Поверка теодолита: коллимационная ошибка и место нуля по отсчётам КЛ и КП, допуски для 2Т30, 4Т30П и Т30, юстировка

Обновлено: 24 октября 2026 года · ИСКРИТ

Коллимационную ошибку теодолита считают по отсчётам горизонтального круга на одну цель при круге лево и круге право: c = (КЛ - КП ± 180°) / 2. Место нуля у 2Т30 и 4Т30П считают по отсчётам вертикального круга: МО = (КЛ + КП) / 2. Обе величины держат в пределах двойной точности отсчёта 2t, у 2Т30 и 4Т30П это 1′. Отсчёты КЛ 125° 35′ 30″ и КП 305° 33′ 00″ дают c = +1′ 15″, такой теодолит юстируют. Калькуляторы ниже считают c и МО по нескольким определениям и называют отсчёт для юстировки.

Калькулятор коллимационной ошибки

Теодолит приводят в рабочее положение и наводят на чёткую цель примерно на высоте прибора, в 100-200 м. При круге лево берут отсчёт по горизонтальному кругу. Трубу переводят через зенит, снова наводят на ту же цель и берут отсчёт при круге право. Пару отсчётов пишут строкой: сначала КЛ, затем КП, градусами, минутами и секундами. Минуты с десятыми, как их даёт шкаловый микроскоп 2Т30, тоже подходят: «125 35.5 305 33».

У 2Т30 и 4Т30П отсчёт берут по одной стороне круга, и в разность КЛ - КП входит эксцентриситет алидады. Поэтому второе определение делают, открепив лимб, у 4Т30П подставку, и повернув теодолит примерно на 180°. В среднем из двух определений эксцентриситет сокращается. Калькулятор принимает до 20 определений и сравнивает их разброс с допуском.

Калькулятор места нуля

Трубу наводят средней горизонтальной нитью на чёткую удалённую цель при двух кругах и записывают отсчёты по вертикальному кругу. Перед каждым отсчётом пузырёк уровня при алидаде горизонтального круга приводят на середину, у теодолитов с уровнем при вертикальном круге приводят этот уровень. У 2Т30 и 4Т30П вертикальный круг подписан по секторам от 0 до 75° со знаком. Если в шкале виден штрих с минусом, отсчёт пишут с минусом при градусах, например «-5 17». Место нуля определяют 2-3 раза на разные цели.

Формулы места нуля и угла наклона

Вид формулы зависит от того, как подписан вертикальный круг. Оцифровку и формулы берут из паспорта теодолита.

У Т30 к отсчёту меньше 90° прибавляют 360°, а результат приводят к малому углу около нуля. В части учебников для Т30 пишут МО = (КЛ + КП - 180°) / 2. Эта запись отличается на 180° и после приведения даёт то же место нуля. У приборов, где за основное положение принят круг право, и у теодолитов с другой подписью круга знаки в формулах свои. Калькулятор считает три вида из таблицы, для остальных формулу берут из паспорта.

Угол наклона, измеренный при двух кругах, от места нуля не зависит: в полуразности КЛ - КП оно сокращается. Место нуля нужно знать, когда углы наклона меряют при одном круге, например на пикетах тахеометрической съёмки. Его постоянство служит контролем: если МО на станции меняется, ошибка в отсчётах или пузырёк уровня ушёл с середины.

Что такое коллимационная ошибка

Коллимационная ошибка это угол, на который визирная ось трубы отклонена от перпендикуляра к оси вращения трубы. Её причина в смещении сетки нитей. При одном круге она искажает направление на c / cos ν, где ν угол наклона на цель. Угол между целями на разной высоте получает ошибку c · (1 / cos ν1 - 1 / cos ν2).

При круге лево и круге право ошибка входит в отсчёты с разными знаками. Поэтому полный приём от неё свободен, а разность КЛ - КП на одну цель даёт двойную ошибку 2c. Цель для проверки берут около горизонта: тогда в разность отсчётов почти не входит наклон оси вращения трубы, его влияние растёт как tg ν.

Допуски

ГОСТ 10529-96 относит Т30 к техническим теодолитам. По таблице 1 у него средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приёмом 30″ для горизонтального и 45″ для вертикального угла, у Т15 15″ и 25″, у Т5 5″ и 8″. По п. 5.8 конструкция теодолита должна позволять поверку и юстировку коллимационной погрешности и места нуля в поле без разборки прибора. Числового предела для c и МО стандарт не ставит, его дают паспорт прибора и учебные методики.

