Инструкция, как пользоваться теодолитом: особенности использования прибором

Точность в строительных и инженерно-монтажных работах – превыше всего, «на глаз» выполнить сложные построения совершенно невозможно и недопустимо, что такое теодолит, устройство теодолита не отличается сложностью с точки зрения комплектующих, но вот настройка этого прибора довольно тонкая и требует постоянной поверки, он незаменим в строительстве и проектировании, в геодезии наряду с нивелирами часто используются такие аппараты, как теодолиты, в настоящее время во многих областях науки, техники и промышленности требуется проводить работы, связанные с привязкой объекта к местности, геодезия – одна из древнейших наук на земле, работа с теодолитом – тема настоящей инструкции, геометрическая схема измерения горизонтальных и вертикальных углов, 12следующая ⇒ введение, целью работы является изуч

Устройство теодолита

Основные элементы стандартного теодолита следующие:

— лимб. Угломерный круг, на который нанесены градусные деления – от 0 до 360.

— алидада. Подвижная часть прибора, к которой крепятся зрительная труба и система отсчитывания по лимбу. Изменение положения алидады осуществляется путем регулировки подъемных винтов.

— зрительная труба (крепится к алидадной части)

— вертикальный круг. Предназначен для измерения вертикальных углов.

— подставка (также называемая трегер). На ней располагаются подъемные винты.

— зажимные (стопорные) винты, а также винты перестановки лимба и винты фокусировки зрительной трубы

— уровни горизонтального и вертикального круга

Более детальное устройство теодолита представлено на рисунке. Обозначения: 1 – головка штатива; 2 – основание; 3 – подъемный винт; 4 – наводящий винт алидады; 5 – закрепительный винт алидады; 6 – наводящий винт зрительной трубы; 7 – окуляр зрительной трубы; 8 – предохранительный колпачок сетки нитей зрительной трубы; 9 – кремальера; 10 – закрепительный винт зрительной трубы; 11 – объектив зрительной трубы; 12 – цилиндрический уровень; 13 – кнопочный винт для поворота лимба; 14 – закрепительный винт; 15 – окуляр отсчетного микроскопа с диоптрийным кольцом; 16 – зеркальце для подсветки штрихов отсчетного микроскопа; 17– колонка; 18 – ориентир-буссоль; 19 – вертикальный круг; 20 – визир; 21 – диоптрийное кольцо окуляра зрительной трубы; 22 – исправительные винты цилиндрического уровня; 23 – подставка.

как пользоваться теодолитомкак пользоваться теодолитом

Принцип работы теодолита

как пользоваться теодолитом

Основной принцип работы теодолита заключается в следующем: при наведении зрительной трубы на исследуемую область (при условии, что центр визирной линии попадает на нужный объект), можно измерить угол каждой из осей  (горизонтальной и вертикальной). Измерения проводятся при помощи шкалы, градуированной в угловых секундах. Стороны угла, который необходимо измерить, проектируются на плоскость лимба подвижной вертикальной плоскостью (ее также называют коллимационной, она образуется при вращении зрительной трубы вокруг своей оси). Далее отсчет производится по горизонтальному кругу.

Работа с теодолитом требует соблюдения определенных правил (геометрических условий): ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения алидады; ось вращения алидады должна находиться в строго вертикальном положении; визирная ось и ось вращения трубы должны располагаться перпендикулярно друг к другу; ось вращения алидады также должна быть перпендикулярна оси вращения трубы; одна из нитей сетки должна располагаться в вертикальной плоскости. Регулировка прибора для достижения этих правил называется юстировкой.

Как пользоваться теодолитом?

Перед тем, как пользоваться теодолитом желательно пройти обучение ну и, конечно же, обязательно следует ознакомиться с  инструкцией по эксплуатации прибора. Помните, что действия наобум не дадут нужных результатов.

В этой статье обозначим лишь основные нюансы, как работать с теодолитом.

