Вертикальный круг теодолита служит для определения углов наклона линий V или зенитных расстояний

Угол наклона V называют углом в вертикальной плоскости между горизонтальной линией и визирным лучом, направленным на наблю­даемую точку.

Зенитным расстоянием 2 называют угол в вертикальной плоскости между отвесной линией и визирным лучом, направленным на наблю­даемую точку. Зенитное расстояние дополняет угол наклона до 90°:

2 = 90° — V. (8.4)

Измерение вертикальных углов, так же как и горизонтальных, начи­нают с установки прибора в рабочее положение. Перед взятием отсчета по вертикальному кругу у теодолитов, имеющих уровень при алидаде вертикального круга, например, Т15 (см. рис. 8.5), ТН и т.д., пузырек уровня с помощью установочного винта алидады вертикального круга приводят в ноль-пункт и тем самым обеспечивают неизменность положе­ния отсчетного устройства вертикального круга в момент взятия отсче­тов.

У теодолитов, имеющих индекс К, например, Т15К, 2Т5К, ЗТ5КП и т. д., отсчетное устройство вертикального круга приводится в исходное положение автоматически с помощью комгГенсатора. Принцип работы компенсатора основан на том, что под действием силы тяжести оптиче­ская система, подвешенная на проволоках, стремится занять отвесное по­ложение и тем самым устраняет погрешность установки теодолита* т. е. приводит отсчетное устройство вертикального круга теодолита всегда в одно и то же исходное положение.

Для получения величины угла наклона визирной оси по вертикально­му кругу теодолита необходимо знать место нуля вертикального круга, обозначаемое символом МО, или место зенита, обозначаемое МЗ.

Местом нуля МО называют отсчет по вертикальному кругу теодолита при горизонтальном положении визирной оси трубы и исходном поло­жении отсчетного устройства.

Местом зенита М2, называют отсчет по вертикальному кругу теодо­лита при положении визирной оси трубь^направленной в зенит, и исход­ном положении отсчетного устройства.

При хорошо отъюстированном приборе место нуля МО и место зени­та М2 должны быть близки к 0°. Но практически значения МО и М2 отли­чаются от 0° на некоторую величину, которую необходимо учитывать при определении углов наклона V.или зенитных расстояний 2.

Для удобства расчетов МО приводят к значению, близкому к нулю, с положительным или отрицательным знаком, например МО = + 0°01' или МО = -0°02\

Принято считать углы наклона повышения положительными, а углы наклона понижения — отрицательными.

Для измерения вертикальных углов и определения места нуля необ­ходимо прежде всего установить: какое основное положение имеет вер­тикальный круг теодолита — «лево» (Л) или «право» (П). Основным по­ложением вертикального круга теодолита является то, при котором по­лучают малый положительный (меньше 90°) отсчет угла наклона повы­шения.

Расчетные формулы по определению места нуля и вертикальных уг­лов приводятся в паспортах приборов и зависят от типа оцифровки и ос­новного положения вертикального круга — «круг лево» (КЛ) или «круг право» (КП).

Если основным типом вертикального круга теодолита является «круг лево» (КЛ), а лимб оцифрован против хода часовой стрелки (например, теодолит Т30), то для определения места нуля МО и углов наклона V ис­пользуют следующие расчетные формулы:

МО = Ц^; г=Л-МО; ^

л-п _ЛуГГ.

V =; V = МО - П.

2

Следует иметь в виду, что во все формулы для определения МО и V вводят отсчеты, имеющие значения более 90°, приведенные к малым пре­образованным Л или П по следующим правилам:

ц = 0<Ч90° - Л(П) = ц;

ц=90°-270° - Л(П) = ц-180°; (⁸-⁶)

|1=270°-360° - Л(П) = ц-360°.

Вычисления V обычно ведут по одной из формул, а остальные исполь­зуют для контроля. Теодолит Т30 имеет штриховой отсчетный микро­скоп, а вертикальный круг имеет оцифровку от 0 до 360° (см. рис. 8. 12, а).

Пример. Пусть отсчет по вертикальному кругу при положении КЛ ра­вен Л = 3°27, а при КП - П = 356°23' - 360° = - 3°37, тогда 96

+З^в27' + (-З^в37Ч
МО = ¹ ^^/;=-0°05';

V = + 3°27'-(" 0°05') = + 3°32';

контроль:

V = - 0°05' - (-3°37) = + 3°32';

+З^в27-(Т37Ч

2

По формулам (8.5) ведут вычисления для следующих распространен­ных приборов, имеющих основное положение вертикального круга (КЛ): 2Т30, 2Т30П, 4Т30П, Т15К, 2Т5, 2Т5К.

Если основное положение вертикального круга теодолита (КП), а круг оцифрован по ходу часовой стрелки (теодолиты Т15, Т5), то для оп­ределения МО и V используют следующие формулы:

МО = ^; у = П-МО; _{(8 ?)}

у = ^^-; у = МО-Л.

2

Пример. Пусть отсчет при круге «право» равен П = 3°27', а при круге «лево» Л = 176°ЗГ - 180° = - 3°29', тогда

+3°27' + Г-3°2^<Л 2

V = + 3°27' - (-0°0Г) = +3°28';

контроль:

+3°27' -С-З^в29Ч V = ±±^_^^ ₌ +3°28';

V = - 0°0Г - (-3°29^#) = + 3°28'.

В современных номограммных, электронных тахеометрах (Та5, ТаЗ, ТаЗм) и кипрегелях нулевой штрих отсчетного устройства близок к 90°. При работе с этими приборами для определения места зенита М2 и углов наклона V используют следующие формулы:

_гжг7 П+Л Л-П

^Ш = — ' ² = — ^; (8.8)

2=Л-М2; 2 = М2-П.

4э-з 97

Критерием качества измерения вертикальных углов служит постоян­ство места нуля МО или места зенита М2. Колебание их величин не долж­но превышать двойной точности отсчетного устройства теодолита. Зна­чения МО и М2. не оказывают влияния на конечные результаты измере­ний, но удобнее, когда их значения близки к 0°.

Исправление места нуля у теодолитов, не имеющих отдельного уров­ня при вертикальном круге (Т30, 2Т30, 2Т30П, 4Т30П), а также у прибо­ров с компенсаторами вертикального круга (Т15К, 2Т5К, ЗТ5КП) осуще­ствляют следующим образом. Установив прибор в рабочее положение, наводят перекрестье нитей на высокую, четко обозначенную точку мест­ности, берут отсчет по вертикальному кругу при положении (КП) и (КЛ)₉ вычисляют исправленные значения отсчетов Л_исп = Л — МО (или Я_исп = = П - МО) и устанавливают это значение на соответствующих кругах. В поле зрения трубы перекрестье нитей сместится с наблюдаемой точки. Действуя вертикальными исправительными винтами при сетке нитей (см. рис. 8.15), добиваются совмещения изображения точки с перекрестьем сетки нитей.

Если теодолит имеет цилиндрический уровень при алидаде верти­кального круга (Т15, ТН), то зрительную трубу наводящим винтом верти­кального круга устанавливают в горизонтальное положение (т. е. уста­навливают отсчет по вертикальному кругу, равный МО). Действуя уста­новочным винтом алидады вертикального круга, устанавливают отсчет, равный 0°00', при этом пузырек цилиндрического уровня вер'гикального круга сместится с ноль-пункта. Действуя исправительными винтами при уровне вертикального круга, выводят пузырек уровня в ноль-пункт.