Данный экспонат, представляющий собой тяжелый черный шар, аккуратно уложенный в ящик, дает повод рассказать о сравнительно новых инструментах, позволяющих точно определять меридиональное направление (а не магнитный азимут и без магнитного влияния среды): гирокомпасах и гиротеодолитах. Гирокомпас позволил устранить влияние магнитных девиаций, что особенно важным оказалось для судовождения, а также послужил основой для разработки гиротеодолита.

В гиротеодолите (рис. 1) угломерный прибор соединен с датчиком направления меридианов. В качестве датчика обычно используют маятниковый гироскоп, который также называют гирокомпасом, указателем меридиана, гиробуссолью. Внутри гирокамеры 4 на тонкой металлической ленточке-торсионе 8 подвешен чувствительный элемент 5 гироскопа. Гироскоп — трехфазный асинхронный двигатель, питается током по двум ленточным токопроводам 2 и торсионам.

Чувствительный элемент 5 помещен в корпус гироблока 7, который скреплен с алидадой угломерной части. При транспортировке прибора чувствительный элемент и корпус гироблока скреплен арретиром 6. При измерении наблюдают в окуляр автоколлиматора 1на алидаде изображение штрихов его шкалы. Синхронно с движением по азимуту чувствительного элемента с помощью редуктора 3 поворачивается корпус гироблока, концы токопроводов и верхний зажим ленты, при этом исключается закручивание при движении чувствительного элемента.



Рис. 1. Гиротеодолит

Для проектирования на горизонтальный круг 10 точек реверсии колебаний чувствительного элемента используют систему, состоящую из автоколлиматора 1 на алидаде и зеркала 11 укрепленного на штанге 9 чувствительного элемента.

В противоположных точках реверсии движение чувствительного элемента прекращается, в момент остановки производят отсчеты по горизонтальному кругу через дополнительный окуляр, по отсчетам определяют значение, соответствующее положению динамического равновесия чувств тельного элемента, при котором главная ось гироскопа совпадает с плоскостью истинного меридиана. После этого перекрестие нитей зрительной трубы наводят на визирную цель, на которую определяют азимут направления. [30]

Гиротеодолит – это геодезический прибор, предназначенный для определения дирекционных углов и астрономических азимутов при выполнении самых разнообразных землемерных работ. Этот проверенный и хорошо зарекомендовавший себя прибор используется в различных сферах – картографии, строительстве туннелей, маркшейдерском деле. Принцип действия гиротеодолита аналогичен маркшейдерскому гирокомпасу, однако, в отличие от последнего, не может применяться в шахтах, опасных по газу и пыли, так как не обладает взрывобезопасностью.

Одними из первых пользователей гиротеодолитов были шахтеры. Они применяли эти инструменты для проверки длинных проходов и для сверки своих схем с картографическим материалом. Активное строительство новых шахт и линий метрополитенов в прошлом столетии было невозможно без применения гиротеодолитов. Высокая точность гиротеодолитов позволяет использовать их для определения эталонного ориентирования и даже для калибровки других геодезических инструментов. Некоторые типы гиротеодолитов оснащены системой слежения для автоматического поддержания торсионного подвеса и токоподвода в незакрученном положении. Гиротеодолиты способны обеспечить высокую точность определения дирекционных углов от 10 до 60” с небольшим периодом прециссионных колебаний от 7‘ до 15‘. Эти инструменты имеют очень широкий температурный диапазон работы – от -40°С до +40°С, и, как правило, достаточно массивны. Масса некоторых моделей может достигать 40 – 50 килограмм. Для проведения маркшейдерских работ гироскопический метод ориентирования продолжает оставаться основным и самым надежным. Несмотря на то, что современные гиротеодолиты стали более удобны, компактны и функциональны, многие разработки прошлого столетия, например, гиротеодолит Советского производства ГИ-Б2, также продолжает пользоваться спросом. [31]