A. Teodolit
Sprawdzenie i rektyfikacja teodolitu obejmuję zatem trzy grupy czynności
· usunięcie uszkodzeń mechanicznych
· konserwację elementów optycznych,
· rektyfikację warunków geometrycznych,
Do rektyfikacji warunków geometrycznych teodolitu można przystąpić po uprzednim usunięciu uszkodzeń mechanicznych i należytej konserwacji elementów optycznych. Wpływ pewnych błędów można wprawdzie eliminować drogę odpowiednich metod pomiaru (najczęściej przez pomiar w dwóch położeniach lunety), ale ogólnie dąży się do tego, aby drogą rektyfikacji eliminować stwierdzone błędy instrumentalne, sprowadzające ich niekorzystny wpływ praktycznie do zera.
Przed przystąpieniem do konserwacji elementów optycznych i rektyfikacji warunków geometrycznych należy stwierdzić i ewentualnie usunąć uszkodzenia mechaniczne instrumentu, spodarki i statywu.
Przyczyny powstawania uszkodzeń mechanicznych są różne. Najczęściej ulega uszkodzeniu instrument podczas transportu lub niewłaściwej obsługi. Dokręcania zacisków i śrub bez wyczucia prowadzi do uszkodzenia poszczególnych elementów tych urządzeń. Szkodliwa naciski na mechanizmy śrubowe, mikroskopy, libele, lunetę itp., na przykład podczas wyjmowania lub wkładania instrumentu do skrzynki, są także bardzo często przyczynę uszkodzeń. Poniżej omówimy przegląd teodolitu w aspekcie jego uszkodzeń mechanicznych.
Po wyjęciu instrumentu ze skrzynki należy ustawić go na stabilnym podłożu i dokonać szczegółowego przeglądu wszystkich części mechanizmów zaciskowych, śrub ruchu leniwego, zamocowania libel itp. Wszystkie śruby i pokrętła, na przykład okularu lunety i mikroskopu odczytowego, powinny obracać się ruchem płynnym na całej swej długości. Obracając alidadę kilkakrotnie wokół osi głównej instrumentu stwierdzamy, czy układ osiowy działa prawidłowo- to znaczy czy oś obrotu nie jest zatarta.
Obracając lunetę w płaszczyźnie pionowej, badamy jej prawidłowy obrót w łożyskach osi obrotu.
Stwierdzone przez geodetę uszkodzenia lub usterki mechaniczne powinny być usunięte w odpowiednim zakładzie mechanicznym. Zmianę lub uzupełnienie smarów wykonuje mechanik precyzyjny. Geodeta może tylko wyregulować śruby ruchu leniwego w przypadku, gdy mechanizm śrubowy nie jest uszkodzony i samo jego rozwiązanie przewiduje regulację śruby bez jej demontażu.
W dalszej kolejności należy wyjąć Instrument ze spodarki i sprawdzić jej poszczególna elementy. Trzymając spodarkę w jednej ręce sprawdzamy drugą, czy śruby poziomujące obracają się ruchem płynnym na całej długości śruby, Sprawdzamy także, czy siła potrzebna do obrotu jest taka sama dla wszystkich trzech śrub. Ewentualna różnice usuwany przez odpowiednie wyregulowanie śruby
Sprawdzenie statywu polega na kontroli właściwego połączenia części drewnianych i metalowych. Zauważone luzy usuwamy, dokręcając śruby specjalnym kluczem. Należy , także sprawdzać, czy okucia w dolnej części nóg nią są poluzowane. W przypadku stwierdzenia luzów należy dokręcić odpowiednie wkręty. Śruby motylkowe, służące do unieruchomienia połówek nóg po ustaleniu określonej wysokości statywu, powinny pewnie dociskać okucia elementów drewnianych. W przypadku stwierdzenia zerowania gwintu śrub motylkowych statyw jest niesprawny. Uszkodzone śruby należy wymienić.
Klasycznym przykładem jednomiejscowego systemu odczytowego jest mikroskop skalowy
– błąd paralaksy systemu odczytowego,
– błąd runu,
Definicja: Błąd paralaksy systemu odczytowego występuje wówczas, gdy obraz limbusa (kreski wskaźnikowej) nie tworzy się w płaszczyźnie skali. Obraz limbusa i obraz skali, oglądane od strony okularu systemu odczytowego, nie są wtedy jednocześnie jednakowo ostre.
Wykrywanie: Ruchem obrotowy soczewki okularowej systemu odczytowego nastawiamy obraz skali na ostrość. Nieostry będzie obraz limbusa (kreski wskaźnikowej),
Definicja: Błąd runu występuje wówczas, gdy wielkość obrazu jednej działki opisu kręgu jest różna od długości skali.
