Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теодолит: устройство, назначение, разновидности

Теодолит. Виды и работа. Устройство и применение. Как выбрать

Теодолит – это распространенное измерительное устройство для определения горизонтальных и вертикальных углов. Оно применяется при проведении общестроительных работ, геодезических исследований и топографических съемок. С его помощью можно определить вертикальные и горизонтальные углы в градусах с минутами.

Отдельные модификации устройства оснащаются дальномером, который увеличивает возможность прибора и позволяет с его помощью определять расстояние до объектов. На базе данной конструкции были разработаны другие приборы, адаптированные под определенные условия съемки, где использование базовой комплектации будет менее удачным.

Разновидности теодолитов
В зависимости от точности теодолиты делятся на три категории:
  1. Высокоточные.
  2. Точные.
  3. Технические.

Высокоточное устройство дает погрешность при измерении равно или меньше 1″. Это дорогостоящее оборудование, которое применяется на ответственных объектах. Оно редко используется, поскольку большинство задач, которые выполняют теодолитом, не требуют столь высокой точности.

Точные имеют погрешность не более 10″. Такие устройства являются самыми востребованными. Подавляющее большинство предлагаемых на рынке приборов соответствуют именно такой погрешности.

Технические могут иметь ошибку в измерении угла до 60″. На первый взгляд это довольно много, но существуют цели, где большая точность не столь важна. В первую очередь это общестроительные задачи, когда осуществляется возведение неответственных объектов. Подобные устройства могут применяться только в малоэтажном строительстве.

Теодолит является давним устройством, поэтому неудивительно, что существует несколько его модификаций, которые имеют схожий принцип действия, но конструктивно отличаются между собой.

Теодолит бывает следующих видов:
  • Оптические.
  • Электронные.
  • Лазерные.

Оптические были изобретены первыми. Их принцип действия заключается в использовании визирной трубы с нанесенной на линзы шкалой. По шкале осуществляется ориентирование параметров угла между несколькими вертикальными или горизонтальными точками объекта исследования.

Электронные оснащаются жидкокристаллическим дисплеем и системой датчиков. После того как прибор устанавливается и выставляется по точкам, между которыми необходимо измерить угол, он самостоятельно определяет наклон и выводит его в цифровом значении на свой дисплей. Это позволяет минимизировать работу оператора, поскольку в отличие от применения оптических устройств, ему не нужно внимательно присматриваться к шкале.

Лазерные оснащаются лазерным лучом, который высвечивает визуально заметную линию на объекте измерения. Оператор настраивает ее таким образом, чтобы она проходила через две требуемые точки. Прибор сам автоматически определяет угол наклона, по которому осуществляете свечение лазерного луча. Подобные устройства имеют ограниченную дальность, поскольку лазерный луч не может распространяться очень далеко. Такие приборы применяют в общестроительных работах. Особенно они удобны для установки колонн и возведения мостов.

Как устроен простейший теодолит
Простейшей и самой безотказной конструкцией теодолита являются оптические приборы. Их главными составными частями являются:
  • Подставка.
  • Корпус.
  • Зрительная труба.
  • Регулировочные винты для наведения.
  • Цилиндрический уровень.
  • Отвес.
  • Отсчетный микроскоп.

Корпус устройства закреплен на подставке. В нем удерживается зрительная труба, которая спарена с отчетным микроскопом. Она является подвижной, что позволяет выставлять нацеливание на объект измерения. Также устройство оснащается двумя типами уровней – цилиндрическим и отвесом. Первый применяется для выставления горизонтали, а второй вертикали.

Зрительная труба используется для наблюдения за объектом, находящимся на удалении от устройства. Кратность увеличения, которую дает труба, обычно составляет от 15 до 50 раз. Чем оно выше, тем точнее прибор и на большем расстоянии может находиться от объекта. В окуляр зрительной трубы устанавливается линза, на которой нанесена сетка. Она надежно прорисована на стекле, поэтому не стирается. У дорогостоящего оборудования она не нарисована, а нанесена путем гравировки.

Сетка используется для ориентирования теодолита при настройке. Именно по ней выставляются интересующие точки на предмете исследования по горизонтали и вертикали. Конечно, перед этим прибор выставляется по уровню, поскольку наличие при его установке перекосов не позволяет получать данные даже приблизительной точности.