Если c или МО больше 2t, теодолит юстируют. Для тахеометра и электронного теодолита допуск дают руководство по эксплуатации и точность отсчёта прибора: впишите её в поле t.

Инструкция по топографической съёмке ГКИНП-02-033-82 ставит допуски самим измерениям. По п. 10.8.9 углы теодолитного хода в двух полуприёмах расходятся не больше чем на 45″. По п. 15.5 в тахеометрических ходах колебания угла из полуприёмов не больше 30″ у оптических теодолитов и 1′ у 30-секундных. По п. 9.8.4 при тригонометрическом нивелировании колебания вертикальных углов и места нуля из отдельных приёмов не больше 15″. В угле, измеренном полным приёмом, коллимационная ошибка сокращается. При целях на разной высоте она раздвигает значения угла в полуприёмах, и большая c съедает этот допуск.

У электронного тахеометра коллимацию и место зенита определяет программа юстировки прибора. В неё входят через меню, наводят на цель около горизонта при двух кругах, и прибор сохраняет поправки. Отсчёты с экрана после такой юстировки можно проверить вторым калькулятором: выберите зенитные расстояния и впишите точность отсчёта прибора, например 5″.

Порядок поверок теодолита

Условия проверяют по порядку: каждое следующее опирается на предыдущее.

Уровень при алидаде. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Уровень ставят по двум подъёмным винтам, выводят пузырёк на середину и поворачивают алидаду на 180°. Если пузырёк ушёл, половину отклонения убирают исправительными винтами уровня, половину подъёмными винтами, затем поверку повторяют.

Сетка нитей. Вертикальная нить должна лежать в коллимационной плоскости. Нить наводят на точку и наводящим винтом трубы ведут трубу вверх и вниз: точка не должна сходить с нити. Если сходит, сетку поворачивают в оправе.

Коллимационная ошибка. Визирная ось должна быть перпендикулярна оси вращения трубы. Поверку ведут по первому калькулятору.

Наклон оси вращения трубы. Ось вращения трубы должна быть перпендикулярна оси вращения теодолита. Теодолит ставят в 10-20 м от стены здания, наводят на высокую точку с углом наклона около 30°, опускают трубу до горизонта и отмечают на стене проекцию перекрестия. При другом круге действия повторяют. Две отметки должны совпасть в пределах биссектора сетки. Ось вращения трубы исправляют только в мастерской.

Место нуля. Отсчёт по вертикальному кругу при горизонтальной визирной оси должен быть близок к нулю. Поверку ведут по второму калькулятору.

Юстировка

Коллимационная ошибка. Трубу оставляют наведённой на цель при круге право и наводящим винтом алидады ставят отсчёт КП + c, при круге лево ставят КЛ - c. Перекрестие сойдёт с цели. Ослабляют вертикальный исправительный винт сетки и боковыми винтами возвращают перекрестие на цель. Винты потом затягивают, но без усилия: юстировочные винты легко сломать.

Место нуля. При круге лево наводящим винтом трубы ставят отсчёт КЛ - МО. У 2Т30 и 4Т30П он равен углу наклона на цель. Горизонтальная нить сойдёт с цели, её возвращают вертикальными исправительными винтами сетки. У теодолита с уровнем при алидаде вертикального круга отсчёт ставят винтом этого уровня, а пузырёк возвращают исправительными винтами уровня. У теодолитов с компенсатором при вертикальном круге для этого служит юстировочный винт компенсатора, порядок описан в паспорте.

Сетку не сдвигают больше чем на 1-2′. Иначе визирная ось расходится с оптической осью, и при перефокусировке трубы место нуля и коллимация начинают меняться. После каждой юстировки поверку повторяют.

Полевая поверка и поверка в лаборатории

Слово «поверка» в геодезии значит две разные вещи. Полевую поверку исполнитель делает сам перед работой и во время неё. Метрологическую поверку теодолита как средства измерений проводит аккредитованная лаборатория, результат вносят во ФГИС «Аршин». Одна не заменяет другую: после лаборатории коллимацию и место нуля всё равно проверяют на месте, они уходят от тряски при перевозке и от перепада температуры.

Частые ошибки

Отсчёты на разные цели. КЛ взяли на одну веху, КП на соседнюю, или между отсчётами сбили лимб. Разность КЛ - КП уходит от 180° на градусы, и калькулятор останавливается.

Пропущен минус. У 2Т30 при круге право отсчёт на цель над горизонтом идёт с минусом. Без минуса МО выходит в градусах. Калькулятор такой результат не примет и попросит проверить знак.

