Измерение горизонтальных и вертикальных углов теодолитом

метки: Вертикальный, Измерение, Теодолит, Горизонтальный, Уровень, Изображение, Помощь, Технический

Содержанием данной курсовой работы является изложение методики и результатов исследований теодолита, выполненной с целью определение действительных значений его технических характеристик, а после его исправления (при необходимости) для подтверждения готовности приборов к измерениям. Такие исследования в геодезии и маркшейдерском деле называют технологической проверкой. Технологическую проверку выполняет исполнитель геодезических и маркшейдерских работ, как правило, перед их началом или по специальному графику, если работы выполняются круглогодично. Операции, выполняемые при технологической проверке, упрощены и, как правило, не требует специальных лабораторных условий.

Помимо технологической проверки, маркшейдерско-геодезические приборы должны поверяться органами Государственной метрологической службы или аккредитованными метрологическими службами юридических лиц. Величина межповерочного интервала составляет 1 год.

На время выполнения курсовой работы за каждым студентом закрепляется теодолит на бригаду, за которые он (они) несут личную ответственность.

Готовность прибора к работе, обеспеченная и подтвержденная в процессе технологической проверки, означает соблюдение геометрических и иных конструктивных требований, предъявляемых к исправному прибору. Исправный прибор должен обеспечивать измерение горизонтальных и вертикальных углов с паспортной или необходимой точностью, допускаемой погрешностью.

1. История развития теодолита

В глубокой древности, сразу после того как люди научились “решать” треугольники, строители и архитекторы стали применять в своей практике всевозможные угломерные устройства и инструменты, такие как гномоны, параллактические линейки, армиллы, астролябии, квадранты и другие. Данные инструменты использовались для измерения либо вертикальных, либо горизонтальных углов. Объединение двух измерительных приборов в одном, способном измерить оба угла одновременно, было лишь вопросом времени.

Уже во второй половине XVI века был изобретен инструмент под названием пантометр, который представлял собой некую астролябию с вертикальным кругом, и мог измерять как вертикальные, так и горизонтальные углы. Подобного рода инструменты состояли из основания с градуированной круговой шкалой и приспособлением для измерения вертикальных углов, чаще всего полукругом. Для наблюдения объекта при измерении горизонтальных углов использовалась алидада, вторая алидада монтировалась на вертикальном полукруге. Позже стали обходиться одной алидадой на вертикальном полукруге. В 1725 году англичанин Джонатан Сиссон заменил простую алидаду грубой наводки зрительной трубой. Вскоре в приборах стали применяться микроскопы, верньеры и сетки нитей.

Автоматизация систем управления технологическими процессами. ...

... основе применения экономико-математических методов и средств вычислительной техники. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) - это АСУ для выработки и реализации управляющих ... процессами; АСУ основными дискретными ТП; АСУ сборочными процессами в дискретном производстве; АСУ процессами изготовления оснастки к инструмента для основного производства. АСУ сборочными процессами ...

Уже в 1785 году английский ученый Джесси Рамсден при помощи своего точного разделительного механизма, предназначенного для деления шкал с точность до секунд дуги, изготовил для британского геодезического общества высокоточный угломерный инструмент, который и стал прообразом современного теодолита. Теодолит Рамсдена использовался несколько лет для изготовления с помощью триангуляции карты всей южной Британии.

В России изготовление угломерных инструментов началось лишь во времена Петра Первого. На этой ниве трудились великие русские умы того времени — М. В. Ломоносов и И. П. Кулибин. В конце XVIII — начале XIX века геодезические инструменты производились в Петербурге в мастерских Академии наук, Главного штаба и Пулковской обсерватории. К сожалению, наладить промышленный их выпуск так и не удалось: подобные приборы в основном импортировали.

В Советское время, начиная с 1920-х годов, в Москве были созданы фабрики “Геодезия”, “Геофизика”, а также завод “Аэрогеоприбор” (ныне Экспериментальный оптико-механический завод), на которых было налажено серийное производство высокоточных геодезических инструментов (в том числе и теодолитов), отвечающих мировым стандартам. До середины XX века на предприятиях СССР выпускались теодолиты с металлическими отчетными кругами. Позднее были запущены в производство теодолиты с кругами из стекла, снабженные оптическими отчётными устройствами. Такие теодолиты получили наименование оптических. В СССР ГОСТ допускал производство только оптических повторительных (с вращающимся кругом горизонтального лимба) теодолитов.

Сегодня, большую часть теодолитов составляют электронные теодолиты, которые появились в 90-х годах XX века. В них применяются специальные лимбы, с нанесенными определенным образом черными и белыми полосами, которые подобны штрих-коду. Система фиксации результатов измерений основана на двоичном коде электронно-вычислительных машин: белые полосы на лимбе соответствуют “0”, а черные — “1”. Полученные при просвете полос сигналы обрабатываются и записываются в память прибора. Подобный принцип позволяет в режиме реального времени выводить на дисплей прибора значения измеряемых углов. Таким образом, исключаются ошибки при снятии отсчетов человеком и, следовательно, повышается скорость выполнения и качество работ.

До конца XX века теодолит считался основным прибором геодезиста. Сегодня, бесспорно, его место занял электронный тахеометр, способный выполнять гораздо больше функций. Но несмотря на этот факт, оптические и электронные теодолиты до сих пор очень востребованы. К примеру, геофизикам, в условиях крайнего севера необходим простой и надежный прибор, способный выдерживать экстремально низкие температуры. Именно таким прибором является оптический теодолит. Электронный теодолит, в связке с лазерным дальномером, можно посоветовать небольшим геодезическим фирмам, у которых нет больших объемов работ, и покупать электронный тахеометр экономически не целесообразно.

2. Классификация, основные параметры и размеры

теодолит угол круг вертикальный

В зависимости от допускаемой погрешности измерения горизонтального угла одним приемом теодолиты следует подразделять на следующие типы и группы:

• Т1-высокоточные;
• Т2 и Т5 — точные;
• Т15, Т30 и Т60 — технические.

В зависимости от конструктивных особенностей следует различать теодолиты следующих исполнений:

• К — с компенсатором углов наклона;
• А — с автоколлимацонным окуляром (автоколлимационные);
• М — маркшейдерские;
• Э — электронные.

Допускается сочетание указанных исполнений в одном приборе.

