Observación del ángulo horizontal (principio del teodolito)
1. Principio de medición del ángulo horizontal
Como se muestra en la Figura 3-9, A, B y C son los terreno Tres puntos, las elevaciones no son iguales. Proyecte estos tres puntos en el plano horizontal PQ a lo largo de la dirección vertical y obtenga tres puntos A1, B1 y C1 en el plano horizontal. Luego, el ángulo β entre B1, A1 y BlC1 se define como el ángulo horizontal entre las líneas rectas. BA y BC en el terreno. Se puede ver que el ángulo horizontal entre dos rectas cualesquiera en el suelo es el ángulo diédrico entre los planos verticales que pasan por las dos rectas.
Para medir el tamaño del ángulo horizontal, se puede colocar un dial horizontalmente en cualquier punto de altura 0 en la intersección de los dos planos verticales que pasan por BA y BC y un plano vertical, y la escala. Las líneas de intersección de las placas son 0m y 0n, y las lecturas correspondientes en la escala son b y a, obteniendo así el ángulo horizontal.
β=a—b (3—1)
Según el análisis anterior, el teodolito para medir ángulos horizontales debe tener un dial horizontal y un dispositivo capaz de leer en el dial indicadores; para apuntar a objetivos a diferentes alturas, el telescopio del teodolito no solo puede girar en el plano horizontal, sino también en el plano vertical.
Figura 3-4 Medición del ángulo horizontal
2. Principio del teodolito
Existen tres tipos de teodolito: teodolito vernier, teodolito óptico y teodolito electrónico. El teodolito Vernier generalmente tiene un dial de metal, una lectura de vernier y un sistema de eje cónico, y rara vez se usa en la actualidad. El teodolito electrónico aún no se ha vuelto popular, pero el teodolito óptico tiene las ventajas de una alta precisión de lectura, tamaño pequeño, peso liviano, fácil de usar y buen rendimiento de sellado, y se usa ampliamente. La siguiente es una breve introducción al teodolito óptico y al teodolito electrónico.
1. Teodolito óptico de nivel J6
La Figura 3-5 muestra el teodolito Hongqi II producido por la Fábrica de Instrumentos Ópticos de Beijing. Los nombres de cada componente están marcados en el diagrama. Teóricamente, el error en la medición de ángulos en una medición es de 6", por lo que se llama teodolito de 6 segundos. Es un teodolito de menor precisión y generalmente se usa para mediciones de control por debajo del quinto grado y otras mediciones de menor precisión.
El teodolito J6 se compone de tres partes: el dial horizontal de la base y la parte de mira.
Hay tres tornillos 6 en la base para nivelar el instrumento. 5 es el tornillo de conexión de la base del eje. Apriételo para fijar el instrumento en la base. No afloje el tornillo para evitar que el instrumento se deshaga.
La esfera horizontal es invisible desde el exterior. Es un anillo fabricado en cristal. La esfera está grabada con divisiones en el sentido de las agujas del reloj, de 0° a 360°, y se utiliza para medir ángulos horizontales.
La parte de observación se compone de un telescopio, un sistema de lectura, un eje horizontal, un dial vertical y otras partes. El valor de la dirección de observación se puede leer a través del microscopio de lectura 9. Generalmente, cuando se lee 1′, se estima que se lee 1/10, que es un múltiplo de 6″. Como se muestra en la Figura 3-6, es la ventana de lectura del teodolito J6 con micrómetro, HZ representa el dial horizontal y V representa el dial vertical. La lectura del dial horizontal aquí es 214°54′,0, y la lectura del dial vertical es 79°06′. 4. La Figura 3-7 muestra la ventana de lectura del teodolito J6 con un micrómetro de vidrio de placa única. El teodolito óptico doméstico Hongqi II y el suizo T1 pertenecen a este tipo de método de lectura. La ventana de lectura del medidor está en la ventana de lectura. El panel inferior es la imagen del dial horizontal y el panel central es la imagen del dial vertical. La línea doble en el medio de la ventana de lectura es la línea indicadora. El dial está dividido en 1° o 30′. El número marcado es el grado. La ventana de arriba es la imagen del micrómetro. la ventana también es la línea indicadora. Micrómetro Marque los números cada 5′ y gire la rueda micrométrica de modo que todo el grado o la línea de 10′ escrita en el dial quede exactamente intercalada entre los indicadores de doble línea y se pueda tomar la lectura. Como se muestra en la Figura 3-7a, el dial vertical indica 92° 17'24, la lectura del dial horizontal en la Figura 3-7b es 4°30'+11'48″=4°41′48″.
Figura 3-7 Ventana de lectura del teodolito J6
2. Teodolito óptico de nivel J2
La Figura 3-8 es el teodolito óptico DJ2 producido por Suzhou Optical Instrument Factory dibujo de contorno. Los nombres de sus distintos componentes están anotados en el diagrama.
El equipo de lectura de instrumentos J2 tiene dos características en comparación con el J6: primero, el teodolito óptico de nivel J2 adopta una lectura de coincidencia de diámetro del dial para promediar las lecturas, lo que elimina la influencia de la excentricidad de la parte de observación y mejora la precisión de la lectura; en segundo lugar, en el teodolito óptico de nivel J2. En el microscopio de lectura del teodolito, solo se puede ver una imagen del dial horizontal o del dial vertical. Para leer la otra, es necesario girar el volante de cambio de imagen 9.
La Figura 3-9 muestra la ventana de lectura del teodolito óptico Suguang J2. Después de avistar, gire el volante del micrómetro 7 para que la imagen principal (anotación ortografiada) quede alineada con la imagen secundaria y la anotación invertida. las retículas marcadas están bien alineadas, se propone una retícula relativa que cumpla con las siguientes tres condiciones y esté marcada con grados.
Figura 3-8J2 Diagrama de apariencia del teodolito óptico
Figura 3-9 Superficie de lectura Su Guang J2
(1) diferencia de 180°;
(2) La imagen principal está a la izquierda y la imagen secundaria a la derecha
(3) Las más cercanas entre sí;
Entonces el grado anotado en la imagen principal en el par de retículas es el grado que debe leerse. La mitad del número de cuadrículas entre la retícula de la imagen principal y la retícula de la imagen secundaria es la cantidad de minutos y segundos que se deben leer en el dial si el número completo de 10' es menor que 10'. Lea en el micrómetro de la derecha. Por lo tanto, la lectura de la ventana es:
El grado en el dial es 163°
El número entero de 10′ en el dial es 2×10′=20′
Medición Los minutos y segundos en la microescala son 7''32.5
La lectura total es 163°27'32.〃5
El método de lectura del teodolito tipo T2 es Igual que el de DJ2, pero su método de lectura es el mismo que el de DJ2. El mecanismo micrométrico utiliza doble placa de vidrio y espiral de Arquímedes. La diferencia es que la imagen principal está en la parte inferior y la imagen secundaria está en la parte superior. Al leer, la imagen principal sigue siendo la principal. Como se muestra en la Figura 3-10, el dial horizontal indica 0°09'48,5.
Las lecturas del nuevo teodolito T2 han sido digitalizadas. Al leer, gire la rueda micrométrica para que las líneas de trazado de la imagen principal y secundaria coincidan. Las lecturas se pueden mostrar directamente en la ventana de lectura, lo que mejora la calidad. Velocidad de lectura, como se muestra en la figura. Como se muestra en 3-11, la lectura es 94°12'44''. 2.
Figura 3-10 Ventana de lectura del teodolito T2 Figura 3-11 Nueva lectura de T2
3. Teodolito electrónico
Actualmente, el teodolito electrónico generalmente se combina con un telémetro y un micrómetro para formar un instrumento electrónico de medición de velocidad de estación completa. Utiliza la medición de ángulos fotoeléctricos para expresar los resultados de la medición de ángulos en forma de señales fotoeléctricas. Es decir, se utiliza un nuevo tipo de marcado de dial y se utilizan tecnología fotoeléctrica y tecnología de micrometría electrónica para determinar el principio de medición del ángulo fotoeléctrico adecuado para ello. En la actualidad, existen tres tipos de diales para la medición de ángulos fotoeléctricos, a saber, diales de tipo rejilla, diales de cobertizo óptico y diales codificados. A continuación solo se presenta el principio de medición de ángulo dinámico de los diales de tipo rejilla.
Como se muestra en la Figura 3-12, es una esfera de vidrio tipo rejilla. La esfera está grabada con intervalos claros y oscuros, y el ancho y el número de intervalos dependen de los requisitos del diseño. La esfera también está equipada con aperturas LR y LS, y las aperturas están equipadas con diodos generadores de energía secundarios emisores de luz. Cuando el dial gira, el fotodiodo en la apertura estacionaria recibirá las señales de luz y oscuridad del área de la rejilla enviadas por los diodos emisores de luz. La cantidad de señales de luz y oscuridad será una señal del tamaño de la rotación del dial.
Figura 3-12 Dial de formato de zona Figura 3-13 Marcado de logotipo
Hay dos tipos de marcas para las áreas de cuadrícula clara y oscura del dial: marcado de logotipo y marcado general. La Figura 3-13 tiene cuatro conjuntos de marcas A, B, C y D. Cada marca se coloca en un intervalo de 90° desde la posición inicial con líneas marcadas de diferentes anchos y diferentes disposiciones. Generalmente, las marcas son similares a las que se muestran en la Figura 3-12 y están distribuidas en los cuatro intervalos divididos por marcas. . Generalmente, las franjas oscuras talladas tienen el doble de ancho que las franjas brillantes.
El número total de marcas en el dial es 1024, como se muestra en la Figura 3-17, Φ. =360×60×60/1024=1265,625 segundos.
El escaneo dinámico obtiene información del ángulo a través del escaneo de señales fotoeléctricas. En la Figura 3-12, la apertura fija IS está ubicada en el interior del dial y la apertura móvil IR está ubicada en el exterior del dial y está conectada a la parte de orientación.
Durante la medición del ángulo, dado que LR gira con la parte de iluminación, se forma un cierto ángulo entre Ls y LR. Impulsado por el motor, el dial siempre gira a una cierta velocidad, de modo que el diodo receptor recibe intermitentemente la luz infrarroja enviada por el diodo emisor de luz. Al recibir la señal óptica, envía una señal eléctrica de alto nivel. no se recibe ninguna señal óptica, se envía una señal eléctrica de bajo contenido de electrones para completar el escaneo del dial.
Se puede ver en la Figura 3-13 que Φ. Representa el ángulo representado por un ancho escrito. Eso es Φ. =2π/N es un valor conocido. Para cualquier ángulo Φ, se puede expresar como:
Φ=n·Φ. +△Φ (n es un entero positivo, 0≤△Φ<Φ.) (3-2)
Determinación de △Φ: a partir de las formas de onda enviadas por la señal R y la señal S en la Figura 3 -15, se puede ver que debido a la existencia de △Φ, el rango de variación es 0~T. Como la velocidad del motor es constante, existe:
△Φ=Φ. /T. ·△ti(i=1,2,...N)
En la fórmula: N es el número total de rayones en el dial, y △ti se puede medir con precisión mediante llenado por pulsos. Después de que el microprocesador calcula △Φi, calcula el resultado final de acuerdo con la fórmula:
△Φ=[△Φi]/N
Por lo tanto, la medición del ángulo a escala completa de La esfera está realizada.
Figura 3-14 Medición de señal Figura 3-1 Medición de 5n
Medición de n: Los cuatro conjuntos de marcas en el dial están especialmente configurados para medir el valor n. Su función se muestra en la Figura 3-15. Suponga que el ángulo observado es Φ. Al medir el ángulo, el dial gira una vez y A, B, C y DF pasan por R y S una vez. R y S son RA, SA, RB, SD, RC, SC, RD y SD. El momento correspondiente en el que A cambia de R a S es TA, entonces Φ está contenido en Φ. El número nA se puede expresar mediante la fórmula nA=TA/T. (Redondear hacia arriba) (3-5) Calcular. Para el trazado de los grupos B, C y D, también existe ni=Ti/T. (i = B, C, D) (3-6) Esto significa que se pueden medir cuatro valores n durante una rotación. El microprocesador los compara. Si se encuentra una diferencia, el valor n se mide nuevamente, asegurando así. la exactitud del valor n.
La estación total WidTC2000 adopta el principio de medición de ángulo absoluto del escaneo dinámico. Puede eliminar en gran medida la influencia del error de división del dial y la influencia de la excentricidad del dial, y la lectura mínima del valor observado es 0,1 ″. El error en una ronda de medición es de ±0,5 pulgadas y el tiempo para la medición simultánea de la dirección horizontal y la distancia cenital es de 0,9 segundos. Consulte el manual de instrucciones para operaciones específicas. No se detalla aquí.
3. Observación del ángulo horizontal
1. El centrado, nivelación y orientación del teodolito incluyen centrado de plomada y centrado óptico. El teodolito que se produce actualmente está equipado con una plomada óptica. Generalmente, se puede utilizar el centrado óptico. Cuando se utiliza una bola vertical para centrar, el error de centrado generalmente debe ser inferior a 3 mm. El error de alineación óptica generalmente debe ser inferior a 1 mm. Sin embargo, cuanto mayor sea la longitud del lado, menor será la precisión de centrado. Cuanto más corta sea la longitud del lado, mayor será el requisito de precisión de centrado para garantizar la misma precisión de medición del ángulo.
Nivelación: Ajuste los tornillos de pie (3 piezas) para centrar el nivel de burbuja del nivel del tubo en la parte de mira, de modo que el dial de nivel esté en una posición horizontal y el eje vertical sea vertical.
Los trabajos de centrado y nivelación óptica deben realizarse alternativamente. Debido a que la alineación óptica se desviará del punto después de la nivelación, es necesario repetir los dos pasos de centrado y nivelación hasta que el error esté dentro de la tolerancia.
El error de nivelación no debe exceder una división del tubo de nivel.
Apuntar: primero ajuste el ocular para aclarar la mira, luego apunte al objetivo, ajuste la lente del objetivo para aclarar la imagen del objeto y, al observar el plano horizontal, apunte a la parte inferior del objetivo. tanto como sea posible para mejorar la precisión de puntería.
2． Método de observación del ángulo horizontal
El método de observación del ángulo horizontal depende de la precisión requerida para el trabajo de medición, los instrumentos utilizados durante la medición y el número de direcciones de observación. Generalmente, existen tres métodos: método de medición circular, método de nueva prueba y método de medición circular de círculo completo. La siguiente es una introducción al método de medición circular y al método de medición de círculo completo.
(1) El método de medición circular se muestra en la Figura 3-16. Coloque el teodolito a las 2 en punto, mirando hacia la izquierda (es decir, el espejo frontal), levante el botón de nueva medición y gírelo. la parte de observación, y la lectura en la ventana de visualización será ligeramente superior a 0 °, tire hacia abajo el botón de repetición, luego el dial horizontal gira junto con la parte de observación, apunte al punto de mira delantero 3, apriete el tornillo de freno horizontal, levante el botón de repetición, lea la lectura del dial horizontal h y regístrela en el libro (en la columna 4 de la Tabla 3-1), afloje el tornillo del freno horizontal, gírelo en el sentido de las agujas del reloj para apuntar al punto de referencia 1, registre la lectura al En el libro, el valor del ángulo medido β en el lado izquierdo de la cara: izquierda: al-b1 se llama ronda de prueba de la mitad superior.
Figura 3-16 Medición de ángulo usando el método de giro redondo
Afloje el tornillo de freno horizontal en el lado derecho del disco (es decir, el espejo retrovisor), apunte al punto de referencia 1 primero, lea a2 y luego invierta. Cuando la manecilla de las horas está alineada con el punto de mira delantero 3 y la lectura es a2, la mitad inferior mide el valor del ángulo posterior βright = a2-b2.
El objetivo principal de realizar observaciones en el espejo delantero y en el espejo retrovisor es eliminar o debilitar la influencia de los errores del instrumento en la medición de ángulos.
Valor del ángulo final: β = (β izquierda + β derecha) / 2
La diferencia entre los dos valores del ángulo de retorno medidos a la mitad, para J6, debe ser inferior a 40, para el teodolito vernier, debe ser inferior a 2t, t es la lectura mínima del cursor.
Tabla 3-1 Manual de observación para el método de medición circular
(2) Método de medición de círculo completo, cuando es necesario observar varios ángulos en una estación topográfica, es decir, hay más de tres direcciones de observación. Este método se utiliza generalmente para la observación.
Como se muestra en la Figura 3-17, hay cuatro direcciones en la estación topográfica de Mengshan en una red triangular cuadrilátera. Para medir los valores de los ángulos entre cada dirección, se utiliza el método de medición de círculo completo. se puede utilizar para medir primero cada valor de dirección.
Figura 3-17 Valor de la dirección de observación del método de medición de círculo completo
Coloque el teodolito en el punto Mengshan, mire hacia la izquierda y apunte al primer objetivo (tome el que tiene buena visibilidad e imagen clara) objetivo), aquí elija Mattang como el primer objetivo, generalmente llamado dirección cero. Apriete el tornillo de freno horizontal, gire el tornillo de micromovimiento horizontal para apuntar con precisión y gire el convertidor de dial para hacer el dial horizontal. lectura ligeramente mayor que 0° Luego verifique si el telescopio está apuntado con precisión. Gire el volante del micrómetro hacia adelante para que las retículas coincidan y lea una vez. Para el teodolito J2, no se permite exceder 3, dirección cero. La diferencia entre la lectura y el ajuste no se permite exceder la mitad del incremento del micrómetro. Gire la parte de observación en el sentido de las agujas del reloj, apunte a Zhoujia, Yishan, D'ao... y otros puntos en secuencia, y finalmente ciérrelo en la dirección cero (Matang). Registre todas las lecturas en secuencia en la placa de mano en la columna.
Gire el telescopio verticalmente, gire la parte de mira en sentido contrario a las agujas del reloj durante 1 a 2 vueltas, apunte con precisión a la dirección cero y lea de acuerdo con el método de lectura anterior.
Gire la parte de observación en sentido antihorario y observe en el orden inverso a la primera mitad de las rondas de medición, es decir, Matang, D'ao, Yishan, Zhoujia y Matang. Los registros del manual se muestran en la Tabla 3-2
Tabla 3-2 Formato del manual para observación en dirección horizontal (método de medición de círculo completo)
Instrucciones de cálculo relevantes en la tabla:
a． Error de doble observación Valor 2C
Lectura de la segunda cara izquierda de 2C - (lectura de la cara izquierda ±180°), la diferencia mutua de 2C dentro de una ronda de medición debe cumplir con las disposiciones de la Tabla 3-3. Complete el valor calculado en la columna (2C).
Tabla 3-3 Diversas regulaciones de tolerancia para la observación direccional
b. Calcule la lectura promedio en cada dirección
Lectura promedio = 1/2 [lectura de cara izquierda. - (Cara 2 leyendo 180°)], dado que los grados y minutos generalmente no cambian, solo necesita promediar las segundas lecturas de la Cara 1 y la Cara 2, y completar la columna izquierda-derecha/2 con este valor.
c. Calcule el valor promedio en la dirección cero:
Este valor se registra en la columna de valor promedio de Mattang, consulte la Tabla 3-2.
d.Calcule el valor de dirección de cada punto de observación
El valor de dirección de la dirección cero en Mattang es 0°0000.0.
Los valores de dirección restantes = valor de dirección promedio - valor de dirección cero. Por ejemplo, el valor de dirección de la familia Zhou es 69°16′51.5-0°00′08.2=69°16′43.3
. Si se observan múltiples rondas de medición, por ejemplo, en la triangulación de cuarto orden, las "Especificaciones de topografía inmobiliaria" estipulan que se deben observar 6 rondas de medición usando el teodolito DJ2. Entonces, la diferencia entre las rondas de medición en la misma dirección debe cumplir. con las disposiciones de la Tabla 3-3.
Además, el valor de dirección cero de cada retorno de medición debe configurarse de acuerdo con la siguiente fórmula, luego
En la fórmula, n es el número de rondas de medición.
Para la primera ronda de medición, la posición del dial es 0°00 y la posición del micrómetro es el incremento del micrómetro = la dirección cero de cada ronda de medición se coloca de acuerdo con el método anterior. las lecturas de cada ronda de medición se distribuyen en diferentes posiciones del dial y el micrómetro para eliminar y reducir los efectos de la longitud de la retícula del dial, el error de período corto, el error de la retícula del micrómetro y la aberración de la línea.
3. Precauciones para la observación horizontal
(1) La altura del instrumento debe ser adecuada para garantizar una fácil operación.
(2) La distancia focal del telescopio debe ajustarse antes de comenzar la observación y debe permanecer sin cambios dentro de un ciclo de medición, porque al ajustar el enfoque cambiará el eje de colimación, lo que provocará que 2c exceda el límite.
(3) La observación no debe iniciarse hasta que la temperatura del instrumento sea totalmente consistente con la temperatura exterior. Durante el proceso de observación, el instrumento no debe exponerse a la luz solar.
(4) Al disponer el instrumento, el eje de rotación del instrumento debe ser lo más vertical posible. Durante el proceso de observación, para el instrumento DJ2, el centro de la burbuja no debe exceder una cuadrícula. Nivele el instrumento antes de comenzar cada ronda de medición.
(5) Durante el proceso de observación, si se encuentra que el valor absoluto de la diferencia de colimación doble (2C) es mayor que 30 (para el instrumento DJ2), la corrección de puntería debe realizarse entre rondas de medición.
(6) La rotación del instrumento debe ser suave y uniforme. Al apuntar al objetivo, debe girarse en la dirección especificada y el objetivo debe colocarse cerca de la intersección de la mira. Deben estar en la misma posición cuando apunten a objetivos en todas direcciones. Cuando se utiliza el micro volante para apuntar al objetivo o se utiliza el volante micrométrico para coincidir con la retícula, su dirección de rotación final debe ser de precesión.
4. Hay varias disposiciones de las regulaciones nacionales sobre cuestiones de repetición de pruebas.
(1) Cualquier resultado que exceda la tolerancia especificada en la especificación debe volver a probarse. Las mediciones que se abandonen debido a un dial de tiempo incorrecto, una dirección de iluminación incorrecta, una lectura incorrecta o debido a malas condiciones de observación encontradas a mitad de camino no se contarán en el número de repeticiones.
(2) Cuando se vuelve a realizar la prueba porque las rondas de prueba se superponen y exceden el límite, en principio, excepto en el caso de valores huérfanos obvios, se deben volver a realizar las rondas de prueba pareadas más grandes y más pequeñas.
(3) Método de cálculo del número de repeticiones: en la medición de la sección base ~ resultados de observación, volver a probar una dirección en una ronda de prueba se denomina "ronda de prueba de dirección" y todas las mediciones de dirección en un solo resultado. son El número de rondas (calculado en base al número básico de rondas medidas) es igual a (m-1)·n, donde m es el número de direcciones y n es el número de rondas medidas.
En las rondas de prueba básicas, si el número de rondas en la dirección que se debe volver a probar excede 1/3 del número de rondas en todas las direcciones, se deben volver a probar todas.
(4) Si la dirección cero excede el límite, la prueba se volverá a realizar.
(5) En una ronda de medición, cuando la dirección medida excede 1/3 del número de direcciones medidas, o cuando solo hay tres direcciones medidas y una de las direcciones excede el límite, se realiza una nueva medición. debe tomarse la ronda de prueba. Sin embargo, al calcular el número de repruebas, todavía se calcula el número de direcciones que exceden el límite.
(6) Al volver a probar la dirección fuera del límite, solo es necesario medir conjuntamente la dirección cero.
(7) No se tendrán en cuenta los resultados de la nueva prueba ni los resultados de la prueba básica. Es decir, sólo se utiliza un resultado de medición que cumple con la tolerancia para cada posición del dial.
(8) Cuando se requiere una nueva medición debido a errores en el cierre de triángulos, medición de ángulos, etc. que exceden los límites, se deben volver a medir los resultados de toda la estación.
Al observar, el instrumento no se puede colocar en la piedra marcadora y el centro de la piedra marcadora se desvía una cierta distancia, o el centro del objetivo de observación y el centro de la piedra marcadora no están en el mismo plomada. En este caso, el centro de origen debe medirse en el sitio y luego atribuir las observaciones al centro de la piedra marcadora.
1. Cálculo del centro.
Como se muestra en la Figura 3-18, supongamos que BIBK es el centro de la piedra objetivo, YI es el centro del instrumento y Tk es el centro del objetivo. er, θr, se denominan elemento de centrado de la estación de medición, y er, θr se denominan elementos de observación y centrado. M representa el valor de la dirección de observación sin corrección de centrado.
Figura 3-18 Corrección de centrado
Agregue el número de corrección C al valor de dirección YITK realmente medido y cámbielo al valor de dirección BITK más el número de corrección r, luego es cambiado a En la dirección BITK, esta corrección se denomina corrección de alineación. Es decir,
(BIBK)=(YIYK)+C+r
En la fórmula:
Cabe señalar que Mr, er, θr, se utilizan para calcular el centrado. El número de corrección es el valor de dirección y el elemento de referencia medido por la estación K, mientras que Mr, er y θr son el valor de dirección y el elemento de referencia medido por la estación K donde se encuentra el punto de observación. estar confundido.
2. Requisitos para la determinación de elementos de centrado.
(1) Al proyectar, debe elegir dos posiciones con un ángulo de 120° entre sí para colocar el espejo de teodolito para la proyección. También puede elegir tres estaciones de proyección con un ángulo de 60° entre sí. otra o dos estaciones de proyección con un ángulo de 60° entre sí. Cada estación de proyección a 90° proyecta dos veces. Durante la proyección, el punto original y la dirección de dibujo de la proyección no deben cambiarse de ninguna manera.
(2) La longitud lateral del triángulo de error entre el centro de la marca proyectada y el centro del instrumento no deberá exceder los 5 mm, y la longitud lateral del triángulo de error entre el centro de la marca proyectada la colimación no excederá los 10 mm.
(3) Se deben utilizar dibujos de proyección especiales para la proyección. Una vez completada la proyección, se deben dibujar dos direcciones de observación en el papel de proyección, una de las cuales es preferiblemente la dirección de observación cero del sitio.
(4) Al realizar una proyección del punto de colimación en un punto sin una estación de observación, las dos direcciones dibujadas deben incluir la dirección del punto de observación que colima este punto.
(5) Para la dirección de observación de segundo orden, el elemento de centrado debe medirse una vez antes y después de la medición; el elemento de centrado de los puntos de tercer y cuarto orden solo se puede proyectar una vez. Sin embargo, la diferencia de tiempo entre la determinación del elemento de centrado y la observación en la estación no puede exceder los 3 meses.
(6) Al medir er y eT, debe tener una precisión de milímetros, QRQT debe tener una precisión de 15 y la longitud lateral estimada DIK debe tener una precisión de metros. Cuanto mayor sea e, mayores serán los requisitos de precisión para 9 y D.
(7) En el método de medición directa, use una regla de acero para medir la excentricidad dos veces, y la diferencia entre los dos resultados no deberá exceder los 10 mm. Use un teodolito para observar el ángulo de excentricidad dos veces y tómelo. a 10″.
5. Cálculo de la dirección de observación - corrección de la curvatura de la dirección
El llamado cálculo de la dirección de observación consiste en calcular la dirección de la línea geodésica entre dos puntos en la superficie del elipsoide. as La dirección de la línea recta entre dos puntos en el plano de proyección gaussiano es un número de corrección agregado al valor de la dirección de observación. Este número de corrección se llama corrección de dirección o corrección de curvatura de dirección.
6. Principales errores en la observación del ángulo horizontal
1. La influencia de las condiciones externas en la precisión de la observación
Principalmente factores como la temperatura atmosférica, el movimiento atmosférico, la iluminación solar, el terreno, los objetos terrestres y la altura de la vista durante la observación afectan la precisión de la observación. El movimiento de la atmósfera afectará la claridad de la imagen del objetivo. La diferencia de temperatura hará que la densidad desigual de la atmósfera provoque la refracción atmosférica, lo que hará que la línea de visión se doble y produzca errores sistemáticos en el valor de la dirección de observación. A la luz del sol, los lados brillante y oscuro de cada objetivo son diferentes, por lo que la desviación producida al apuntar al objetivo se llama diferencia de fase. Además, los cambios de temperatura harán que cambie el eje de orientación del telescopio y la luz solar directa hará que el trípode del instrumento se tuerza. Aunque estos errores son muy pequeños, es necesario evitarlos o debilitarlos tanto como sea posible para las mediciones de control de pendiente.
Por este motivo, es necesario elegir un buen horario de observación. Por ejemplo, en un día soleado, la imagen es la más estable. El horario más claro es desde 1 hora después del amanecer hasta las 8 en punto. por la mañana y después de las 3 y las 4 de la tarde. En días nublados, se puede observar. El tiempo es mucho más largo que en un día soleado. No observe cuando la refracción horizontal es grande, como antes. y después del amanecer y el atardecer, o antes y después de fuertes lluvias. En cuanto a la diferencia de fase del objetivo de avistamiento, el observador debe identificar cuidadosamente el contorno real del objetivo para el avistamiento. Si el efecto es especialmente importante, puedes utilizar medias medidas tanto por la mañana como por la tarde para compensar. Además, trate de no dejar que los rayos del sol incidan directamente sobre el trípode. Al mismo tiempo, se puede esperar que apuntar al objetivo en el orden opuesto durante las mediciones de la mañana y de la tarde elimine o debilite la influencia de la rotación del trípode.
2. El error inherente al instrumento
Por muy precisa que sea la fabricación del instrumento, es imposible evitar errores.
Los errores del instrumento en sí son principalmente errores en la relación geométrica entre los sistemas de ejes y errores en las marcas del dial y los micrómetros ópticos. Por ejemplo, el eje de mira no es ortogonal al eje horizontal, el eje horizontal está inclinado y el eje vertical. es inconsistente con la línea de la plomada, y el eje vertical no es consistente con la línea de la plomada. Las graduaciones desiguales en la placa y el micrómetro, etc., afectarán la precisión de los valores observados.
En el trabajo real, utilizamos espejos positivos y negativos para debilitar el error del eje de colimación y eliminar la influencia del error del eje horizontal; utilizamos cada ronda de medición para volver a nivelar la parte del instrumento y eliminar el error. influencia de la desviación del eje vertical; cambie el dial hacia atrás y configure la posición del micrómetro para reducir el efecto del error de retícula.
3. Errores causados por el instrumento durante el funcionamiento
Se adopta la influencia de la torsión elástica de la base del instrumento y el trípode. Se adopta el método de girar la parte de mira en la misma dirección durante la mitad de la ronda de medición para apuntar a cualquier objeto. El objetivo hace lo positivo y lo negativo. Los errores se cancelan aproximadamente: este método también puede eliminar eficazmente la influencia del espacio en el casquillo espiral de la base. Para garantizar que cada dirección de observación se vea básicamente afectada por igual por la torsión de la parte de colimación, intente utilizar la parte media de la espiral de micromovimiento. Por lo tanto, antes del inicio de cada ronda de medición, la espiral de micromovimiento debe retirarse a la posición media. Para eliminar la influencia del fallo del resorte espiral de micromovimiento en el nivel de puntería, la espiral de micromovimiento debe girarse en la dirección de "precesión" para apuntar al objetivo.
4． Errores en la observación misma
La observación consta de dos pasos: avistamiento y lectura. Los errores incluyen error de lectura, error de avistamiento, excentricidad del objetivo y error de centrado.
El error de lectura es principalmente el error al juzgar la coincidencia de las retículas del dial. Generalmente se cree que el error cuando las retículas del dial coinciden una vez no será mayor que 1 "para el instrumento J2. Cuando el dos lecturas coincidentes, entonces tenemos
mo=±1/2=±0.7
El error de observación está relacionado principalmente con la resolución del ojo, el aumento del telescopio y si el clima es estable Generalmente se considera que el error de observación mv de un avistamiento es aproximadamente
mv=±60/v
donde v es el aumento del telescopio. Instrumentos tipo J2, generalmente v=30x, por lo que J2
mv=±60/30=±2.0
Además, cuando se utilizan postes de flores como objetivos de observación, es difícil garantizar que el eje central de los postes de flores esté alineado con la marca de paso. Las líneas de plomada en el centro deben coincidir estrictamente. La experiencia ha demostrado que el uso de postes de flores como objetivo de observación es a menudo la principal razón para perjudicar la precisión de la observación.
Siempre que la alineación del instrumento pueda alcanzar una precisión milimétrica, para las mediciones de control, generalmente cuanto mayor sea la longitud lateral, menor será el impacto. Cuando el error de alineación es constante, cuanto mayor sea la longitud del lado, mayor será el impacto.
Tabla 3-4 El impacto del error de alineación en la medición de ángulos