В каждой серии измерения производят в прямом и обратном порядке, выполняя на каждой установке круга по одному приему в следующей последовательности:
Прямой ход
Первый полуприем 1—2;
Второй полуприем 2—1.
Обратный ход
Первый полуприем 2—1;
Второй полуприем 1—2.
где 1 и 2 — наведения на левый и правый коллиматоры или марки.
При измерениях углов, образующих одну серию, не допускается изменять фокусировку зрительной трубы теодолита, положение коллиматоров (или марок) и теодолита и освещение сеток нитей коллиматоров и зрительной трубы теодолита, а также поле зрения микроскопа теодолита.
В целях исключения систематической погрешности микрометра при измерениях в одной серии следует использовать примерно одну и ту же часть его отсчетной шкалы.
При исследовании лимбов теодолитов с отсчетом по двум противоположным краям круга не допускается в процессе измерения углов переводить зрительную трубу через зенит.
У теодолитов с односторонним отсчетом кругов или с двусторонним отсчетом, но имеющих на лимбе две круговые шкалы, трубу через зенит переводят в каждом приеме.
При исследовании кругов теодолитов с односторонним отсчетом точное наведение на нити сетки зрительной трубы производят с помощью винтового или оптического микрометров коллиматоров. В этом случае вместо отсчетов по кругу поверяемого теодолита в журнал записывают отсчеты по барабанам или шка, лам микрометров коллиматоров.
Измерения контрольных углов при исследовании круга теодолита с односторонним отсчетом производят в следующем порядке.
Снабженные микрометрами коллиматоры устанавливают так, чтобы их визирные линии составили угол А ? с вершиной, лежащей в точке установки исследуемого теодолита.
Зрительную трубу теодолита наводят на левый коллиматор, точно совмещая индекс отсчетного устройства исследуемого круга со штрихом а, соответствующим начальной установке (например, 0°).
Пользуясь микрометром левого коллиматора, в биссектор сетки нитей (его зрительной трубы) вводят изображение вертикальной нити зрительной трубы теодолита и снимают отсчет с барабана или шкалы микрометра.
Не изменяя положения исследуемого лимба, поворачивают алидаду теодолита, по ходу часовой стрелки и точно совме-. щают индекс со штрихом a+A? .
При помощи микрометра зрительной трубы правого коллиматора в биссектор сетки нитей вводят изображение нити зрительной трубы теодолита и снимают отсчет с барабана или шкалы микро-, метра.
Зрительную трубу теодолита переводят через зенит и точно совмещают индекс со штрихом а+Ар +180° (при этом тру- ба теодолита будет наведена на правый коллиматор).
Микрометром правого коллиматора в биссектор его трубы вводят изображение вертикальной нити зрительной трубы теодо- лита и снимают отсчет по барабану или шкале микрометра.
Вращая алидаду против хода часовой стрелки точно совмещают индекс со штрихом а+180°.
Микрометром зрительной трубы левого коллиматора осуществляют точное наведение биссектора сетки его нитей на вертикальную нить зрительной трубы теодолита и снимают отсчет по барабану или шкале микрометра.
Указанные в пп. 2.18.1—2.18.4 действия составляют один прием.
На каждой установке круга исполняют по два приема.
Пример записи результатов измерений для теодолита с односторонним отсчетом приведен в приложении 1.
В журнале для записи измерений контрольных углов записывают и вычисляют: измеренные значения углов; среднее арифметическое значение А? угла между коллиматорами, полученное 2
*
н
kizd _ Y2
2/г 1 ’
Iі —
а одной установке круга; среднее арифметическое значение угла С из измерений в одной серии; отклонения измеренных значений углов lv от среднего арифметического в каждой отдельной серии (1<р =Cj—A<f). По окончании программы наблюдений вычисляют также среднюю квадратическую погрешность (р) направления, измеренного в четырех полуприемах, по формуле(1)
где Гі — разность значений углов, измеренных в полуприемах прямого и обратного хода;
п — общее число независимых установок круга, равное числу исследуемых диаметров;
у — систематическая погрешность, вычисляемая по формуле
[П]
2п '
Средняя квадратическая погрешность (р) направления не должна превышать величин, указанных в табл. 9.
Таблица 9
Типы теодолитов по ГОСТ 10529-70 |
Допускаемое значение средней квадратической погрешности в секундах |
Т05 |
0,30 |
Т1 |
0,40 |
Т2 |
0,60 |
Т5 |
1,00 |
Т15 |
1,50 |
ТЗО |
3,50 |
Пример записи в журнале наблюдений теодолита с двусторонним отсчетом и пример вычисления средней квадратической погрешности измеренного направления р приведены в приложении 2.
СПОСОБЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ
ДИАМЕТРОВ КРУГА
Вычисление полных погрешностей диаметров круга выполняют одним из способов, указанных в табл. 10.