Wykrywanie: Lewę kreskę skali pokrywany z początkiem skali oczekując pokrycia kraski prawej z końcem skali. Jeżeli na końcu skali nie ma pokrycia kresek, występuje błąd runu. W niektórych teodolitach skala jest przedłużona na obydwu końcach o jedne działkę. W takim przypadku ustawiamy lewę kreskę opisaną (obraz kręgu) na środku lewego dodatkowego interwału skali (bisekcja), oczekując symetrycznego położenia prawej kreski opisanej. Metoda bisekcji wykrywania błędu runu jest dokładniejsza od sposobu polegającego na pokrywaniu kresek.
Dla usunięcia obu błędów należy teodolit oddać do zakładu specjalistycznego.
Dwumiejscowy system odczytowy jest zastosowany w teodolitach precyzyjnych (na przykład Theo 010) wyposażonych w mikrometr optyczny, który działa na zasadzie dwóch par klinów optycznych lub dwóch płytek płaskorównoległych.
Błąd paralaksy systemu odczytowego
W dwumiejscowym systemie odczytowym występują dwa rodzaje błędu paralaksy:
– paralaksa pomiędzy dwoma obrazami podziału kręgu A i B,
– paralaksa pomiędzy obrazami podziału (A i B) a obrazem mikrometru.
Błąd paralaksy pomiędzy dwoma obrazami podziału kręgu A i B występuje wówczas, gdy obraz części A nie tworzy się w płaszczyźnie części B. Obrazy kresek górnych i dolnych nie są jednocześnie jednakowo ostre.
Błąd paralaksy pomiędzy obrazem podziału kręgu A i B a obrazem mikrometru powstaje wówczas,- gdy obraz podziału kręgu (A i B) nie tworzy się w płaszczyźnie skali. Obraz podziału kręgu (A i B) i obraz mikrometru nie są jednocześnie jednakowo ostre
W dwumiejscowym systemie odczytowym występuję dwa rodzaje błędu runu:
– błąd runu pomiędzy dwoma obrazami podziału kręgu A i B,
– błąd runu pomiędzy obrazem podziału kręgu (a i B) a mikrometrem.
Błąd runu pomiędzy dwoma obrazami podziału kręgu A i B występuje wówczas, gdy wielkość obrazu interwału a nie odpowiada długości obrazu interwału b.
Błąd runu pomiędzy obrazem podziału kręgu a mikrometrem występuje wówczas, gdy wielkość obrazu połowy jednej działki a lub b nie odpowiada pełnemu zakresowi skali mikrometru. Sprawdzany to w ten sposób, że przy zerowym odczycie na mikrometrze i. koincydencji dowolnej pary kresek pokrętłem mikrometru doprowadzamy sąsiednie kreski do koincydencji. Nadmiar lub niedobór na podziałce mikrometru jest wielkością błędu runu..
Dla usunięcia błędów należy teodolit oddać do zakładu specjalistycznego.
Każdy teodolit musi spełniać następujące zasadnicze warunki geometryczne:
· os główne instrumentu, identyczna z osie obrotu alidady, powinna być pionowa l przechodzić przez punkt terenu, nad którym jest ustawiony teodolit,
· osie libel alidadowych powinny być prostopadłe do osi głównej teodolitu,
· oś obrotu lunety powinna być prostopadła do osi głównej teodolitu i przy spoziomowanym instrumencie musi zajmować położenie poziome,
· oś celowa lunety musi być prostopadła do poziomej osi obrotu lunety.
Inne warunki, dotyczące na przykład płytki ogniskowej, libeli kolimacyjnej lub kręgów Hz i V, będę omówione w odpowiednich rozdziałach dotyczących poszczególnych błędów instrumentalnych. Niektóre warunki geometryczne, omówione niżej bardziej szczegółowo, będę sprawdzana i rektyfikowane w oparciu o kolimator. W takich przypadkach zakładamy, że kolimator ten jest w pełni sprawny i został przed rektyfikacją także sprawdzony metodami podanymi
W ramach tego warunku należy sprawdzić i zrektyfikować wszystkie libele umieszczone na alidadzie, oprócz libeli kolimacyjnej i ewentualnie libeli na lunecie, którą rektyfikujemy przy usuwaniu błędu miejsca zera. Libele na alidadzie sprawdzamy w zależności od sposobu umieszczenia ich na alidadzie. Na rysunku przedstawiono schematycznie cztery najczęściej spotykane przypadki umieszczania libel na alidadzie,
Przypadki umieszczenia libel na alidadzie;
a - jedna libela rurkowa
b - libela rurkowa i sferyczna
c -dwie libele rurkowe,
d -jedna libela sferyczna
– Przypadek a. pojedynczej libeli rurkowe rektyfikujemy według powszechnie znanej metody.
