Какие приборы служат для измерения углов чем измеряют углы на местности

Приборы и инструменты для измерения углов

В разное время каждый из нас знакомится с геометрическими, географическими и геодезическими инструментами для измерения углов. Нахождение углов осуществляется при выполнении полевых геодезических, маркшейдерских, изыскательских работ и камеральной обработке измерений.

Измерения углов на плоскости

Наверное, самым первым знакомством из так называемых камеральных инструментов у каждого из нас было знакомство с транспортиром. На профессиональном уровне металлический геодезический транспортир с поперечным масштабом использовался в маркшейдерских отделах шахт и карьеров при выполнении камеральных, проектных и подготовительных работ. С его помощью графическим способом определяют горизонтальные углы и откладывают дирекционные углы при проектировании горных выработок, подготовительных работах для задания им направления на планшетах и планах.

Следующим, применяемым в камеральных условиях геодезическим инструментом можно считать тахеограф. Его используют при графическом оформлении результатов тахеометрической съемки. Он представляет единую конструкцию из круга с градусной шкалой и линейки. С его помощью по дуге вдоль конструкции круга отмечаются значения горизонтальных углов съемочных точек, перенесенных из журнала полевых работ. А расстояния до точек съемки откладывают по линейке в соответствующем масштабе составления плана.

Пространственные измерения углов

Для получения пространственного положения точек местности и отображения их на плоскости в геодезии применяются способы измерения расстояний и углов между ними с помощью различных геодезических приборов.

Качественной характеристикой геодезических и маркшейдерских измерений считается точность их выполнения, которая зависит от многих факторов и аспектов. Одним из них являются средства измерения. Существует своеобразный инженерный подход для выбора соответствующего инструмента требуемой точности работ. Так что все приборы измеряющие углы можно разделить по точности исполнения измерений.

Буссоль и эклиметр

Эти два приспособления могут использоваться в одном виде работ, называемом буссольная съемка (ход). Она применяется в местности, где нет возможности применять теодолитные ходы, тахеометрические съемки. Особую ценность при съемках крутых, круто наклонных и наклонных горных выработок в рудниках имеет подвесная буссоль, используемая до настоящего времени.

Буссолью измеряют магнитные азимуты всех сторон хода, по разности которых можно определить горизонтальные углы. На планах графическим способом выстраивают линии буссольного хода с применением транспортира при откладывании азимутов (или горизонтальных углов) и с использованием поперечного масштаба и циркуля при построении длин линий хода. При прокладывании буссольного хода для получения вертикальных углов между точками используют подвесной эклиметр.

Он представляет собой металлический полукруг со шкалой и отвесом, крепящимся в его центре. При подвешивании полукруга на натянутые между точками хода шнуры берут отсчеты по отвесной линии, проходящей через шкалу эклиметра. Эти отсчеты соответствуют значениям вертикальных углов линий буссольного хода, которые необходимы для определения горизонтальных проложений этих сторон.

Угломеры

Следующим прибором, служащим для измерения углов, применяющимся в маркшейдерском производстве, безусловно, считается угломер горный. Этот инструмент используется для определения линии и формы очистного забоя в подземных горных выработках угольных шахт. Развитие и применение таких приборов проходило на протяжении практически всего советского периода страны, последний из них У-60 выпускался со специальными визирными марками.

Точность измерения углов такими приборами относительно не высокая, но вполне достаточная для тех работ, которые выполняются с их помощью. Зависит она в первую очередь от точности снятия отсчетов и цены деления механической части шкалы, а именно: отсчетного устройства лимба с дополнительными шкалами (нониус, верньер).

Теодолиты и тахеометры

Наиболее широко используемыми инструментами для измерения горизонтальных и вертикальных углов в современной геодезии и маркшейдерии являются теодолиты. Основным критерием, по которому разделяют теодолиты на разные типы, считается точность измерений. Из них можно выделить:

Числовые величины в маркировках современных теодолитов соответствуют значению, с девяноста пяти процентной вероятностью, среднеквадратической погрешности измерения угла.