Таблица 10
Способы вычисления полных погрешностей диаметров круга
Условные обозначения |
Наименования |
I |
Способ приближений |
II |
Способ обратной матрицы |
III |
Способ Елисеева |
IV |
Видоизмененный способ Бильда |
В способах I и II значения полных погрешностей диаметров круга вычисляют из уравнений (3), решаемых под условием минимума суммы квадратов случайных погрешностей измерений.
Уравнения погрешностей составляют по формуле
дГср — /(р, ^3)
где Ху и Ху+$ — полные погрешности диаметров круга <р и <р+р;
1у — свободные члены уравнений погрешностей, вычисляемые по формуле If = Cj—Ay.
Число уравнений погрешностей (3) равно числу измеренных углов А у.
От уравнений погрешностей (3) переходят к нормальным уравнениям вида:
2[Ху + h + h • • • Jkip + (180o—₽,)
Хт+(180’-?,) —X<p+(18O°-|3a) +4p =0, (4)
где Zi — коэффициент при квадратичном члене 1-го нормального уравнения;
Ly — свободный член того же нормального уравнения, вычисляемый по формуле
4і— 4+(*8о,-₽») + 4П4~ 4+(1во’-₽»), (^)
где Р1, 02, ₽з — номинальные значения первого, второго и третьего контрольных углов.
Число нормальных уравнений (4) будет равно числу исследуемых диаметров круга (п).
Пример вычисления свободных членов нормальных уравнений приведен в приложении 3.
Коэффициенты нормальных уравнений (4) образуют вырожденную квадратную матрицу.
Если прямая матрица Ап, п не подвергается преобразованию, то система нормальных уравнений (4) решается способом последовательных приближений.
За значения неизвестных в первом приближении принимают среднее арифметическое из ошибок диаметров, вычисленных по формулам 10, 11, 13 или 11, 12.
Примеры вычисления полных погрешностей диаметров по I способу приведены в приложении 4.
При вычислении погрешностей по II способу вырожденную матрицу преобразуют в совместную и определенную, а вычисления производят с помощью заранее вычисленных коэффициентов обратной матрицы (весовые коэффициенты).
Обратная матрица Л7 п 60-го порядка (для 0 = 36; 45 и 60°) приведена в приложении 5.
Обратная матрица А^п 36-го порядка (для £ = 40 и 45°) приведена в приложении 6.
Полные погрешности диаметров вычисляют путем умножения коэффициентов обратной матрицы на свободные члены нормальных уравнений (4). Для этого коэффициент обратной матрицы, записанный в первом столбе, умножают на свободный член 1-го нормального уравнения; записанный во втором столбе — на свободный член 2-го нормального уравнения; записанный в третьем столбе—на свободный член 3-го нормального уравнения и т. д.
Для определения погрешности какого-либо одного диаметра необходимо получить сумму произведений всех коэффициентов обратной матрицы, записанных в одной строке, на свободные члены всех нормальных уравнений.
Контролем правильности вычисления по II способу служит равенство нулю суммы всех вычисленных погрешностей диаметров
п
=0, где п — число исследуемых диаметров круга, і
При вычислении по I и II способам вычисляют среднюю квадратическую погрешность единицы массы (направления, измеренного четырьмя полуприемами), ц и среднюю квадратическую' погрешность тл<е определения полной погрешности диаметра x,f.Среднюю квадратическую погрешность единицы массы (р,) находят по формуле
и = 1/. . W (6)
1И 2(N-S-n) ’ ' '
где б — случайные погрешности измерения контрольных углов, вычисляемые из уравнений (3) путем подстановки в них найденных значений полных погрешностей диаметров хг;
N — число всех уравнений погрешности (3), равное числу измеренных углов
п — общее число независимых установок круга, равное числу исследуемых диаметров или числу нормальных уравнений;
S — число серий, в которых измерены контрольные углы А<р.
С
(7)
реднюю квадратическую погрешность определения полной погрешности диаметра (гпл?) вычисляют по формулеQu,
где Qu — обратная масса полной погрешности диаметра, равная квадратичному коэффициенту обратной матрицы.
Примечание. При исследовании круга через 3° и использовании трех углов р, равных 60; 45 и 36°, Q = 0,20.
При исследовании круга через 5° и использовании двух углов Р, равных 40 и 45°, <?=0,37.
При вычислении полных погрешностей по III способу (способу Елисеева) применяют следующие формулы
9/6 /6
~ zf<p~f<p+60°
8 ~2/8~^+45’+4 + 135'
(Оу— -
10_—2Zi°— 4°+36о+4°+108’"^ 2^+144° ,
w<p ,
Ю
6,10
9+<ОфЧ.з6°+<Оу+72°+о>у + 108°+(0ф+ 144°1(8}
0,6 +<fl4> + 60o+fi4+120° .