Таблица 1

Параметр	Значение для теодолита типа
	Т1	Т2	Т5	Т15	Т30	Т60
1 Допускаемая средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом:
горизонтального угла m b	1″	2″	5″	15″	30″	60″
вертикального угла т a	1,2″	2,5″	8″	25″	45″	90″
2 Диапазон измерения углов:
2.1 горизонтальных	360 °
2.2 вертикальных:
для маркшейдерских теодолитов	От -90 до +90 °
для остальных теодолитов	От -55 до +60 °
3 Увеличение зрительной трубы, не менее	40 х	30 х	25 х	20 х	15 х
4 Диаметр входного зрачка, мм, не менее	50	35	25
5 Наименьшее расстояние визирования 1) , м, не более:	1,0	0,8	0,5
6 Номинальная цена деления цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга	10″	15″	20″	30″	45″	60″
7 Масса, кг, не более:
теодолита	11	4,7	4,3	3,5	2,5	2,0
футляра	5	4	3	1,5

1) Обеспечивается применением насадки

Примечания

1 Для теодолитов с автоколлимационным окуляром допускается превышение значений параметров 1 не более чем на 50 %

2 Для маркшейдерских теодолитов значение параметра 2.2 допускается, по заказу потребителя, устанавливать от минус 55 до плюс 60 °

3 Значения параметров 3 и 4 не должны отличаться от указанных более чем на 5 %

4 Для электронных теодолитов допускается превышение значений параметров 7 не более чем на 50 %

3. Общие технические требования

Теодолиты следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 23543 и технических условий на теодолиты конкретных типов и исполнений.

Сетки нитей зрительных труб теодолитов следует изготовлять видов, указанных на рисунке 1.

Рис. 1.

В местах пересечения основных и дальномерных штрихов сетки допускается наличие разрывов.

У сеток нитей видов 2 и 4 допускается вместо дальномерных штрихов наносить окружность, пересекающую вертикальный и горизонтальный основные штрихи сетки, для измерения расстояний как по вертикальной, так и по горизонтальной рейке.

Компенсатор углов наклона должен иметь характеристики, значения которых приведены в таблице 2.

Предел разрешения оптической линзовой системы зрительных труб в угловых секундах в центре поля зрения должен быть не более

(1)

где 144 -коэффициент приведения, мм угловые секунды;

• диаметр входного зрачка зрительной трубы, мм.

Таблица 2.

Характеристика	Значение для теодолита типа
	Т1	12	Т5	Т15	Т30	Т60
Диапазон компенсации, не менее	±2′	±3′	±4′	±5′
Допускаемая систематическая погрешность компенсации на 1 ў наклона оси теодолита	±0,4″	±0,8″	±2″	±8″

Коэффициент пропускания зрительной трубы обратного изображения должен быть не менее 0,6, трубы прямого изображения — не менее 0,55; коэффициент рассеяния зрительной трубы — не более 0,1.

Момент силы трения покоя при температуре (20±5) °С для устройств наведения зрительной трубы на цель и перефокусировки должен быть не более 0,05 Н Ч м, для головки винта оптического микрометра — не более 0,03 Н Ч м.

Конструкции теодолитов должны обеспечивать проведение в полевых условиях поверки и юстировки коллимационной погрешности, места нуля (зенита), сетки нитей, уровней, оптического центрира, визиров для предварительного наведения трубы на цель, а также регулировки подъемных винтов подставки без полной или частичной разборки теодолита.

Теодолиты должны иметь дополнительные устройства и приспособления, указанные в таблице 3 .

Таблица 3

Устройство и приспособление	Группы и исполнения теодолитов
1 Визиры предварительного наведения на цель	Все группы и исполнения
2 Посадочное место для визирной цели (марки, вешки)	Точные, кроме автоколлимационных
3 Посадочное место для светодальномерной насадки	То же
4 Круг-искатель для предварительной установки требуемого направления	Высокоточные и точные, кроме электронных
5 Метка на корпусе трубы, определяющая вертикальную ось теодолита при горизонтальном положении зрительной трубы	Маркшейдерские
6 Автономное электрооборудование для подсветки отсчетных шкал, сетки нитей, оптических визиров, визирных целей на теодолите	Высокоточные, точные и маркшейдерские
7 Устройство для автоматического учета погрешности из-за наклона вертикальной оси теодолита	Высокоточные и точные электронные

Теодолиты, за исключением теодолитов типов Т30 и Т60, должны иметь встроенный в алидаду оптический центрир. Наименьшее расстояние визирования оптическим центриром должно быть не более: 0,2 м для высокоточных и 0,6 м для точных и технических теодолитов.

Теодолиты типов Т30 и Т60 допускается центрировать путем наведения зрительной трубы через полую вертикальную ось.

Конструкции электронных теодолитов должны позволять выполнять технические операции, указанные в таблице 4 .

Таблица 4

Техническая операция	Группы теодолитов
1 Выдача результатов отсчетов по кругам на цифровое табло	Все группы
2 Подключение к теодолиту регистратора информации	То же
3 Установка нулевого значения отсчета при любом положении горизонтального крута	»
4 Изменение направления счета по горизонтальному кругу	»
5 Учет поправок места нуля (зенита) при измерении вертикальных углов (зенитных расстояний)	Высокоточные и точные
6 Учет поправок на наклон вертикальной оси теодолита при измерении горизонтальных углов	То же
7 Автоматическое вычисление дирекционных углов по встроенным программам	Точные и технические

Теодолиты, по заказу потребителя, окрашивают в демаскирующие цвета.

Требования устойчивости к внешним воздействиям

Теодолиты должны быть работоспособны при воздействии следующих климатических факторов:

• температуры от минус 30 до плюс 50 ° С, относительной влажности 95 % при температуре 20 °С для высокоточных теодолитов, кроме электронных;
• температуры от минус 40 до плюс 50 °С, относительной влажности 98 % при температуре 20 °С для точных и технических теодолитов, кроме электронных;
• температуры от минус 20 до плюс 50 °С, относительной влажности 95 % при температуре 20 °С для электронных теодолитов всех групп.

По заказу потребителя высокоточные электронные теодолиты должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии температуры минус 25 °С, точные и технические теодолиты всех исполнений должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии температуры минус 50 ° С, теодолиты всех групп и исполнений должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии относительной влажности 100 % при температуре плюс 25 °С.

