Устройство принцип действия и применение теодолитов: Устройство теодолита, его принцип работы, основные виды. — Лазерная резка металла от "ТМК" Ярославль (Тутаев)

Содержание

Устройство теодолита, разновидности, инструкция по измерениям + видео

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. Каждый геодезист знает, как пользоваться этим приспособлением, а мы постараемся разобраться вместе с вами.

Устройство теодолита – составные части и их назначение

Это приспособление позволяет замерять углы в пространстве с высокой точностью, работает как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Обычно действует относительным методом, то есть за основу берется какой-то эталонный объект, а уже по нему ведется отсчет искомого угла. Способ такого измерения известен еще с XIX века, на сегодняшний день лишь усовершенствовано строение теодолита и разработано несколько его разновидностей.

Шкала, по которой наблюдается результат, представлена в виде горизонтального и вертикального кругов. Находится вся конструкция на подставке, на которой имеются регулировочные винты для управления основными узлами. Человек производит измерение углов теодолитом через зрительную трубу, которая управляется винтами. Они позволяют правильно навести окуляр на объект и закрепить саму трубу в нужном положении, когда контрольная точка была найдена.

Лимб и алидада – это функциональные части горизонтального круга, которые активно используются, когда мы делаем измерение горизонтальных углов теодолитом. Лимб – неподвижное стеклянное кольцо с делениями на 360 градусов, а алидада вращается вместе с примыкающей частью прибора и выставляет таким образом отсчет. Чтобы зафиксировать отсчет и дальше проводить измерения относительно него, следует закрепить специальный винт и отпустить лимб, тогда корпус будет статичен, а лимб и алидада – двигаться.

Основные части теодолита нам уже известны, но нельзя игнорировать приспособления, с помощью которых мы можем быть уверены в надежности снимаемых показаний. Например, контролировать степень горизонтальности установки прибора помогает цилиндрический уровень, а оптический центрир не даст нам упустить точку отсчета и убедит нас в том, что мы центрированы ровно над ней. А сами отсчеты снимаются по микроскопу, это финальный этап работы замерщика. Теперь мы точно знаем, из чего состоит теодолит, пора приступить к обсуждению его видов.

Измерение углов теодолитом – изучаем марки приборов

В этом разделе мы хотим не только коснуться видов теодолита, но и его маркировки, ведь это в первую очередь бросается в глаза и вызывает некую растерянность при покупке прибора, а также при знакомстве с его работой. Итак, для начала разберемся, какими же приборами располагает промышленность с точки зрения их работы. Имеется механическое устройство, оптическое, лазерное и электронное. Первый тип – самый дешевый и простой, но имеет самую низкую точность, поэтому подойдет, скорее всего, только для изучения, а не для серьезных разработок.

Электронный удобен тем, что имеет устройство для считывания и обработки результатов, то есть геодезист должен только правильно его выставить, а остальное сделает машина. Но самым распространенным считается оптический теодолит, в нем приятно сочетаются цена и качество измерения, хоть он и не обладает мозгом, как электронный. А вот самым дорогим, но и более совершенным является лазерный, это самый точный прибор и удобный в использовании, однако имеет смысл для постоянных работ с высокими требованиями к качеству результатов.

Есть два принципиально отличающихся вида теодолитов по конструкции корпуса, а именно, подвижности лимба и алидады. В повторительных типах эти элементы можно закреплять поочередно и снимать показания методом последовательных повторений. А вот в простых этого делать нельзя, алидада и ось представляют там одно неподвижное целое, каждое измерение потребует отдельной настройки. Теперь напоследок рассмотрим маркировку инструмента, чтобы не путаться и не ожидать от измерений чего-то большего, чем они могут дать.

Марка теодолита включает совокупность цифр и букв, которые будет легко прочитать после нашего небольшого пояснения. В каждом имеется связка буквы «Т» и цифры, это – основа основ и показывает нам, что это действительно Теодолит, а цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они выше, тем больше погрешность. 1 маркирует высокоточные приборы, 2 и 5 – точные, 15 и 30 – технические. Цифра точности стоит после буквы «Т», а если какой-то номер стоит перед этой литерой, она обозначает поколение прибора, то есть его модификацию в заявленной категории предложенной марки.

После точности идут еще несколько букв, они обозначают особенности конструкции и исполнения. (М – маркшейдерское назначение, Э – электронный, А – автоколлимация, П – дает прямое изображение, К – имеет компенсаторы).

Строение теодолита – требования перед началом работы

Измерение вертикальных углов теодолитом и горизонтальных нельзя делать на не проверенном приборе. Кроме специальной отметки или пломбы требуется периодически проверять геометрические параметры, ведь ошибка в пару градусов, а то и меньше, может со временем перерасти в катастрофу для многих людей. А раз работа геодезиста или замерщика другого рода настолько важна, приведем основные требования к инструменту перед началом изысканий.

Важно соблюдать абсолютную вертикальность оси алидады, а также перпендикулярность ее относительно цилиндрического уровня. Далее обращаем внимание на зрительную трубу, визирная ось должна быть ей перпендикулярна, это коллимационное условие, без него вывести четкую систему отсчета будет невозможно. Ось трубы должна быть перпендикулярна оси алидады. Остается проверить насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости. Как провести проверку этих условий, можно почитать в руководстве, хотя на крупных предприятиях этим занимаются отдельные специалисты.

Как пользоваться теодолитом – осваиваем прибор

Приведем основной принцип, как пользоваться теодолитом, однако приемов, которыми производится профессиональная разметка местности очень много, их надо осваивать на специальных курсах, понять новичку все нюансы со слов будет очень сложно.

Как пользоваться теодолитом — пошаговая схема

Шаг 1: Шаг 1.

Установка теодолита

Наверняка вы догадались, что нам нужна точка отсчета, именно это и будет нашей задачей на первом шаге. Находим на местности ровную поверхность, принимая ее за начальную точку, по ней и центрируем прибор с помощью уровней и зажимных винтов на подставке. В итоге нужно получить исключительно горизонтальное положение прибора.

Шаг 2: Шаг 2. Ловим объект

Визиром находим цель, а винтами наводим измерительную сетку более точно, чтобы установить центр объекта. На все это можно смотреть через зрительную трубу, если света вокруг недостаточно, то можно специальным зеркальцем немного улучшить ситуацию (кто хоть раз работал с микроскопом, должен владеть этим приемом). Когда центр выставлен, окуляром микроскопа фиксируем его значение.

Шаг 3: Шаг 3. Обработка результатов

Одним измерением лучше всего не обходиться, сделайте измерение несколько раз, причем брать нужно новый отсчет, например, сдвинув его на известную вам величину, допустим 90 градусов. Если новые измерения будут отличаться от предыдущих ровно на 90 градусов, то результат можно фиксировать окончательно, если нет, то следует сделать еще пару таких измерений с разным отсчетом и вычислить среднее значение.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Что это — теодолит? Основные части теодолита, принцип работы, применение

Геодезия – одна из древнейших наук на Земле. С 17 века ученые начали изобретать первые высокоточные измерительные приборы, в числе которых был и теодолит. Что такое теодолит? Для чего он необходим? Почему теодолиты применяются и по сей день? Попробуем разобраться с этими вопросами.

Теодолит – высокоточный геодезический прибор, предназначенный для измерения углов (горизонтальных и вертикальных) при топографической съемке. Теодолит имеет U-образную форму и располагается на специальной подставке.

В конструкции каждого угломерного прибора предусмотрены нижеперечисленные основные части:

Классификация

По принципу работы теодолиты подразделяются на оптические, лазерные, цифровые и фотографические.

Что такое теодолит оптический? Это наиболее точный и надежный угломерный прибор, который не требует при работе элементов питания и является самым неприхотливым в эксплуатации. Отсчеты производятся по угломерной шкале. Внутренняя память отсутствует, поэтому обычно ведется полевой дневник наблюдений.

Что такое теодолит лазерный? Это угломерный прибор, в основе действия которого лежит использование лазерных лучей, применяемых в качестве точных указателей. Измерительный инструмент и зрительная труба представляют единое целое. Измерения производятся в автоматизированном режиме и отображаются на дисплее.

Что такое теодолит цифровой? Основу этого прибора составляют штрих-кодовые диски, которые пришли на замену обычным кругам. Измерения выполняются автоматически. Обычно в конструкции предусмотрено запоминающее устройство, которое хранит все данные об измерениях. Теодолиты с ЖК-дисплеем и элементами питания могут применяться при низких температурах.

Фототеодолиты – самостоятельный класс угломерных приборов. Угломерный прибор конструктивно соединен с фото- или кинокамерой. Применяются для определения координат или траекторий движения объектов.

По конструкции теодолиты подразделяются на простые и повторительные. В простых приборах алидада вращается независимо от лимба. В повторительных они могут вращаться независимо либо совместно.

По точности угломерные приборы подразделяются на три типа:

Высокоточные (погрешность не более 1 секунды).
Точные (от 2 до 10 секунд).
Технические (от 0,25 до 0,5 минуты).

Подготовка к работе

Для измерений выбирается опорная точка, над которой с высокой степенью точности устанавливается прибор. В случае подземной съемки, которая имеет место при маркшейдерских работах, теодолит устанавливают под ней.

Зрительная труба должна располагаться на уровне глаз наблюдателя. Теодолит устанавливают над точкой на глаз путем перемещения штатива, а затем точно при помощи оптического или нитяного отвеса. Три винта горизонтальной платформы помогают установить горизонтальное положение прибора над точкой. Чтобы вертикальная ось прибора совпадала с линией отвеса, в центральное положение приводится пузырек цилиндрического уровня.

Далее прибор закрепляется, проверяется правильность его установки: теодолит вращают вокруг осей и наблюдают положение пузырьков круглого и цилиндрического уровней. Одно деление по шкале уровня является максимально допустимым. Сетка нитей, штрихи лимбов и шкалового микроскопа должны четко просматриваться в зрительной трубе.

Измерение углов

Измерение горизонтальных углов теодолитом происходит следующим образом. Алидада отводится влево примерно на 30-40 градусов и закрепляется. С помощью наводящего винта перекрестье сетки нитей наводится на точку визирования. Снимаются показания теодолита. Далее винт крепления ослабляется и наводится на другую точку, и снимаются показания. Чтобы повысить точность измерений, необходимо провести повторную съемку. Зрительная труба переводится через зенит, снимаются отсчеты. В камеральных условиях вычисляется средний результат измерений. Погрешность результата при повторных съемках не должна быть больше двойной точности прибора. Вертикальные углы измеряются аналогично, но с применением вертикального круга.

Сферы применения

Применяется теодолит в геодезии, топографии, при строительных работах и в прочих областях, где требуется высокая точность измерений. Теодолиты необходимы:

При построении геодезической сети методом триангуляции, полигонометрии.
При составлении топокарт и планов.
При общестроительных работах (фиксация отвесного или горизонтального положения конструкции).

Теодолит – один из важнейших геодезических приборов, отличающийся высокой точностью измерений и мультифункциональностью. С его помощью можно измерять вертикальные и горизонтальные углы. Он незаменим при работах, где требуется четко определить положение отвесной линии.

Теодолит. устройство теодолита — презентация на Slide-Share.ru 🎓

Первый слайд презентации: ТЕМА: Теодолит.

устройство теодолита

Выполнила : Ертилесова Айшолпан

Изображение слайда

Слайд 2: 1.Теодолит. Устройство теодолита

В настоящее время наиболее распространенным угломерным инструментом является теодолит, получивший широкое применение и при лесных съемках. Современные теодолиты снабжены вертикальными кругами с уровнем при его алидаде и нитяным дальномером; их называют, теодолитами-тахеометрами Они позволяют производить измерения: 1) горизонтальных проекций углов, 2) вертикальных углов (составляемых линиями местности с горизонтом), 3) расстояний и 4) определить направления магнитного меридиана по стрелке буссоли.