Известно, что для определения пространственного положения точек используются измерения углов в вертикальной плоскости или как их называют вертикальных углов. Для этого в угломерах, теодолитах конструктивно устроен вертикальный круг измерений. В последние десятилетия технические усовершенствования и технологическое развитие сказалось и на новых устройствах теодолитов. Появились новые модификации и в зависимости от назначения этих устройств выделяют:

Инклинометры

Интересный прибор, связанный с измерительным процессом определения пространственного положения в точках недоступных для измерений другими возможными способами. С его помощью определяют угол наклона (вертикальный угол) и азимут линии в заданном направлении в конкретной точке (точки съемки), например при бурении скважин.

Принципы действия в настоящее время в таких приборах разнообразны. В основе использования простейшего устройства инклинометра ИК-2 стоят три чувствительных элемента, позволяющие определять пространственное положение:

И один элемент в этом приборе позволяет фиксировать азимут и угол наклона, называемый переключающим механизмом.

Не вдаваясь в технические особенности всевозможных видов инклинометров, они в любом случае состоят из двух частей:

Свое применение инклинометры находят в различных отраслях. Они используются при измерениях в глубинных скважинах во время геологической разведки месторождений полезных ископаемых. Были задействованы при установлении и определении положения «скользящей» опалубки на больших высотах при выполнении целого комплекса геодезического обслуживания во время возведения самого высотного небоскреба Бурдж Дубай высотой 828 метра. Так на первых ста пятидесяти шести этажах железобетонной качающейся конструкции башни для измерения ее пространственного положения было установлено восемь двухосевых электронных датчиков инклинометров Leica NIVEL 210. Эти датчики позволили выполнить измерения наклона в двух перпендикулярных осях с точностью 0,2 секунды.

Источник

Построение прямых углов на местности

Пример: Чтобы построить прямой угол с заданной стороной ОА, треножник с экером устанавливают в том месте, где должна располагаться вершина прямого угла (в нашем случае точка O ), при этом экер должен быть в горизонтальной плоскости, а отвес, повешенный в точке пересечения перпендикулярных прямых, проходящих через гвозди, должен находиться точно над вершиной угла О. Затем необходимо установить один из брусков так, чтобы его направление совпадало с направлением заданной стороны (в нашем случае OA ), совмещение этих направлений можно осуществить с помощью вехи, установленной в точке А. Далее по направлению второго бруска провешивают прямую линию (в нашем случае ОВ). Получаем прямой угол АОВ на местности (Рис.2).

Существуют и более совершенные приборы для построения прямых углов, так, например, в геодезии используют теодолит.

Поделись с друзьями в социальных сетях:

Источник

Приборы и способы определения направлений и измерения углов на местности

Магнитный компас и его применение. Наиболее распространенным прибором для измерения углов на местности в практической деятельности является компас системы Адрианова.

Отсчет по лимбу берется против указателя, укрепленного на внутренней стенке крышки компаса напротив мушки.

Рис. 9 Компас Адрианова: 1-корпус, 2-лимб, 3-магнитная стрелка,

Визирное приспособление (прорезь и мушка), указатель отсчетов, 6-тормоз

Тормоз магнитной стрелки действует автоматически при закры­вании и открывании откидной предохранительной крышки ком­паса.

Цена деления равна 100 тысячным (1-00). Счет делений возра­стает по ходу часовой стрелки. Визирное приспособление (про­резь и мушка) неподвижно укреплено на корпусе, а вращается лимб. Это позволяет, не меняя положения компаса, быстро сов­мещать нулевое деление лимба с северным концом магнитной стрелки. Придание компасу такого положения называется ориен­тированием компаса. Ориентирование компаса Адрианова, так как у него лимб не вращается, производится путем поворота в горизонтальной плоскости всего компаса. Так же при ориентировании на местности можно применять другие компаса (Артиллерийский компас, спортивный компас и. т. д.), правила ориентирования при этом не меняются.