Уровни предназначены для установки устройства перед началом измерения. С их помощью определяется, насколько постановка его корпуса соответствует горизонтали и вертикали. Обычно приборы оснащаются цилиндрическими уровнями, которые отличаются высокой точностью. У более бюджетного оборудования, или легкого, используется круглый уровень.

При круглом уровне для выставления устройства необходимо постараться, чтобы пузырек воздуха стал по центру блюдца. Выставлять прибор по уровню позволяет регулируемая подставка, сделанная в виде треноги. Желательно всегда пользоваться именно ею, а не подкладывать камушки или другие ненадежные предметы под ножки треноги.

Также важным элементом теодолита является оптическое устройство или микроскоп. Он обладает большой степенью увеличения и оснащается делительной сеткой с размеченной шкалой. Она указывает на градусы и минуты. Более точные устройства показывают также и секунды. В оптическом устройстве применяется шкала, которая называется лимб. Она позволяет определить точный наклон между двумя точками, которые были зафиксированы сеткой на визирной трубе.

Отличие теодолита от нивелира

Часто теодолит путают с нивелиром, поскольку внешне они действительно похожи. На самом деле существует довольно много отличий, позволяющих разделить эти устройства на два лагеря. В первую очередь они различаются по назначению. Теодолиты применяются для измерения углов, а нивелиры для определения вертикальных превышений.

Оба устройства оснащаются подобной системой измерения с сеткой, по которой оператор ориентируется, выбирая нужные точки. У теодолита зрительная труба вращается в горизонтальной и вертикальной плоскости, а у нивелира она двигается только по горизонтали.

Теодолит не требует помощь ассистента. Чтобы с ним работать, необходима только достаточная видимость, чтобы оператор мог ориентироваться по точкам на объекте, по которым можно измерить угол наклона. Для нивелира нужен помощник, который будет удерживать нивелирную рейку в вертикальном положении, находясь непосредственно на траектории видимости зрительной трубы.

Узкоспециализированные теодолиты

По сути, теодолит является универсальным устройством, которое может измерять углы практически в любых условиях. Тем не менее, были разработаны усовершенствованные узкоспециализированные конструкции, дающие большие удобства для определенных целей. Такие устройства теряют свою универсальность, но приобретают ряд преимуществ.

Фототеодолит

Также называют кинотеодолит. Данный прибор соединяет в себе функции теодолита и фотокамеры. С его помощью осуществляется фотосъемка углов интересующих объектов. Также фототеодолиты используются для фиксации угловых координат для летающей техники при ее испытаниях. Несмотря на развитие современных технологий в сфере оборудования для фотосъемок, фототеодолиты выпускаются не только в виде цифровых камер, но и пленочных.

Гиротеодолит

Является гироскопическим устройством, с помощью которого осуществляется ориентирование при строительстве тоннелей и разработки шахт. Также с его помощью можно осуществлять топографические привязки. Им определяется азимут направления. По принципу действия данные устройства похоже на гирокомпас.

Критерии выбора устройства
При выборе теодолита важными критериями, на которые необходимо обратить внимание, являются:
  • Уровень погрешности.
  • Степень влагозащиты.
  • Тип измерения.
  • Вес.
  • Степень ударопрочности.

Что касается уровня погрешности, то он определяется исключительно по предназначению устройства. Для ответственных съемок требуется высокоточное оборудование. Если прибор применяется для общестроительных задач при возведении малоэтажных объектов, то вполне можно обойтись оборудованием низкого ценового сегмента.

Степень влагозащиты также немаловажный аргумент выбора того или иного прибора. Особенно это важно, если подбирается электронный или лазерный теодолит. Уровень влагозащиты IP65 позволит осуществлять съемку в условиях повышенной сырости и даже дождя. Такие приборы не бояться окунуться в воду на небольшую глубину.

Что касается типа измерения, то в основном стоит сложность выбора между оптическим и электронным теодолитом. Оптическое устройство более сложное в применении, поскольку от оператора требуется большая сосредоточенность при просматривании шкалы для определения угла. При этом такой прибор не требует подзарядки. Он имеет большую температурную устойчивость. С ним можно работать даже если на улице температура ниже -30°С.