– Przypadek b: libelę rurkową rektyfikujemy jak w przypadku a. W oparciu o zrektyfikowaną libelę rurkową sprowadzamy oś główną instrumentu do położenia pionowego. Tymi samym płaszczyzna alidady będzie pozioma. Pęcherzyk libeli sferycznej umieszczonej na tej płaszczyźnie powinien leżeć w punkcie głównym libeli. Ewentualne wychylenie usuwamy śrubkami rektyfikacyjnymi libeli sferycznej (cały błąd).
– Przypadek c: postępujemy analogicznie jak w przypadku b, rektyfikując najpierw jedna z libel rurkowych. Drugą libelę rurkowa rektyfikujemy jak libelę sferyczne w przypadku b,
– Przypadek d: trudność polega na wykryciu kierunku maksymalnego odchylenia pęcherzyka. Czynności rektyfikacji należy dlatego wielokrotnie powtarzać metodę kolejnych przybliżeń.
Może się zdarzyć, że podczas rektyfikacji libel stwierdzi się niemożność ustawienia płaszczyzny alidady w poziomie wyznaczonym przez obrót alidady i środkowym położeniu pęcherzyka. Przy pozornie rektyfikowanej libeli będą takie położenia alidady, przy których pęcherzyk wyjdzie z położenia środkowego. Przypadek taki inoźe wystąpić w teodolicie z układem osiowym na łożysku kulkowym bez koszyczka (kulki luzem).
Podczas oddzielania części górnej alidady od dolnej, na przykład dla zmiany smaru w systemie osiowym, można zgubić jedną z kulek. Jeżeli kulka zastępcza ma nieco wyższa średnicę od pozostałych, płaszczyzna alidady nie będzie mogła zajmować położenia poziomego przy jej obrocie. Należy wówczas powtórnie zdemontować alidadę, śrubą mikrometryczna pomierzyć średnice wszystkich kulek i tą niewłaściwą zastępie kulką o odpowiedniej średnicy.
Prostopadłość kresek poziomych i pionowych jest zapewniona fabrycznie, przy takim założeniu warunek siatki kresek brzmi: kreska pozioma siatki powinna być prostopadła do osi głównej teodolitu
Sprawdzenie. Teodolit ustawiamy na statywie i starannie poziomujemy w oparciu o zrektyfikowane libele. Na wysokości osi celowej wybieramy dobrze widoczny punkt. Celujemy poziomą nitką krzyża kresek na obrany punkt, ustawiając go w lewym skrajnym położeniu w polu widzenia. Zaciskamy śruby zaciskowe alidady i lunety. Śrubą ruchu leniwego alidady przesuwamy cel wzdłuż poziomej nitki krzyża kresek. Jeżeli punkt nie zejdzie z poziomej nitki krzyża kresek warunek jest spełniony. W przeciwnym przypadku należy krzyż zrektyfikować.
Rektyfikacja. Odkręcamy osłonę przy okularze lunety. Po zdjęciu osłony będą widoczne śruby rektyfikacyjne płytki ogniskowej, jak na rysunku.
.
Należy lekko zwolnić śruby (1) sprzęgające obudowę płytki ogniskowej z tubusem lunety. Obracamy płytkę ogniskową o połowę kąta wychylenia poziomej nitki krzyża od punktu celu. Następnie czynności sprawdzające wykonujemy ponownie i ewentualne wychylenie poziomej nitki krzyża korygujemy o połowę wychylenia. Czynności te wykonujemy do momentu uzyskania zadowalających efektów. Następnie należy stopniowo (np. po pół obrotu) dokręcać kolejno wszystkie cztery śruby do oporu. Realizację warunku sprawdzamy po niezależnym wycelowaniu na dobrze widoczny punkt.
Definicja. Błąd kolimacji występuje, gdy oś celowa nie jest prostopadła do poziomej osi obrotu instrumentu
Wykrywanie. Po sprawdzeniu i rektyfikacji warunków podanych wyżej, celujemy do wyraźnego punktu na wysokości osi celowej. Wykonujemy odczyt kręgu Hz, przekładamy lunetę przez zenit i celując w II położeniu lunety na punkt robimy drugi odczyt Hz.Przykładowo otrzymano (np. dla teodolitu T-6)
I = 12g26c
II= 212g34c
2k= 08c
k= 04c
I + K = 12g30c
II - K = 212g30c
II - I = 200g00c
Odczyty z obydwu położeń powinny różnić się o 200g lub 180°.
Usuwanie. Leniwką alidady (ruchu poziomego lunety) nastawiamy na mikroskopie skalowym odczyt uśredniony (np. z II położenia lunety) Hz =212g 30c. Wtedy kreska pionowa siatki teodolitu zejdzie z punktu celu. Pionową kreskę krzyża należy wprowadzić na cel śrubami rektyfikacyjnymi krzyża. Do usuwania błędu kolimacji służą cztery śruby (2) (rys. nr 2). Parę pionowych śrub lekko zwalniany, a ruchem śrub poziomych doprowadzamy kreskę pionowe siatki teodolitu do pokrycia z celem. Po uzyskaniu pokrycia i dokręceniu wszystkich śrub (2) do oporu, należy powtórnie wyznaczyć błąd kolimacji i ewentualnie praktycznie uchwytne wielkości tego błędu usuwać metodę kolejnych przybliżeń.
Definicja. Błąd inklinacji występuje, wówczas, gdy oś obrotu lunety nie jest prostopadła do osi głównej teodolitu.
Wykrywanie: Obieramy wyraźny punkt położony na pewnej wysokości, pod którym ustawiamy podziałkę milimetrową. W pierwszym położeniu lunety celujemy do punktu, po czym obniżany lunetę i celując kreskę pionowa do podziałki wykonujemy odczyt. Tę sarnę czynność powtarzamy przy drugim położeniu lunety. Przykładowo otrzymano:
II = 47,0 mm.2i = 4,8 mm
i= 2,4 mm
Odczyt średni, wolny od błędu inklinacji, wynosi w naszym przypadku
Ośr = 44,6 mm
Usuwanie błędu inklinacji polega na zmianie położenia poziomej osi obrotu lunety. W teodolitach starego typu regulacjo taka jest możliwa dzięki specjalnej konstrukcji łożyska osi poziomej. W teodolitach optycznych zmiana położenia osi obrotu lunety odbywa się przez podniesienie lub obniżenie łożyska osi umieszczonego od strony zacisku lunety. Zmiana położenia łożyska jest możliwa po zwolnieniu odpowiednich wkrętów. Oś obrotu lunety będzie prostopadła do osi głównej teodolitu, gdy kreska pionowa siatki pokryje się z odczytam średnim. W naszym przypadku Ośr = 44,6 mm,
Definicja: Błąd miejsca zera (indeksu) występuje, gdy przy poziomej osi celowej lunety i środkowym położeniu pęcherzyka libeli kręgu pionowego (kolimacyjnej) odczyt V≠1009 lub V≠ 300g (dla podziału zenitalnego kręgu).
Wykrywanie. Po starannym spoziomowaniu teodolitu celujemy na dobrze widoczny punkt znajdujący się na horyzoncie, wykonując odczyty kręgu V w I i II położeniu lunety (OL i OP) Przy każdym odczycie leniwką libeli kolimacyjnej doprowadzamy jej pęcherzyk do położenia środkowego.
Określamy błąd indeksu oraz odczyt kręgu V (j) pozbawiony wpływu tego błędu
Usuwanie: Leniwką libeli kolimacyjnej nastawiamy odczyt wolny od błędu indeksu, czyli j. Podczas tej czynności pęcherzyk libeli kolimacyjnej wyjdzie z położenia środkowego. Pęcherzyk libeli kolimacyjnej doprowadzamy ponownie do położenia środkowego za pomocą śrub rektyfikacyjnych libeli kolimacyjnej.
W przypadku teodolitu z dwumiejscowym systemem odczytowym, na przykład Theo 010, usuwanie błędu miejsca zera przebiega następująco: pokrętłem mikrometru nastawić odczyt (końcówkę). Zburzoną podczas powyższej czynności koincydencję obrazów podziału głównego należy powtórnie zrealizować za pomocą leniwki libeli kolimacyjne. Wychylenie pęcherzyka libeli kolimacyjnej usunąć śrubkami rektyfikacyjnymi libeli,
W teodolitach z automatycznym wskaźnikiem odczytu kręgu pionowego (bez libeli kolimacyjnej) usuwanie błędu indeksu odbywa się w zależności od rozwiązania samego teodolitu albo przez zmianę położenia osi celowej lub 'regulację wahadła. W teodolicie Theo 020 nastawia się odczyt bezbłędny (V) leniwkę lunety, wówczas oś celowa wychodzi z celu.
Poprawę położenie osi celowej realizuje się śrubami (2) siatki celowniczej. W teodolicie DAHLTA 010 A błąd indeksu usuwa się metodą regulacji wahadła, zaopatrzonego w odpowiednia pierścienie rektyfikacyjne.
W przypadku pionu optycznego wbudowanego na stała w alidadę; teodolitu, mamy do czynienia tylko z dolną osią celowa. Oś celowa takiego pionu optycznego jest wyznaczona przez środek znaczka celowniczego S i środek optyczny obiektywu O. Oś celowa jest załamana w pryzmacie P pod kątem prostym.
...
aneciakurczaczek