Изображение слайда

Слайд 3

Изображение слайда

Слайд 4

Изображение слайда

Слайд 5

Изображение слайда

Слайд 6

Изображение слайда

Слайд 7: Устройство теодолитов

. Повторительный теодолит „Геофизика» тремя подъемными винтами устанавливается на металлическую подкладку, лежащую на деревянной головке штатива. Теодолит укрепляется на штативе становым винтом, головка которого входит во втулку. Так как этот теодолит повторительный, то у него вертикальная ось алидады входит во втулку вертикальной оси лимба. При помощи трех подъемных винтов плоскость лимба приводят в горизонтальное положение, пользуясь цилиндрическим уровнем. Вращая алидаду, можно уровни поставить так, что ось одного из них будет параллельна линии, соединяющей центры двух подъемных винтов. .

Изображение слайда

Слайд 8

Изображение слайда

Слайд 9

Лимб теодолита имеет закрепительный винт, при помощи которого он неподвижно закрепляется на оси. Микрометренным винтом можно сообщить лимбу медленное вращение. Микрометренный винт лимба, как и другие винты, оказывает действие только тогда, когда закрепительный винт завинчен. На лимбе этого теодолита, наименьшее деление которого равно 30 или 20′, имеется вырезанное углубление, в котором вращается надетая сверху алидада, тесно прилегая к лимбу. На противоположных концах диаметра алидады находятся два верньера, при помощи которых производят отсчеты по горизонтальному кругу. Алидада имеет закрепительный и наводящий ( микрометренный ) винт для передачи ей медленного вращения. Лимб и алидада сверху накрыты кожухом, прикрепленным винтами к алидаде. В кожухе в местах верньеров сделаны отверстия, в которые вставлены простые стекла.

Изображение слайда

Слайд 10

Изображение слайда

Слайд 11

. Над этими отверстиями помещаются лупы, через которые можно видеть деления лимба и верньеров. Для лучшей видимости делений около стеклянных окошек помещены белые матовые стекла — иллюминаторы. На кожухе поставлены и укреплены на алидаде две подставки для зрительной трубы. Верхняя часть подставок кончается вырезами, в которых помещены концы горизонтальной оси вращения трубы. Подставки сверху накрыты крышками, привинченными к ним двумя винтами. Одна подставка имеет долевой разрез и два винта, при помощи которых можно изменять диаметр отверстия этой подставки и тем самым опускать или поднимать один конец горизонтальной оси

Изображение слайда

Слайд 12

Изображение слайда

Слайд 13

С одной стороны горизонтальной оси имеются закрепительный и наводящий ( микрометренный ) винты трубы.

На другом конце этой оси помещается вертикально поставленный лимб, по окружности которого нанесены градусные деления. Этот лимб перемещается в вертикальной плоскости вместе с зрительной трубой. На этом же конце горизонтальной оси надета алидада вертикального круга, имеющая на противоположных концах два верньера. К алидаде вертикального круга прикреплен кожух, накрывающий вертикальный круг. В этом кожухе против верньеров сделаны прорези, в которые вставлены простые стекла, и через них в лупы видны деления верньеров и лимба. Сверху на кожухе прикреплен цилиндрический уровень, над отверстием оправы которого помещается зеркало

Изображение слайда

Слайд 14

. На нижней части кожуха имеется водильце, которое находится между микрометренным винтом и пружинным упором. При помощи винта можно перемещать в вертикальной плоскости алидаду вертикального круга, а вместе с ней и ось уровня. И наконец, на горизонтальной оси надета зрительная труба, имеющая объектив, окуляр, диафрагму с сеткой нитей и внутреннюю фокусирующую линзу. Зрительная труба теодолита может переводиться через зенит (на горизонтальной оси) как объективным, так и окулярным концом. Между подставками зрительной трубы помещается коробка буссоли. При помощи закрепительного винта магнитная стрелка прижимается к стеклу, накрывающему сверху коробку буссоли.

Изображение слайда

Слайд 15

Изображение слайда

Слайд 16

При транспортировке теодолит укладывают в специальный деревянный ящик, там же хранят запасные части и чехол, которым в случае необходимости накрывают инструмент на штативе. Повторительный теодолит „Геодезии», имеет астрономическую трубу с дальномерной сеткой нитей и с внешней фокусировкой. Один из уровней, предназначенных для приведения вертикальной оси инструмента в отвесное положение, находится на кожухе, прикрывающем алидаду и лимб горизонтального круга, а другой прикреплен к подставке зрительной трубы. Оси этих уровней расположены взаимно перпендикулярно

Изображение слайда

Слайд 17

Изображение слайда

Слайд 18

Изображение слайда

Слайд 19

Для удобства визирования зрительной трубой при больших углах наклона теодолит снабжается насадкой, которая навинчивается на гайку окуляра, для чего предварительно у окулярного конца трубы отвинчивается наружное кольцо. Окулярная насадка состоит из оправы, в которой помещается призма, и откидного светофильтра, предназначенного для наблюдения Солнца. Оправа призмы свободно вращается вместе с шайбой вокруг геометрической оси втулки. При помощи этой насадки изменяется направление визирной оси за окуляром зрительной трубы на 80°. Теодолит ТМ-1 имеет накладную буссоль, которая двумя винтами укрепляется на кожухе вертикального круга. Упаковочный футляр для транспортировки теодолита состоит из металлического основания и колпака; он укладывается в чехол, имеющий плечевые ремни для переноски инструмента.

Изображение слайда

Слайд 20

Изображение слайда

Последний слайд презентации: ТЕМА: Теодолит.

устройство теодолита

Изображение слайда

Теодолиты электронные DJD2, DJD5, DJD10, DJD20

Применение

Теодолиты электронные DJD2, DJD5, DJD10, DJD20 (далее — теодолиты) предназначены для измерений горизонтальных и вертикальных углов.

Подробное описание

Конструктивно теодолит состоит из электронно-оптического блока и трегера. Электронно-оптический блок совмещает в себе зрительную трубу с алидадами вертикального и горизонтального кругов, микропроцессорное вычислительное устройство, внутреннее запоминающее устройство и жидкокристаллическое табло.

Принцип действия теодолитов основан на преобразовании сигналов, поступивших на микропроцессорное вычислительное устройство с позиционных датчиков углов фотоэлектрического типа, расположенных при алидадах вертикального и горизонтального кругов, в цифровой код с последующей обработкой и выдачей результатов измерений углов во внутреннее запоминающее устройство и на жидкокристаллическое табло.

Трегер позволяет устанавливать электронно-оптический блок в горизонтальное положение на месте размещения теодолита.

Теодолиты оснащены автоматическим компенсатором наклона вертикальной оси (только модель DJD2), круглым и цилиндрическим уровнями.

Модели теодолитов отличаются наличием компенсатора, дискретностью отсчетов измерений углов и характеристиками погрешности измерений.

Теодолит и составные части комплекта укладывают в футляр.

Внешний вид теодолита и схема размещения наклеек приведены на рисунке 1. Внешний вид футляра и схема размещения теодолита в футляре приведены на рисунке 2.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа приведена на рисунке 3.

Технические данные

Метрологические и технические характеристики теодолитов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование метрологических	Значение характеристик для модели
и технических характеристик	DJD2	DJD5	DJD10	DJD20
Диапазон измерений углов, градус:
— горизонтальных		от 0 до 360
— вертикальных		от минус 90 до 90
Пределы допускаемой средней квадратической
погрешности измерений углов:
— горизонтальных	2″	5″	10″	20″
— вертикальных	2″	5″	10″	20″
Дискретность отсчетов измерений углов	1″	1″	5″	10″
Длина зрительной трубы, мм, не менее	155
Диаметр входного зрачка, мм, не менее	45
Увеличение зрительной трубы, не менее	30х

Наименование метрологических и технических характеристик	Значение характеристик для модели
	DJD2	DJD5	DJD10	DJD20
У гол поля зрения зрительной трубы, не менее	1° 30′
Предел разрешения зрительной трубы	2,5”
Наименьшее расстояние визирования зрительной трубы, м	1,3
Коэффициент нитяного дальномера	100 ± 1
Постоянное слагаемое нитяного дальномера	0
Диаметр лимба, мм, не более	71
Диапазон работы компенсатора	± 3′	—	—	—
Пределы допускаемой систематической составляющей погрешности компенсатора на 1′ наклона оси теодолита	± 0,8м
У величение оптического центрира, не менее	3х
У гол поля зрения оптического центрира, не менее	5°
Наименьшее расстояние визирования оптического центрира, м	0,5
Цена деления уровней: — круглого — цилиндрического	8’/2 мм 30”/2 мм
Напряжение питания от Ni-MH батареи постоянного тока емкостью 1800 мА/ч, В	7,2
Продолжительность непрерывной работы от источника питания, ч, не менее	12
Срок службы, лет, не менее	6
Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более	144 х 175 х 324
Масса, кг, не более	4,8
Рабочие условия эксплуатации: — температура окружающего воздуха, °С	от минус 20 до 45

Утвержденный тип

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист эксплуатационной документации и на корпус теодолита методом наклейки.

Комплект

В комплект поставки входят:

— теодолит электронный DJD2 или DJD5, или DJD10, или DJD20 — 1 шт.;

— Ni-MH — батарея — 2 шт.;

— зарядное устройство — 1 шт.;

— нитяной отвес — 1 шт.;

— защитный чехол для теодолита — 1 шт.;

— салфетка для оптики — 1 шт.;

— набор инструментов — 1 к-т;

— руководство по эксплуатации — 1 шт.;

— футляр — 1 шт.

Информация о поверке

Осуществляется по документу Р 50.2.024-2002 «ГСИ. Теодолиты и другие геодезические угломерные приборы. Методика поверки».

Основные средства поверки:

— эталонная установка для поверки теодолитов ЭУ-2 (Рег. № 43685-10), диапазон измерений углов в горизонтальной плоскости от 0 до 360°, в вертикальной плоскости ± 45°; пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений углов при доверительной вероятности 0,95 ± 0,3″;

— компаратор эталонный для поверки нивелиров ЭКПН (Рег. № 35130-07), диапазон измерений углов от 0 до 10′, пределы допускаемого среднего квадратического отклонения при измерениях угла i от 0,15 до 0,5″, при измерениях углового расстояния между нитями дальномера от 0,15 до 0,5″.

Методы измерений

Теодолиты электронные DJD2, DJD5, DJD10, DJD20. Руководство по эксплуатации.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к теодолитам электронным DJD2, DJD5, DJD10, DJD20

ГОСТ 8.016-81 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла.

Техническая документация фирмы-изготовителя.

1.1 Классификация теодолитов. Оптико-механические и электронные теодолиты. Приборы и технология угловых геодезических измерений

Конструкция, принцип действия и возможности электронного тахеометра

Современные технологии позволили заметно повысить эффективность проведения инженерно-геодезических изысканий. В частности, для максимально точного определения географических координат сегодня используется GNSS приемник, а дистанции, превышения, вертикальные и горизонтальные углы измеряются при помощи электронного тахеометра. Этот прибор представляет собой своеобразную комбинацию из теодолита, дальномера и миниатюрного компьютера.

Принцип работы и конструкция

Электронный тахеометр состоит из следующих основных узлов:

Зрительная труба.
Трегер. Представляет собой треногу, оснащенную механизмом регулировки высоты.
Центрир. Так называется оптический отвес, снабженный встроенным лазером.
Дальномер. Используются как автономные, так и совмещенные со зрительной трубой устройства.
Автоматический компенсатор углового отклонения. Позволяет добиться выравнивания прибора по уровню горизонта. При очень значительных отклонениях блокирует работу.
Микропроцессор, снабженный встроенной памятью.
GPS-модуль. Применяется для получения точных географических координат.

Современные модели тахеометров могут использовать два разных метода для измерения расстояний. Первый из них основан на том, что световые лучи, отражаясь от препятствий, изменяют свою фазу. Альтернативный принцип работы прибора – импульсный метод. В этом случае измеряется промежуток времени, затраченного световым лучом для того, чтобы дойти от источника до отражателя и в обратном направлении.