Правила обращения с компасом. Чтобы установить годность компаса к работе, надо убедиться, что магнитная стрелка доста­точно чувствительна. Для этого ее выводят из равновесия, под­нося какой-либо стальной или железный предмет. Стрелка исправ­ного компаса должна быстро возвращаться в исходное положение. Если она медленно или вовсе не возвращается в исходное поло­жение, то компас нуждается в ремонте.

Рис. 10 Определение азимута.

Магнитные азимуты на местности определяются с помощью компаса по его круговой шкале. Шкала компаса Адрианова разделе­на на 120 делений; каждое деление равно 3 град. По компасу АК азимуты отсчитываются в делениях угломера. Шкала его разделена на 60 частей; каждая часть соответствует одному большому деле­нию, которое равно 6 град.

Отсчет против указателя у мушки покажет значение азимута на данный предмет. В нашем случае на рисунке 10, азимут на дерево равен 330 град. При измерении азимутов рекомендуется не подносить компас к глазу, а лишь приподнимать его до уровня плеч. В этом случае можно точнее совместить северный ко­нец магнитной стрелки с нулевым штрихом и, следовательно, точнее определить значение азимута.

Азимут направления с точки стояния на местный предмет называется прямым магнитным азиму­том. В некоторых случаях, например для отыскания обратного пути, используют обратный магнитный азимут, который отличается от прямого на 180 градусов. Чтобы определить обратный азимут, нужно к прямому азимуту прибавить 180 градусов, если он меньше 180 градусов, или вычесть 180 градусов, если он больше 180 градусов. На рисунке 10 обратный азимут равен 150 градусов.

Определение на местности направления по заданному магнит­ному азимуту. Эта задача является обратной по отношению к предыдущей. Чаще всего ее приходится решать при определении и выдерживании по компасу заданного направления движения, а также при отыскании на местности объектов по известным азиму­там и расстояниям до них.

Измерение углов с помощью компаса. Чтобы измерить на ме­стности угол между направлениями на два каких-нибудь предмета в градусной мере, надо установить указатель мушки компаса на нулевой отсчет по лимбу и повернуть компас так, чтобы визирная линия была направлена на левый предмет. Затем повернуться лицом ко второму предмету и, вращая крышку, направить визир­ную линию на этот предмет. Отсчет против указателя мушки и будет искомым углом. При измерении угла в тысячных нулевой отсчет лимба направляют на правый предмет, так как счет ты­сячных возрастает против хода часовой стрелки.

Измерение углов с помощью бинокля и приборов наблюдения и прицеливания производят в основном при целеуказании. Для этого совмещают какой-нибудь штрих угломерной шкалы с одним из направлений и подсчитывают число делений до второго направле­ния. Умножив этот отсчет на цену деления шкалы, получают ве­личину измеряемого угла в тысячных.

Таким образом, обобщив материал, приведенный выше можно сделать вывод, что определить направления и углы на местности можно различными способами. Данные способы необходимо изучать и знать сотрудникам в целях определения возможных мест нахождения преступников.

Определение и выдерживание направления движения по небесным светилам.При проведении специальных операций на местности могут возникнуть случаи, когда отсутствуют или пришли в негодность средства ориентирования. В данных ситуациях сотрудникам уголовно-исполнительной системы необходимо знать способы ориентирования которые не требуют специальных приборов и устройств. Стороны горизонта и нужное направление движения прибли­женно можно определить и выдержать по положению Солнца, а ночью по Полярной звезде.

Рис. 11. Определение сторон горизонта по Солнцу и часам:

б) к середине дуги между часовой стрелкой и цифрой 1 на циферблате прикладывают спичку, держа ее перпендикулярно к циферблату (Рис. 11, б);

в) не изменяя положения часов, поворачиваются вместе с ними к Солнцу так, чтобы тень от спички проходила через центр ци­ферблата.

В этот момент цифра 1 будет находиться в направлении на юг.

По Полярной звезде (Рис. 12). Ночью направление истинного меридиана можно определить по Полярной звезде, которая всегда находится в направлении на север.

Чтобы найти на небосклоне эту звезду, находящуюся в созвез­дии Малой Медведицы, надо сначала отыскать созвездие Боль­шой Медведицы. Необходимо отыскать хорошо за­метный ковш, представленный семью яркими широко расставленными звездами. Затем мысленно продолжить прямую, проходящую через, две крайние звезды ковша Большой Медведицы, как показано на рисунке, на расстоя­ние, равное примерно пятикратному расстоянию между ними. В конце этой прямой легко найти Полярную звезду; она ярче всех окружающих ее звезд и примерно равна по яркости звездам ковша Большой Медведицы.

Рис. 12. Ориентирование по Полярной звезде

Точность определения направления истинного меридиана по этому способу 1—2°.

Ориентирование по неполной Луне можно вы­полнить следующим образом:

• установить направление, в котором находилась бы в это время полная Луна (полная Луна находится от неполной со стороны ущерба под углом, где ка­ждые 1/4 ущерба равны 45 градусов поворота (рис. 13);

• установив направление, можно определить по нему стороны горизонта так же, как и по полной Луне.

Рис. 13. Определение сторон горизонта по луне.

Определение сторон горизонта по признакам местных предметов. Определение сторон горизонта может производиться по местным предметам (Рис. 14), однако этот способ менее надежен.

Рис. 14 Определение сторон горизонта по признакам местных предметов

Пользоваться этим способом следует лишь в тех случаях когда нельзя воспользоваться другими. Необходимо знать, что кора большинства деревьев грубее с северной стороны и тоньше, эластичнее (у березы светлее) с южной. Деревья, пни, камни, деревянные, черепичные и шиферные кровли обильнее покрыты лишайниками, грибками и мхом с северной стороны. На деревьях хвойных пород смола более обильно накапливается с южной стороны. Муравей­ники располагаются с южной стороны деревьев, пней и кус­тов; кроме того, южный скат муравейников более пологий, чем северный. Весной травяной покров более развит на се­верных окраинах полян, прогреваемых солнечными лучами; в жаркий период лета — на южных, затененных. Ягоды и фрукты раньше приобретают окраску зрелости (краснеют, желтеют) с южной стороны. Летом почва около больших камней, строений, деревьев и кустов более сухая с южной стороны (это можно определить на ощупь). Снег быстрее подтаивает на южных склонах (в результате подтаивания на снегу образуются зазубрины — «шипы», направленные на юг). Алтари православных церквей, часовен и лютеран­ских кирок обращены на восток, а главные входы расположены с западной стороны. Алтари католических церквей (костелов) обращены на запад.

Таким образом, можно сделать вывод, что определить свое местоположение, направления на стороны горизонта можно без специальных приборов. Знание способов ориентирования на местности при помощи местных предметов и по небесным светилам окажет практическую помощь сотрудникам при проведении специальных операций.

Контрольные вопросы

1. Дать определение местности, основные топографические элементы местности.

2. Дать классификацию и характеристику местности по характеру рельефа и по почвенно-растительному покрову.

3. Дать характеристику тактических свойств местности.

4. каким образом тактические свойства местности могут повлиять на выполнение служебно-боевых задач?

5. Назвать способы изучения местности.

6. Каким образом необходимо изучать местность по карте?

7. В чем заключается сущность ориентирования?

8. Какие бывают ориентиры, порядок их выбора и применения?

9. Какие существуют способы определения расстояний на местности? В чем их суть?

10. Магнитный компас и порядок его применения.

11. Что такое магнитный азимут? Порядок определения азимута по компасу.

12. Порядок определения направления по заданному азимуту.

13. Способы определения углов на местности.

14. Способы определения и выдерживания направления движения по небесным светилам.

