Теодолит — что это такое: электронный, разница с нивелиром, поверки, как пользоваться, устройство, приницип действия и применение

середины 20 го века Теодолит  измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабоч

Что такое геодезия?

Геодезия — это наука, занимающаяся точным измерением земной поверхности, созданием рабочих чертежей или карт и прочими прикладными задачами. Для всех этих направлений созданы специальные разделы геодезии, но наиболее ощутимой и важной для повседневной жизни является инженерная геодезия.

Именно этот раздел занимается съемкой местности для постройки зданий и сооружений, для прокладки дорог, для определения точности проходки шахтных выработок или тоннелей. Задачи, решаемые этой отраслью, носят чисто прикладной характер, тесно соприкасающийся со строительством или картографией.

Устройство прибора

Маркировка теодолита «2Т30П» расшифровывается следующим образом:

  • «2» — инструмент второго поколения, которое имеет некоторые усовершенствования по сравнению с предыдущим;
  • «Т» — теодолит;
  • «30» — класс точности, определяющий погрешность в минутах, относит данный теодолит к техническим инструментам, обладающим малой точностью;
  • «П» — особое устройство зрительной трубы теодолита дает изображение прямого видения.

Зрительная труба имеет среднее значение увеличения – 20-кратное, изображение прямого типа формируется четкое и контрастное, обеспечивающее большее удобство выполнения работ и максимальный комфорт для зрения обслуживающего специалиста. Расположенный на зрительной трубе уровень позволяет выполнять с помощью инструмента простейшее нивелирование.

Конструкция оснащена шкаловым микроскопом, отсчет в котором ведется по размеченной шкале. Система вертикальной оси – повторительная.

Встроенный 1,8-кратный оптический центрир, расположенный на съемной подставке, позволяет быстро установить теодолит в рабочее положение на точке выполняемой съемки. Разъемная конструкция подставки с тремя съемными винтами позволяет применять более точный по сравнению с обычным трехштативный метод работ, используемый в точной полигонометрии или контурной съемке.

Выполненный из сверхпрочного композитного материала корпус обеспечивает максимальную защиту механизмам теодолита от пылевых загрязнений, влаги, конденсата и прочих неприятных факторов. Для присоединения буссоли с целью определения магнитных азимутов имеется посадочный паз.

В стандартную комплектацию входят:

  • сам инструмент со съёмной подставкой;
  • набор юстировочных инструментов;
  • техническая документация: инструкция по эксплуатации теодолита 2Т30П, технический паспорт, свидетельство заводской поверки;
  • каркасный футляр, прочно соединяющийся с основанием прибора замками, и служащий для комфортной транспортировки и надёжного хранения.

Опционально в комплекте могут присутствовать:

  • оптический центрир;
  • буссоль;
  • геодезический штатив-треного;
  • фонарь подсветки микроскопа.

Ёмкий диапазон возможных для корректной работы теодолита температур, в также отсутствие в конструкции инструмента электронных элементов позволяет использовать эту модель в различных климатических зонах и при разных погодных условиях, даже критически низкие температуры не страшны надежному и согласованному устройству.

Устройство измерительного прибора.

  • 1 — кремальера,
  • 2 — диоптрийное кольцо,
  • 3 — колпачок, под которым расположены исправительные винты сетки нитей,
  • 4 — оптический визир,
  • 5 — вертикальный круг,
  • 6 — колонка,
  • 7 — закрепительный винт лимба,
  • 8 — основание футляра,
  • 9 — становой винт,
  • 10 — исправительные винты уровня,
  • 11 — закрепительный винт алидады,
  • 12 — уровень,
  • 13 — закрепительный винт зрительной трубы,
  • 14 — зрительная труба,
  • 15 — наводящий винт зрительной трубы,
  • 16 — наводящий винт алидады,
  • 17 — подставка,
  • 18 — подъемные винты,
  • 19 — наводящий винт лимба,
  • 20 — окуляр микроскопа,
  • 21 — зеркало.

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.

Что такое теодолит

Теодолит – специальный геодезический прибор, необходимый для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Он используется для выполнения многих работ, в том числе строительных.

устройство теодолита

Теодолит был изобретен людьми много сотен лет назад, а выглядел он просто. С тех пор инструмент приобрел множество модификаций. Сегодня он оснащается электронными компенсаторами, более точными уровнями, новыми устройствами отсчета. Современный теодолит имеет гораздо большую точность снятия отсчетов как по горизонтальному, так и по вертикальному кругу.

Что такое теодолит и для чего он нужен?

Теодолит — оптический измерительный прибор, при помощи которого с высокой точностью выполняются измерения вертикальных или горизонтальных углов. Он является основным инструментом геодезистов или маркшейдеров, производящих съемку местности.

Назначение теодолита — определение угла между двумя точками при помощи наведения визира поочередно на одну и другую точку, сравнения показаний на шкале самого прибора или на рейке — измерительной вертикальной линейке, которую удерживает ассистент на определенном расстоянии.

Существует много разновидностей теодолитов, различающихся по определенным признакам:

  1. Степень точности.
  2. Способ отсчета по вертикальной шкале.
  3. Конструкция.
  4. Принцип действия.

Классическая, первоначальная конструкция теодолита — чисто механическая, самая простая, но не дававшая особой точности измерений. На смену ей пришел теодолит оптический – самый популярный и распространенный по сей день.

Он обеспечивает достаточную точность измерений, но уступает лазерному типу конструкции, имеющему наименьшую погрешность и применяемому для самых ответственных работ.

Существуют также электронные теодолиты, имеющие высокое качество измерений любой степени сложности с выводом показателей на собственный дисплей. Преимуществом такого типа конструкции являются автоматически производящиеся вычисления, значительно сокращающие время на обработку данных или снижающие вероятность ошибки.

Важно! Основные части теодолита остаются неизменными, усложняется лишь система наведения и определения значений.

Описание

Фото 1Теодолит представляет собой оптический прибор высокой точности, предназначенный для замера углов между выбранными точками «в поле».

Устройство нужно для того, чтобы проводить съемку и измерение как горизонтальных, так и вертикальных углов на рельефе земной поверхности, а также на промышленных и жилых конструкциях. Также он предназначен для измерения дальномерных расстояний.

Практичный и надежный, теодолит сегодня применяется в самых разных сферах хозяйственно-экономической деятельности. Им пользуются и на суше, и на воде: строители и железнодорожники, геодезисты и геологи, полярники и нефтяники. С развитием промышленности и приборостроения постоянно совершенствуется точность измерений и расширяется модельный ряд устройств: на рынке появляются приборы, удовлетворяющие самым разным запросам, как по конструктивным и функциональным особенностям, так и по цене.

В статье рассмотрим устройство инструмента, его принцип действия и применение.

Сравнение

Прежде всего, следует подробней рассмотреть функциональные возможности двух измерительных устройств. Отличие теодолита от нивелира заключается в том, что первый из названных приборов более универсален. С помощью теодолита можно производить линейные и угловые замеры, причем в обеих плоскостях: горизонтальной и вертикальной.

К примеру, именно теодолит будет незаменим в случае, когда требуется определить, насколько стена здания отклонилась от вертикали. Специализация нивелира более узкая. С применением этого приспособления можно вычислять разность уровней или строить направляющие, которые помогают получать идеально ровные поверхности. Нивелир будет полезен, скажем, при укладке кирпича или заливке фундамента.

Возможности инструментов обусловлены особенностями их устройства. Все подробности оснащения зависят от конкретной модели теодолита или нивелира, а также от того, к какому типу относится прибор: является он оптическим, лазерным или цифровым. Но в целом теодолит устроен сложней. Он обладает добавочной осью измерений, которой нет у нивелира.

Для отсчета величин в теодолите предусмотрены два круга с разметкой (лимбы): по горизонтальному определяют угол направления, по вертикальному – угол наклона. Для наведения на исследуемые объекты в обоих приспособлениях используется оптическая труба. При работе с нивелиром также применяется отдельная рейка с делениями.

Следует добавить несколько слов о том, в чем разница между теодолитом и нивелиром относительно сферы их использования. Поскольку теодолит обладает более богатым функционалом, то спектр областей, где он необходим, шире. Это не только строительство, но и мелиорация, астрономия, а также иные направления деятельности, в которых важны точные расчеты. У нивелира, соответственно, сфера применения ограничена.

Строительные работы в настоящее время не проходят без использования специальных геодезических приборов. Эти инструменты называются теодолит и нивелир: разница между ними велика, хотя и схожих черт достаточно много. Поэтому часто возникают вопросы о том, чем же отличаются эти два прибора, каковы особенности использования каждого из них.

С помощью нивелира можно установить точное местоположение объекта в пространстве, а с помощью теодолита измерить горизонтальные и вертикальные углы.

Полярный способ съемки теодолитом

В строительстве в основном используют два способа съемки – полярный (рис. 1) и способ створов и перпендикуляров (рис 2). Другие способы съёмки теодолитом: способ угловых засечек, линейных засечек, способ вспомогательных створов и способ обхода.

При полярном способе

мы отталкиваемся от двух точек с известными значениями. Эти точки можно взять из уже существующего проекта, плана, государственной геодезической сети (при наличии СРО), либо при самостоятельной разработке плана задать эти точки самостоятельно, начиная с самостоятельно определённого ноля по x;y;z координат. Полярный способ бывает замкнутый и разомкнутый.

Рассмотрим для начала разомкнутый способ, который мы потом приведём к замкнутому. Инструмент устанавливается на исходную точку 2, берётся начальный отсчёт на исходную точку 1, либо наоборот. Измеряется расстояние рулеткой, мерной лентой или дальномером до точки теодолитного хода 1, устанавливается метка (колышек заподлицо с землёй, либо вертикальная рейка). Измеряется левый по ходу угол на точку теодолитного хода 1. Дойдя до съёмочной точки 2 мы последовательно вычисляем значения горизонтальных углов к каждой из точек контура (рис. 1). Таким образом так же можно измерить расстояния до точек объекта съёмки и вертикальные углы с любой нужной вам точки теодолитного хода. Далее, пользуясь формулами вычислить необходимые значения и расстояния, многие расчёты приведены в нескольких видео на этой странице.

Последний этап – «привязка» теодолитного хода к известным точкам и создания → плана местности на бумаге (по ссылке рассказано как сделать план или схему местности). Так как контрольные точки находятся в одной системе координат, данный полигон можно привести к замкнутому, доведя ход от контрольной точки 2 до исходной точки 1. Далее нужно вычислить погрешность замкнутого теодолитного хода, которая вычисляется проще, чем для разомкнутого.

Рекомендую: Что такое черепица

Технические характеристики

Среднеквадратическое отклонение одним замером 20» (для горизонтальных углов),
30» (для вертикальных)
Диапазон измерения вертикальных углов +60…-55°
Приближение оптической трубы 20-кратное
Изображение прямого видения
Компенсатор отсутствует
Отсчетное устройство шкаловая система
Диапазон рабочих температур -40 … +50°С
Габаритные размеры 140×130×230 мм
Вес с подставкой 2,3 кг (вес футляра 1,5 кг)

Отличие модели 2Т30П от 2Т30 заключается лишь в формировании изображения, прочие технико-инженерные характеристики и выполняемые функции идентичны.

Инструкция пользователя по работе с теодолитом 2Т30П.

Для чего нужен горизонтальный круг теодолита?

Горизонтальный круг — это одновременно некая условная плоскость, геометрическое понятие, и конкретная деталь конструкции прибора, служащая опорой для подставки зрительной трубы.

Горизонтальный круг служит для определения углов между различными объектами, расположенными вокруг прибора.

При наведении зрительной трубки на определенные точки производится поворот прибора относительно вертикальной оси. Угол поворота фиксируется на шкале, расположенной на горизонтальном круге.

В этом состоит принцип работы теодолита — разница первоначального показания и значения, получившегося после поворота трубки с наведением на другую точку, составляет угловое расстояние между ними, что может послужить основой для многих расчетов.

Основы эксплуатации и хранения

Качество производимых работ и соответствие параметров прибора характеристикам, заявленным производителем, выявляется в ходе проведения процедуры поверки. Заводская поверка осуществляется перед выпуском продукции в продажу, последующие должны проводиться не реже одного раза в межповерочный период, определенный органами метрологических служб. По результатам соответствия теодолита условиям поверок выносится решение о его пригодности для выполнения работ заявленной точности с выдачей свидетельства о поверке.

В случае невыполнения условий поверки выполняется юстировка (настройка) характеристик теодолита. Если и это не привело к нужному результату, то прибор непригодный для дальнейшей эксплуатации, поскольку не может обеспечить необходимую точность работ.

Принцип работы теодолита 2т30п.

Поверки и юстировки теодолита в идеале должны проводиться перед началом любой серьезной работы, так как малейшие искажения достоверности отснятых данных могут привести к опасным последствиям. Процедура настройки должна в обязательном порядке выполняться в случае падений, ударов, механических повреждений, а также длительного хранения.

Хранение прибора должно осуществляться в чистом помещении при температуре +5…+40° и показателе относительной влажности не более 65%. Воздушная среда помещения не должна носить агрессивный характер, могущий вызвать ржавление и коррозию металлических частей, а также появлению осадка или налета на частях оптической системы. Не следует хранить теодолит вблизи батарей центрального отопления и открытых источников огня, также необходимо исключить воздействие прямых солнечных лучей.

Малые габаритные размеры и масса делают использование и транспортировку инструмента комфортными и легкими. Средняя стоимость теодолита 2Т30П «с пробегом» составляет 15000 — 35000 рублей и вполне приемлема, если учесть заложенные в нем качество и возможности.

Определение высоты здания, строения теодолитом (+ видео)

Для примера рассмотрим формулу определения высоты здания, строения, столба и т.п. Берём теодолитом и мерной лентой отсчёты значений, указанных на рисунке ниже, и записываем их в таблицу (тетрадь).

Теодолит располагают на расстоянии, не меньшем высоты строения, если это невозможно, то как можно дальше от объекта. Далее по формуле h = h1 + h2 = d(tgv1 + tgv2)

вычисляем высоту строения.

Рекомендую: Оклейка стен флизелиновыми обоями

Если линия АВ имеет уклон на местности, необходимо рассчитать горизонтальное проложение этой линии, её проекцию на горизонтальную плоскость по формуле d = Scosν

снимая отсчёты как показано на рисунке ниже.

Горизонтальное проложение линии

Как определить высоту сооружения расскажет это видео, с расчётами и формулами.

См. также

  • Горизонтальный круг теодолита
  • Буссоль
  • Нивелир
  • Эклиметр
  • Эккер

Что такое повторительный теодолит?

В повторительных теодолитах лимб имеет возможность вращения вместе с алидадой на заданную величину. Это помогает откладывать одинаковые углы без опасности ошибки. Такая конструкция является более совершенной, но имеет большую опасность появления ошибок за счет износа поворотных механизмов, появления люфта или прочих неисправностей.

Ссылки

  • Устройство теодолита

Правильная эксплуатация

Не зависимо от того, какой моделью теодолита – электронной или классической, предстоит пользоваться, важно помнить, что это чувствительный прибор высокой точности, требующий аккуратного обращения и корректной эксплуатации.

От пункта к пункту его следует перевозить в специальном, предназначенном для конкретной модели коробе или футляре, стараясь не допускать тряски и падения прибора с высоты.

Механические детали конструкции при вращении на осях или винтах должны свободно двигаться, но не должны быть разболтаны и при необходимости плотно фиксироваться во время эксплуатации устройства.

Рекомендуется также всегда внимательно следить за оптическими компонентами – окуляры и визиры необходимо беречь от пыли и грязи, и не допускать их деформации (сколы, трещины и т.п.)

Отдельное внимание уделяется штативу – при размещении следует убедиться, что тренога расположена устойчиво, а все ножки и площадка крепко зафиксированы.

Во время проведения замеров, работа с прибором должна быть достаточно бережной, после чего перед упаковкой в короб или футляр, его необходимо проверить и прочистить.

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