Функционал электронного тахеометра

Объединение в одном устройстве теодолита и дальномера позволяет решать следующие задачи:

Составление детальных карт местности. На них обозначаются все особенности рельефа с указанием точных координат и высот для каждой ключевой точки.
Определение расстояний и углов между различными объектами.
Вычисление полярных координат.
Проектирование продольного и поперечного профиля будущей автомобильной трассы.

Наличие встроенного компьютера и развитого программного комплекса делает эти геодезические приборы достаточно удобными и простыми в применении. Интерфейс с пользователем обеспечивается благодаря наличию порта USB. Кроме того, современные образцы таких устройств нетрудно подключить к беспроводной сети Wi-Fi.

типы датчиков и принципы работы

Тахеометр — устройство, которое используется для измерения углов и расстояний, для определения координат на местности, тригонометрического нивелирования и решения других топогеодезических задач. По своему функционалу прибор датчик объединяет функции двух устройств — светодальномера и теодолита.

Современные дальномеры имеют узконаправленный коаксиальный лазерный луч, что даёт возможность выполнять угловые измерения точно до цели даже через листву.

Изначально тахеометры представляли собой полуэлектронное оборудование, совмещающее светодальномер и теодолит. С развитием технологий эти два прибора удалось совместить в одном корпусе. Полностью электронный прибор позволил автоматизировать работу специалистов и получать более точную информацию.

Принцип действия электронного тахеометра

Особенности работы датчика дальномера зависят от метода измерения:

фазовый метод — определение расстояния выполняется за счет вычисления разности фаз излученного и отраженного луча;
импульсный метод — определение расстояния выполняется по времени прохождения луча.

Современные приборы могут применять разные методы измерения. Основные параметры: дальность и точность измерений углов и расстояний.

Существует отражательный и безотражательный режимы работы измерения расстояния. В первом случае для работы используется отражатель и дальность работы составляет до 10 километров. Тахеометр в безотражательном режиме обеспечивает работу в пределах 1 километра. Угловая точность варьируется от 5 до 0,5 угловой секунды.

Классификация датчиков

В зависимости от разных критериев оценки тахеометры подразделяются на категории:

точные и технические;
строительные, технические, инженерные;
отражательные и безотражательные.

В зависимости от категории тахеометра различаются технические возможности. Среди наиболее функциональных приборов стоит выделить оборудование инженерного типа, которое обладает развернутыми возможностями для решения широкого круга задач.

В основе измерительного прибора находится лазерный дальномер, который обеспечивает регистрацию линейных расстояний и превышений. Датчики угловых измерений для тахеометров обладают высокой чувствительностью.

Устройство измерительного прибора состоит из трех частей — оптической, механической и электронной. Отличием от теодолитов является наличие двух важных элементов — светодальномера с фазовым и импульсным способами определения дальности и вычислительного устройства с ПО и возможностью отображения информации на экране.

Геодезические инструменты и технологии

Теодолит — геодезический инструмент, используемый для точных угловых измерений в обоих горизонтальные и вертикальные плоскости. Теодолиты обычно используются для землеустройства, Маршрутная съемка, съемка строительства, а также в машиностроении.

3,1 Исторические прототипы современных теодолитов

Мы можем считать диоптрией Герона Александрийского (I век до н. Э.) современный прототип теодолита. До изобретения Герона древние ученые применял примитивные гониометрические инструменты в астрономии и строительстве.В астрономии измерялись в основном вертикальные углы и только горизонтальные углы. измеряется в здании. Заслуга Герона — изобретение универсального гониометрического прибор (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 Диоптрия Герона.

Он также разработал методы для практического использования. инструмента. Применяя эти методы, люди могли проводить стыковку воды. снабжайте туннели, которые они вырыли с противоположных сторон горы!

Со временем гониометрические инструменты стали оснащаться компасом для ориентация, трубчатый уровень и телескоп Кеплера.В то время Кеплер телескоп мог обеспечивать только внешнюю фокусировку. Это означало необходимость удаления окуляр вдоль оптической оси телескопа. Термин «теодолит» был введенный Леонардом Диггесом в четырнадцатом веке, но он относился только к прибор для измерения горизонтальных углов. Следующим важным шагом стала оснастка теодолита телескопом, сделанная в 1725 году Джонатаном Сиссоном. От В конце девятнадцатого века инструмент выглядел так, как мы видим на рисунке 3.2. На этом этапе теодолит имел металлические круги (конечности). Измерение производилось двумя диаметрально противоположные микроскопы. Следовательно, эксцентриситет кругов » влияние было минимизировано. Наличие трех или четырех подъемных винтов на трегере. было главной особенностью. На Kepler часто ставили точный трубчатый уровень. телескоп. Компас был важным инструментом для ориентации и обычно ставится между стандартами. Крепление и разделены фокусирующие винты, которые могут присутствовать в современных элементарных теодолиты.

Рисунок 3.2 Теодолит с металлическими кружками (конечностями).

3,2 Оптический теодолит

В 1920-х годах ведущие производители геодезических инструментов начали использовать стеклянные конечности. в своих теодолитах. Тем не менее, металлические конечности все еще применялись в теодолиты до 1960-х гг. Примерно в то же время со стеклянным лимб-стилем внешний вид теодолитов, другой тип теодолита с внутренней фокусировкой появился телескоп. Вместо компаса между ними установили трубчатый уровень. стандарты.Компас был перенесен на эталон и стал разборным. В отдельные микроскопы были заменены на общий, а его окуляр был установлен рядом с окуляром телескопа. Также был добавлен оптический центрир. Замена отдельный трубчатый уровень на вертикальном круге с оптическим и механическим компенсатор стал последним усовершенствованием оптических теодолитов. Самый продвинутый Теодолиты имеют соосные винты крепления и фокусировки вместо отдельных. Последние доработки оптических теодолитов проводились в 1990-х годах.An современный оптический теодолит представлен на рисунке. 3.3. Текущие производители геодезических инструментов прекратили разработку и выпуск оптических теодолитов. Тем не мение, некоторые производители по-прежнему предоставляют их, в основном, по лицензиям (Таблица 3.1).

Рисунок 3.3 Оптический теодолит.

Таблица 3.1 Современные оптические теодолиты

Модель	Точность измерения угла (″)	Увеличение ( n ×)	Точность настройки компенсатора / рабочий диапазон ( n ″ / n ′)	Точность трубчатого уровня ( n ″ / 2 мм)	Минимальный диапазон фокусировки (м)	Производитель
ТД-1Э	1	30	0.3 / ± 2	20	2	Боиф
TDJ2E	2	30	0,3 / ± 2	20	2	Боиф
TDJ6E	6	30	1,0 / ± 2	30	2	Боиф
ADA POF-X15	15	28	–	30	2	ADA Instruments
полевой транзистор 500	30	20	–	30	1.2	Гео-фенхель

3,3 Электронный теодолит

На пике своего развития оптические теодолиты стали надежными, компактными, легкий и эргономичный, но считывание значений оставалось утомительным и трудным доступна для автоматической регистрации. Были предприняты попытки автоматизировать данные регистрация в полевых условиях путем фотографирования частей конечностей в данный момент чтения. Затем пленка была обработана в лаборатории и перешла в автоматический режим. счетчики.В 1970-е годы технология распознавания символов была плохо развита, поэтому значения на конечностях кодировались с помощью белых и черных полос. Нет сомнений в том, что современные технологии позволят считывать конечность. изображение персонажей намного проще, но в то время людям приходилось иметь дело с различные ограничения. Так появились первые закодированные конечности на теодолитах. В виде электронная и микропроцессорная техника прогрессировала, появилась возможность выполнить в теодолите технику обработки кодированных изображений конечностей.Такой теодолиты называются электронными теодолитами. В настоящее время геодезический инструмент производители их производят. Электронный теодолит имеет много общего с оптические модели (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 Электронный теодолит.

Телескоп, трегер, оптический центрир, винты фокусировки и крепления, оси. системы в основном остались без изменений. Измерительный микроскоп исчез из-за отсутствие нужды. Появилась цифровая дисплейная консоль с клавишами управления. Теперь есть аккумуляторный модуль в правильном стандарте.Точность многих выпущенных моделей колеблется от 2 ″ до 20 ″. Теодолиты двухсекундной точности имеют электронный одноосный компенсаторы наклона. Некоторые из них даже имеют двухкоординатный компенсатор и лазерный отвес. Электронные теодолиты пятисекундной точности обычно включают в себя одноосный компенсатор. Некоторые электронные теодолиты оснащены лазером. указатель. Теодолиты этого типа называются лазерными теодолитами.

3,4 Основной принцип работы Теодолит

Основным принципом каждой операции с теодолитом является выбранная основная осевая конфигурация согласно определенным требованиям.

3.4.1 Основные топоры теодолита

Оптические и электронные теодолиты имеют идентичные геометрические и кинематические характеристики. схема (рисунок 3.5). Это состоит из вертикальные и горизонтальные оси вращения и ось коллимации. Вертикаль ось — ось вращения инструмента. Горизонтальная ось — телескоп ось вращения. Вертикальная ось вращения снабжена горизонтальной измерительный круг. Горизонтальная ось вращения снабжена вертикальной измерительный круг.Эти круги часто называют конечностями. Ось коллимации линия, соединяющая центр объектива телескопа с сеткой сетки нитей. перекрестие.

Рисунок 3.5 Опорные оси теодолита.

3.4.1.1 Вертикальная ось теодолита

Вертикальная ось должна быть установлена в положение отвеса в начале измерение. Это осуществляется с помощью ножных винтов на трегером и используя в качестве индикатора трубчатый уровень (рисунок 3.6). Затем вращаем инструмент и размещаем трубчатый уровень параллельно линии, соединяющей опорный винт 1 с опорой винт 2.Затем устанавливаем пузырек в центр трубчатого уровня, поворачивая винты 1 и 2. Затем мы поворачиваем инструмент на 90 ° вокруг его вертикали. оси и снова центрируем пузырек с помощью ножного винта 3. Затем поворачиваем инструмент на 180 °, чтобы проверить настройку трубчатого уровня.

Рисунок 3.6 Регулировка трубчатого уровня.

Если пузырек на трубчатом уровне движется от центра, установите его на полпути обратно к центру с помощью выравнивания винт 3. Теперь поправим вторую половину регулировочной винт.Нам нужно убедиться, что пузырек находится в центре, вращая инструмент на 180 °. Если нет, повторите настройку. Нам нужно повторить проверка и регулировка до тех пор, пока пузырек не окажется в центре любого инструмента должность. Трубчатая шкала уровня деление колеблется от 20 ″ до 60 ″ на 2 мм в зависимости от теодолита. точность. Это позволяет нам установить точность вертикальной оси от 10 ″. до 20 ″. Этого достаточно для теодолитов низкой точности. Умеренно- и прецизионные теодолиты имеют одноосные и двухосные компенсаторы для вертикальный наклон прибора для правильного считывания вертикальных и горизонтальные углы.

Важно, чтобы вертикальная ось оставалась высоко стабильный. Когда инструмент новый, об этом обычно мало беспокоиться, даже с теодолитами низкой точности. Однако после шока или неквалифицированного отремонтировать тугую вертикальную ось могут образоваться зазоры или внутренние вмятины. подшипниковыми шариками. Первый признак проблемы обычно неадекватен реакции на трубчатом уровне во время регулировки. Чтобы убедиться в этом неисправности, мы должны направить наш теодолит на очень четкую цель на расстояние около 10 м.Предварительно следует настроить инструмент очень осторожно установить в вертикальное положение с помощью трубчатого уровня. Затем мы отстегиваем зажимной винт горизонтального круга и несколько раз поверните инструмент в одну сторону и наоборот. Перед изменением направления вращения мы следует убедиться, что горизонтальная линия сетки и цели совпадают. В случае видимого несовпадения при любом изменении направления, а также сопровождается отклонением пузырька, это указывает на вертикальную ось нестабильность.Проблема решается заменой осевой пары в специализированная мастерская.

3.4.1.2 Горизонтальная ось теодолита

Горизонтальная ось должна быть перпендикулярна вертикальной . Горизонтальная ось называется осью вращения телескопа. Вертикальная ось называется осью вращения инструмента. Горизонтальная ось неперпендикулярность вертикальной называется горизонтальной осью наклон.