Теодолиты в упаковке должны быть вибро- и ударопрочными и выдерживать следующие механические нагрузки:

• синусоидальную вибрацию с ускорением 19,6 м/с2 в диапазоне частот 20-60 Гц для высокоточных теодолитов и ускорением 49 м/с2 в диапазоне частот 20-80 Гц для точных и технических теодолитов;
• многократные удары с длительностью ударного импульса 5 мс с ускорением 98 м/с2 для высокоточных теодолитов и ускорением 147 м/с2 для точных и технических теодолитов;
• одиночные удары с длительностью ударного импульса 3 мс с ускорением 196 м/с2 для высокоточных теодолитов и ускорением 294 м/с2 для точных и технических теодолитов.

По заказу потребителя высокоточные теодолиты в упаковке должны выдерживать воздействие синусоидальной вибрации с ускорением 39,2 м/с2 в диапазоне частот 20-60 Гц и многократных ударов с длительностью ударного импульса 5 мс с ускорением 147 м/с2, точные и технические теодолиты в упаковке — воздействие одиночных ударов с длительностью ударного импульса 3 мс с ускорением 980 м/с2.

Укладочные футляры к теодолитам должны быть изготовлены в брызго- и пылезащищенном исполнении.

По заказу потребителя следует изготовлять:

• теодолиты — в брызго- и пылезащищенном исполнении;
• футляры для маркшейдерских теодолитов — в герметичном исполнении, позволяющем приборам выдерживать нахождение в воде в течение 1 ч на глубине не более 1 м.

Средняя наработка на отказ должна быть не менее 2300 ч для выпускаемых теодолитов и не менее 3000 ч для вновь разрабатываемых и модернизируемых теодолитов.

Критерии отказов должны быть установлены в технических условиях на теодолиты конкретных типов и исполнений.

Среднее время восстановления работоспособного состояния при мелком и текущем ремонте должно быть не более 2 ч для теодолитов типов T 1, T 2 и электронных теодолитов и не более 1 ч для теодолитов остальных типов и исполнений.

Полный средний срок службы теодолитов следует устанавливать в технических условиях на теодолиты конкретных типов и исполнений. Критерием предельного состояния является необходимость проведения ремонта с затратами более 50 % стоимости нового теодолита.

В комплект теодолита должны входить набор предметов по уходу и юстировке прибора и эксплуатационная документация.

4. Принципиальная схема устройства теодолита

В соответствии с принципом измерения горизонтального и вертикального углов конструкция теодолита должна включать следующие части (рисунок 2)

Рис.2. Принципиальная схема теодолита

Основной частью теодолита является механическая конструкция, состоящая из лимба 3 и алидады 2, которую обобщенно принято называть горизонтальным кругом. В процессе измерения горизонтального угла плоскость лимба должна быть горизонтальной, а его центр — устанавливаться на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла.

Отвесная линия ZZ, проходящая через ось вращения алидады горизонтального круга, называется осью вращения теодолита.

Ось вращения теодолита ZZ устанавливается в отвесное положение (плоскость лимба — в горизонтальное положение) по цилиндрическому уровню 9 с помощью трех подъемных винтов 1 подставки 10. Лимб и алидада снабжены зажимными (закрепительными) винтами, служащими для закрепления их в неподвижном положении, и наводящими винтами для их медленного и плавного вращения.

Визирование на наблюдаемые цели осуществляется зрительной трубой 5, визирная ось W которой при вращении трубы вокруг горизонтальной оси НН образует проектирующую плоскость, называемую коллимационной. Зрительная труба соединена с алидадой горизонтального круга с помощью колонки 4. На одном из концов оси вращения зрительной трубы закреплен вертикальный круг 5, на алидаде 6 которого имеется цилиндрический уровень 7. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.

При измерениях теодолит обычно устанавливается на штативе. Штатив состоит из металлической верхней части — головки и трех раздвижных (переменной длины) деревянных ножек. Концы ножек снабжены металлическими острыми наконечниками для вдавливания их в грунт и надежного закрепления штатива над точкой. Теодолит закрепляется на штативе становым винтом. К крючку станового винта привязывается нить отвеса, служащая продолжением вертикальной оси вращения прибора ZZ. С помощью отвеса теодолит центрируется над точкой, т. е. устанавливается таким образом, чтобы ось вращения прибора проходила через вершину измеряемого угла. Становые винты изготавливаются полыми, что дает возможность использовать для центрирования теодолита над точкой оптические центриры. Рассмотрим подробнее основные части теодолита.

4.1 Горизонтальный круг. Отсчетные устройства

Горизонтальный круг теодолита предназначен для измерения горизонтальных углов и состоит из лимба и алидады. Лимб является основной частью угломерного прибора и в оптических теодолитах представляет собой стеклянное кольцо. На скошенном крае лимба с помощью делительной машины нанесены равные деления. Величина дуги лимба между двумя ближайшими штрихами называется ценой деления лимба.

Цена деления лимба определяется по оцифровке градусных (или градовых) штрихов. Оцифровка лимбов обычно производится по часовой стрелке от 0 до 360°. Лимб закрывается металлическим кожухом, предохраняющим его от механических повреждений, влаги и пыли.

Роль алидады в современных теодолитах выполняют специальные оптические системы, являющиеся отсчетными устройствами (отсчетными индексами).

Алидада может вращаться вокруг своей оси совместно с верхней частью теодолита относительно неподвижного лимба; при этом отсчет по горизонтальному кругу изменяется. Если алидада вращается вокруг оси совместно с лимбом (зажимной винт алидады закреплен, а лимб — откреплен), то отсчет по горизонтальному кругу остается неизменным.

Отсчетом по угломерному кругу называется угловая величина дуги между нулевым штрихом лимба и индексом алидады. Штрихи лимба, между которыми оказывается индекс, называются младшим и старшим штрихами. Для оценки интервала между младшим штрихом лимба и индексом служат отсчетные устройства.

В зависимости от типа и назначения приборов для взятия отсчетов по лимбу применяются верньеры, штриховые (микроскопы-оценщики) и шкаловые микроскопы, оптические микрометры и микроскопы-микрометры. В технических теодолитах старых конструкций с металлическими лимбами в качестве отсчетных устройств использовались верньеры, в оптических теодолитах применяются штриховые и шкаловые микроскопы и реже — микрометры. Принцип действия указанных отсчетных устройств основан на способности глаза с высокой точностью воспринимать совпадение штрихов одной шкалы со штрихами другой, а также оценивать десятые доли промежутка между штрихами.