Порядок действий следующий:

— сначала теодолит надежно закрепляется на штативе, при необходимости проводится калибровка.

— выбираются две точки объекта измерения (к примеру, назовем их А и Б).

— с помощью фокусирующего винта и диоптрийного кольца  зрительная труба наводится на выбранные точки.

— далее зрительная труба вертикальной нитью наводится на точку А, по горизонтальному кругу считываются показания (результаты измерений фиксируются в журнале). Ослабив фиксирующий винт, зрительная труба перемещается по часовой стрелке на точку Б, снимаются показания. Следующий полуприем выполняется при ином положении круга, переведя зрительную трубу через зенит.  Измерения при каждом полуприеме должны быть примерно одинаковыми (допустимое расхождение — не более двойной точности микроскопа). Итоговое значение определяется как среднеарифметическое.

При работе с теодолитом можно пользоваться так называемым круговым приемом, он целесообразен в том случае, если необходимо произвести измерения из одной точки. Выполняется этот прием следующим образом:

— Теодолит устанавливается непосредственно над точкой. Обратите внимание, что лимба в данном случае должна быть приближена к нулю.

— Алидаду вращают, соединяя нулевой штрих микроскопа со штрихом нулевого давления на лимбе. Далее, чуть ослабить винт, необходимо закрепить алидаду и навести трубу на точку.

— После закрепления стопорного винта проводятся расчеты.

— Для снятия отсчета со следующей точки необходимо, двигая трубу по часовой стрелке, направить ее на цель.  

— Затем алидада переводится в исходное положение, зрительная труба переводится через зенит и точно таким же образом снимаются отсчеты второго полуприема.

— Далее необходимо вычислить среднее значение, при этом важно учитывать погрешность.

Классификация теодолитов

Устройства различаются по типу точности, сферам использования и конструктивным особенностям. При этом каждая классификация определяет, для чего предназначен теодолит и в каких работах он будет полезнее. По точности они бывают:

  • высокоточными — погрешность составляет менее 1,5»;
  • точными — показатель погрешности колеблется в пределах от 1,5 до 10»;
  • оптическими (техническими) — погрешность от 10» и выше.

По сфере использования конструкции подразделяются на:

  • Виды устройств Теодолитовавтоколлимационные;
  • гироскопические;
  • маркшейдерские;
  • буссольные;
  • геодезические;
  • астрономические.

По конструктивным особенностям оптической системы трубы бывают с обратным или прямым изображениям.

Стоит упомянуть об отличиях теодолита от нивелира. Разница заключается в том, что теодолитом можно выполнять не только горизонтальную нивелировку, но также измерять вертикальные углы.

Инструкция, как пользоваться теодолитом – принцип работы, устройство и пошаговая инструкция по применению

Теодолит – это устройство, применяющееся в геодезии для определения значений вертикальных и горизонтальных углов. Инструмент имеет достаточно простое конструкционное решение, основная сложность заключается в правильной настройке. Как пользоваться теодолитом, узнаете из данной статьи.

Классификация

Современные теодолиты бывают:

По классу точности.

  • высокоточные;
  • точные;
  • технические.

По предназначению.

  • геодезические;
  • астрономические;
  • маркшейдерские.

По особенности конструкции.

  • простые;
  • повторительные.

Помимо этого, угломерные приборы делятся на:

  • оптические устройства;
  • электронные теодолиты.

Повторительный теодолит

Повторительные теодолиты или оптические имеют специальную повторительную систему осей лимба и алидады, позволяющую лимбу вместе с алидадой вращаться независимо вокруг собственной оси раздельно и/или совместно. Такой теодолит позволяет последовательным вращением алидады несколько раз откладывать (повторять) на лимбе величину измеряемого горизонтального угла, что увеличивает точность измерений, брать отсчеты по двум диаметрально противоположным сторонам. Такие приборы так же именуются оптическими чтобы отличить от механических теодолитов. Лимб изготовлен из стекла.[5][6]

Что такое лимб и алидада?

