Chương 3: DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO TRONG TRẮC ĐỊA doc

GV: Đào Hữu Sĩ
Khoa Xây dựng
Chương 3:
DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP
ĐO TRONG TRẮC ĐỊA
NỘI DUNG CHƯƠNG 3
Dụng cụ và phương pháp đo góc
- Các loại góc có thể đo
- Thiết bị dùng để đo góc
Dụng cụ và phương pháp đo dài
- Các loại chiều dài
- Thiết bị dùng để đo dài
Dụng cụ và phương pháp đo cao
§3.1 DỤNG CỤ ĐO GÓC
3.1.1 KHÁI NIỆM VỀ CÁC LOẠI GÓC
3.1.1.1 Góc bằng
Góc bằng β hợp bởi hai hướng OA và OB là góc nhị diện hợp
bởi 2 mặt phẳng thẳng đứng chứa hai hướng ấy (Hay góc giữa hai
hướng OA và OB là góc tạo bởi hình chiếu vuông góc của chúng
trên mặt phẳng nằm ngang).
3.1.1.2 Góc đứng V
Góc đứng V của hướng ngắm OM là góc tạo bởi hướng ngắm
đó với mặt phẳng ngang
V
OM
= 0
0
÷ ±90
0
V
OM

= -V
MO
3.1.1.3 Góc thiên đỉnh Z
Là góc hợp bởi hướng thiên đỉnh với hướng ngắm.
Z = 0 ÷ 180
0
Quan hệ giữa V và Z:
Z + V= 90
0
P
O
M
M'
V
Z
Z
V
M
3.1.2 CẤU TẠO MÁY KINH VĨ (THEODOLITE)_
THIẾT BỊ ĐO GÓC
Máy kinh vĩ đầu tiên được chế tạo ở Anh vào năm 1730
Máy kinh vĩ là dụng cụ để đo góc bằng và góc đứng. Ngoài ra nó còn có
thể dùng đo dài, đo cao với độ chính xác thấp.
3.1.2.1 Nguyên lý cấu tạo
Máy kinh vĩ nào cũng có cấu tạo với 3 bộ phận chính:
- Bộ phận ngắm (ống kính)
- Bộ phận định tâm cân bằng máy: dọi tâm (dây+quả dọi, ống dọi tâm);
ống thăng bằng tròn, thăng bằng dài; 3 ốc cân)
- Bộ phận đọc số (bàn độ ngang, bàn độ đứng)
3.1.2.2 Phân loại máy kinh vĩ

a) Theo độ chính xác
- Máy kinh vĩ chính xác cao, có sai số trung phương đo góc: m
ß
=
±0.5”÷1.5”
- Máy kinh vĩ chính xác: m
ß
= ±2”÷10”
- Máy kinh vĩ chính xác thấp: m
ß
= ±15”÷30”
b) Theo cấu tạo
- Máy kinh vĩ cơ học (kim loại): Có bàn độ ngang, đứng được cấu
tạo bằng kim loại, đọc số trực tiếp bằng mắt thường hoặc kính lúp
- Máy kinh vĩ quang học (*): Có bộ phận số, đọc số: làm bằng hợp
chất trong suốt. Đọc số bằng bộ phận kính khuyếch đại.
- Máy kinh vĩ điện tử:
Các bộ phận đọc số, số làm bằng hợp chất trong suốt
Các bàn độ được khắc bằng mã vạch
Đọc số trực tiếp trên màn hình
Có bộ nhớ lưu số liệu
3.1.2.3 Cấu tạo máy kinh vĩ kỹ thuật (quang học)
Ở đây ta xét cho máy kinh vĩ kỹ thuật (độ chính xác thấp)
Cấu tạo của máy có 3 bộ phận chính:
- Bộ phận ngắm: Ống kính
- Bộ phận đọc số: bàn độ ngang + đứng
- Bộ phận định tâm cân bằng máy: Ốc cân,
Ống định tâm,
Ống thủy.

a) Cấu tạo ống kính: Gồm 4 thành phần
- Kính vật
- Kính mắt
- Ốc điều quang
- Hệ lưới chỉ
- Trục ngắm: là trục đi qua quang tâm kính vật và giao điểm hệ lưới
chỉ ngắm.
- Trục quang học: đường nối quang tâm kính vật và kính mắt
- Trục hình học: là trục đối xứng của ống kim loại.
Độ phóng đại ống kính: : V
X
= α/ ß = f
V
/f
M
Trong đó: α, ß _ là góc nhìn qua ống kính, góc nhìn bằng mắt thường
của cùng một vật.
Lưu ý: Mắt người bình thường, khoảng cách tối thiểu để nhìn rõ một
vật là 25cm, góc nhìn 60”.
Ốc điều quang
Kính mắt
Hệ thấu kính
phân kỳ
Kính vật

Lưới chỉ
b) Cấu tạo bộ phận đọc số.
• Bàn độ ngang:
- Đứng yên khi máy xoay quanh
trục đứng
- Khắc vạch từ 0
0
÷ 360
0
theo chiều kim đồng hồ
• Bàn độ đứng:
- Chuyển động cùng ống kính
- Khắc vạch từ 0
0
÷ 360
0
hoặc khắc
đối xứng qua tâm (0
0
÷ 90
0
)
Thường bộ phận đọc số có thang chính (chia đến độ) thang phụ (chia
đến phút)
Độ chính xác đọc số: phụ thuộc vào sai số ước lượng
Bộ phận đọc số của máy KV 3T5K khi nhìn qua kính hiển vi
c) Cấu tạo bộ phận định tâm cân bằng máy

* Bộ phận định tâm: có thể là
Dây + quả dọi Mục đích đưa trục quay của
Ống dọi tâm quang học máy trùng với tâm mốc
Tia laser
* Bộ phận cân bằng
- Ống thủy tròn: Dùng để cân bằng sơ bộ
Mục đích đưa trục quay của máy vào phương thẳng đứng
- Ống thủy dài: Dùng cân bằng chính xác
Mục đích đưa bàn độ ngang trùng với mặt phẳng ngang
3.1.3 CÁC ĐIỀU KIỆN HÌNH HỌC CỦA MÁY
Để đảm bảo góc được đo chính xác thì các điều kiện hình học
cơ bản của máy phải hoàn chỉnh. Tuy nhiên thực tế không được
như vậy  Cần kiểm tra và hiệu chỉnh.
3.1.3.1 Trục ống thủy dài VV1 trên bàn độ ngang phải vuông góc
với trục quay thẳng đứng của máy LL1.
- Đặt ống thủy dài song song với 2 ốc cân, xoay 2 ốc cân ngược
chiều đưa bọt nước vào giữa. Quay máy 90
0
xoay ốc cân thứ 3 đưa
bọt nước vào giữa. Quay máy 180
0
kiểm tra
nếu không lệch khỏi vị trí cân bằng thì máy
ổn định, nến lệch lớn hơn ½ vạch khoảng
chia thì phải hiệu chỉnh
- Hiệu chỉnh: Ở hướng kiểm tra (180
0
)
Dùng vít điều chỉnh ống thủy dài để đưa

bọt nước vào ½ khoảng lệch, dùng ốc cân
còn lại đưa bọt nước vào giữa.
Tiếp tục kiểm tra và hiệu chỉnh đến khi đạt.