Читать еще:  Самодельные ножи из аустенитной нержавейки методом холодной ковки

Вес устройства имеет большое значение если требуется осуществлять измерение с переходами. Легкие теодолиты будут незаменимы при топографических исследованиях, когда с оборудованием нужно двигаться по пересеченной местности проходя много километров пешком.

Теодолиты являются дорогостоящим оборудованием, поэтому не лишним будет наличие ударопрочного корпуса. При отсутствии устойчивости к механическим повреждениям, малейшее падение и прибор потребует ремонта или замены.

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Что такое теодолит?

Точность в строительных и инженерно-монтажных работах – превыше всего, «на глаз» выполнить сложные построения совершенно невозможно и недопустимо. Множество геодезических приборов призваны обеспечить правильность производимых измерений и выполнение расчетов – это мерные ленты, нивелиры, тахеометры и т.д.

Одним из основных высокоточных устройств, предназначенным для корректной работы специалистов геодезического профиля, является и теодолит – оптико-электронный прибор, производящий угломерную съемку с измерениями вертикальных и горизонтальных углов.

Сфера применения теодолитов широка:

  • построение сети геодезических точек на местности, образованной треугольниками (триангуляция);
  • построение топографических планов и карт;
  • определение расположения точек земной поверхности относительно друг друга (полигонометрия);
  • проведение общестроительных работ: фиксация горизонтальности и вертикальности всевозможных конструкций – свай, колонн, фундамента, панелей и т.д.

Освоить работу с теодолитом несложно и при определенных навыках выполнение сложных измерений и расчетов не составит труда.

Виды и классификация

Как сложные высокотехничные приборы теодолиты имеют свою классификацию. Различают следующие виды теодолитов:

  • Оптические теодолиты – один из самых распространенных современных типов, точные и надежные для применения в полевых условиях устройства всегда популярны и востребованы среди геодезистов. В отличие от электронных собратьев не требуют для своей работы элементов питания и неприхотливы в эксплуатации: могут работать в широком диапазоне температур, включая низкие отрицательные температуры.

Оптические теодолиты обладают минимальным и ключевым набором возможностей, производя отсчеты по угломерной шкале. Следует понимать, что при отсутствии внутренней памяти инструмента в изысканиях необходимо будет вести полевой журнал работ.

  • Лазерные теодолиты также достаточно просты в использовании, в основе их действия лежит применение лазерного луча в качестве точного указателя. Объединение в одном корпусе двух функциональных устройств – высокоточного электронного измерительного инструмента и визира несет определенные удобства для пользователя. Все вычисления осуществляются автоматически мощным процессором и выводятся на дисплей прибора – удобство и легкость в работе налицо.
  • Цифровые теодолиты отличаются использованием вместо горизонтального и вертикального кругов с поградусной разметкой штрих-кодовых дисков. Все замеры выполняются в автоматическом режиме. Классическая конструкция электронных теодолитов включает в себя запоминающее устройство, позволяющее во внутренней памяти инструмента хранить полученные информационные данные. Имеющие элементы питания и жидкокристаллический дисплей электронные теодолиты не предназначены для работы в условиях низких температур и сложных климатических условиях.
  • И отдельный класс инструментов специфического предназначения: фототеодолиты, представляющие собой конструктивное объединение теодолита и фотокамеры для определения топографических координат; кинотеодолиты, предназначенные для фиксации траектории движения различных объектов на земной поверхности и в воздушной среде.

Конструктивное строение теодолита тоже предполагает свое подразделение:

  • простые, в которых лимб и алидада вращаются отдельно друг от друга;
  • повторительные, в которых лимб и алидада могут вращаться как совместно, так и независимо друг от друга.

По точности теодолиты делятся на высокоточные с допуском погрешности 0,5’’-1’’, точные (2’’-10’’), технические (15’’-30’’).