Лимб — основная шкала прибора, расположенная на горизонтальном круге. Она имеет разбивку на 360° (иногда шкала разбивается на грады или гоны, т.е. на 400 частей). Лимб условно неподвижен — во время измерений он зафиксирован винтом. При необходимости лимб открепляется и устанавливается в удобном для измерений положении — например, нулевым значением на определенную точку, относительно которой будут производиться измерения.

Алидада в теодолите играет роль подвижной шкалы, показывающей угол отклонения от первоначального значения. Показания определяются при помощи штриха, нанесенного на алидаду (в некоторых случаях наносится штриховой сектор с нониусом). Любой поворот зрительной трубки вызовет вращение алидады, которая покажет угол отклонения.

Сферы применения устройства

То, для чего нужен теодолит, определяется его точностью. Основными областями использования прибора являются:

  • геодезические сети сгущения;
  • триангуляция;
  • полигонометрия;
  • прикладная геодезия;
  • промышленность (установка конструкционных элементов машин и механизмов);
  • строительство промышленных объектов и не только.

Использование устройства при возведении многоэтажных домов выглядит так:

  • Где применяют Теодолитсначала выставляются колонны;
  • для фиксации вертикального или горизонтального положения определенных конструкций, требуется фиксация углов установки колонны в определенной ее части;
  • оператор, который смотрит в окуляр трубы, видит картинку и так называемое перекрестие, наводящее на контрольные точки;
  • оператор также смотрит и в микроскоп, находящийся на устройстве;
  • здесь можно заметить две шкалы, позволяющие видеть зафиксированные углы.

Так, наводя на разные точки на конструкции, оператор может измерять углы.

В настоящее время теодолит является одним из важнейших приборов для проведения строительных и проектировочных работ. Этот инструмент для многих профильных специалистов (например, геодезистов) является рабочим, и его правильный выбор является залогом успешного результата работы. Приобретая теодолит, нужно помнить о тщательном уходе за его оптическими элементами. Перевозить прибор нужно очень осторожно. Спровоцировать поломку, которую в некоторых случаях нельзя устранить, могут такие факторы, как падение или тряска.

Неповторительные теодолиты

В неповторительных теодолитах лимбы наглухо закреплены с подставкой, а поворот и закрепления его в разных положениях осуществляется при помощи закрепительных винтов либо приспособления для поворота. Такие теодолиты так же именуют «механическими». Лимб изготовлен из металла.[5]

Фототеодолит

Фототеодолит или кинотеодолит — разновидность теодолита, объединённого с фото- и/или кинокамерой и другими оптическими системами. Служит для точной фотосъёмки с угловой привязкой геологических объектов и искусственных сооружений, а также для измерения угловых координат летательных аппаратов. Конструктивно может представлять собой кинокамеру, независимую от оптического канала теодолита и жёстко скреплённую с ней или однообъективную зеркальную камеру, видоискатель которой служит оптическим каналом теодолита. Выпускавшиеся ранее кинотеодолиты осуществляли съёмку на крупноформатные фотопластинки высокой разрешающей способности. В настоящее время выпускаются плёночные, пластиночные и цифровые фототеодолиты. Если объект фотографируется двумя и более фототеодолитами, то при использовании геодезической засечки можно получить приблизительные данные относительно размера объекта, высоты и скорости полёта.[источник не указан 3863 дня]

Модели теодолитов

  • В России первую кинофототеодолитную станцию для фотографирования летающих объектов и измерения параметров траектории полёта выпустил Красногорский завод им. С. А. Зверева
  • Звенигородская обсерватория оборудована кинотеодолитом КСТ-50 (D 450 мм, F 3000мм)
  • Высокоточные кинотеодолиты «ВИСМУТИН» производства БелОМО находятся на космодроме «Байконур» (недоступная ссылка).

Гиротеодолиты

Гиротеодолит

Гиротеодолит — гироскопическое визирное устройство, предназначенное для ориентирования туннелей, шахт, топографической привязки и др. Гиротеодолит служит для определения азимута (пеленга) ориентируемого направления и широко используется при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических и др. работ. По принципу действия гиротеодолит является и принадлежит к типу гирокомпасов. Ряд схем гиротеодолитов выполнен на принципе гирокомпаса Фуко. Помимо гироскопического чувствительного элемента, гиротеодолит включает угломерное устройство для снятия отсчётов положения чувствительного элемента и определения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Угломерное устройство состоит из лимба с градусными и минутными делениями, жёстко связанного с его алидадой. Наблюдение ведётся по штриху, проектируемому на зеркале, которое укреплено на чувствительном элементе. При этом визирная линия зрительной трубы будет располагаться параллельно оси гироскопа. Определение азимута (пеленга), ориентируемого с помощью гиротеодолита направления, производится по шкале, связанной с теодолитом. При наблюдениях гиротеодолитом все измерения относят к отвесной линии в точке наблюдений и к плоскости горизонта. Следовательно, азимут, определённый гироскопически, тождественен астрономическому азимуту. Обычно по конструктивным соображениям отсчётное устройство по горизонтальному кругу располагают под некоторым углом по отношению к оси вращения ротора гироскопа.[7]

Гиростанция

В сущности, тот же гиротеодолит с гирокомпасом Фуко на основе электронного тахеометра.

Электронный

типичный современный электронный теодолит Nikon DTM-520

типичный современный электронный теодолит

Nikon

DTM-520

В современных электронных теодолитах считывание горизонтальных и вертикальных кругов обычно осуществляется с помощью энкодера (датчик угла поворота). Они генерируют сигналы, указывающие высоту и азимут телескопа, которые передаются на микропроцессор. ПЗС-датчики добавляются к фокальной плоскости телескопа, что позволяет использовать автоматическое наведение и автоматическое измерение остаточного смещения цели. Все это реализовано во встроенном программном обеспечении процессора.

Многие современные теодолиты оснащены интегрированными электрооптическими приборами для измерения расстояния, как правило, на основе инфракрасных лазеров. Они позволяет измерять за один шаг полные трехмерные векторы в определённых прибором полярных координатах, которые затем преобразовывают в уже существующие координатую систему на территории с помощью некоторого количества контрольных точек. Этот метод называется решением обратной засечки и широко используется при картографической съемке.

Такие инструменты представляют собой «интеллектуальные» теодолиты, называемые саморегистрирующимися тахеометрами или, в просторечии, «тахеометры», и выполняют все необходимые вычисления углов и расстояний, а результаты или необработанные данные загружают на внешние процессоры, такие как защищенные ноутбуки, КПК или программируемые калькуляторы[8].

Тахеометр

Разновидность электронного теодолита, оснащенная электронным устройством для вычисления и запоминания координат точек на местности и лазерным дальномером. В отличие от оптического неповторительного, полностью исключает ошибки снятия и записи отсчёта благодаря микропроцессору, выполняющему автоматические расчёты. Электронный теодолит позволяет работать в тёмное время суток.

Тотал станция (Total station)

См. также: Тотал станция (Total station)

Электронный тахеометр или оптический теодолит, оснащённый дополнительными устройствами (дальномер, GPS-приемник, контроллер (процессор и/или клавиатура)), отдельно вынесенными за основной корпус инструмента.

Преимущества теодолита

Такой угломерный аппарат, как теодолит, обладает целым рядом преимуществ:

  • Высокая точность проводимых измерений.
  • Возможность проводить замеры в разных климатических условиях.
  • С прибором можно работать на местности с любым рельефом.
  • Компактность и мобильность.
  • Относительная простота калибровки и юстировки.

См. также

  • Горизонтальный круг теодолита
  • Тахеометр
  • Нивелир
  • Радиотеодолит
  • Секстант
  • Буссоль

Ссылки

  • Устройство теодолита
  • Теодолит на сайте о геодезии и геоприборах
modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 20 мая 2021 в 08:26.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.

Ссылки

  • Устройство теодолита

Что такое нивелир

Фото 5В картографических и геодезических измерениях в паре с теодолитом применяется еще одно устройство – нивелир.

Прибор служит для определения горизонтали поверхности и измерения разницы в высотах на ландшафте или строящемся объекте.

Как подготовить теодолит к работе?

Теодолит — устройство, способное к настройке практически всех механических параметров непосредственно перед использованием. Необходимость обеспечения высокой точности измерений требует постоянной проверки работоспособности и качества показаний, которое не должно выходить за допустимые пределы.

Подготовка теодолита к работе производится поэтапно:

  1. Установка треноги на точку.
  2. Установка на штатив теодолита, фиксация становым винтом.
  3. Настройка вертикали и горизонтали (центрирование и нивелирование).
  4. Настройка (фокусирование) зрительной трубки и микроскопа.
  5. Установка и подключение освещения.

Все эти действия могут потребовать больших или меньших затрат времени в зависимости от состояния прибора и предыдущих настроек.

Внимание! В паспорте прибора имеются четкие и подробные указания, каким образом производятся все подготовительные операции. Перед началом работ следует внимательно прочитать инструкцию и соблюдать все ее требования во время практических действий.

Как измерить углы?

Измерение углов — основная функция прибора. По сути, это единственная операция, которую способен выполнять теодолит.

Прежде всего следует рассмотреть измерение горизонтальных углов теодолитом. Установленный на точку стояния (вершину измеряемого угла) и подготовленный к работе (отъюстированный) прибор наводится на точку, определяющую сторону угла.

Для этого труба от руки наводится таким образом, чтобы точка оказалась в поле зрения визира, после чего производится точная настройка при помощи настроечных винтов алидады. При этом лимб можно оставить в исходном положении или установить на нем нулевое положение, что упростит расчеты. Показания заносятся в журнал измерений.

Затем труба визируется на вторую точку подобным образом. Положение алидады укажет величину угла между первой и второй точками относительно вершины — точки стояния прибора.

Вертикальные углы измеряются подобным образом, но показания снимаются с вертикального круга теодолита. Существует два положения вертикального круга — КП и КЛ, означающие соответственно правое и левое расположение вертикального круга относительно трубы. При расчетах это следует учитывать, поскольку при множественных измерениях может случиться ошибка, способная коренным образом повлиять на результат.

Сферы применения теодолита

Для чего нужен теодолит в строительных или научных работах — вопрос весьма емкий.

При работе «в поле», когда не имеется никакой привязки к горизонтальной или вертикальной плоскости, точная разбивка участка без применения соответствующей аппаратуры невозможна.

Точный выбор направления при прокладке дорог, корректировка оси штреков или тоннелей — все эти действия требуют высокой точности измерений и привязки к системе триангуляции, иначе неизбежные ошибки приведут к потере направления, нарушениям в размерах зданий и сооружений.

Следует учитывать, что тоннели обычно ведутся с противоположных сторон навстречу друг другу, а при строительстве используются унифицированные элементы, имеющие определенные размеры и формы. Ошибки при измерениях приведут к полной невозможности получить нужный результат.

Немаловажную роль теодолит играет и в научной деятельности, в частности — в картографии. Точность большинства карт, которые используются сегодня — заслуга именно теодолита.

Смотрите также: Красим деревянный дом снаружи Здоровые и энергосберегающие строительные материалы Антисептики для сруба дома, бани. Какой лучше выбрать и купить? Тонкости в остеклении «хрущевских» балконов Из чего делают фарфор? Столешницы из жидкого камня

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки