УГЛОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

УГЛОМЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ в геодезии и топографии служат для измерения горизонтальных и вертикальных углов и представляют приборы, изготовленные по правилам точной механики и оптики. У. и. изготовляют разных конструкций и различной точности в зависимости от их назначения. Кроме того, конструкция и точность У. и. видоизменяются и совершенствуются в соответствии с новыми достижениями в области техники и оптики.

В России в 18 и до конца 19 в. применялась астролябия для выполнения межевых работ и др. несложных съёмок. В дорожном деле, при изысканиях и постройках применялись инструменты под названием пантометр (см.) и гониометр, а для построения на местности прямых углов - эккеры (см. Эккерная съёмка). Для графического определения углов в натуре применяют мензулу и кипрегель (см. Мензульная съёмка).

Однако ещё в 19 в. появился новый У. и. - теодолит, к-рый постепенно стал вытеснять из производства др. (перечисленные выше) угломерные инструменты. Теодолит служит основным У. и. В зависимости от своего назначения теодолиты бывают различной точности и конструкций. Наименее точный теодолит даёт возможность отсчитывать направление стороны измеряемого угла с точностью в одну угловую минуту (1'), а в наиболее точных теодолитах точность отсчитывания направления повышается до ¹/₁₀ угловой секунды (0,1").

Каждый теодолит состоит из значительного количества отдельных частей, к-рые позволяют быстро, удобно и достаточно точно определять в угловой мере направления сторон измеряемого угла, а затем и величину этого угла - как разность угловых значений направлений сторон угла. Так. обр., измерение угла У. и. производится из вершины измеряемого угла путём наведений (визирований) по сторонам угла и определения отсчётов, соответствующих этим наведениям (направлениям).

Теодолит ТТ2 (рис.) советской конструкции имеет основной круг - лимб для измерения горизонтальных углов и вертикальный круг для измерения вертикальных углов. Оба эти круга для сохранения их от порчи и загрязнения закрыты металлическими чехлами. Горизонтальный лимб и вертикальный круг имеют деления через каждые 20'. Лимб имеет полую вертикальную ось, посредством к-рой он вращается на подставке; сверху лимба расположен другой круг меньшего диаметра, с вертикальной осью, к-рая входит в ось лимба. Этот второй круг называется алидадой, и на нём в двух местах, отстоящих друг от друга на 180°, имеются начальные штрихи и деления верньеров (всего 40 делений). Такое нанесение делений на лимбе и на алидаде позволяет делать отсчёты с точностью в 30". Такие же верньеры и с таким же количеством делений устроены и при вертикальном круге, что позволяет делать отсчёты тоже с точностью в 30".

Теодолит ТТ2

На горизонтальной алидаде прикреплены 2 подставки, на к-рых помещается горизонтальная ось вращения зрительной трубы. Зрительная труба теодолита обладает хорошими оптическими свойствами, имеет внутреннюю фокусировку и характеризуется след. показателями: увеличение трубы ок. 12 раз, поле зрения 3°10', фокусное расстояние 180 мм, коэф-т дальномера 100. В 1950 был изготовлен теодолит улучшенного типа с маркой ТТ50. В последнем инструменте поставлена новая зрительная труба с увеличением в 25 раз, с полем зрения 1°10' и с фокусным расстоянием 253 мм. В остальном обе модели совершенно одинаковы. Для приведения плоскости лимба в горизонтальное положение на кожухе лимба прикреплён уровень с ценой деления в 40 - 60", а уровень при алидаде вертикального круга имеет деление в 25 - 40". Чтобы лучше рассматривать деления лимба, вертикального круга и их верньеров, над проделанными в кожухах окошечками установлены лупы. Для установки уровня лимба внизу теодолита имеется три подъёмных винта.

Сверху инструмента на выступ кожуха вертикального круга можно устанавливать буссоль с магнитной стрелкой, для определения магнитных румбов и азимутов. Лимб, алидада и труба могут закрепляться зажимными винтами. Микрометренными винтами сообщают им небольшие передвижения. Инструмент прикрепляют к штативу становым винтом. Сетка нитей в трубе устанавливается на заводе так, чтобы визирная ось (воображаемая линия, соединяющая центр сетки нитей с центром объектива) была строго перпендикулярна к оси вращения трубы. Для точного центрирования теодолита над вершиной измеряемого угла применяют отвес, к-рый прикрепляют через отверстие в становом винте к центру подставки теодолита.

Чтобы измерить угол, теодолит центрируют над данной точкой, причём головку штатива устанавливают в примерно горизонтальное положение. Центрирование уточняется до 1 - 2 мм, а затем подъёмными винтами лимб приводится в горизонтальное положение по уровню в двух взаимно перпендикулярных направлениях. После этого, ослабив алидаду, наводят центр сетки нитей на 1-й знак измеряемого угла и делают отсчёты по лимбу и обоим верньерам, потом наводят на 2-й знак и делают такие же отсчёты. Из двух отсчётов по обоим верньерам вычисляется среднее и производится вычитание полученных отсчётов, что даст величину измеряемого угла. Чтобы уточнить результат и избежать возможных ошибок, всё измерение нужно повторить, предварительно переведя трубу через зенит вокруг оси вращения трубы. Из двух полученных значений угла вычисляется среднее, что и будет вероятным значением измеряемого угла. Если углы измеряются последовательно в замкнутом многоугольнике, то их сумма должна равняться теоретической 180° (n-2), где n - число углов. Допускаются отклонения, к-рые не должны превышать величины, получаемой по формуле 1,5t√n, где t - точность верньера, а n - число углов. У. и. требуют бережного обращения с ними в работе и при перевозке. См. также Геодезическая опорная сеть, Геодезия.

П. Орлов

Литература: Назаров Н., Геодезия, 2 изд., М., 1949; Орлов П., Землемерие (геодезия), М., 1949; его же, Курс геодезии, 4 изд., М., 1955.

Источники:

1. Сельскохозяйственная энциклопедия. Т. 5 (Т - Я)/ Ред. коллегия: П. П. Лобанов (глав ред) [и др.]. Издание третье, переработанное - М., Государственное издательство сельскохозяйственной литературы, М. 1956, с. 663