15. Способы определения и выдерживания направления движения по признакам местных предметов.

Источник

Геометрия. 7 класс

Сравнение углов

Геометрические термины

Построение острого угла

Инструменты для измерения углов

Градусная мера угла

Построение прямого угла

Необходимо запомнить

Равные углы имеют равные градусные меры.

Меньший угол имеет меньшую градусную меру.

Когда луч делит угол на два угла, градусная мера всего угла равна сумме градусных мер этих углов.

Способы измерения на местности.

Измерение углов на местности проводят с помощью различных приборов. Один из таких – астролябия, она состоит из диска (лимб), разбитого на градусы и вращающейся вокруг центра диска линейки (алидады). На концах алидады есть окошечки, которые нужны, чтобы устанавливать её в определённом направлении.

Опишем, как происходит измерение углов с помощью этого прибора. При измерении угла астролябию устанавливают в его вершине, например, точке О, при этом лимб должен находиться горизонтально плоскости угла, а отвес, в центре диска, совпадать с вершиной угла.

Затем устанавливаем алидаду вдоль одной из сторон угла, например, АО, отмечаем деление, напротив которого находится указатель алидады.

Далее поворачиваем алидаду по часовой стрелке, пока она не совпадёт со второй стороной угла, у нас это сторона ОВ, отмечаем деление, напротив которого оказался указатель алидады. Теперь можно найти градусную меру измеряемого угла, как разность второго и первого измерения.

Источник

Онлайн-конференция

«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ (3 урока)

1)Принцип измерения углов

2)Схема теодолита и его основные оси

Принцип измерения углов на местности

Угловые измерения производят для определения взаимного положения точек на местности. Горизонтальные и вертикальные углы необходимо измерять при создании планово-высотного обоснования топографических съемок, для привязки к пунктам государственной геодезической сети, для прокладки теодолитных ходов, для выполнения тахеометрических съемок и для решения многих инженерных задач.

Схема измерения углов на местности

В современных электронных тахеометрах измеряется иногда не угол наклона, как вертикальный угол от горизонтальной плоскости, а вертикальный угол от отвесной линии, который называется зенитным расстоянием Z .

— вертикальный угол между отвесной линией визирная

и заданным направлением. Z цель C

Отвесная линия ВК В

Теодолит – геодезический прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и углов ориентирования.

Схема теодолита и его основных осей:

ZZ — вертикальная ось прибора(ось Z

вращения теодолита) ВК V

HH — горизонтальная ось прибора

(ось вращения зрительной трубы);

UU — ось цилиндрического уровня; Н Н

VV — визирная ось зрительной трубы.

Оси должны находиться в строгом U V U

соответствии друг с другом, то есть алидада

Зрительная труба служит для наблюдения удаленных объектов. При этом в ней должна обеспечиваться четкая видимость объекта и прицельной точки прибора (перекрестья сетки нитей). Существуют зрительные трубы с обратным изображением ( астрономические ) и с прямым изображением ( земные ).

Схема зрительной трубы

объектив фокусирующая линза сетка нитей

Сетки нитей некоторых теодолитов

Светопропускание определяет в процентах видимую яркость изображения предмета. Для увеличения светопропускания на оптические детали наносят специальные тонкие покрытия.

Уровни и компенсаторы наклона

Уровни предназначены для ориентирования основных осей приборов относительно отвесной линии (параллельно или перпендикулярно). В зависимости от формы ампулы уровни подразделяются на цилиндрические и круглые . Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, которая при создании прибора заполнялась нагретым до 60˚ спиртом или эфиром а потом запаивалась. После охлаждения жидкость сжалась, и в трубке образовалось небольшое пространство , заполненное парами спирта, которое называют пузырьком уровня .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ по теме «Угловые измерения (первый урок)»

Дать определение горизонтального угла.

Дать определение вертикального угла.

Как вычисляются горизонтальный и вертикальный углы?

Источник