Zachovanie osových podmienok a vplyv ostatných chýb môžeme pri teodolite jednotlivo preskúšať a podľa výsledku potom opraviť. Celý postup skúšky a opravy nazývame rektifikáciou teodolitu. Malé zvyškové chyby, ktoré zostali aj po vykonanej rektifikácii, môžu sa vylúčiť, prípadne zmierniť vhodnou úpravou postupu merania.

• vertikálnu (os alidády) čiže hlavnú os teodolitu (V),
• horizontálnu čiže otočnú os ďalekohľadu (H),
• zámernú alebo kolimačnú os ďalekohľadu (Z),
• os najcitlivejšej libely, ktorou môže byť os alidádovej libely (L), os nivelačnej libely (L'), prípadne os nasadzovacej libely.

Obr. 3.1. Schéma teodolitu

3.1.1 Chyba vertikálnej osi

Podľa toho, či teodolit má citlivú (presnú) alidádovú alebo nivelačnú libelu, zvolíme postup pri zisťovaní a rektifikácii chyby vertikálnej osi.

Chybu vertikálnej osi zistíme a odstránime takto : Po horizontácii teodolitu otočíme jeho alidádu tak, aby alidádová libela bola rovnobežná s dvoma stavacími (urovnávacími) skrutkami teodolitu a libelu s nimi presne urovnáme. Potom alidádu otočíme o 180°. Vychýlenie libely v tejto polohe zodpovedá dvojnásobnej odchýlke od správnej polohy, teda dvojnásobnej chybe alidádovej libely. Polovicu chyby odstránime urovnávacími skrutkami, ktoré sú v smere libely a druhú polovicu vlastným rektifikačným zariadením libely, ktorým jeden koniec libely zdvihneme alebo spustíme. Postup opakujeme viackrát, až kým bublina nezostane pri každej polohe alidády urovnaná, čo je dôkazom, že podmienka L ┴ V je splnená.

Chybu vertikálnej osi zistíme a odstránime takto: Ďalekohľad teodolitu sa nastaví do vodorovnej polohy tak, aby čítania na zvislom kruhu boli presne 0° a 180°, respektíve 90° a 270°. Potom sa v smere dvoch urovnávacích skrutiek urovná nivelačná libela a alidáda sa otočí 0 180°. Vychýlenie libely sa odstráni čiastočne urovnávacími skrutkami a čiastočne pohybovkou zvislého kruhu. Alidáda sa otočí o 90° a libela sa urovná tretou urovnávacou skrutkou. Postup sa opakuje tak dlho, až nivelačná libela zostane urovnaná pri každej polohe alidády.

Pri teodolitoch s jemnými čítacími zariadeniami horizontálneho kruhu sa pri zistení kolimačnej chyby postupuje takto: Ďalekohľadom sa zacieli zámerou Z, na vzdialený bod P (obr. 3.2 ), ktorý leží v horizonte prístroja a číta sa údaj a, na horizontálnom kruhu. Potom sa ďalekohľad preloží okolo osi H, t.j. zámera ďalekohľadu sa privedie do polohy Z2 a alidáda sa otočí na čítanie s hodnotou a2 = a1 + 2R. Ak takto vytvorená zámera Z2 neprechádza bodom P, teodolit má kolimačnú chybu, ktorá sa rovná polovičnej hodnote odchýlky medzi zámerami Z1 a Z2. Oprava sa vykoná tak, že polovica odchýlky sa odstráni alidádovou pohybovkou a druhá polovica posunom nitkového kríža jeho vodorovnými rektifikačnými skrutkami.

Obr. 3.3. Zistenie kolimačnej chyby menej presných teodolitov

Pri teodolitoch s hrubšími čítacími zariadeniami je výhodnejšie zvoliť tento postup: V I. polohe ďalekohľadom zacielime na dobre viditeľný bod P (obr. 3.3 ) približne v horizonte prístroja a svorkou upevníme alidádu. Preložíme ďalekohľad okolo osi H približne o 180° a čítame na vodorovnom meradle (napríklad na horizontálne položenej nivelačnej late vo vzdialenosti asi 40 m) hodnotu l1. Uvoľníme svorku alidády a ďalekohľadom v II. polohe zacielime znova na bod P. Po upevnení alidády (svorkou) opäť preložíme ďalekohľad okolo osi H a čítame na vodorovnom meradle hodnotu l2. Potom úsečka l = l1.l2 zodpovedá štvornásobnej kolimačnej chybe c. Pre opravu určíme na meradle hodnoty lI alebo lII

Kolimačnú chybu má obvykle každý teodolit. Jej veľkosť nie je konštantná, ale sa mení mechanickými vplyvmi (napríklad dopravou) a vplyvmi prostredia (najmä teplotou). Z obr. 3.2 vyplýva, že kolimačnú chybu môžeme z výsledkov merania priamo vylúčiť, ak meriame v obidvoch polohách ďalekohľadu. Pri väčšej hodnote kolimačnej chyby sa odporúča opravu zveriť odborným jemnomechanickým organizáciám (opravovniam).

Splnenie podmienky H┴V overíme (zistíme) týmto postupom: Po presnej horizontácii teodolitu postavíme pred neho, vo vzdialenosti asi 20 m, vodorovnú latu tak, aby bola približne kolmá na zámeru k vysoko položenému bodu P (stred makovice alebo päta kríža veže kostola,

hrot bleskozvodu a pod. - pozri obr. 3.4 ). V I. polohe ďalekohľadu zacielime na bod P a zámeru Z1 pri pevnej polohe alidády sklopíme na latu a pri bode P1 čítame na stupnici laty údaj l1 . To isté opakujeme pri meraní v II. polohe ďalekohľadu a pri bode P2 vykonáme na late čítanie l2 . Z obr. 3.4 vyplýva, že na aritmetický priemer dvoch symetrických čítaní (l1 a l2) v dvoch polohách ďalekohľadu nevplýva chyba horizontálnej osi. Opravu teodolitu nevykonáme, ale uhly meriame v dvoch polohách ďalekohľadu.

Kolimačná chyba a chyba horizontálnej osi teodolitu sú systematické chyby, ktorých vplyv na výsledky meraní možno vylúčiť meraním v dvoch polohách ďalekohľadu a výpočtom aritmetického priemeru z nameraných výsledkov. Z toho vyplýva, že osové chyby teodolitov treba zisťovať, aby bola známa ich veľkosť a ich vplyv najmä vtedy, keď sa meria len v jednej polohe ďalekohľadu, napr. pri určovaní polohy podrobných bodov pri tachymetrii. Ak by mala chyba v tomto prípade taký nepriaznivý vplyv na meranie, že výsledky by mohli prekročiť krajné odchýlky, teodolit treba rektifikovať. Inak pri presnejších meraniach sa chyby vylučujú meraním v dvoch polohách ďalekohľadu väčšinou bez rektifikácie, pretože každá aj tá najmenšia rektifikácia spôsobuje nepatrné poruše nie súčiastok alebo mierne uvoľňuje ich pôvodnú justáž. Táto skutočnosť si potom vyžaduje stále častejšiu rektifikáciu v dôsledku čoho sa teodolit úplne znehodnotí.

Nebezpečnou chybou je nezvislosť alidádovej osi (chyba z nepresne horizontovaného teodolitu), ktorej veľkosť sa nedá zistiť skúškou ani odstrániť metódou merania. Zväčšuje sa najmä s rastúcou veľkosťou vertikálneho (zvislého) uhla a jej škodlivý vplyv možno iba zmierniť dokonalou horizontáciou teodolitu. Ak sa pri meraní vyskytujú aj strmšie zámery, treba stále udržiavať presné urovnanie alidády. Pri meraní v radoch a skupinách sa teodolit urovnáva pred meraním každej skupiny, nie však medzi I. a II. radom.

Pretože čítacie zariadenie sa pohybuje alidádou, prechádza do nesprávnych polôh oproti vodorovnému kruhu, a to o uhol ε. Číta sa teda podľa obr. 3.5 pri prvom zariadení nesprávna hodnota O1 a O2. Naj

Obr. 3.5. Chyba spôsobená excentricitou alidády

S - stred vodorovného kruhu, A - excentrický stred alidády

ktorý potvrdzuje, že priemer čítaní zaťažených chybou spôsobenou excentricitou alidády sa rovná priemeru správnych čítaní. Aritmetickým priemerom obidvoch čítaní sa chyba ε vylϊči.

Táto chyba je systematická a periodicky sa mení od nuly do maxima. Je najmenšia a rovná sa nule, ak leží excentrický stred alidády na priemere vodorovného kruhu a maximálna, ak je excentricita e kolmá na priemer vodorovného kruhu, v polohe SA.

Túto chybu spôsobuje excentrická poloha ďalekohľadu, napríklad, keď ďalekohľad je na obvode vodorovných kruhov (pretože pri odvodzovaní geometrických vzťahov nezáleží na tom, či excentricita je väčšia alebo menšia).

Polohy ďalekohľadu sú na obr. 3.6 vyznačené rímskymi číslicami I, II, vrchol správneho uhla ω bodom C, nesprávneho uhla ω' v I. polohe ďalekohľadu bodom C'.

Pri meraní, keď zámerná rovina neprechádza stanoviskom, odmeria sa namiesto správneho uhla ω nesprávny uhol ω ' v I. a ω " v II. polohe οalekohľadu.

Najpravdepodobnejšou hodnotou toho istého uhla pri dvojitom nezávislom meraní tej istej veličiny je aritmetický priemer, teda 0,5 (ω + ω").

Na základe výsledku môžeme konštatovať, že akákoľvek veľká chyba v excentricite zámernej roviny sa vylúči metódou merania, t.j. meraním uhla v dvoch polohách ďalekohľadu a určením priemeru z obidvoch meraní.

 

Obr. 3.6. Chyba spôsobená excentricitou zámernej roviny

3.2.3 Chyba spôsobená nerovnomerným delením kruhu

Kruhy na teodolitoch sa nedajú rozdeliť po celom obvode absolútne rovnomerne. Aj keď pri novších teodolitoch má táto chyba len nepatrnú hodnotu, na zabezpečenie vyžadovanej presnosti pri veľmi presných meraniach (napríklad v trigonometrickej sieti) sa chyba spôsobená delením kruhov zmenšuje opakovaným meraním a čítaním vždy na inom mieste kruhu. Typickým príkladom tohto postupu je meranie v radoch a skupinách, kde sa každá skupina meria na inom mieste deleného kruhu.

Poznáme ešte niekoľko postupov, ktorými možno zistiť chyby v delení jednotlivých častí kruhu, napríklad od 0° do 40°, od 40° do 80°, od 80° do 120° a pod. Na tento účel sú zostrojené rozličné prístroje na skúšanie delenia kruhov uhlomerných prístrojov (napríklad Breithauptov prístroj).

Všetky chyby teodolitov sa meraním v dvoch polohách ďalekohľadu vylučujú, s výnimkou nesprávnej polohy osi libely, podľa ktorej sa teodolit urovnal.

3. Vymenujte hlavné konštrukčné chyby teodolitu a ich elimináciu z výsledkov merania.