сек.. | |||
| горизонтального кута | ЗО | ЗО | ЗО |
| вертикального кута | 45 | зо | 45 |
| Збільшення зорової труби, крат | 20 | 20 | 21 |
| Світловий діаметр об'єктива, мм | 29 | 25 | 25 |
| Найменша віддаль візування, м | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
| Діаметр горизонтального / вертикального круга, мм | 72/72 | 72/72 | 72/72 |
| Ціна поділки лімба | 10\10' | 10\10 | 10\10 |
| Ціна поділки шкал мікроскопа | - | 5' | 10 |
| Ціна поділки рівня, сек | |||
| на алідаді горизонтального круга | 45 | 45 | 60 |
| на зоровій трубі | 20 | 20 | 20 |
| Висота теодоліта, мм | |||
| Загальна | 240 | 235 | 275 |
| від горизонтальної вісі | 175 | 180 | 200 |
| Маса, кг | |||
| Теодоліта | 2.2 | 2.2 | 3.0 |
| Футляра | 1.0 | 1.3 | 3.5 |
3.9.1 Конструкція теодоліта технічної точності
Конструктивно теодоліт складається з верхньої рухомої частини і нижньої нерухомої - підставки Підставка з трьома підйомними гвинтами , жорстко скріплена з круглою основою, металевого установочного футляра теодоліта. Теодоліт встановлюється на головку штатива і прикріпляються становим гвинтом.
За функціональним призначенням окремі конструктивні елементи теодоліта об'єднані в такі пристрої: орієнтування в просторі, наведення і вимірювання.
Пристрої орієнтування в просторі включають осьові системи, горизонтуючий пристрій і центри.
Осьові системи призначені для реалізації геометричної схеми приладу і приведення елементів теодоліта у певне положення в просторі у відповідності з принципом кутових вимірювань. За призначенням і розміщенням розрізняють вертикальні і горизонтальні осьові системи. Під вертикальною осьовою системою розуміють систему, що з'єднує нижню частину теодоліта (підставку), з його верхньою частиною, яка несе пристрої наведення і вимірювання.
У теодолітах серії ТЗО використовується вертикальна осьова система повторювального типу, циліндрична, порожня.
Вона забезпечує два види обертання верхньої алідадної частини теодоліта: спільне з лімбом і відокремлене від лімба.
Під час загального обертання, коли відкріплено закріпний гвинт лімба, відлік по лімбу не змінюється. Під час часткового обертання, коли відкріплено закріпний гвинт алідади, а закріпний гвинт лімба, затиснутий, змінюються відліки по лімбу.
Горизонтальна осьова система встановлюється перпендикулярно до вертикальної осьової системи. Вона служить для обертання зорової труби, розміщення вертикального кутомірного круга та інших деталей. Горизонтальна вісь виконана заодно з корпусом зорової труби і встановлена в лагерах - втулках і . Внутрішні діаметри втулок ексцентричні відносно зовнішніх посадочних діаметрів. Це дає можливість виконувати юстирування нахилу осі обертання зорової труби.
Пристрій горизонтування призначений для приведення вертикальної осі у прямовисне положення. Він складається з підставки, що має форму тригранної призми з циліндричною втулкою, трьох підйомних гвинтів і установочного циліндричного рівня, з виправними гвинтами.
Установочний циліндричний рівень або циліндричний рівень біля алідади горизонтального круга складається з двох частин: чутливого елемента і підставки. Як чутливий елемент рівня використовується ампула з рідиною, внутрішня поверхня ампули має тороїдальну форму.
Радіус шліфованої поверхні, перпендикулярної до нижньої площини підставки (лінія АБ), перетинає цю поверхню в деякій точці N, що називається нуль пунктом. Дотична , що проходить через нуль-пункт рівня, називається віссю рівня. Таким чином, лінії LL і АВ повинні бути паралельні, в цьому полягає головна властивість нуль пункту. На зовнішній поверхні ампули нанесені поділки через 2 мм. Нуль-пункт - це точка на ампулі рівня, розміщена посередині ампули, відносно якої симетрично нанесені поділки шкали рівня.
Як наповнювач для ампули використовують етиловий ефір. Кінці ампули після заповнення рідиною в гарячому стані запаюються. При охолодженні з пару наповнювача утворюється бульбашка рівня. Вона має витягнуту форму з півколами на кінцях. Бульбашка рівня приймає вищу точку шліфованої поверхні ампули. Таким чином, для того, щоб лінію підставки АВ привести в горизонтальне положення, необхідно привести бульбашку рівня в нуль-пункт. При цьому вісь циліндричного рівня займе горизонтальне положення.
Основними параметрами циліндричного рівня є ціна поділки рівня т і
чутливість рівня DT. Ціна поділки рівня - це центральний кут, який відповідає дузі в одну поділку шкали ампули.
Чутливість рівня - це найменший кут, на який потрібно нахилити вісь рівня, щоб бульбашка перемістилася на десяту частку поділки шкали.
В теодоліті ТЗО застосовується циліндричний рівень з ціною поділки 45". Він являє собою просту ампулу, яка залита гіпсом в оправі. Один кінець оправи з'єднується з корпусом фіксовано, а другий юстувальними гвинтами. Для усунення зазору в сферичному шарнірі, використовується регулювальна гайка.
Для суміщення центра горизонтального круга з прямовисною лінією, що проходить через точку стояння теодоліта, застосовують нитковий висок або оптичний центрир. Як оптичний центрир теодоліта ТЗО використовується зорова труба. Теодоліт має порожнисту вертикальну вісь і отвір в дні футляра. Це дає можливість центрувати теодоліт над точкою місцевості за допомогою зорової труби, встановленої для цього вертикально об'єктивом вниз.
Для наведення зорової труби на предмет теодоліт має закріпні і навідні гвинти зорової труби, алідади і лімба.
Закріпні гвинти фіксують у нерухомому положенні зорову трубу, алідаду і лімба, навідні гвинти забезпечують їх повільне і плавне обертання.
Зорова труба - це оптичний пристрій, призначений для візуальних спостережень віддалених предметів. Зорові труби бувають астрономічні і земні; перші дають обернене, а другі - пряме зображення предметів. Вони розділяються на два види: труби з зовнішнім фокусуванням; труби з внутрішнім фокусуванням.
Сучасні геодезичні прилади мають зорові труби з внутрішнім фокусуванням. Зорова труба є складним оптико-механічним пристроєм, який включає такі оптичні елементи: об'єктив, лінзу фокусування 31, площин-но-паралельну пластинку з сіткою ниток і окуляр.
Об'єктив теодоліта ТЗО - це дволінзовий ахромат. Об'єктив і компонент фокусування утворюють телеоб'єктив, який дозволяє зменшити габарити зорової труби.
Між окуляром і фокусуючою лінзою розмішують сітку ниток, в площині якої формується зображення предмета, що розглядається. Для візирних цілей, що розташовані на різних віддалях, переміщають фокусуючу лінзу, обертанням кремальєри. Ця операція носить назву фокусування або установки зорової труби за предметом.
Сітка ниток - це плоскопаралельна пластинка з системою штрихів. У зоровій трубі з внутрішнім фокусуванням віддаль між об'єктивом і сіткою ниток не змінюється.
3.10 Обробка геодезичних зйомочних мереж на ПЕОМ
З метою автоматизації процесів математичної обробки результатів польових вимірювань розроблено ряд ефективних алгоритмів, які реалізовані у вигляді програмного забезпечення для різних типів ПЕОМ. При цьому автоматизація і повнота математичної обробки геодезичних вимірювань залежить як від характеру принципового підходу, покладеного в основу розробки програмного забезпечення, так і від типу використовуваної ПЕОМ. Тут можна умовно виділити три рівні. На першому рівні знаходяться алгоритми програм математичної обробки геодезичних вимірювань зйомочних мереж на програмованих мікрокалькуляторах (ПМК) типу МК-52, МК-61 і т.п. Для ПМК розроблена велика кількість програм розв'язання основних геодезичних задач, у тому числі програми зрівнювання окремих теодолітних і нівелірних ходів, розв'язання кутових і лінійних засічок. Враховуючи широке розповсюдження ПМК у геодезичній практиці, слід відмітити важливу роль таких програм у механізації обчислювальних процесів. Однак вони мають недоліки, властиві в цілому цьому класу програм:
- суттєве обмеження об'єму оброблюваних даних, викликане малими розмірами машинної пам'яті ПМК;
- трудомісткий в від даних у ПМК і неможливість друку результатів;
- низька швидкодія ПМК.
Для усунення вказаних недоліків були розроблені програми другого рівня. Ці програми розроблені для різних типів ЕОМ (ЕОМ EC; персональні ЕОМ; сумісних з IBMPC; мікро-ЕОМ типу "Електроніка" та ін,) Вони мають значно розвинені у порівнянні з першим рівнем можливості оцінювання точності, попереднього розрахунку точності мереж, що проектуються, зрівнювання мереж з вузловими точками і т.д. Більшість з цих програм дозволяють вести ввід і корегування даних, управляти процесом їхньої обробки у режимі діалогу з ЕОМ.
Як приклад однієї з найбільш вдалих програм другого рівня можна навести програму UTRIA, розроблену в НДІ автоматизованих систем планування і управління у будівництві (НДІАСБ м. Київ). Ця програма дозволяє строго зрівнювати мережі тріангуляції, трилатерації, полігонометрії, їхні можливі комбінації, а також виконувати попередній розрахунок точності запроектованих мереж.