Общее устройство

Конструктивно устройство теодолита состоит из следующих основных частей:

  • оптическая визирная труба с определенной кратностью увеличения, в окуляр которой смотрит пользователь, закреплена на двух установленных на трегере колонках;
  • два отсчетных механизма: вертикальный круг — по вертикальным углам, расположенный в колонке; лимб или горизонтальный круг — по горизонтальным углам, расположенный в основании теодолита;
  • отсчетное устройство, используемое в инструментах механического типа – шкаловой (отсчет по шкале) или штриховой (отсчет по штриху-индексу) микроскоп, с помощью которого считываются показания с лимбов;
  • алидада – жестко соединенная с корпусом лимба поворотная линейка с отсчетными приспособлениями (нониусами или верньерами);
  • наводящие (микрометренные) и закрепительные (зажимные) винты, сообщающие механизмам теодолита малое плавное движение при выполнении настроек и юстировки;
  • встроенный оптический отвес (центрир) для точного центрирования над точкой;
  • геодезический штатив-тренога для работы на местности, на который устанавливается теодолит.

Горизонтальный и вертикальный угломерные круги размечены на градусы и доли градусов, зрительная труба имеет сетку дальномерных нитей с центральным перекрестием.

Принцип действия и основы эксплуатации

Перед началом работы инструмент необходимо устойчиво закрепить на штативе-треноге и с помощью цилиндрического и круглого уровней привести в рабочее (отвесное) положение – лимб горизонтального круга теодолита должен принять строго горизонтальное положение.

Принцип работы теодолита механического типа основан на наблюдении пользователем через окуляр зрительной трубы изображения контрольных точек конструкции. После наведения визира на искомую точку наблюдения в окуляре микроскопа со шкальной или штриховой разметкой фиксируются значения горизонтального и вертикального углов: угол направления и угол наклона.

Наводясь последовательно на разные точки инженерно-строительной конструкции, специалист измеряет углы, занося эти показатели в полевой журнал (при использовании оптического типа устройства). Выполненные геодезистом замеры углов также помогут проконтролировать правильность выполнения проекта.

Использование в работе электронных приборов делает ненужным пункт визуальной фиксации углов: цифровые датчики вертикального и горизонтального кругов автоматически передают отснятые данные в привычном цифровом представлении на жидкокристаллический дисплей инструмента и сохраняют эти показания во внутренней памяти.

Видео по теме

Теодолиты. Их типы и устройство

Теодолит — угломерный прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Теодолиты различают по типу (конструкции) и точности измерений. В последнем случае они делятся на высокоточные, точные и технические. Технические теодолиты обеспечивают точность измерения углов с погрешностями более 10″ и находят самое широкое применение в топографических съемках и съемках для обеспечения полевых географических, геологических, землемерных работ.

По конструкции теодолиты подразделяют на механические (с металлическим лимбом), оптические, электронные и лазерные (электронный теодолит со встроенным лазером). Они различаются между собой главным образом системой отсчета по лимбу. В настоящее время все еще широко используются оптические теодолиты со стеклянными лимбами и шкаловыми микроскопами или оптическими микрометрами для отсчетов и начинают внедряться электронные теодолиты.

Некоторыми конструктивными особенностями обладают теодолиты, предназначенные для маркшейдерских и астрономических работ. Отдельно следует упомянуть гироскопические теодолиты, в конструкцию которых включен гироскоп, выполняющий роль гирокомпаса — механического указателя направления истинного (географического) меридиана, что необходимо для определения азимута ориентируемого направления, особенно при маркшейдерских работах (прокладке тоннелей и др.).

Марки наиболее распространенных технических теодолитов Т15, Т30, 2Т30, 2Т30П, ЗТ30, 4Т15П, 4Т30П. В этих обозначениях: цифра перед буквой — номер модели, Τ — теодолит, 15, 30 или другие числа — средняя квадратическая погрешность измерения угла в секундах. Более поздние серии теодолитов имеют некоторые конструктивные особенности. Например, буква «П» означает, что труба прибора дает прямое изображение. Теодолитами серии 4Т может производиться нивелирование с помощью уровня на зрительной трубе. Вращением специального винта может выполняться перестановка лимба. Съемная подставка со встроенным оптическим центриром позволяет работать по специальному методу трехштативной системы.

Рассмотрим принципиальную схему теодолита 2Т30П (рис. 7).

Зрительная труба предназначена для визуального наблюдения удаленных предметов. До недавнего времени почти все геодезические трубы давали «обратное», т.е. перевернутое, изображение. Сейчас все чаще изготовляют трубы с прямым изображением.