Не та оцифровка. Отсчёты Т30 около 0° и 180° считают по формуле 2Т30, и МО выходит около 90°. Оцифровку выбирают по подписи круга в микроскопе.

Высокая цель при поверке коллимации. На цели под большим углом наклона в разность КЛ - КП входит наклон оси вращения трубы, и c получается неверной. Цель берут около горизонта.

Одно определение. У теодолита с односторонним отсчётом одно определение c несёт эксцентриситет алидады. Второе делают с лимбом, повёрнутым на 180°.

Пузырёк не на середине. При отсчёте по вертикальному кругу пузырёк ушёл, и МО меняется от цели к цели. Колебание больше 2t калькулятор показывает отдельной строкой.

Числовой пример

Коллимационная ошибка 2Т30. Первое определение: КЛ 125° 35′ 30″, КП 305° 33′ 00″. Разность КЛ - КП = -179° 57′ 30″, с прибавкой 180° это +0° 02′ 30″, c = +1′ 15″. Второе определение после поворота теодолита на 180°: КЛ 17° 12′ 00″, КП 197° 08′ 30″, разность с прибавкой 180° равна +0° 03′ 30″, c = +1′ 45″. Среднее c = +1′ 30″, колебание 30″ не больше 2t = 1′, определения согласны. Сама ошибка больше 1′, и сетку юстируют.

Юстировка. Труба стоит на цели второго определения при круге право. Наводящим винтом алидады ставят отсчёт КП + c = 197° 08′ 30″ + 1′ 30″ = 197° 10′ 00″ и боковыми винтами сетки возвращают перекрестие на цель. При круге лево верный отсчёт был бы КЛ - c = 17° 10′ 30″.

Место нуля 2Т30. Первая цель: КЛ +5° 15′, КП -5° 17′. МО = (5° 15′ - 5° 17′) / 2 = -1′ 00″, угол наклона (5° 15′ + 5° 17′) / 2 = +5° 16′. Вторая цель под горизонтом: КЛ -2° 53,5′, КП +2° 52,5′, МО = -30″, угол наклона -2° 53′. Среднее МО = -45″, колебание 30″. Место нуля в допуске 1′, юстировка не нужна. Угол наклона при одном круге считают как КЛ - МО: отсчёт КЛ +3° 10′ даёт ν = +3° 10′ 45″.

Т30 и тахеометр. У Т30 отсчёты КЛ 3° 18′ и КП 176° 40′ дают МО = (3° 18′ + 176° 40′ + 180°) / 2 = 179° 59′, после приведения -1′, и угол наклона +3° 19′. У тахеометра отсчёты КЛ 88° 45′ 10″ и КП 271° 14′ 40″ дают МЗ = -5″ и зенитное расстояние Z = 88° 45′ 15″, угол наклона +1° 14′ 45″.

Вопросы

Что такое коллимационная ошибка теодолита? Это угол между визирной осью трубы и перпендикуляром к оси вращения трубы. Её находят по отсчётам горизонтального круга на одну цель при двух кругах: c = (КЛ - КП ± 180°) / 2.

Как найти место нуля теодолита 2Т30? Навести трубу на одну цель при круге лево и круге право и сложить отсчёты по вертикальному кругу с их знаками: МО = (КЛ + КП) / 2. У Т30 формула другая, МО = (КЛ + КП + 180°) / 2.

Какой допуск коллимационной ошибки у 2Т30? Не больше двойной точности отсчёта 2t. У 2Т30 и 4Т30П отсчёт берут до 0,5′, поэтому допуск 1′. У Т30 отсчёт до 1′ и допуск 2′.

Зачем определять коллимационную ошибку дважды? У теодолита с отсчётом по одной стороне круга в разность КЛ - КП входит эксцентриситет алидады. Второе определение с лимбом, повёрнутым на 180°, даёт его с обратным знаком, и в среднем он сокращается.

Нужно ли исправлять место нуля, если углы меряют при двух кругах? Для таких углов место нуля сокращается само. Исправлять его нужно, когда МО больше 2t, а углы наклона берут при одном круге, как на пикетах съёмки.

Как часто делать поверку теодолита? Перед началом работ, после перевозки, удара и резкой смены температуры. Место нуля проверяют и по ходу работы: на станциях оно должно держаться постоянным.

Пикеты по углам наклона и найденному месту нуля обрабатывает калькулятор тахеометрической съёмки, превышения на длинных линиях считает калькулятор тригонометрического нивелирования. Поверка нивелира разобрана в статье про угол i. Углы и расстояния, снятые отъюстированным прибором, уравнивает инструмент Уравнивание измерений.