Микроскоп-оценщик (штриховой микроскоп) — это отсчетное устройство, в котором интервал между младшим штрихом и индексом оценивается «на глаз» до десятых долей делений лимба (рис. 2).

Изображения шкал и индекс рассматривают через окуляр микроскопа, который располагается рядом с окуляром зрительной трубы.

Рис.3. Поле зрения отсчетного микроскопа-оценщика теодололита Т30. Отсчеты: по горизонтальному кругу 71?07′; по вертикальному кругу 359?53′

В теодолите ТЗО в поле зрения микроскопа-оценщика строятся одновременно изображения шкал горизонтального и вертикального кругов с общим индексом. Отсчеты берут по одной стороне кругов с точностью до 1′.

Шкаловый микроскоп широко используется в современных технических и точных теодолитах с односторонним отсчитыванием по лимбу. В поле зрения такого микроскопа видны изображения лимба и шкалы, длина которой равна изображению наименьшего (обычно градусного) деления лимба. Индексом для отсчета служит штрих лимба, расположенный в пределах шкалы.

На рис. 4, а показано поле зрения шкалового микроскопа теодолитов Т5 и Т15, имеющих шкалы для горизонтального и вертикального кругов, каждая из которых разделена на 60 частей. Поскольку цена деления лимба 1°, одно деление шкалы соответствует 1′. При отсчете по микроскопу десятые доли наименьшего деления шкалы оцениваются на глаз с точностью до 0,1′.

Рис. 4. Поле зрения шкалового микроскопа теодолитов

Отсчеты:

• а — по горизонтальному кругу 124?42,1′;
• по вертикальному кругу 358°15,5′;
• б — по горизонтальному кругу 241?46,7′;
• по вертикальному кругу 0°02,6′;
• в — по горизонтальному кругу 124° 18,5′;
• по вертикальному кругу — 0?26,5′;
• г — по горизонтальному кругу 323?55’28»;
• по вертикальному кругу 90°21’57»

В теодолитах Т15К, 2Т5К, 2T30 и 4Т30П (рис. 4, б, в) отсчеты по горизонтальному кругу производятся по аналогии с предыдущим. Однако шкала вертикального круга имеет два ряда цифр со знаками « + » и « — ». По нижнему ряду со знаком « — » берут отсчеты в случаях, если в пределах шкалы находится штрих вертикального круга с тем же знаком.

У теодолитов 2Т30 и 4Т30П цена деления шкал отсчетного микроскопа (рис. 4, в) равна 5′, отсчеты по угломерным кругам берутся с точностью 0,5′. У теодолита 4Т30П в экспортном варианте горизонтальный (Н) и вертикальный (V) угломерные круги разделены на 360?, а цена деления шкал микроскопа составляет 1′, т. е. аналогично теодолитам Т15 и Т5 (см. рис. 4,а).

У теодолита 4Т15П отсчеты по угломерным кругам берутся с помощью микрометра, обеспечивающего высокую точность отсчитывания (рис. 4, г).

Для этого вращением рукоятки микрометра ближайший штрих лимба вводят в середину бифилярного индекса, после чего берут отсчет по шкале микрометра соответствующего угломерного крута с точностью до 1′.

Результаты отсчитывания по угломерным кругам с помощью рассмотренных видов отсчетных устройств приведены на рис. 4.

На точность взятия отсчета по угломерным кругам оказывают влияние погрешности делений лимба, эксцентриситета алидады и некоторые другие.

Эксцентриситетом алидады называют несовпадение оси вращения теодолита (оси вращения алидады) с центром лимба. Это вызывает смещение отсчетного индекса или шкалы отсчетного микроскопа относительно делений лимба, что влечет за собой взятие ошибочных отсчетов по лимбу. У технических оптических теодолитов влияние эксцентриситета алидады на точность взятия отсчетов не учитывается из-за малого его значения по сравнению с погрешностью отсчитывания по лимбу. Кроме того, при взятии отсчетов по лимбу при положениях вертикального круга влево от зрительной трубы и вправо от нее среднее арифметическое из отсчетов будет свободным от эксцентриситета алидады.

4.2 Зрительные трубы

Устройство зрительной трубы. Для визирования на удаленные наблюдаемые предметы в геодезических приборах используют зрительные трубы. Некоторые из них относятся к типу астрономических и дают обратное изображение предметов. Во многих случаях в оптических теодолитах используются трубы, обеспечивающие прямое изображение (например, 4Т30П и др.).

Перед наблюдением зрительная труба должна быть отфокусирована.

Фокусированием называется установка трубы таким образом, чтобы в поле зрения было отчетливо видно изображение визирной цели, т. е. наблюдаемого предмета. Различают трубы с внешним и внутренним фокусированием.

В современных геодезических приборах применяют трубы с внутренним фокусированием, имеющие постоянную длину. Их конструкция обеспечивает большее увеличение при меньшей длине по сравнению с трубами с внешним фокусированием, а также предохраняет от проникновения в нее пыли и влаги.

Оптическая система зрительной трубы с внутренним фокусированием (рис. 5, а) состоит из объектива 1, окуляра 2, внутренней фокусирующей линзы 3, которая перемещается внутри трубы вращением кремальеры 4 (кремальерного винта или кольца) и сетки нитей 5.

Рис.5 Зрительная труба: a — продольный разрез: б — ход лучей в зрительной трубе

Совместное действие объектива и фокусирующей линзы равносильно действию одной собирательной линзы с переменным фокусным расстоянием, называемой телеобъективом. Принципиально оптическая схема трубы с телеобъективом (рис. 5, б) не отличается от схемы простой зрительной трубы (трубы Кеплера) с внешним фокусированием, но обладает более совершенной конструкцией.

Предмет АВ, расположенный за двойным фокусным расстоянием, рассматривается через объектив (см. рис. 5, б).

Его изображение ab, получаемое с помощью телеобъектива, будет действительным, обратным и уменьшенным. Указанное изображение увеличивается окуляром, в результате чего получается мнимое и увеличенное изображение а’b’ наблюдаемого предмета.

Изображение предмета, получаемое простой зрительной трубой, сопровождается оптическими искажениями, основными из которых являются сферическая и хроматическая аберрации.

Сферическая аберрация вызывается тем, что лучи света (особенно, падающие на края линзы) после преломления не пересекаются в одной точке и дают тем самым неясное и расплывчатое изображение.

Хроматическая аберрация заключается в том, что лучи света после преломления в линзе разлагаются на составные цвета светового спектра и окрашивают края изображений. Для ослабления влияния оптических искажений в зрительных трубах применяют диафрагмы, задерживающие прохождение крайних лучей света, а также сложные объективы и окуляры, состоящие из 2 — 3 линз с различными коэффициентами преломления стекла.

Сетка нитей. Установка зрительной трубы для наблюдения. Для визирования на наблюдаемые цели в зрительной трубе должна быть постоянная точка К — действительная или воображаемая между параллельными линиями. Для получения этой точки в окулярном колене вблизи переднего фокуса окуляра помещается металлическая оправа, в которой вставлена стеклянная пластинка с нанесенной на ней сеткой нитей (штрихов) (рис. 6, а).

Виды сеток нитей, применяемых в оптических теодолитах, показаны на рис. 6, б, в.

Рис.6. Сетка нитей зрительной трубы:

• а — схема закрепления оправы сетки нитей;
• б — сетка теодолитов Т5, Т15, ТЗО, Т60;
• в — сетка теодолитов Т15М и ТЗОМ

Сетка нитей представляет собой систему штрихов, расположенных в плоскости изображения, даваемого объективом зрительной трубы. Основные штрихи сетки используются для наведения трубы в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Двойной вертикальный штрих называется диссектором нитей; визирование на наблюдаемую цель биссектором производится точнее, чем одной нитью. Точка пересечения основных штрихов сетки нитей (либо осей заменяющих их биссекторов) называется перекрестием сетки нитей.

Воображаемая линия, соединяющая перекрестие сетки нитей и оптический центр объектива, называется визирной осью трубы, а ее продолжение до наблюдаемой цели — линией визирования. Линия, проходящая через оптические центры объектива и окуляра, называется оптической осью трубы.

Зрительная труба имеет также геометрическую ось, т. е. линию симметрии, проходящую через центры поперечных сечений цилиндра трубы.

Для правильной установки сетки нитей ее оправа снабжена исправительными (юстировочными) винтами: двумя горизонтальными — 1 и двумя вертикальными — 2 (см. рис. 6, а), которые закрываются навинчивающимся колпачком. С помощью каждой из пар исправительных винтов сетку нитей можно перемещать в небольших пределах в горизонтальной и вертикальной плоскостях, изменяя тем самым положение визирной оси зрительной трубы.

При визировании на цель наблюдатель должен отчетливо видеть в поле зрения трубы штрихи сетки нитей и изображение рассматриваемого предмета. Для выполнения этого условия должны быть выполнены действия, составляющие установку зрительной трубы для наблюдения. Полная установка трубы для наблюдения складывается из установки ее по глазу и по предмету.

Установка трубы по глазу производится перемещением диоптрийного кольца окуляра до получения четкой видимости штрихов сетки

нитей; она выполняется каждым наблюдателем соответственно остроте

его зрения и периодически проверяется.

Установка трубы по предмету (фокусирование) для получения

отчетливого изображения визирной цели осуществляется перемещением фокусирующей линзы с помощью кремальеры (кремальерного винта или кольца).

При наблюдении предметов, расположенных на различных расстояниях от прибора, фокусирование приходится проводить

каждый раз заново. Перекрестие сетки нитей не должно сходить с изображения наблюдаемой цели при перемещении глаза относительно окуляра. В противном случае имеет место явление, называемое параллаксом

сетки нитей, который возникает при недостаточно тщательном фокусировании трубы вследствие несовмещения изображения предмета с плоскостью сетки нитей. Параллакс устраняется небольшим поворотом кремальеры, что способствует повышению точности визирования.

Технические показатели зрительных труб. Оценка качества зрительных труб осуществляется по ряду технических показателей, к основным из которых относятся увеличение трубы, поле зрения трубы и яркость изображения.

Видимым, или угловым, увеличением зрительной трубы Г называется отношение угла в (см. рис. 5, б), под которым изображение рассматриваемого предмета видно в трубу, к углу б, под которым предмет виден невооруженным глазом, т. е.

Г = , (2)

Практически увеличение зрительной трубы можно принять равным отношению фокусных расстояний объектива и окуляра:

Г = , (3)

Увеличение зрительной трубы можно определить по вертикальной рейка установленной в 5— 10 м от прибора (рис. 7, а).

На рейку смотрят одновременно двумя глазами: одним — непосредственно на рейку, другим — через трубу. При этом два видимых изображения рейки проектируются одно на другое; подсчитывают, сколько делений рейки, видимых невооруженным глазом, проектируется на одно увеличенное деление, видимое через трубу. Это число и будет увеличением зрительной трубы.

Рис.7. Схема исследования зрительной трубы при помощи рейки:

• а— определение увеличения зрительной трубы;

б — определение поля зрения зрительной трубы

Принимая погрешность визирования невооруженным глазом равной 60″ и зная увеличение трубы Г, можно найти предельную погрешность визирования при наблюдении в зрительную трубу:

mv = . (4)

Для получения большего увеличения в зрительных трубах геодезических приборов используют длиннофокусные объективы и короткофокусные окуляры. Увеличение зрительных труб, применяемых в инженерной практике, находится в пределах 15 —30х, а в высокоточных приборах — до 40х.

Полем зрения зрительной трубы называется коническое пространство, видимое глазом через неподвижно установленную трубу. Оно измеряется углом ср между лучами, идущими из оптического центра объектива к краям a и b диафрагмы (рис. 7, б).

Величина угла поля зрения трубы определяется по формуле:

ц = , (5)

т. е. угол поля зрения обратно пропорционален увеличению трубы и не зависит от размеров объектива. Это обстоятельство ограничивает применение в геодезических приборах труб с большим увеличением, так как ими весьма трудно отыскивать визирные цели. Поэтому на трубах с большим увеличением часто устанавливают дополнительную трубу-искатель с малым увеличением, но большим полем зрения.

На практике для определения угла поля зрения трубы на расстоянии d от объектива (рис. 7,6) устанавливают рейку и отсчитывают по ней число делений /, видимых в трубу между краями поля зрения. Тогда

ц =p’. (6)

Пример: d = 20 м, l = 60 см, ц =0,60м/20м* 3438’= 103’= 1,7°.

Зрительные трубы геодезических приборов имеют углы поля зрения от 30′ до 2°.

Яркость изображения, или степень освещенности, характеризуется количеством света, получаемым глазом в одну секунду на каждый квадратный миллиметр видимого изображения. Относительная яркость изображения I, определяемая отношением яркостей изображения при наблюдении невооруженным глазом Е0 и с помощью зрительной трубы E1 может быть найдена из выражения

I==ф()І, (7)

где ф — коэффициент пропускания системы, учитывающий потери светового потока на отражение при преломлении лучей на полированных поверхностях и поглощение при их прохождении через оптические детали; DBX— диаметр входного отверстия объектива; Гdгл — диаметр зрачка глаза.

Как следует из формулы, для наблюдений (особенно в затемненных условиях или при слабой освещенности) выгодно применять трубы с большим диаметром входного отверстия и небольшим увеличением. Однако увеличение диаметра входного отверстия объектива ведет к усилению влияния хроматической аберрации, а уменьшение оптического увеличения трубы — к снижению ее разрешающей способности и соответственно точности визирования.

Применение просветленной оптики в современных геодезических приборах сводит к минимуму потери яркости изображения при прохождении лучей через оптическую систему трубы.

4.3 Уровни

Уровни служат для приведения осей и плоскостей геодезических, приборов в горизонтальное либо вертикальное положение. В точных приборах с помощью накладных уровней измеряют незначительные (порядка нескольких секунд) углы наклона осей. Уровни применяются также в виде самостоятельных приборов при монтаже технологического оборудования и в строительном деле. По форме различают цилиндрические и круглые (сферические) уровни.

Цилиндрический уровень. Цилиндрический уровень (рис. 8, а) представляет собой стеклянную трубку (ампулу), внутренняя поверхность которой в вертикальном продольном разрезе имеет вид дуги АВ крута радиуса от 3,5 до 200 м.

Рис.8 Типы цилиндрический уровней: а — разрез уровня и вид сверху; б — компенсированный; в — камерный; г — контактный

При изготовлении уровня ампулу заполняют легкоподвижной жидкостью (серным эфиром или спиртом), нагревают и запаивают. После охлаждения внутри ампулы образуется небольшое пространство, заполненное парами жидкости, которое называется пузырьком уровня. Для защиты от повреждений ампула заключается в металлическую оправу, заполненную гипсом. Юстировка уровня, т. е. его установка на приборе в требуемом положении, выполняется исправительными винтами.

На наружной поверхности ампулы наносятся деления через 2 мм (см. рис. 8, а).

Средний штрих 0 шкалы принимается за нулевой и называется нуль-пунктом уровня. Касательная UU к дуге АВ внутренней поверхности уровня в нуль-пункте называется осью уровня.

Если пузырек уровня находится в нуль-пункте, то ось уровня горизонтальна. При наклоне оси уровня его пузырек перемещается. Центральный угол, соответствующий одному делению ампулы, называется ценой деления уровня м.

Следовательно, с помощью уровня можно измерять небольшие углы наклона линий, связанных с его осью. Если пузырек отклоняется от нуль-пункта на n делений, то угол наклона оси уровня к горизонту

v=nм. (8)

В геодезических приборах используют цилиндрические уровни с ценой деления от 1′ до 2′. Цена деления зависит от радиуса внутренней поверхности ампулы уровня и служит мерой чувствительности уровня, т. е. способности его пузырька быстро и точно занимать наивысшее положение. Кроме того, чувствительность уровня зависит от качества шлифовки внутренней поверхности ампулы, свойств заполняющей жидкости, ее температуры и длины пузырька уровня (длинный пузырек обладает большей чувствительностью, чем короткий).

Нормальная длина пузырька уровня составляет 30 — 40% длины ампулы при температуре + 20°. Для сохранения длины пузырька при изменении температуры используют компенсированные уровни (рис. 8, б) либо уровни с запасной камерой — камерные уровни (рис. 8, в).

Принцип устройства компенсированной ампулы основан на сокращении объема заполнителя путем помещения в ампулу стеклянной трубки 1 с запаянными концами.

Камерный уровень кроме рабочей камеры имеет запасную камеру. Запасная камера 2 (см. рис. 8, в) такого уровня отделяется от рабочей стеклянной перегородкой с отверстием внизу. Наклоняя уровень, можно перемещать часть паров заполнителя из одной камеры в другую и тем самым регулировать длину пузырька. На некоторых приборах устанавливают реверсивные (оборотные) уровни, позволяющие наблюдать пузырек при опрокидывании его на 180°.

Для повышения точности установки пузырька в нуль-пункт используют контактные уровни. В таких уровнях изображение концов пузырька с помощью призменной системы передается в поле зрения трубы (рис. 8, г).

Несовмещенное положение концов пузырька уровня соответствует наклонному положению оси цилиндрического уровня, совмещенное — горизонтальному. Опыт показывает, что точность контактного уровня обычно в 3 — 4 раза выше точности цилиндрического.

Круглый уровень (рис. 9) представляет собой цилиндрический стеклянный резервуар 1, внутренняя сторона 3 которой является частью сферической поверхности определенного радиуса. Резервуар заполнен серным эфиром или спиртом и заключен в металлическую оправу 2, прикрепляемую к прибору тремя винтами.

Рис.9. Круглый уровень: а — общий вид; б — разрез; в — вид сверху

На наружной поверхности резервуара выгравировано несколько окружностей с общим центром 0, являющимся нуль-пунктом круглого уровня.

Линия радиуса внутренней сферической поверхности, проходящая через нуль-пункт, называется осью круглого уровня. Если пузырек круглого уровня находится в нуль-пункте, т. е. расположен концентрично с окружностями, то его ось занимает отвесное положение.

Круглые уровни отличаются простотой конструкции и удобством в работе, но менее чувствительны, чем цилиндрические; обычно цена деления составляет 5′ и более. Поэтому круглые уровни используются для предварительного приведения осей приборов в отвесное положение, а также в случаях, когда не требуется большой точности в установке приборов.

4.4 Вертикальный круг теодолита

Вертикальный крут служит для измерения углов наклона и зенитных расстояний. В инженерной практике измеряют преимущественно углы наклона.

Устройство вертикального круга. Вертикальный круг теодолита состоит из лимба и алидады. Лимб вертикального круга жестко закреплен на оси вращения зрительной трубы и вращается вместе с ней; при этом нулевой диаметр лимба (0° — 180° или 0° — 0° в зависимости от оцифровки лимба) должен быть параллелен визирной оси трубы. Алидада вертикального круга при вращении трубы остается неподвижной.

На алидаде вертикального крута закреплен цилиндрический уровень, который предназначен для приведения линий нулей (отсчетных индексов) алидады при измерении углов наклона в горизонтальное положение. С этой целью перед взятием отсчетов по вертикальному кругу пузырек уровня должен быть приведен в нуль-пункт с помощью наводящего винта алидады.

Уровень укрепляется на алидаде таким образом, чтобы его ось U2 — U2 была параллельна линии нулей (нулевому диаметру) алидады 00 (рис. 10, а).

При соблюдении этого условия после установки на лимбе нулевого отсчета и приведения пузырька уровня в нуль-пункт визирная ось зрительной трубы будет горизонтальна.

Рис.10. Вертикальный круг

В теодолитах типов ТЗО и Т15 уровень при алидаде вертикального круга отсутствует; его функции выполняет цилиндрический уровень при алидаде горизонтального круга, пузырек которого устанавливается в нуль-пункт подъемными винтами теодолита.

У многих оптических теодолитов (Т15К, Т5К) уровень при алидаде вертикального круга заменяет специальная оптическая система — компенсатор, который автоматически устанавливает указатель отсчетного микроскопа (индекс шкалы) в необходимое положение.

В современных теодолитах используются две основные системы оцифровки вертикальных кругов:

• азимутальная (круговая), при которой деления круга подписаны от 0 до 360° по ходу часовой стрелки (теодолит Т15, T5) либо против хода часовой стрелки (теодолит ТЗО);

-секторная, при которой вертикальный круг разбит на четыре сектора, из которых два диаметрально противоположных сектора имеют положительную оцифровку, а два других — отрицательную (2Т30, Т15К, 2Т5 и др.).

Подобная система надписей более удобна, так как отсчеты градусов получаются одинаковыми по обеим сторонам вертикального утла, что упрощает вычисления углов наклона.

Теория вертикального круга. Угол наклона представляет собой разность двух направлений в вертикальной плоскости. Одно из направлений должно соответствовать горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы. В случае совпадения нулевых диаметров лимба и алидады (отсчетного устройства) при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня отсчет по вертикальному кругу должен равняться нулю. Тогда отсчет по вертикальному кругу при визировании на наблюдаемую цель дает значение угла наклона v. Однако на практике при горизонтальном положении визирной оси трубы W и оси цилиндрического уровня U2U2 отсчет по вертикальному кругу может оказаться равным не нулю, а некоторой величине, называемой местом нуля МО (рис. 10, б).

Как следует из рис. 10, б, величина МО представляет собой угол, обусловленный непараллельностью нулевого диаметра алидады 00 и оси цилиндрического уровня, т. е. линии горизонта.

Местом нуля МО вертикального круга называется отсчет по вертикальному кругу при горизонтальном положении визирной оси трубы и оси цилиндрического уровня при алидаде вертикального круга.

Если место нуля заранее неизвестно, то угол наклона v и МО можно определить по результатам двух отсчетов, полученных при визировании на наблюдаемую цель при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы (со стороны окуляра): «круге право» (КП) и «круге лево» (КЛ).

При этом вид формул, по которым вычисляют значения v и МО, зависит от системы оцифровки лимба вертикального круга.

1. Азимутальная оцифровка лимба (теодолиты Т15 и Т5).

Как видно из рис. 44, в, при визировании на точку М при двух положениях трубы (КП и КЛ) угол наклона v можно определить из отсчетов по вертикальному кругу и значению МО:

• при «круге право» v = КП-МО;

при «круге лево» v = 360-КЛ+МО, (9)

или, отбросив полную окружность (360°), получим

v = МО-КЛ. (10)

Решая уравнения и относительно v и МО, имеем

v = ;

• МО = . (11)

Следует иметь в виду, что формулы (10), (11) справедливы в том случае, если отсчеты берутся по стороне лимба, ближайшей к окуляру. Если же при КП и КЛ отсчитывание производится по одной стороне лимба, то отсчеты при КЛ увеличиваются на 180°, тогда значения МО и угла наклона v определятся по формулам:

• МО = ;
• v = ;
• v = МО-(КЛ+180?)=КП-МО. (12)

Нетрудно убедиться, что для теодолитов с круговой оцифровкой вертикального круга против часовой стрелки (теодолит ТЗО) значения МО и углов наклона могут быть рассчитаны по формулам:

• МО = ;
• v = ;
• v = КЛ-МО = МО-(КП+180).

  (13)

При вычислениях по всем вышеприведенным формулам (9) — (13) следует руководствоваться следующим правилом: к величинам отсчетов КП, КЛ и МО, меньшим 90°, необходимо прибавлять 360°.

2. Секторная оцифровка лимба вертикального круга от нуля в обе стороны — по ходу и против хода часовой стрелки (теодолиты 2Т30, 2Т15, 2Т5 и др.).

Для указанных теодолитов вычисление МО и углов наклона можно выполнять по формулам (10) — (13), исключив из них значение 180°, т. е.

МО = ;

• v = ;
• v = КЛ — МО = МО — КП. (14)

При этом добавлений 360° делать не нужно.

Таким образом, особенностью измерения углов наклона является необходимость определения места нуля вертикального крута. В принципе углы наклона могут быть вычислены по формулам без предварительного определения МО. Однако на практике МО вычисляют на каждой станции, так как его постоянство (в пределах допустимых отклонений) служит надежным контролем правильности измерения углов наклона при КП и КЛ.

5. Устройство технических теодолитов

Из всех типов, применяемых в настоящее время оптических теодолитов рассмотрим устройство технических теодолитов ТЗО, Т15 и их модификаций.

Теодолит ТЗО (рис. 11, а) является малогабаритным повторительным теодолитом закрытого типа. Он устанавливается на головку штатива вместе с круглым основанием 10 металлического упаковочного футляра и прикрепляется становым винтом. К основанию наглухо прикреплена подставка 8 с тремя подъемными винтами 9. Лимб и алидада имеют зажимные (на рис. не видны) и наводящие винты 1 и 7. Зажимные (закрепительные) винты лимба и алидады обеспечивают как совместное, так и раздельное вращение этих частей теодолита, что позволяет измерять углы способами приемов и повторений. Полая (в смысле конструкции) вертикальная ось теодолита дает возможность использовать зрительную трубу для центрирования прибора над точкой.

Рис.11. Теодолиты: а-Т30; б-Т15; в-3Т30П; г-4Т15П.

На корпусе алидады установлен цилиндрический уровень, с помощью которого ось вращения прибора приводится в отвесное положение подъемными винтами. Так как алидада вертикального круга не имеет уровня, то уровень горизонтального круга располагается параллельно коллимационной плоскости. Внутри колонки закреплены втулки, в которых вращается ось зрительной трубы. К корпусу трубы прикреплен вертикальный круг. Вертикальный круг снабжен зажимным (закрепительным) 5 и наводящим 6 винтами.

Зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 20х и оснащена просветленной оптикой. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры, установка сетки нитей по глазу наблюдателя — вращением диоптрийного кольца окуляра. Перемещение сетки нитей производится с помощью юстировочных винтов, закрываемых защитным колпачком. По обе стороны трубы имеются оптические визиры для ее грубого наведения на наблюдаемые предметы.

Горизонтальный и вертикальный угломерные круги диаметром 70 мм — стеклянные. Крути разделены делениями от 0 до 360° через 10′, каждое градусное деление оцифровано. С помощью специальной оптической системы изображение горизонтального и вертикального круга передается в поле зрения отсчетного микроскопа-оценщика (см. рис. 8) окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы Отсчет и оценка долей наименьшего деления круга производится пс неподвижному индексу. Угломерные круги освещаются с помощью откидного зеркала 3.

Для наблюдения предметов, расположенных под утлом более 45° * горизонту, а также для центрирования теодолита над точкой используются окулярные насадки, надеваемые на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа 2, Теодолит снабжен съемной буссолью, устанавливаемой в посадочный паз 4 на боковой крышке вертикального круга.

В 1981 г. теодолит ТЗО заменен новой моделью 2Т30, которая отличается от базовой применением шкалового микроскопа с пятиминутной ценой деления шкал горизонтального и вертикального кругов. Это дает возможность брать отсчеты по лимбам с ценой деления в 1° с точностью до 0,5′ (см. рис. 9, в).

Вертикальный круг имеет секторную оцифровку от 0 до +75° и от 0 до —75°. Теодолит 2Т30П имеет зрительную трубу прямого изображения.

Новая модификация теодолита 4Т30П снабжена съемной подставкой со встроенным оптическим центриром (рис.11, в) и зрительной трубой прямого изображения. Средние квадратические погрешности измерения одним приемом горизонтального и вертикального углов составляют соответственно 20 и 30″.

Теодолит Т15 (рис. 11, б) с повторительной системой вертикальной оси имеет ряд особенностей. Наводящий винт 10 алидады горизонтального круга соосен с соответствующим зажимным винтом 9. Юстиро-вочный винт 6 цилиндрического уровня выведен на колонку. В полой оси алидады расположен объектив оптического центрира, а его окуляр закреплен в алидадной части теодолита.

Корпус зрительной трубы изготовлен совместно с горизонтальной осью, имеющей на концах цапфы, с помощью которых она устанавливается в эксцентриковых лагерах колонки. Зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 25х. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры 5. По обе стороны трубы расположены оптические визиры 4 для предварительного наведения на цель.

Вертикальный крут имеет зажимной 7 и наводящий 8 винты, расположенные соосно. На алидаде вертикального круга закреплен цилиндрический уровень 3. Перед отсчитыванием по вертикальному кругу пузырек уровня приводят в нуль-пункт наводящим винтом 2.

У теодолитов Т15К и 2Т15К роль уровня выполняет самоустанавливающаяся система оптического компенсатора. Диапазон действия компенсатора ±4′, точность компенсации — 5″. Горизонтальный и вертикальный стеклянные угломерные круги разделены и оцифрованы через 1°. Оцифровка вертикального крута выполнена по секторам: от 0 до +75° и от 0 до —75°. Отсчеты производятся по одной стороне угломерных кругов с точностью до 0?1′. Изображение штрихов и цифр передается в поле зрения отсчетного шкалового микроскопа (см. рис. 4, б), окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы прямого изображения. Теодолит Т15К может быть как повторительного, так и неповторительного типа.

Теодолит закрепляется в съемной подставке 11. В комплект теодолита входят съемная ориентир-буссоль, а также окулярные насадки зрительной трубы и отсчетного микроскопа для удобства визирования при больших углах наклона. Прибор может быть снабжен электроосветителем отсчетного микроскопа, выполненным во взрывобезопасном исполнении.

Новая модель 4Т15П (рис. 11, г) снабжена зрительной трубой прямого изображения. Отсчетная система теодолита — микрометр с ценой деления шкалы 10″.

Устройство точных теодолитов Т5 и Т2 и их модификаций рассмотрено во второй части учебного пособия.

6. Поверки и юстировки теодолита

Перед началом измерений теодолит необходимо тщательно осмотреть и проверить, так как даже серийно выпускаемые приборы имеют свои индивидуальные особенности. В первую очередь производят проверку и регулировку его механических деталей, обращая внимание на состояние и работу всех винтов прибора: подъемных, зажимных и наводящих винтов лимба и алидады, наводящего винта уровня вертикального крута, исправительных (юстировочных) винтов уровней, колонок, сетки нитей и т. п. Вращение лимба и алидады должно быть плавным, без заеданий и колебаний. Горизонтальный и вертикальный угломерные круги не должны иметь механических повреждений; изображения делений шкал и сетки нитей должны быть четкими. Зрительная труба должна быть уравновешенной (центр тяжести должен находиться в районе оси ее вращения) и иметь свободное вращение. Присутствие пыли и грязи на оптических деталях прибора не допускается. После внешнего осмотра теодолита выполняют его поверки и юстировки.