Увеличение изображения в трубе может быть от 15х до 50х в зависимости от требуемой точности визирования и точности измерения углов. В теодолите 2Т30П увеличение трубы 20х. Поле зрения трубы может быть от 30′ до 2°. У теодолита 2Т30П оно равно 2°.

Читать еще:  Способы определения вида металла самостоятельно

В окуляре трубы установлена сетка нитей (рис. 8). Она выгравирована на стекле, вставленном в металлическую обойму, которая закрепляется исправительными винтами (или без них) в поле зрения трубы со стороны окуляра. Наводка на резкость сетки нитей осуществляется с помощью кольца окуляра. Прямая, проходящая через центральное перекрестие сетки нитей и центр объектива, называется оптической осью трубы

(теодолита).

Рис. 7. Схема теодолита 2Т30П

Лимбы — плоское кольцо с нанесенными на боковой поверхности штрихами, делящими окружность на равные части (градусы, минуты). В теодолитах различных конструкций и точностей дробность делений может быть разной. В теодолите 2Т30П горизонтальный и вертикальный лимбы разделены через 1º. Горизонтальный лимб оцифрован по часовой стрелке от 0 до 360°, а вертикальный лимб — от 0 до +75° и -75°.

Уровни служат для установки всего прибора или его частей, в частности лимбов, в определенное положение по отношению к отвесной линии. Так, горизонтальный лимб в рабочем состоянии должен занять горизонтальное положение. Уровни теодолита обычно цилиндрические. Но в других приборах встречаются также менее точные круглые (шаровые) уровни.

Цилиндрический уровень — запаянная с одной стороны ампула, в которой помещен сернистый эфир в количестве, при котором образуется воздушный пузырек. Стеклянная ампула цилиндрического уровня помещается в металлический патрон и закрепляется на приборе так, чтобы один конец уровня с помощью исправительных винтов мог быть поднят или опущен в процессе поверок прибора.

Отсчетные устройства необходимы для взятия отсчетов по шкалам лимбов горизонтального и вертикального кругов, когда оптическая ось трубы наведена на одну из точек, между направлениями на которые измеряется угол. Отсчет — это величина дуги между нулевым штрихом шкалы лимба и отсчетным индексом. Отсчетное устройство — микроскоп — состоит из приспособлений для рассматривания штрихов лимба и оценки доли деления лимба.

В точных и технических оптических теодолитах применяют шкаловые и штриховые микроскопы. В штриховых отсчетных устройствах на деления лимба проецируется штрих, который является нуль-пунктом отсчета. В шкаловых, более точных устройствах шкала микроскопа накладывается на один из штрихов делений лимба, по которому выполняется отсчет. В поле зрения штрихового или шкалового микроскопа введены одновременно два изображения: вертикального и горизонтального лимбов.

У электронных теодолитов рабочая мера (носитель информации вместо лимба) может быть в виде электротехнических элементов (резисторов и др.). Считывание информации (измеренных углов) может выполняться визуально с цифрового табло или в автоматическом режиме — с регистрацией на носитель информации (внутренняя память прибора, карточка памяти и пр.).

Существуют также теодолиты со специальными устройствами, предназначенными для повышения качества и удобства измерений. Например, лазерные теодолиты позволяют автоматически наводить прибор на точку и регистрировать отсчеты.

память прибора, карточка памяти и пр.).

Дата добавления: 2016-10-26 ; просмотров: 4178 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Теодолит, его назначение, устройство. Классификация теодолитов по точности. Виды теодолитов по устройству – оптико-механические теодолиты, кодовые (электронные)

Основным угломерным прибором на местности является теодолит — оптико-механический прибор, с помощью которого измеряют горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты.

На рисунке 4.2 показан принципиальная и оптико-механическая схема теодолита. Прибор закреплён на алидаде и может вращаться вокруг оси ZZ1. Для выполнения отсчётов по шкалам градусн. делений применим отсчётный микроскоп. Окулярная трубка которого находится рядом с окуляром зрительной трубы.

Вертикальные углы лежат в вертикальной плоскости. Вертикальный угол отсчитывается от зенитного направления z. Называется зинитным углом или зинитным растоянием. На чертеже z1 и z2, а вертикальный угол отсчитывается от горизонт. Линии ТН называется углом наклона _ и счет. Полож. Если направление наклона выше горизонта +_ и отрицательный ниже -_

В соответствии с рисунком 4.2 горизонтальный угломерный круг вращения вокруг вертикальной геометрической оси прибора ZZ1, на этом круге находится алидада.

Цилиндрический уровень необходим для горизонтального прибора т.е. привед. Оси ZZ1 в отвесное положение.

Зрительная труба предназначена для высокоточного визирования на удалённ. Точки (рис 4.3)

В зрит. трубе различают оптическую и визирную оси. Оптическая ось – прямая проходящая через оптический центр окуляра и оптический центр объектива О.

Оптический к-ва объектива зрит трубы характеризуются с видимым увеличением, полем зрения и точностью визирования.

Вид. Увеличения зрит трубы = отношению угла , под которым видим предмет через трубу к углу , под которым відім предмет невооруженным глазом (рис 4.5)

В технич. теодолитах вид увеличение равно 18-20 крат.

Поле зрения – конусообразная часть пространства, видимая под углом через неподвижно установленную трубу на расстоянии 100 м.

Теодолиты у которых горизонтальный круг и алидаду можно вращать независимо друг от друга называются повторительными и ими можно измерить углы способом повторений.

В шифре теодолита первые цифры обозначают порядковый номер.

По точности теодолиты различают трех типов:

технические — Т15, Т30.

В перечисленных типах теодолитов цифры соответствуют точности (средней квадратической погрешности) измерения горизонтального угла одним приемом в секундах.

1) горизонтальный круг, состоящий из лимба — оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями;

2) алидада — часть, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства;

3) цилиндрический уровень — предназначен для приведения плоскости лимба горизонтального круга в положение перпендикулярное относительно отвесной линии (горизонтальное положение);

4) зрительная труба — состоит из объектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с кремальерой;

5) вертикальный круг — устроен аналогично горизонтальному и предназначен для измерения углов наклона;

6) подъемные винты — служат для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину;

7) становой (закрепительный) винт — закрепляет теодолит на штативе и позволяет подвесить нитяной отвес.

Основные геометрические оси теодолита:

1. ОО1 — ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита),

2. UU1 — ось цилиндрического уровня (касасельная к внутренней поверхности ампулы в нульпункте),

3. WW1 – визирная ось зрительной трубы (прямая, соединяющая оптический центр объектива и крест сетки нитей),

4.VV1 — ось вращения зрительной трубы.

18. Общее устройство, назначение теодолита и основные т.Т.Х., классификация теодолитов.

Теодолит состоит из следующих основных частей:

Основание прибора с подставкой и тремя подъемными винтами

Вертикальная ось прибора с горизонтальным кругом и алидадой горизонтального круга

Колонка зрительной трубы с отчётной системой образует вращающую часть прибора

Зрительная труба теодолита

1.Измерение горизонтальных и вертикальных углов

2.Измерение расстояний по дальномерной рейке

3.Определение азимутов магнитных ориентирных направлений

4.Может быть использован при нивелировании для определения превышений между точками и определения отметок точек.

1.Теодолит в футляре

5.ЗИП (запасные инструменты и принадлежности)

Основные характеристики технического теодолита 2Т30:

1.С.К.П. измерения отдельного горизонтального угла (способ приемов)

4.Предел фокусировки 1,2м.→∞

5.Коэффициент дальномера 100

6.Цена деления на вертикальном и горизонтальных кругах

7.Цена деления шкалы микроскопа

8.Цена деления цилиндрического уровня

Особенности устройства отдельных частей теодолита.

Назначение – для точного визирования на цель (предмет).

Основные характеристики зрительной трубы.

— аналитический-визуальный

Способы: аналитический и визуальный

Поле зрения

Классификация теодолитов и особенности устройства электронно-оптических теодолитов-тахеометров.

1)Высокоточные (т1)

1)Собственно специализированные теодолиты

Гиротеодолит – предназначенный для автономного определения истинных азимутов направлений на земной поверхности. Датчиком направления истинного меридиана является гироскоп.

Фототеодолит – предназначенный для наземной фототопографической съемки в приборе соединены фотокамера и теодолит.

Кодовые теодолиты — теодолиты, в которых на углоизмерительных кругах вместо градусных делений нанесены кодовые дорожки в виде темных и светлых полос. Отображения угломерной информации в кодовом виде позволяет повысить точность снятия отсчетов.

Читать еще:  Скоро ли помрет ваш аккумулятор? — вот простейшая диагностика

Лазерные теодолиты — теодолиты, в которых линия визирования создается узконаправленным лучом света. Визирование выполняют по выставляемой визирной марке (отражатель). Лазер – оптический квантовый генератор.

Современные электронные теодолиты и тахеометры

Все измерения выполняются в автоматизированном режиме. Современные приборы снабжены встроенными:

— вычислительными средствами (микропроцессор);

— запоминающими устройствами, которые обеспечивают регистрацию и хранение результатов измерения и дальнейшее их использование на ЭВМ для обработки;

— угломерная часть сконструирована на базе кодового теодолита*;

— измерение расстояний выполняется встроенным светодальномером;

На угломерных кругах вместо штрихов располагаются кодовые дорожки (диски), дающие возможность на основе сочетания прозрачных и непрозрачных полос получить при пропускании через них света лишь два сигнала: “темно — светло”.

В этом случае значение каждого наблюдаемого направления получается как сочетание двух таких сигналов. Тем самым в основу кода кладется двоичная система счисления, как в ЭВМ.

Устройство теодолита и его назначение

С точки зрения входящих в комплект частей, устройство теодолита простое. Трудности возникают в процессе настройки прибора. Дело это тонкое и требуют постоянные проверки. Однако в строительстве и проектировании прибор просто незаменим. Геодезисты знают об этом, мы же попробуем описать, так сказать, строение теодолита и его работу более популярным языком.

  • Основные части теодолита
  • Виды устройств
  • Маркировка
  • Требования перед работой
  • Использование теодолита
  • История приборов

Основные части теодолита

Приспособление позволяет с высокой точностью замерять углы в пространстве и работать в горизонтальной или вертикальной плоскости. Как правило, выбирается относительный метод, когда за основу принимается эталонный объект, а по нему уже отсчитывается искомый угол. Измерение таким способом известно с XIX века, но сегодняшние теодолиты — это усовершенствованные приспособления, которых существует несколько разновидностей.

Шкала. Этот элемент, представленный горизонтально или вертикально расположенным кругом, показывает результат. Находится на подставке, имеющей регулировочные винты для управления главными узлами. Измеритель смотрит в окуляр, управляемый винтами, которые позволяют навести окуляр на объект и закрепить его, когда найдена контрольная точка.

Лимб и алидада. Части горизонтального круга, активно использующиеся при измерении горизонтальных углов.

  • Лимб — это стационарное стеклянное кольцо с делениями на 360°.
  • Алидада — элемент, вращающийся с примыкающей частью прибора и выставляющий отсчет.

Для фиксации отсчета и дальнейшего проведения измерений относительно него закрепляется специальный винт и отпускается лимб, корпус в этом случае останется неподвижным, двигаться же будут лимб и алидада.

Это и есть главные части теодолита. Но снимать показания помогают и другие устройства, с которыми тоже будет полезно познакомиться. Степень горизонтальности установки теодолита контролируется с помощью цилиндрического уровня, а точку отсчета потерять не дает оптический центрир. Отсчеты снимаются по микроскопу, и это финальная стадия работы замерщика.

Виды устройств

Имеются следующие виды устройств:

  • Механические. Наиболее простой по конструкции и самый дешевый тип, однако у него и самая низкая точность, поэтому для серьезной работы он не подходит.
  • Электронные. Электронный теодолит удобен, потому что оснащен устройством для считывания и обработки результатов, геодезисту остается правильно выставить его, а остальное прибор сделает сам.
  • Оптические. Наиболее широкое распространение получил теодолит оптический. Он не производит расчеты, как электронный, но стоимость устройства и качество измерения привлекают.
  • Лазерные. Эти теодолиты самые дорогие, но и более совершенные устройства. Позволяют делать измерения с большой точностью и удобны в использовании, но приобретать их имеет смысл лишь для постоянных работ, где высоки требования к результату.

Два принципиально разных вида теодолитов отличаются по подвижности алидады и лимба. В повторительных типах данные элементы могут закреплять поочередно, а показания снимать методом последовательных повторений. Обыкновенные варианты этого не допускают, так как алидада с осью представляют в них единое неподвижное целое, и для каждого измерения требуется отдельная настройка.

Маркировка

Марка теодолита — это совокупность букв и цифр. В каждой есть связка литеры «Т» с какой-либо цифрой. Буква указывает на то, что прибор — теодолит, цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они больше, тем больше и погрешность.

  • Цифрой 1 маркируются высокоточные приборы.
  • Цифрами 2 и 5 маркируются точные теодолиты.
  • Цифрами 15 и 30 маркируются технические приборы.

Стоит цифра точности после литеры «Т», а если перед буквой есть другая цифра, она служит для обозначения поколения прибора или его модификации в категории марки.

Требования перед работой

Перед измерением углов теодолит проверяется. Нужно проверять специальную отметку или пломбу, а также периодически — геометрические параметры, так как ошибка в пару градусов со временем может привести к катастрофе!

  • Важна абсолютная вертикальность оси алидады и ее перпендикулярность цилиндрическому уровню.
  • Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ей, не выполнив этого коллимационного условия, четкая система отсчета невозможна.
  • Оси трубы и алидады должны быть перпендикулярными.
  • Проверяем, насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости.

Использование теодолита

Приемов профессионального использования приборов много, и им учат на специальных курсах, здесь же приведем основные из них.

  • Установка теодолита. Первым шагом станет нахождение точки отсчета. На местности находим ровную поверхность, по которой центрируем прибор на подставке уровнями и зажимными винтами. В итоге положение прибора должно получиться строго горизонтальным.
  • Ловим объект. Визиром отыскиваем цель и точнее наводим винтами измерительную сетку, чтобы установить центр объекта. На это смотрим через окуляр, а если света недостаточно, улучшить ситуацию поможет специальное зеркальце (как в случае с микроскопом). После выставления центра окуляром фиксируется его значение.
  • Обработка результатов. Лучше сделать не одно, а несколько измерений. Новый отсчет рекомендуется на известную величину, к примеру, 90°. Если новые измерения отличаются от предыдущих на 90°, то результат можно фиксировать, если нет — производится еще пара подобных измерений с разным отсчетом и вычисляется среднее значение.

История приборов

Первые теодолиты в центре угломерного круга на острие иголки имели линейку, способную вращаться на этом острие свободно (подобно стрелке компаса). В линейке делались вырезы, в которых натягивались нити, служащие отсчетными индексами. Центр угломерного круга помещался в вершину измеряемого угла, где и закреплялся.

Поворачивая линейку, ее совмещали с первой стороной угла и по шкале круга брали отсчет N1. Потом линейку совмещали со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность N2 и N1 равнялась значению угла. Подвижную линейку назвали алидадой, а угломерный круг — лимбом. Совмещение линейки-алидады со сторонами угла осуществлялось с помощью примитивных визиров.

Современные теодолиты существенно отличаются от предшественников.

  • Совмещение алидады со сторонами угла производится с помощью зрительной трубы, которая может вращаться по высоте и азимуту.
  • Для отсчета по шкале лимба применяется отсчетное приспособление.
  • Конструкцию покрывает прочный металлический кожух.
  • Прочее.

Плавное вращение алидады и лимба обеспечивает система осей, а регулируются вращения наводящими и зажимными винтами.

Установки теодолита производятся с помощью специального штатива. Центр лимба с отвесной линией, которая проходит через вершину измеряемого угла, осуществляется оптическим центриром или нитяным отвесом.

Коллимационная плоскость образуется визирной осью окуляра при вращении зрительной трубы вокруг собственной оси. Стороны угла проектируются на лимб подвижной вертикальной плоскостью, называющейся коллимационной плоскостью. Плоскость эта образуется визирной осью зрительной трубы, когда труба вращается вокруг своей оси.

Визирной осью трубы (визирной линией) называется воображаемая линия, которая проходит через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector