SU808841A1

SU808841A1 - Theodolite

Info

Publication number: SU808841A1
Application number: SU782592806A
Authority: SU
Inventors: Мстислав Моисеевич Давыденко
Original assignee: Южно-Казахстанское Территориальноегеологическое Управление
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1981-02-28

Description

Изобретение относитс к измерительной геодезической технике и пред назначено дл измерени и непосредственного отсчитывани синусов и косинусов дирекционных углов и углов треугольников, а также тангенсов и косинусов углов наклона. Известны теодолиты с равномерными градусными делени ми лимбов и микроскопным приспособлением дл отсчитывани дес тичных долей лимбовых делений, позвол ющие измер ть, направ лени и углы с высокой точностью llj Вместе с тем эти теодолиты позвол ют получать результаты измерений только в градусно-минутно-секундной мере, в то врем как искомые приращени координат, ради которых провод тс измерени ., необходимо иметь в метрической мере. Наиболее близким техническим реше нием вл етс теодолит дл измерени и непосредственного отсчитывани тан генсов углов наклона по вертикальном кругу с помощью тангенциальной шкалы Невысока точность прибора не дае возможности использовать его на точных работах и тем самым ограничивает область применени . Цель изобретени - измерение и непосредственное считывание значений синуса и косинуса дирекционных углов и углов треугольников, а также тангенсов и косинусов углов наклона. Поставленна цель достигаетс тем, что горизонтальный и вертикальный круги снабжены функциональным лимбом, алидадна ось снабжена жестко прикрепленной по диаметру направл ющей с двум принудительно передвигающимис шкаловыми линейками, свободно подвешенными начальными концами с помощью скольз щих марок на ребро лимба и соединенными между собой пружинами, а в качестве начального индекса введен центр алидадной оси. На фиг. 1 схематично изображен горизонтальный круг прибора с внешней рабочей поверхностью лимба, общий вид; на фиг. 2 - поле зрени отсчетного щкалового микроскопа; на фиг. 3 - поле зрени отсчетного микроскопа в визуальным отсчитыванием; на фиг. 4 - вертикгшьный круг, общий вид; на фиг. 5 - поле зрени отсчетного шкалового микроскопа дл вертикального круга.The invention relates to a geodetic measuring technique and is intended to measure and directly count the sines and cosines of directional angles and angles of triangles, as well as the tangents and cosines of tilt angles. There are known theodolites with uniform degree divisions of the limbs and a microscopic device for counting the tenth parts of the limb divisions, which make it possible to measure directions and angles with high accuracy llj. However, these theodolites only allow to obtain measurement results in degree while the desired increments of the coordinates for which measurements are made. must be metric. The closest technical solution is a theodolite for measuring and directly counting tangents of tilt angles on a vertical circle using a tangential scale. The instrument’s accuracy is not high enough to prevent it from being used for precise work and thus limits its scope. The purpose of the invention is to measure and directly read the sine and cosine values of the directional angles and angles of the triangles, as well as the tangents and cosines of the tilt angles. The goal is achieved by the fact that the horizontal and vertical circles are provided with a functional limb, the alidade axis is provided with a guide rigidly attached along the diameter with two force-moving scale rulers, freely suspended starting ends using sliding marks on the edge of the limb and interconnected springs, The center of the alidade axis is entered as the initial index. FIG. 1 schematically shows the horizontal circle of the instrument with the outer working surface of the limb, a general view; in fig. 2 - field of view of a reading scale microscope; in fig. 3 - field of view of the reading microscope in visual counting; in fig. 4 - vertical circle, general view; in fig. 5 shows the field of view of a reading scale microscope for a vertical circle.

Теодолит состоит из круга 1 с функциональным лимбом 2, алидадного круга 3 с осью (не показана), направл ющей рамки 4, жестко скрепленной с алидадной осью, шкаловой линейки 5 синуса (косинуса) с маркой 6, шкаловой линейки 7 косинуса синуса) с маркой 8, пружин 9 и 10, отличительной полосы 11, шнура 12, прикрепленного одним концом к линейке синуса (косинуса), другим концом через ролики 13 и 14 соединенного с зажимным винтом, шнура 15, перекинутого через ролики 16 и 17 и прикрепленного одним концом к линейке косинуса (синуса ), другим - к зажимному винту 18, знаков + и - на полосе лимба в поле зренИ отсчета, шкалы микроскопа , имеющей оцифровку с различными началами, синхронно совмещенной в одной оптической плоскости со штрихами и синусной и косинусной оцифровкой 19 и 20 шкаловых линеек. На фиг. 3 в поле зрени микроскопа визуального отсчитывани показан индекс отсчитывани и часть шкал шкаловых линеек.Theodolite consists of circle 1 with functional limb 2, alidade circle 3 with axis (not shown), guide frame 4 rigidly attached to the alidade axis, scale line 5 of sine (cosine) with mark 6, scale line of 7 cosine of sine) with mark 8, springs 9 and 10, the distinctive strip 11, cord 12, attached at one end to the ruler of sine (cosine), with the other end through rollers 13 and 14 connected to the clamping screw, cord 15, thrown over rollers 16 and 17 and attached at one end to line of cosine (sine), other - to clamping screw 18, characters + and - on the limb strip in the field of reference, the scale of the microscope, having digitization with different origins, synchronously combined in the same optical plane with strokes and sine and cosine digitizing 19 and 20 scale lines. FIG. 3, in the field of view of the visual counting microscope, the counting index and part of the scale bars are shown.

Вертикальный круг 21 теодолита состоит из функционального лимба 22, алидады 23, направл ющей 24, шкалово тангенсовой линейки 25 с маркой 26, шкаловой косинусной линейки 27 с маркой 28, пружин 20 и 30, шнуров 31 и 32, роликов 33, 34, 35 и 36, зажимного алидадного винта 37, оцифровки 38 и 39 тангенса и косинуса;Theodolite vertical circle 21 consists of a functional limbus 22, an alidade 23, a guide 24, a tangent ruler scale 25 with mark 26, a cosine scale ruler 27 with mark 28, springs 20 and 30, cords 31 and 32, rollers 33, 34, 35 and 36, clamping alidade screw 37, digitizing 38 and 39 tangent and cosine;

Один полукруг в поле зрени отсчета имеет отличительный знак, например , окраску (отличительное полукольцо ).One semicircle in the field of view of reference has a distinctive sign, for example, coloring (distinctive semiring).

В поле зрени отсчета нанесены пары знаков + и - в соответствии с четверт ми круга дл определени знаков функций по кругу.In the reference field of view, pairs of signs + and - are applied in accordance with the fourth circle to define the signs of the functions in a circle.

Дл получени значений синуса и косинуса по одному индексу за начало отсчета прин т центр алидадной оси и лимба или проецируемый на него начальный индекс отсчетного микроскопа .To obtain the sine and cosine values by one index, the center of the alidade axis and the limb or the initial index of the reading microscope projected onto it are taken as the origin.

У теодолитов с микроскопами-микрометрами и визуальным отсчитыванием на направл ющей прикреплено стекло с прочерченным напротив центра алида ной оси штрихом.In theodolites with microscopic micrometers and visual counting, glass with a dash drawn opposite the center of the alid axis is attached to the guide.

у теодолитов с шкаловым микроскопом шкал микроскопа имеет двойную оцифровку: одна (например, с левой стороны) - от нул до 10, а друга , наоборот: от 10 до нул , при этом у шкаловой линейки, на которую проецируетс обратна оцифровка шкалы микроскопа , оцифровка сдвинута на одно деление (на величину шкалы микроскопа ) в сторону от марки.for theodolites with a scale microscope, the scales of the microscope have double digitization: one (for example, on the left side) - from zero to 10, and the other, vice versa: from 10 to zero, while the scale bar, on which the reverse digitization of the microscope scale is projected, digitization shifted by one division (by the magnitude of the microscope scale) away from the mark.

Рабоча поверхность ребра функциональных полукругов может находитьс |С внешней стороны и с внутренней дл надежного соприкосновени марокThe working surface of the rib of the functional semicircles can be | On the outside and on the inside for reliable contact of the marks

шкаловых линеек с этой поверхностью в первом случае шкалов ле линейки содинены друг с другом центростремитеными пружинами, а во врем случа (рабоча поверхность находитс с внутренней стороны ) - центробежными пружинами.scale lines with this surface in the first case of the scales of the line are connected to each other by centripetal springs, and during the case (the working surface is on the inside) - centrifugal springs.

Изображение расположенных у центра делений шкал передаетс в поле зрени микроскопа системой призм и линз. Подсветка может подаватьс , и снизу через трубчатую ось прибора (центрирование в этом случае осуществл ют с помощью отсчетного микроскопа ).The image of the scales located near the center of the scales is transmitted in the field of view of the microscope by a system of prisms and lenses. The illumination can be supplied, and from the bottom through the tube axis of the device (centering in this case is carried out using a reading microscope).

Дл исключени изнашивани рабочей поверхности функционального лимба и марок и исключени тем самым ухудшени точности прибора, теодолит снабжен приспособлением из двух шнуров, соединенных каждый одним концом с поступательно движущейс частью головки зажимного винта, а другим концом - с соответствующей шкаловой линейкой, что обеспечивает при ослаблении винта выключение марок из соприкосновени с лимбом, а при зажиме винта соединение их с рабочей поверхностью круга.In order to eliminate the wear of the working surface of the functional limb and the marks and eliminate the device accuracy, the theodolite is equipped with a device of two cords each connected to the progressively moving part of the clamping screw head and the other end to provide the appropriate scale when the screw is loosened. turning off the marks from contact with the limb, and when clamping the screw, connect them to the working surface of the circle.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При повороте алидадной оси (ьо врем визировани ) поворачиваетс направл юща рамка 4 (фиг. 1), увлека по ребру лимба 2 марки 6 и 8, а с ними передвигак)тс вдоль рамки шкаловые линейки 5 и 7, указыва значени синуса и косинуса напротив центра алидадной оси и лимба, при этом значение синуса (косинуса) будет показывать лева линейка, а значение косинуса (синуса) -. права линейка , если в поле зрени отсчета будет видна отличительна полоса полукруга , если же отличительной полосы не будет, то функции мен ютс метами и лева линейка указывает значение косинуса (синуса), а права синуса (косинуса).When the alidade axis rotates (the time of sighting), the guide frame 4 rotates (Fig. 1), carries along the edge of limb 2 marks 6 and 8, and moves with them the scale bars 5 and 7 along the frame, indicating the sine and cosine values opposite center of the alidade axis and limb, with the value of sine (cosine) will show the left ruler, and the value of cosine (sine) -. right ruler, if a distinctive semicircle band is visible in the reference field, if there is no distinctive strip, the functions change with meta and the left ruler indicates the value of the cosine (sine) and the right sine (cosine).

Например, на фиг. 2, котора св зана; с фиг. 1, отсчет будет: синус (косинус) +0,50000, косинус (синус) 0,86600, если же в поле зрени микроскопа при тех же значени х не будет отличительной полосы, то синус (косинус) будет +0,86600, а косинус (синус ) +0,50000.For example, in FIG. 2, which is bound; with FIG. 1, the count will be: sine (cosine) +0.50000, cosine (sine) 0.86600, if there is no distinctive band in the field of view of the microscope at the same values, then the sine (cosine) will be +0.86600, and cosine (sine) +0.50000.

При визуальном отсчитывании. значени функций снимают по индексу на фиг. 3 значени функций будут. синус (косинус) +0,50000 и косинус (синус) +0,8660.When visually counting. function values are indexed in FIG. 3 function values will be. sine (cosine) + 0.50000 and cosine (sine) + 0.8660.

Отсчет по вертикальному кругу снимают таким же образом.Counting on a vertical circle is removed in the same way.

В теодолите с микроскопом-микрометром отсчет снимают со шкаловых линеек и со шкалы микрометра с точностью до шести и более знаков, при этом с помощью микрометренного винта совмещают с неподвижным индексом поочередно со сн тием отсчета штрих линейки синуса (косинуса).In a theodolite with a microscope-micrometer, the count is taken from the scale bars and from the micrometer scale with an accuracy of six or more signs, while using a micrometer screw, they are combined with a fixed index alternately with a clear reference line of the sine (cosine) ruler.

Дл измерени и получени значений синуса и косинуса дирекционного угла теодолит ориентируют по известному направлению (исходному, начальному или измеренному на предыдущей стадии ). Ориентирование можно выполн ть и гирокомпасом, в сочетании с . которым предлагаемыЯ прибор представл ет собой новый вид гидрогеодолита .To measure and obtain the sine and cosine values of the directional angle, the theodolite is oriented along a known direction (initial, initial, or measured at the previous stage). Orientation can also be performed with a gyrocompass, in conjunction with. The proposed instrument is a new type of hydrogeodolite.

При ослаблении винта 18 (поворот против хода часовой стрелки) шнур 12 синусной (косинусной) линейки 5 будет увлекатьс головкой винта по рюликам 13 и 14 и т нуть за собой шкаловую линейку до упора, вывод марку из соприкосновени с лимбом, в это же врем шнур 15 косинусной (синусной) линейки 7 будет увлекат.ьс головкой винта по роликам 16 и 17 и т нуть за собой линейку до упора , освобожда ее марку от соприкосновени с лимбом, после этого алидада может свободно поворачиватьс без помех со стороны линеек, при зажиме винта марки вновь соприкасаютс с рабочей поверхностью.When loosening the screw 18 (turning counterclockwise), the cord 12 of the sine (cosine) ruler 5 will be fascinated by the screw head on the ryuls 13 and 14 and pull the scale bar up to the stop, pull the mark out of contact with the limb, at the same time the cord The 15th cosine (sine) ruler 7 will be fascinated with the screw head on the rollers 16 and 17 and will pull the ruler all the way down, freeing its mark from contact with the limb, after this alidade can rotate freely without interference from the rulers when clamping the screw brands are again in contact with p working surface.

Теодолит позвол ет исключить использование таблиц, перевести измер емые угловые величины на дес тичную систему исчеслени .Theodolite allows to exclude the use of tables, to transfer the measured angular values to a decimal system of refinement.

1212

Claims

Invention Formula

A theodolite containing a horizontal circle with an alidade axis and an initial counting index, a vertical circle with an alidade axis and an initial counting index, and a reading device, such as a reading microscope, characterized in that, in order to measure and directly read the values

0 sine and cosine of directional angles and angles of triangles, as well as tangents and cosines of tilt angles, horizontal and vertical circles are provided with a functional limb, or ali5 danna axis is provided with a guide rigidly attached along the diameter with two rulers, which are forcibly moved by scales, freely suspended starting ends with

0 sliding marks on the edge of the limb and interconnected springs, and the center of the alidade axis is entered as the initial index,

Sources of information taken into account in the examination

five

one; Guide surveyor. M., Nedra, 1975, p. 785-790.

2. Reference. Geodesic, photogrammetric instruments, printing and reproduction equipment. Part 1, Surveying Instruments. M.-. 1976, p. 43 (prototype).

eight

18

1

-ten

54

2 /

51

9

(ig36

22

23

52

je