Наклон горизонтальной оси ι искажает показание горизонтального круга. вывод результатов при значении υ:

3.1 υ = ι⋅tgβ,

где β — угол наклона телескопа (вертикаль круг чтения).

Влияние наклона горизонтальной оси на измерение горизонтального угла значения можно минимизировать, проводя измерения на двух круговых позиции (рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 Позиции теодолита.

Одну из втулок горизонтальной оси можно немного снять для регулирования наклон оси. Регулировочная втулка ставится в стандартную без вертикального круга.Обычно это правильный стандарт теодолит. Некоторые производители предоставляют возможность регулирования во время теодолита, в то время как другие исключают любой доступ и устанавливают втулку с эпоксидный клей. Три наиболее часто используемых типа фиксаторов регулируемой втулки находятся в Рисунки с 3.8 по 3.10.

Рисунок 3.8 Узлы наклона горизонтальной оси теодолита Nikon корректирование.

Рисунок 3.9 Узлы наклона горизонтальной оси теодолита Topcon корректирование.

Рисунок 3.10 Узлы наклона горизонтальной оси теодолита Geo-Fennel корректирование.

Первый вид крепления самый удобный. Применяется в Nikon, Инструменты Trimble, Spectra Precision и Pentax. Регулировка выполнена с помощью двух винтов с коническими наконечниками. Перед настройкой Немного ослаблены винты крепления фланца. Нам нужно снять аккумулятор и откройте резиновые заглушки, чтобы достать до этих винтов.

Регулирующие винты также могут быть закрыты резиновыми заглушками.Во время вращения регулировочные винты в любом направлении, мы можем повернуть фланец подшипника на небольшой угол вокруг штифта. Горизонтальная ось немного удалена на высота. После регулировки следует затянуть крепежные винты.

Второй тип часто применяется в Инструменты Topcon. Основное отличие этого типа — отсутствие штифта. В качестве шпильки используется один из винтов бокового крепления. Не расшатывается перед регулировкой. Еще одно отличие состоит в том, что регулировочные винты повернуты в том же направлении.Регулировочные винты имеют сферические наконечники.

Третий тип часто применяется в теодолитах низкой точности. Горизонтальный снятие оси осуществляется поворотом фланца эксцентрикового подшипника с помощью регулировочных винтов.

Если в теодолите отсутствует блок регулировки наклона горизонтальной оси, то можно вносить небольшие изменения с помощью крепежных винтов на вертикальной оси фланец.

Эти винты помещаются между эталонами теодолита и защищены крышка или резиновые заглушки.Регулировка осуществляется с помощью бокового крепежные винты (рисунок 3.11). Мы это можно сделать, только затянув один из винтов с нужной стороны, и никогда не ослабляя противоположный винт. Этот метод не очень эффективен, потому что после корректировки мы должны отрегулировать компенсатор.

Рисунок 3.11 Альтернативный метод устранения теодолитовой горизонтальности наклон оси.

Далее мы производим фундаментальную оценку оборудования теодолитовых топоров. перпендикулярность. Мы можем исследовать это двумя способами.Первый способ показан на Рисунок 3.12. Настроить теодолит на штативе на расстоянии 2,6 м от стены. Тонкая проволока с грузом подвешивается к верхней части стены. Чтобы удалить колебания проволоки, груз помещается в канистру с маслом.

Рисунок 3.12 Проверка наклона горизонтальной оси теодолита.

Толщина проволоки должна быть около 0,1 мм. Его угловой размер составляет 5 дюймов на расстояние 3 м от теодолитового объектива. Мы можем использовать горизонтальный теодолитовый круг или биссектриса сетки нитей для измерения малых углов.В Угловой размер биссектрисы сетки зависит от точности теодолитов и может быть равным 20 ″, 30 ″, 40 ″ или 60 ″.

Второй метод использует отметку и линейку с градуировкой в миллиметрах. В Отметка ставится вверху стены. Линейка расположена горизонтально на дно. Линейка должна иметь тонкие и четкие линии. Угловой размер деления 1 мм при таком же расстоянии 3 м составляет примерно 50 ″. Это Достаточно для теодолитов низкой и средней точности корректирование.

Мы проверяем наклон горизонтальной оси следующим образом.Направить телескоп к верхнему концу провода (или к метке) на одном из позиции круга. Затем отстегните вертикальный зажим и направьте телескоп к нижнему концу проволоки (или к линейке). Вертикальная линия сетка может немного совпадать с центром проволоки. Это естественно потому что возможен некоторый наклон вертикальной оси. Тогда мы узнаем отклонение с помощью биссектрисы сетки нитей или горизонтального круга теодолита. Если мы применим второй метод, мы должны сделать линейку чтение.Затем поворачиваем теодолит в другое положение и снова направляем к верхней цели. Снова наводим его на нижнюю цель. Вертикаль отклонение направления от нижней цели в обоих положениях размер теодолита не должен превышать 10 дюймов для теодолитов средней и высокой точности. 30 ″ разница допустима для теодолитов низкой точности. Если мы попробуем Во втором случае разница показаний линейки не должна превышать 0,2 мм (0,6 мм). для теодолитов низкой точности). Если лимиты превышены, мы должны исправить наклон горизонтальной оси с помощью аккомодации описанные ранее или винты крепления фланца вертикальной оси.

3.4.1.3 Коллимационная ось теодолита

Ось коллимации телескопа должна быть перпендикулярна горизонтальная ось теодолита . Неперпендикулярность этих осей называется коллимационной ошибкой C и влияет на горизонтальный угол считывает значение ε следующим образом:

3.2 ɛ = Ccosβ

, где β — угол наклона телескопа.

Влияние коллимационной ошибки на показания горизонтального угла может быть исключили следующим образом.Измерения горизонтального угла выполняется в двух положениях теодолита, а затем результат в среднем. Конечно, мы должны учитывать разницу в 180 ° между двумя позиции в том же направлении. Ошибка двойной коллимации — это угловая считывать разницу от 180 ° в одном направлении для обоих положений теодолит. Коллимационная ошибка не должна превышать 10 ″ для теодолиты высокой точности. Оно должно быть меньше 20 дюймов для теодолиты средней точности и не более 60 дюймов для низкой точности теодолиты.В случае превышения этих значений необходимо произвести настройку прибора. с помощью горизонтальных регулировочных винтов на сетке (см. рисунок 3.13).

Рисунок 3.13 Винты регулировки сетки.

Перед исправлением ошибок коллимации необходимо убедиться, что прицельная марка наклон не произошел. Подвесной вертикаль удобно использовать провод (см. рисунок 3.12). Сначала мы должен правильно установить вертикальную ось теодолита в вертикальную должность. В случае, если изображение провода не совпадает с вертикальной линией прицельной сетки следует немного ослабить винты крепления фланца окуляра и поверните фланец на требуемый угол.Затем закручиваем саморезы. Там — еще один предлагаемый метод регулировки наклона сетки нитей. Мы начинаем с совмещение вертикальной линии сетки нитей с целью. Затем убираем Изображение цели к нижнему краю сетки нитей с помощью винта вертикального касательного. В случае, если изображение удаляет больше, чем толщина линии размера, необходима корректировка.

Коллимационная ось телескопа должна быть горизонтальной когда вертикальный круг считывается равным нулю.Чтобы встретить это требованию, мы должны измерить вертикальный угол в двух положениях теодолит. Общая сумма этих показаний должна составлять 360 °, если теодолит имеет обычную полную шкалу (от 0 ° до 360 °) вертикального круга. Некоторый теодолиты низкой точности имеют шкалу наклона ± 90 ° вместо шкалы полная шкала. В этом случае прицелы одной и той же цели должны иметь углы наклон в обоих положениях теодолитов и должен быть одинаковым, но иметь противоположные знаки. Разница суммы от 360 ° (0 ° для инструментов со шкалой наклона), разделенный на две части, называется вертикальным кругом ошибка индекса.Чтобы исправить это, мы должны исправить вертикальный круг Считайте показания с помощью винта вертикальной касательной. Затем мы совмещаем горизонтальная линия сетки прицела к цели с помощью вертикальной регулировочные винты (см. рис. 3.13). Мы предлагаем исправлять только небольшие ошибки вертикального индекса с помощью с помощью этих винтов. Если значение вертикального индекса составляет несколько минут, могло появиться горизонтальное смещение или наклон сетки. Горизонтальный удаление сетки меняет значение коллимационной ошибки, которое должно быть исправлено.Регулировка вертикального индекса теодолитов низкой точности может быть Выполняется только регулировка винтов сетки нитей.

Теодолиты оптические с компенсатором наклона вертикали оси обычно имеют опции для регулирования вертикального индекса через компенсатор корректировки.

Все электронные теодолиты имеют специальные программы для расчета вертикального ошибка индекса. Пользователям рекомендуется использовать корректирующую программу вместо с помощью вертикальных регулировочных винтов сетки нитей.Программа обычно инициируется одновременным нажатием клавиш (что характерно для каждого производителя и описаны в их руководствах) или вводя специальный меню. Затем мы обычно наводим на цель дважды из разных теодолитов. позиции. После каждого визирования надо нажимать клавишу Enter. После На втором входе автоматически выполняется коррекция ошибок индекса по вертикали. Электронные теодолиты без компенсатора настраиваются таким образом без проблем. Для электронного теодолиты с компенсатором.

Если электронный теодолит подвергается удару, программная вертикальная настройки индекса могут быть неверными. Это происходит из-за смещения компенсатора после шока. Чтобы проверить положение вертикального указателя, мы должны установите телескоп в горизонтальное положение, установив вертикальный круг считывается равным 90 ° (или 0 °). Затем тестируем как обычный оптический уровень с выравнивающими стержнями.

3,5 Основные части теодолита

3.5.1 Измерительная система теодолита

3.5.1.1 Система измерения оптического теодолита

Оптическая система измерения теодолита состоит из горизонтального и вертикального стеклянные конечности, плюс блоки чтения. Оптические теодолиты стеклянные прозрачные конечности имеют круглую шкалу с градуировкой от 10 ‘до 1 °. Добавлены градусы с арабскими цифрами. Считывающее устройство с оптическим теодолитом — микроскоп. снабжены индексным микрометром или шкалой.

Измерительная система элементарного современного оптического теодолита показано на рисунке 3.14. Внешний вид свет освещает вертикальную ветвь через матовое окошко. Затем свет проходит через прямоугольную призма вертикального канала и доходит до прозрачного горизонтального лимба. Изображения в горизонтальном и вертикальном масштабе не перекрывают друг друга и параллельно, если регулировка правильная. Затем изображения попадают в горизонтальную микроскоп. На самом деле это характерно как для вертикальных, так и для горизонтальные каналы. Вот почему после изображения горизонтального канала регулировки мы должны подтвердить изображение вертикального канала.Оптическая схема такой вид называется последовательным. Пройдя через микроскоп, изображения кругов попадают в прямоугольную призму, которая отправляет изображения в маска. Маска микроскопа похожа на сетку телескопа. Имеет два отдельных прозрачные окна для вертикальных и горизонтальных каналов. Различные типы микроскопов имеют разные окна. Элементарные микроскопы имеют индексированные окна (см. рис. 3.15). Микроскопы теодолитов средней точности имеют масштабированные окна.

Рисунок 3.14 Оптическая система измерения теодолита.

Рисунок 3.15 Считывание полей зрения окуляров.

Изображение вертикальных и горизонтальных кругов, наложенных маской. пентапризма, а затем окуляр микроскопа.

3.5.1.2 Измерительная система электронного теодолита

Конечности электронных теодолитов покрыты непрозрачным покрытием, есть пробелы в коде. Они могут иметь регулярные интервалы (инкрементное решение) и нестандартные (раствор штрих-кода).Пятифотодиодная матрица используется в качестве читатель в инкрементальном решении. Линия CCD (устройство с зарядовой связью) Применяется как считыватель в растворе штрих-кода.

Электронный теодолит инкрементальный измерительная система — это своего рода накопительная измерительная система. Перед измерения они принудительно обнуляются. При измерении инкрементальной системы накапливает мелкие части отмеренного количества. Классический пример этих единиц это часы. Обычные часы — это необратимая инкрементная величина. система измерения времени.Фотоэлектронная инкрементальная необратимая система для измерения расстояния находится в верхней части рисунка 3.16.

Рисунок 3.16 Принцип инкрементального измерения.

Источник света (светодиод) представляет собой узкий луч с конденсорная линза и маска с прорезью. Перед фотоприемник. В момент движения сетки щелей синусоидальная модуляция света возникает на входе фотоприемника. Моноканальный необратимый решения используются редко.В нижней части рисунка 3.16 есть два канала, которые необходимо для обеспечения обратимости. Поскольку расстояние может увеличиваться или, наоборот уменьшение, на практике только двухканальная реверсивная система используется для измерения расстояния. Датчик имеет две щели, сдвинутые на одну относительную к другому на фазе одной четвертой шага сетки. Это также два фотоприемника. Когда сетка движется в одном направлении, синусоидальный сигнал на выходе одного из фотодиодов опережает сигнал на выходе другой фотодиод.Когда сетка движется в обратном направлении, сигналы последовательность обратная.

Угловые инкрементальные системы измерения основаны на том же принципе. В сетка щелей задается по кругу, а угол определяется как расстояние прошел мимо щелевой маски по кругу. Есть несколько десятых прорезей на маске для увеличения сигналов на выходах фотодиодов. Прорези маски распределяются на том же шаге, что и шаг сетки вокруг конечности.

Инкрементальная измерительная система электронного теодолита представлена на рисунке 3.17. Инкрементальная конечность. шкала представляет собой правильную последовательность равных темных и прозрачных полос. В угловой интервал между ними от 1 ‘до 2’. Конечность также имеет короткую полоска штрих-кода для обнуления. На очень маленьком расстояние (от 5 до 10 мкм) от весов (рис. 3.18).

Рисунок 3.17 Система инкрементального измерения.

Рисунок 3.18 Маска и инкрементальная шкала.

Имеется источник света на одной стороне лимба и пятиполюсная фотодиодная матрица. в другом.Маска сделана непрозрачной, но имеет пять прозрачных трафареты. На одном из них есть полоска штрих-кода, идентичная конечности. Когда мы поворачиваем конечность, когда происходит их полное наложение, и нулевой фотодиод генерирует короткий импульс. Остальные четыре трафарета состоят из последовательностей прозрачных полос с те же периоды, что и на конечности. Однако эти трафареты смещены на четверть периода от каждого Другие. При вращении конечности четыре синусоидальных сигнала генерируются на соответствующие выходы фотодиодов.Фазовый сдвиг этих сигналов составляет 90 °. Далее эти сигналы обрабатываются двумя блоками: обратным счетчик и интерполятор. Перед вводом обратного счетчика синусоидальные сигналы преобразуются в импульсные. Далее пары Анализируются сигналы с фазовым сдвигом на 90 °. При повороте конечности на один направлении первая пара импульсов продвигает вторую пару импульсов. Когда мы меняем направление вращения конечности, импульсная последовательность тоже изменилось. Эти импульсы попадают в триггер, чувствительный к изменениям. последовательностей этих сигналов на его входах.Триггер переключается при каждое изменение направления вращения конечности. Спусковой механизм управляет реверсом счетчик импульсов. Последовательность импульсов от одного из четырех каналов поступает в вход счетчика. Данные, накопленные обратным счетчиком, равны текущее угловое значение. Дискретность значений от 1 ‘до 2’. Точнее угловое значение может быть получено с помощью интерполятора. Он несет предварительную аналоговую обработку синусоидальных сигналов и затем введите аналого-цифровой преобразователь.Предварительный аналого-цифровой обработка необходима для минимизации постоянного дрейфа сигнала. Вот почему Сигналы с фазовым сдвигом на 180 ° обрабатываются попарно. Данные как с обратной стороны счетчик и аналого-цифровой преобразователь входят в теодолит микропроцессор. Используя данные, микропроцессор вычисляет угловой значение с точностью до 1 ″.

Система инкрементальных угловых измерений получила наибольшее распространение 10–20 лет. тому назад. В то время все ведущие производители, кроме Leica, создавали электронные теодолиты по этому принципу.В настоящее время этот принцип медленно исключены более совершенными абсолютными методами. Сегодня только четверть электронные теодолиты использовали инкрементные датчики.

Абсолютный метод основан на том, что любое положение конечности соответствует назначенному угловому значению. Оптический теодолит измерения системы подобны абсолютным системам. Электронные теодолиты имеют Абсолютный код конечностей (рис. 3.19).

Рисунок 3.19 Система измерения штрих-кода.

Существует несколько типов кодирования конечностей.Раньше были мультитрековые кодовые конечности в приборах для измерения углов. Из-за линии CCD развитие технологий, только сейчас Растворы штрих-кодов используются в абсолютных электронных теодолитах. Такая конечность имеет бесконечную полосу штрих-кода, разнесенную по окружности. Абсолютно угловатый Датчик состоит из светодиода и линии ПЗС, на которой штрих-код проецируются изображения в виде полос. Сигнал ПЗС обрабатывается так же, как и был описан в главе 2 о цифровых уровнях.Единственная разница в том, что цифровой стержень закодирован в линейные значения, тогда как конечность штрих-кода кодируется в угловых значениях. Это таким же образом мы находим точную часть углового значения по фазовый сдвиг опорной сетки штрих-кода. Вот как мы находим миллиметры и их доли на цифровом уровне. Есть несколько систем конечностей кодирование. Обычно они унифицированы каждым производителем. Например, Topcon применяет тот же метод измерения фазы для кодовых нивелирных стержней и их теодолиты конечностей.Другие ведущие производители используют свои технические задел как в цифровых теодолитах, так и в нивелирах.

3.5.1.3 Влияние неправильного положения конечности на систему угловых измерений Точность

Теодолит системы измерения ошибок может произойти из-за неправильного положения для либо конечности, либо сенсоры. Ошибки возникают, если центр конечности шкала не находится на оси вращения, а также если плоскость конечности наклонена к этой оси (рисунок 3.20). Такой Ошибки называются эксцентриситетом конечности и наклоном конечности.

Рисунок 3.20 Ошибки положения конечностей.

Эксцентриситет конечности — одна из основных причин погрешности измерения теодолитов, и это вряд ли поддается исправлению. Разрешите нам проанализировать формулу эксцентриситета:

3.3 β = (lr) ρ ″ sinα

, где β — влияние эксцентриситета на угловое считывание вых, l — линейная составляющая эксцентриситета, r — радиус конечности, ρ ″ равно 206265 ″, α — радиус конечности. угловая составляющая эксцентриситета.

Берем типичную конечность диаметром 80 мм и накладываем ее на ось вращения.Обычно точность наложения составляет от 1 до 2 мкм. По этой формуле оцениваем максимальное значение угловой погрешности от 5 ″ до 10 ″! Теперь мы понимаем, что мы нужна не только высокая точность юстировки теодолита, но и высочайшая качество осевых систем и подшипников. Влияние эксцентриситета могло быть методически минимизирован путем измерения угла в двух положениях теодолит (см. рисунок 3.7). Два диаметрально противоположные датчики устанавливаются с высокой и средней точностью электронные теодолиты, чтобы минимизировать эту ошибку.Некоторые из ведущих производителей применять методы математической коррекции в электронных теодолитах. После После сборки прибор испытывается на угловом стенде. В соответствии к испытаниям определяются угловая и линейная составляющие этой погрешности. потом они записываются в постоянную память микропроцессора, которая вычисляет данные коррекции эксцентриситета и вставляет их в каждый угловой чтение.

В оптических теодолитах могут быть значительные значения эксцентриситета конечностей. видимый.Мы могли видеть изображения конечностей, перемещающиеся по краям маски, когда вращая теодолит. Рекомендуется проверить влияние эксцентриситета конечности. в лаборатории. В центре комнаты с устойчивым полом мы установили нашу испытанную теодолит. Чтобы проверить эксцентриситет горизонтального круга, мы положили из от шести до двенадцати отметок с одинаковым угловым интервалом на стенах комнаты. Метки должны быть расположены на одной горизонтальной линии, и желательно чтобы они находились на одинаковом расстоянии от теодолита. Затем выполняем угловые измерения, указывающие на эти отметки в обоих положениях теодолит.Теперь посчитаем коллимационные ошибки по каждому направлению. Тогда мы Нарисуйте диаграмму, иллюстрирующую зависимость погрешности коллимации от горизонтального положение конечности (рис. 3.21).

Рисунок 3.21 Диаграмма эксцентриситета конечностей.

Схема имеет синусоидальную конфигурацию, особенно когда ошибки значительный. Амплитуда диаграммы не должна превышать допустимую. коллимационная погрешность для определения точности теодолитов.

Если у нас нет возможности равномерно распределить отметки по горизонтальной линией мы можем поставить только четыре или три отметки, распределенные равномерно в пределах угла около 100 °.Затем намечаем положение трегера на основание штатива острым карандашом. В На следующем шаге измерьте углы, указывающие на отметки на двух теодолитах. позиции. Затем осторожно отверните винт крепления основания штатива. и поверните теодолит на угол 120 °. Затем накладываем трегер контур на основании штатива и закрепите винт крепления штатива. Если мы тестируем электронный инкрементальный теодолит, нам не следует включать он выключен во время теста. Теперь снова выполните измерения, указав на отметки на двух позициях теодолита.Снова переставляем прибор под углом 120 ° и выполните те же измерения, указывая на метки. Таким образом, у нас есть от девяти до двенадцати направлений, чтобы проверить эксцентриситет горизонтального круга.

Проверка эксцентриситета вертикального круга менее трудна. Мы должны проверить влияние эксцентриситета только в рабочем диапазоне вертикального круг ± 30 °. Подойдут три марки. Один из них установлен рядом с горизонталью. линия и два других размещены по краям рабочего диапазона. Один из метки размещаются под углом 30 ° над горизонтальной линией, а остальные под таким же углом ниже горизонтальной линии.Вертикальный угловой измерения проводятся в двух положениях теодолита, указывающих на эти знаки. Затем мы вычисляем нулевые позиции (вертикальные индексы) для три вертикальных направления. Если нулевые позиции совпадают, эксцентриситет не существует. При наличии эксцентриситета нулевое положение не должно превышать крайние пределы для теодолитов такого типа точности.

Наклон конечности имеет очень небольшое геометрическое влияние на angular читает. Даже наклон в несколько минут не влияет на результат.Тем не менее, значение наклона конечности должно быть меньше одного угловая минута по следующим причинам. В оптическом теодолите изменение расстояния между микроскопом и конечностью может быть причина расфокусировки изображения конечности на различных участках. В электронном теодолита, это изменение расстояния могло привести к неисправность из-за изменения уровня сигнала. Наклон конечности особенно небезопасно для инкрементальных электронные теодолиты. Маска инкрементального датчика обычно устанавливается на расстояние 10 мкм от лимба; поэтому наклон конечности может иметь привело к тому, что маска и конечность соприкоснулись друг с другом.В таком случае они могут быть уничтожены.

Известно, что теодолиты ведущих производителей имеют надлежащую настройка конечностей. Столкновения при использовании теодолитов возникают редко, так как их горизонтальные круги должным образом защищены и имеют прочные оси. Тем временем, вертикальная конечность могла изменить свое положение в случае физического удара. Телескоп особенно чувствителен к ударам. Каждый раз, когда теодолит упал, мы должны проверить эксцентриситет конечностей.

3.5.2 Компенсатор вертикального индекса теодолита

3.5.2.1 Компенсатор вертикального индекса оптического теодолита

Оптические теодолиты средней точности имеют более сложную оптическую схема вертикального канала из-за наличия компенсатора индекс вертикального круга (рис. 3.22).

Рисунок 3.22 Компенсатор вертикального индекса оптического теодолита.

Компенсация осуществляется следующим образом. Параллельная стеклянная пластина подвешивается на эластичных полосках, устанавливается между вертикальным кругом микроскопа и маска.Схема подвеса аналогична компенсатору уровня с обратный маятник. Уравновешивается регулировочными грузами, расположенными в верхней части. часть маятника компенсатора. Когда вертикальная ось теодолита наклонен в продольном направлении x параллельно листовое стекло вращается вокруг своей оси, сохраняя прежнее уравновешенное состояние. Во время этого поворота изображение вертикальной конечности смещается относительно маски. шкала при требуемом значении компенсации. На момент теодолита наклон вертикальной оси, поперечное направление y из компенсации не происходит.Поэтому при использовании оптических теодолитов необходимо внимательно следить за положением пузырьков в трубчатом уровне. В теодолит средней точности уровень всегда устанавливается в поперечном должность.

3.5.2.2 Компенсатор вертикального индекса Электронный теодолит

Компенсаторы в электронных теодолитах выполняют ту же функцию, что и они. делают в оптических теодолитах, то есть минимизируют влияние вертикального наклон оси по результатам измерений. Тем не менее, эта проблема в электронный теодолит решается иначе, чем в их оптических аналоги.Оптический теодолитовый компенсатор изменяет движение луча в блок оптического считывания. Движение луча зависит от вертикальной оси. наклон.

В электронных теодолитах компенсатор представляет собой самостоятельное устройство, которое измеряет небольшие угловые наклоны вертикальной оси. Данные из компенсатор поступает в микропроцессор теодолита. Нам решать, что делать с данными. Мы умеем давать инструкции микропроцессору учесть полученные данные при измерениях углов.Мы можем переключиться выключить компенсатор или вывести данные на дисплей для оценки наклон инструментов. Есть электронные теодолиты, не имеющие трубчатый уровень. В этом случае мы можем использовать электронный уровень для установки вертикальную ось в отвес. Предварительная установка теодолита осуществляется с круглым уровнем. Наклон по направлению x больше всего влияет на результаты измерений. В направление параллельно плоскости вращения телескопа.В наклон вертикальной оси к направлению x напрямую влияет на результат измерения вертикального угла. и направление перпендикулярно направлению x . Значит мы можем см. из уравнения 2.1 что наклон вертикальной оси в направлении y оказывает меньшее влияние на результаты измерений. Вот почему двухосный компенсаторы обычно применяются в тахеометрах и редко в тахеометрах. теодолит.

Одноосный компенсатор применяется в электронных теодолитах, где точность составляет 5 дюймов и выше (Таблица 3.2). К сожалению, некоторые производители не ставят компенсаторы на 5 дюймов. теодолиты точности. Это, кажется, показывает, что это не касается ведущих. производители. Например, даже Leica устанавливает двухосевые компенсаторы в Теодолиты точности 9 дюймов.

Таблица 3.2 Современные электронные теодолиты с одноосным Компенсаторы (или без компенсатора)

Модель	Точность измерения угла (″)	Увеличение ( n ×)	Рабочий диапазон компенсатора (± n ′)	Точность трубчатого уровня ( n ″ / 2 м)	Минимальный диапазон фокусировки (м)	Производитель
DT202	2	30	3	30	0.9	Topcon
DT402	2	30	3	30	1	FOIF
DJD2-E	2	30	3	30	1,3	BOIF
ETH-302	2	30	3	30	1.35	Pentax
ДЭТ-2	2	30	3	30	1,35	Spectra Precision
ET-02	2	30	3	30	1.4	Юг
NE103	5	30	3	30	0,7	Nikon
DT205	5	30	3	40	0,9	Topcon
DT405	5	30	3	30	1	FOIF
ETH-305	5	30	3	30	1.35	Pentax
ET-05	5	30	3	30	1,4	Юг
DJD5-E	5	30	—	30	1.3	BOIF
NE101	7	30	–	40	0,7	Nikon
DT207	7	30	–	40	0,9	Topcon
DT209	9	26	–	60	0.9	Topcon
NE100	10	30	–	60	0,7	Nikon
DJD10-E	10	30	–	30	1,3	BOIF
ETh410	10	30	–	40	1.35	Pentax
ETh420	20	30	–	40	1,35	Pentax
DJD20-E	20	30		30	1,3	BOIF

Теперь рассмотрим типовой одноосный компенсатор, который используется в большинстве электронные теодолиты (рисунок 3.23).

Рисунок 3.23 Одноосное устройство электронного компенсатора.

Основным элементом компенсатора является трубчатый уровень жидкости, внешний сбоку есть металлические контакты. Они используются как пластины переменного конденсатора. Работа такой трубчатой конденсаторной выравнивающей ячейки упоминалась в главе 2. Следует отметить что компенсатор в электронном теодолите должен соответствовать более высоким требования.

Мы знаем, что длина пузыря на трубчатом уровне зависит от температура.Трубчатые уровни с пузырьками, чувствительность которых составляет от 20 дюймов на дюйм. В теодолитах используются от 2 до 30 дюймов на 2 мм. Точность компенсатора с такими трубчатыми уровнями составляет около нескольких секунд. Этот вид точность во всем рабочем диапазоне может быть достигнута только с учетом учет температурной коррекции. Вот почему электронный датчик температуры устанавливается рядом с флаконом. Данные с датчика поступают прямо в теодолит микропроцессор.

Любая конденсаторная измерительная система очень чувствительна к электрической индукции.Поэтому флакон компенсатора защищен металлическим электростатическим экран.

В нижней части кронштейна компенсатора есть два отверстия для его крепления. внутренняя сторона теодолитового эталона. Если нам нужно отрегулировать компенсатора, мы должны немного ослабить крепежные винты в этих дыры. Мягким постукиванием можем наклонить компенсатор по x , пока ось трубчатого уровня не будет перпендикулярно вертикальной оси вращения инструмента.После этого крепежные винты следует затянуть. Как обычно, такая корректировка изначально устанавливается производителем, и если теодолит не нарушены, то настройки производителя будет достаточно во время срок службы.

Как правило, достаточно периодической электронной регулировки. Каждый электронный Теодолит имеет специальное программное обеспечение для определения нуля вертикального круга должность. Программное обеспечение обычно сочетается с электронным программа регулировки уровня. Иногда программа электронной регулировки уровня обособленный пункт в меню теодолита.Чаще двухосные компенсаторы есть такое программное решение. Все эти программы доступны для пользователей.

Если теодолит подвергся сильному удару, рекомендуется проверить компенсатор. Мы должны это сделать, даже если теодолит правильно выполняет настройку программы. Во время теста мы должны определить рабочий диапазон компенсатора и линейность его работы. Начнем с размещения теодолит на расстоянии нескольких метров от стены так, чтобы одна из ступней саморезы направляют к стене.Теперь устанавливаем вертикальную ось в отвес. положение с помощью трубчатого уровня. Затем устанавливаем телескоп горизонтально, поворачивая его до тех пор, пока значение вертикального угла не станет равным 0 ° или 90 °. потом рабочий диапазон компенсатора ищем в технических характеристиках теодолита. Обычно это 3 ‘. Затем мы отмечаем три индексные строки на стена. Один из них горизонтальный, а два других на 3 фута выше и ниже горизонтальная линия соответственно. Маркировка этих линий выполняется помощь считывания вертикального угла.Стенд готов. Тогда мы наведите теодолит на горизонтальную указательную линию на стене. Теперь мы будем поверните ножной винт трегера и наложите горизонтальную линию сетка с верхней указательной линией на стене. Таким образом мы наклоняем вертикальная ось теодолита на уровне 3 ‘. Затем запишите вертикальный угол значение. В идеале он должен быть равен 3 ′. Допустимая разница составляет ± 3 ″ для теодолиты высокой точности, а для теодолитов средней точности — ± 5 дюймов. Аналогично тестируем компенсатор, наклоняя его в обратном направлении.На этом этапе мы совмещаем сетку с нижней индексной линией меткой означает ножной винт. Если отклонения превышают указанные выше значения, но остаются такими же при противоположных наклонностях, мы можем прийти к выводу несущественного масштабного фактора.

Если эти отклонения несимметричны, значит компенсатор смещен. В корректировку положения компенсатора следует производить в специализированном цех.

Если у вас есть большой опыт настройки геодезических инструментов, вы можете попробуйте отрегулировать одноосный компенсатор самостоятельно.Мы бы использовали то же самое стоять. Сначала устанавливаем вертикальную ось в положение отвеса. Тогда мы Немного ослабьте компенсатор с крепежных винтов. Затем ставим телескоп в горизонтальное положение и навести на горизонтальный указатель линия на стене. Теперь осторожно поверните ножной винт до вертикального угла. показания перестают меняться. Размечаем это положение на стене. Для следующего шага, поворачиваем ножной винт в обратную сторону и отмечаем противоположную точка, в которой компенсатор прекращает работу.

Теперь мы находим середину между этими двумя точками с градуированным миллиметром. правитель. Затем мы вращаем зрительную трубу и накладываем сетку на сетку. середина. Значение вертикального круга теперь будет отличаться от 90 ° 00′00 ″. Легким постукиванием по кронштейну компенсатора пытаемся снять показания близко к 90 ° 00′00 ″. Двадцать секунд точности подойдет. Не следует сильно стучать, так как хрупкий флакон уровень может треснуть. Теперь аккуратно затянем крепление компенсатора. винты. После этого мы должны завершить настройку с помощью компенсатора и проведите испытания еще раз.

Электронные теодолиты с двухосными компенсаторами используются редко. Некоторый Примеры этого типа теодолитов перечислены в таблице 3.3. Один из самых известных двухосевых компенсаторы показаны на рисунке 3.24. Его часто использовали в тахеометрах ведущих производителей. производителей, а также установлен в электронных теодолитах Sokkia. В Основная составляющая этого компенсатора — точный круговой уровень. Его дно изготовлен из гладкого оптического стекла. Источник света установлен ниже. Балки свободно проходить через пузырьковый центр круглого уровня.Лучи, которые достигают края пузыря, отражаются и рассеиваются. Те балки, у которых есть проходит через пузырек свободно проходит мимо пузырька с минимальным отклонением в центр. Если мы установим экран над уровнем, мы сможем увидеть кольцевая тень, движущаяся при наклоне круглого уровня. Если мы настроим матрица из четырех фотодиодов вместо экрана, мы можем наблюдать за движение, анализирующее сигналы фотодиодов. Эти фотодиоды устанавливаются на электронную плату вместе. с усилителями и датчиком температуры.Микропроцессор применяет эти сигналы для расчета положения пузыря. Информация о положении пузыря доступны в графической или цифровой форме.

Рисунок 3.24 Двухосный электронный компенсатор, применяемый Соккиа.

Таблица 3.3 Теодолиты с двухкоординатными компенсаторами

Модель	Точность измерения угла (″)	Увеличение ( n ×)	Рабочий диапазон компенсатора (± n ′)	Точность трубчатого уровня ( n ″ / 2 м)	Минимальный диапазон фокусировки (м)	Производитель
TM6100A	0.5	43	2	–	0,6	Leica Geosystems
DT210	2	30	3	30	0,9	Sokkia
DT510	5	30	3	40	0.9	Sokkia
2T5E	5	30	3	30	1	УОМЗ
Строитель T106	6		4	–	1,3	Leica Geosystems
Строитель T109	9		4	–	1.3	Leica Geosystems

Двухосевой компенсатор устанавливается в том же месте на одноосном блоке, с помощью двух крепежных винтов. Он отрегулирован по x направление аналогично одноосному компенсатору. Чтобы отрегулировать компенсатор по направлению y , поворачиваем компенсатор корпус вокруг своей оси относительно кронштейна крепления. После корректировки по направлению y завершено, компенсатор закреплен с помощью стопорных винтов.

Тестирование двухосевого компенсатора очень похоже на одноосное тестирование. Проводится раздельное тестирование обоих направлений. Размер x Проверка направления аналогична проверке одноосного компенсатора. В y направление тестирования также связано, но наклон углы выставляются по-другому. Сначала наклоняем теодолит по в направлении x , вращая ножной винт и нацеливаясь на сетка к индексным линиям. Затем поворачиваем теодолит на 90 ° и переключаем отображение в режиме электронного уровня.Мы можем видеть угловое значение наклон по направлению y . Затем мы переключаем дисплей в режим измерения углов и поверните теодолит на 180 °. Теперь отметим значение угла наклона по направлению y . Затем корректируем компенсатор по направлению y так, как мы это делали, в направлении x . Конечно, потом мы необходимо завершить настройку с помощью программного обеспечения компенсатора и провести снова тесты.

Решение с двойным осевым компенсатором от Leica показано на рисунке 3.25.

Рисунок 3.25 Двухосный электронный компенсатор, применяемый Leica.

Герметичный сосуд, наполненный силиконом масло используется как чувствительный элемент в компенсаторе. Масло используется потому что в нем быстро стихают колебания. Сосуд имеет прозрачную Нижний. На верхней поверхности масла есть зеркало для лучей света. падение на поверхность под острым углом. Свечение светодиода направлено на оптическая маска (рисунок 3.26), которая формирует изображение ортогональных и наклонных полос.Изображение повернуто с зеркало и проходит через половину объектива. Тогда изображение полосок проходит через чувствительный элемент и возвращается к половине объектива который отправляет изображение на линейную ПЗС-матрицу.

Рисунок 3.26 Принцип считывания компенсатора показан на рисунке 3.25.

На выходе ПЗС-матрицы имеется электронный сигнал (нижняя часть рисунка 3.26). Расстояние от нулевой пиксель к центральной группе экспонированных пикселей предоставляет информацию о наклон направления x .Интервал между двумя группами наклонных линий дает информацию о наклоне y направление.

Другие разработчики также используют сосуд, наполненный силиконовым маслом в своих компенсаторы. Решение, предложенное Trimble, показано на рис. 3.27. Узкий луч идет от светодиода к вращающейся призме. его на дно сосуда. На дне сосуда имеется окошко для линз. В луч света отражается от поверхности масла. Затем луч попадает в матрица изображения.Подобный тип используется в видеокамерах. Есть светлое пятно на чувствительная область матрицы изображения. С матрицы идет видеосигнал вывод на микропроцессор изображения, который вычисляет x и y координата энергетического центра светового пятна.

Рисунок 3.27 Двухосный электронный компенсатор, применяемый Тримбл.

В новейших разработках Sokkia применяет ту же конструкцию для двухкоординатного компенсатор (рисунок 3.28). Их основное отличие состоит в использовании квадратной маски, состоящей из двух пересечение ортогональных штрих-кодов.Изображение маски перемещается по чувствительной области матрицы изображения в результате изменения наклона нефтяной поверхности. Изображение микропроцессор вычисляет движение изображения по обоим направлениям x ось и ось y . Типовые программы применяются для обработка изображений штрих-кода.

Рисунок 3.28 Двухкоординатный электронный компенсатор, применяемый Sokkia (новый).

Компенсаторы с сосудом, заполненным силиконовым маслом, и матрицей изображения (или линейная ПЗС-матрица) более стабильны, чем матрицы с трубчатым (или круглым) флюидальный уровень.Также они имеют широкий рабочий диапазон и лучшую линейность. Вот почему они обычно не требуют механической регулировки. Периодически программная настройка компенсаторов необходима с целью переназначение их нулевых пикселей.

3.5.3 Теодолит телескоп

Современные телескопы геодезических инструментов часто базируются на телескопе Кеплера. принципы. Рассказ о его разработке и его оптической схеме находится в главе 2. В теодолитах, с 20 по Используются телескопы с 40-кратным увеличением.Такое увеличение необходимо, потому что невооруженный глаз имеет угловое разрешение около 30 ″, при этом требуется точность прицеливания в съемка 2 ″ и выше. Мы знаем, что увеличение телескопа Кеплера обозначен как

3,4 M = fofe

, где f _o — фокусное расстояние объектива, а f _e — фокусное расстояние глаза.

Выбор фокусного расстояния окуляра имеет некоторые технологические ограничения. Это сделать короткофокусный окуляр приемлемой геометрической формы сложно. искажения.Вот почему фокусные окуляры менее 10 мм применяются редко. геодезические инструментальные телескопы. Если мы вставим это значение в уравнение 3.4, мы увидим, что при 30-кратном увеличении телескопа его длина равна 300 мм. Предыдущий телескопы геодезических инструментов были довольно большими и длинными.

В настоящее время объективы геодезических инструментов состоят из двух частей. Есть фронт объектив и фокусирующая линза (см. рис. 3.29).

Рисунок 3.29 Двухкомпонентный объектив.

Двухлинзовые оптические системы имеют эквивалентное фокусное расстояние:

3.5 F = fofFfo + fF − l

, где f _o — фокусное расстояние переднего объектива, f _F — фокусное расстояние фокусирующей линзы (если линза отрицательна, появляется знак минус «-»), а l — расстояние между передняя линза объектива и фокусирующая линза.

Анализируя формулу, мы видим, что эквивалентное фокусное расстояние F длиннее фокусного расстояния переднего объектива линза f _o . Это означает, что для получения необходимого телескопа увеличения, мы должны применить более короткую фокусную линзу переднего объектива, а затем добавить негативная линза, установленная на расстоянии l после передняя линза.Таким образом, для фокусировки применяется отрицательная линза. Общая длина Телескопа зависит от фокусного расстояния переднего объектива. Двухкомпонентные объективы позволяют сократить длину телескопа на приблизительный коэффициент 2.

Современные объективы телескопов могут состоять из трех частей. Телескопы этого вид применяются в маркшейдерских планках. Теодолиты имеют только двухкомпонентные цели. Получение прямого изображения в теодолиты выполняются так же, как и маркерные нивелиры.Оптические схемы для преобразования перевернутых изображений в прямые описаны в главе 2. Призмы Аббе или Порро используются для этой цели (их полные имена Abbe-Koefin или Porro-Abbe призмы).

В настоящее время в большинстве теодолитов, имеющих прямое изображение, Аббе применяются призматические телескопы (рис. 3.30).

Рисунок 3.30 Теодолитовый телескоп с призмой Аббе.

Эта категория телескопов состоит из трех основных частей. Эти основной корпус телескопа с передней линзой объектива, системой фокусировки и окулярный элемент.Основной корпус телескопа также имеет цапфы осей, которые отсутствуют на рисунке. Объектив теодолитов обычно имеет две или три линзы. Некоторые из них состоят из пар линз, соединенных друг с другом. все вместе.

Система фокусировки теодолита состоит из фокусирующей линзы в оправе и ручка фокусировки. Цилиндрическая рамка фокусирующей линзы имеет точную опору. слайды, позволяющие ему перемещаться вдоль оптической оси телескопа. Рамка также имеет зубчатый выступ, соединенный с резьбой на внутренней стороне ручка фокусировки.Когда мы вращаем ручку фокусировки, зубчатый выступ скользит по нить, заставляя фокусирующую линзу двигаться.

Окулярный элемент теодолита состоит из окуляра, сетки и прицела. инвертирующая призма. Окуляр помещен в рамку, которую можно перемещать в пределах несколько миллиметров вдоль оптической оси телескопа за счет поворота рамки по нитке. Его движение необходимо для индивидуального изображения прицельной марки. фокусировка. Окуляр состоит из нескольких линз, склеенных попарно.

Прицельная сетка состоит из двух склеенных круглых стеклянных пластин.Внутренняя сторона одна из этих пластин имеет несколько пересекающихся линий, толщина которых составляет от 2 до 4 мкм. А Для защиты сетки от пыли применяется двухпластинчатый раствор. Прицельная сетка помещен в рамку, которая может перемещаться по двум направлениям с помощью четырех регулировочные винты. Направление движения перпендикулярно оси телескопа. оптическая ось.

Узлы регулировки прицельной сетки бывают толкающими или тянущими. Тип вытягивания более популярны сейчас, потому что в толкающем типе сетки можно разрушить с помощью чрезмерное затягивание регулировочных винтов.

Инвертирующая призма связана с окулярной частью, поскольку обычно установить поверх него. Как упоминалось ранее, помимо призмы Аббе, инвертирующий Призма Порро также может использоваться в теодолитах. (Рисунок 3.31). Призма Порро довольно часто применяется в тахеометрах, однако только Nikon использует его в теодолиты. Телескопы, оснащенные призмой Порро, немного короче те, которые оснащены призмами Аббе. Решение с призмой Порро обеспечивает удаление оси глаза относительно оси объектива.

Рисунок 3.31 Теодолитовый телескоп с призмой Порро.

Лазерные теодолиты позволяют визуализировать цель при выполнении макета. А телескоп прямого изображения со встроенным лазерным модулем является основным компонентом современный теодолит лазерного типа (рис. 3.32). Лазерный и прицельный каналы разделены перегородкой. призма. Эта призма состоит из двух прикрепленных половинных фракций стеклянного куба. На внутренней стороне одной из этих фракций находится монохроматическое зеркало. покрытие.Он отражает только лучи лазерного спектра, в остальном он прозрачен. для оптических лучей видимого диапазона. Делительная призма расположена между фокусирующая линза и призма Порро (или Аббе). Вот почему изображение и лазерное пятно фокусировка происходит одновременно.

Рисунок 3.32 Теодолитовый телескоп с лазерной указкой.

Источник света от лазерного модуля расположен на одинаковом расстоянии от цель как прицельная сетка. Следовательно, в данный момент телескоп направлен на цель, она освещается сфокусированным лазерным пятном.К сожалению, часть лазерного света, отраженного от линз объектива, проходит через расщепляющая призма и освещает цель красным ореолом. Чтобы для устранения этого эффекта мы предлагаем установить защитный красный спектральный фильтр на окуляр в момент включения лазера. Съемный спектральный фильтр входит в комплект теодолита.

Наиболее известные лазерные теодолиты перечислены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Современные электронные лазерные теодолиты

3.5,4 Теодолитовые прицелы

Неотъемлемой частью любого теодолита является его прицел. Отдельный раствор прицельных и зажимных винтов применялся в самых ранних теодолитах. и продолжал использоваться долгое время. Такое решение также применяется в многие современные оптические теодолиты. В настоящее время все низкопрецизионные оптические Теодолиты имеют такую систему наведения (рис. 3.33).

Рисунок 3.33 Блок наведения снабжен отдельными винтами.

Последние разработанные теодолиты имеют более эргономичное коаксиальное наведение. решения.В основном это относится к высокой и средней точности. теодолиты. Даже некоторые из этих теодолитов имеют отдельную систему винтов. Обычно это теодолиты, которые производятся по лицензии. До настоящего времени электронные теодолиты выпускаются только с коаксиальными винтами. Их горизонтальные Решения для нацеливания имеют тот же принцип действия. Коаксиальный винт расположение, как показано на рисунке 3.34 и типичен для теодолитов Sokkia и Pentax. Инструменты Topcon и Nikon также есть аналогичные коаксиальные винты.Topcon и решения Nikon имеют тонкий винт наведения, который устанавливается внутри зажимной винт.

Рисунок 3.34 Блок наведения снабжен коаксиальными винтами.

Теодолиты Leica имеют так называемые бесконечные винты (рис. 3.35). Здесь вы можете увидеть объект наведения расположение горизонтальной оси теодолита. Червячная передача используется для точное прицеливание. Для установления предварительного прицеливания необходимо произвести некоторое усилие повернуть теодолит, преодолев тормозное усилие волнистой пружины.Хороший аспект решения — более быстрое нацеливание. Насколько приложены усилия для поворота теодолита значительны, ножные винты и штатив стабильность должна соответствовать высоким требованиям (рис. 3.36).

Рисунок 3.35 Бесконечный касательный винт.

Рисунок 3.36 Причины ошибок по горизонтали.

Если погрешность составляет от 10 ″ до 60 ″, возникают ошибки при измерении по горизонтали. углов, мы должны проверить регулировочные винты и штатив. При необходимости мы следует их отрегулировать.Обязательно их нужно проверять при использовании любого теодолита; однако именно теодолиты с бесконечными прицельными винтами особенно чувствителен к этим ошибкам.

3.5.5 Теодолитовые отвесы

Чтобы установить теодолит точно над точкой отсчета, в современных раз применяем встроенные оптические и лазерные отвесы. Оптический центрир — это Телескоп Кеплер снабжен внутренней фокусирующей линзой (рис. 3.37). Прямое изображение достигается за счет прямоугольная кровельная призма, которая также направляет оптическую ось отвеса по вертикали вниз.Втулка вертикальной оси теодолита полая. Отвес оптический увеличение системы обычно составляет около трех раз. Прицельная сетка телескопа совмещен с вертикальной осью теодолита с четырьмя регулировочными винтами.

Рисунок 3.37 Теодолит оптический центрир.

Повышенная точность вертикальной оси теодолита с отвесом ось, оценивается следующим образом (см. рис. 3.38). Ставим штатив с теодолитом на ровную поверхность и отмечаем точку A с помощью отвеса.В настоящее время мы не платим внимание к положению пузырей. Затем поворачиваем теодолит на 180 °. и отметьте точку B . Если мы разделим расстояние AB , получаем точку C , которая находится на вертикальная ось теодолита. Затем мы должны совместить сетку с точкой C , отрегулировав винты сетки нитей. Опять же, теперь мы вращаем прибор на 180 ° и проверьте, Прицельная сетка удалена с точки C . Если да, то мы должны заполнить еще раз отрегулировать шаги.

Рисунок 3.38 Проверка теодолитового отвеса.

Оптические центриры такого типа могут быть легко преобразованы для использования в лазере (рис. 3.39). Производители устанавливают лазерный модуль вместо сетки и окуляра. Проверка и регулировка выполняется так же, как и оптический центрир. В этом корпус, регулировочные винты снимают корпус лазерного модуля, а не сетка.

Рисунок 3.39 Теодолитовый лазерный центрир.

В наши дни оптические центриры в основном встроены в теодолиты и редко находятся на трегере.Оптические центриры, встроенные в трегеры, более удобны. типичен для теодолитов низкой точности. Трудно отрегулировать отвес, встроен в трегер. Часто рекомендуется регулировать отвес, положив теодолит боком на край стола, а затем повернув сам трегер на 180 °. Точки отмечены на картоне, установленном на высоте 1,5 м. расстояние. Мы не рекомендуем такую регулировку для теодолита, так как это сложно закрепить его как следует на краю стола.Мы рискуем уронить инструмент. Лучше использовать другие аксессуары, например призму. держатель отражателя или метка для измерения угла.

Мы также можем отрегулировать этот отвес, сняв трегер на 120 °. Мы установите теодолит на штатив, а затем правильно установите горизонтальное положение. Затем очерчиваем контур трегера на основании штатива. Теперь отметим точки согласно визирной сетке отвеса на картон, который помещается под штатив. Теперь немного ослабляем крепежный винт и поверните трегер на 120 °.Затем аккуратно совмещаем трегер с контуром на основании штатива. Опять устанавливаем горизонтальный аспект теодолита и отметьте вторую точку на картоне. Мы используем та же процедура, чтобы получить третий балл. После этого мы находим треугольник по центру и наложите на него сетку, отрегулировав регулировку винты.

Лазерные отвесы, встроенные в вертикальную ось теодолита, считаются самые актуальные и точные (рис. 3.40). Здесь мы видим, что он очень хорошо защищен и не требует корректирование.Совпадение вертикальной оси теодолита и лазера балка гарантированы производителем.

Рисунок 3.40 Лазерный теодолитовый центрир производства Leica.

Библиография

Андерегг, Дж. С. 1966. Энкодеры вала. Патент США 3244895, поданный 26 июля 2962 г. и выданный 5 апреля, г. 1966 г.

Глимм, А. 2006. Метод определения наклона и аппарат. Патент США 2006/0170908 A1. подана 10 января 2005 г. и выдана 3 августа 2006 г.

Годо, Э., Т. Маэдзава , а также М. Сайто . 1999. Лазер теодолит. Патент США 5,905,592 подан. 28 августа 1997 г., выдано 18 мая 1999 г.

Хори, Н. а также Т. Йокура . 1986. Определение угла наклона. устройство. Патент США 4628612 подан. 1 октября 1985 г., выпущен 16 декабря 1986 г.

Имаидзуми, Ю. 1994. Измерение угла поворота. аппарат. Патент США 5,301,434 подано в декабре 17 апреля 1992 г. 12, 1994.

Исикава, Ю. а также М. Танака . 1984. Оптическая система теодолит. Патент США 4445777 подан. 17 января 1983 г., выпущено 1 мая 1984 г.

Кумагаи, К. 2004. Абсолютный энкодер. Патент США 6,677,863 B2, поданный 3 апреля 2002 г., выдан в январе. 13, 2004.

Ларсен, Х. 1944. Теодолит. Патент США 2363877 подан 11 февраля 1943 г. и выпущен. 28 ноября 1944 г.

Лейтц, А. 1902. Транзит. Патент США 715823 подан 21 мая 1901 г. и выдан 16 декабря 1902 г.

Лей, К. Х. 1915. Регулировочное приспособление для теодолит. Патент США 1 145075 подан. 16 марта 1915 г., выпущен 6 июля 1915 г.

Липпунер, Х.2006. Датчик наклона. Патент США 2006/0005407 A1 подан 12 июля 2005 г. и выдан. 12 января 2006 г.

Мацумото, Т. а также К. О нет . 1996. Абсолютный энкодер, имеющий Абсолютный образец и постепенная градуировка образца с фазой контроль. Патент США 5,563,408 подан. 27 октября 1994 г., выпущено 8 октября 1996 г.

Охиши, М. 2001. Устройство определения наклона. Патент США 6 248 989 B1 подан. апреля 28 июня 1998 г., опубликовано в июне 19, 2001.

Охтомо, Ф. а также К. Кимура . 1984. Аппаратура для измерения. длина или угол.Патент США 4484816 подана 20 июля 1983 г. и выпущена 27 ноября 1984 г.

Питер, Дж. а также Э. Коой . 1980. Тангенциальный винт из теодолита. система. Патент США 4,202,110 подан в мае. 18, 1979, и выпущен 13 мая 1980 года.

Савагути, С. 2003. Лазерное центрирующее устройство. Патент США 2003/0177652 A1, поданный 22 января 2003 г., и выдан 25 сентября 2003 г.

Шимура, К. 1992. Детектор угла наклона. Патент США 5,101,570 подан 14 июля 1989 г. и выдан. 7 апреля 1992 г.

Уайлд, Х.Угломер. Патент США 2221317, поданный 26 января 1938 г. и выданный 12 ноября, г. 1940 г.

Вингейт, С.А. Фотоэлектрический датчик угла вала. Патент США 3187187 подан 24 января 1962 г. и выдан 1 июня. 1965 г.

Что такое теодолит? Использование теодолита при съемке

Для более точных измерений нам может понадобиться теодолит. Этот инструмент действительно нужен для строительных работ. В области гражданского строительства это необходимо рабочим для измерения всех работ, которые могут быть выполнены надлежащим образом.Итак, теперь у вас возник вопрос — что это такое и зачем рабочим это нужно использовать при строительных работах?

Теодолит — это измерительный инструмент, используемый при геодезии для определения горизонтальных и вертикальных углов с помощью крошечного невысокого телескопа, который может перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Это электронная машина, похожая на крошечный телескоп. Он широко используется для измерения вертикальных и горизонтальных углов для функций масштабирования и в жилищной промышленности.Точность измерения этих углов составляет от 5 минут до 0,1 секунды. Он используется в сетях триангуляции.

Теодолиты используются везде, от строительных площадок до основных дорог. Он измеряет углы, используя старинные принципы чистой математики, и помогает геодезистам определять точное местоположение.

Рисунок: Теодолит. Источник: army.mil

Теодолит используется во многих целях, но в основном он используется для измерения углов, масштабирования точек строительных работ.Например, для определения точек шоссе используются теодолиты возвышающихся краев огромных зданий. В зависимости от характера работы и требуемой точности теодолит дает более изогнутые показания, используя парадоксальные грани и колебания или различные положения для идеальной съемки.

Ниже приведены основные области применения теодолита:

Измерение горизонтальных и вертикальных углов
Определение точек на линии
Определение разницы в уровне
Продление геодезических линий
Ранговые кривые
Разметка оценок
геодезия

Теодолит помогает нам в инженерной сфере.Этот инструмент играет важную роль в измерении горизонтальных углов, вертикальных углов, пеленга и т. Д. Чтобы использовать теодолит, необходимо знать о частях теодолита, типах теодолита и о том, для чего он разумно используется в полевых условиях.

Важные детали и работа цифрового теодолита

🕑 Время чтения: 1 минута

Теодолит — это прибор, используемый для определения относительного положения точек на земной поверхности путем измерения горизонтального и вертикального углов.Теодолиты могут быть как цифрового, так и нецифрового типа. Цифровые теодолиты более удобны и точны, поскольку они обеспечивают цифровые показания вместо считывания непосредственно с традиционного градуированного круга.

В этой статье объясняются детали, принцип работы и особенности цифровых теодолитов, используемых при геодезии.

Детали цифрового теодолита

Цифровой теодолит состоит из телескопа, установленного на основании, как показано на Рисунке 1 ниже. Прицел в верхней части телескопа используется для выравнивания цели.Цель становится ясной с помощью ручки фокусировки на приборе. Окуляр телескопа используется для поиска цели. Линза объектива находится на противоположной стороне телескопа, используемого для прицеливания и увеличения цели по мере необходимости.

Рисунок 1: Части цифрового теодолита

Части цифрового теодолита в основном аналогичны нецифровому теодолиту, за исключением наличия жидкокристаллического дисплея (ЖКД), который показывает показания цели в фокусе. Система индикации также имеет рабочие клавиши для изменения настроек устройства .

Как и части нецифрового теодолита, выравнивание выполняется с помощью оптических отвесов или отвесов, а также спиртового или пузырькового уровня.

Работа цифрового теодолита

Теодолит сначала устанавливают вертикально над точкой съемки с помощью отвеса или оптического центрира. Позже прибор делают горизонтально с помощью внутренних спиртовых уровней. После завершения процесса нивелирования телескоп используется для фокусировки на цели, и соответствующие горизонтальные и вертикальные углы отображаются на экране.

Типичная съемка теодолита выполняется следующим образом:

Отметьте станцию на земле с помощью кола или геодезической иглы, над которой планируется разместить теодолит.
Установите штатив над станцией. Высота штатива регулируется таким образом, чтобы инструмент оставался на уровне глаз. Отцентрованное отверстие монтажной пластины должно находиться над точкой станции.
Установите теодолит на штатив и прикрутите его с помощью монтажной ручки.
Измеряется разница высот между землей и прибором. Эта высота используется в качестве ориентира для других станций.
Теодолит выравнивается путем регулировки ножек штатива и регулировочных ручек.
К нижней части теодолита можно привязать отвес или вертикальный отвес, чтобы отрегулировать уровень. Отвес должен оставаться над станционным гвоздем.
После выравнивания через зрительную трубу наведите перекрестие на точку измерения. Ручки на боковой стороне теодолита используются для его фиксации и удержания цели в точке.
Горизонтальный и вертикальный углы цели считываются с ЖК-экрана.

Часто задаваемые вопросы

Каковы различные части цифрового теодолита?

Цифровой теодолит представляет собой телескоп, установленный на основании. Прицел в верхней части телескопа используется для выравнивания цели. Объект в фокусе становится четким с помощью ручки фокусировки. Окуляр телескопа используется для поиска цели. Линза объектива находится на противоположной стороне телескопа, используемого для прицеливания и увеличения цели по мере необходимости.Он состоит из ЖК-дисплея, который показывает показания цели в фокусе. Система отображения также имеет рабочие клавиши для работы с дисплеем.

Чем цифровой теодолит отличается от нецифрового теодолита?

Цифровые теодолиты более удобны, потому что цифровые показания можно снимать вместо считывания непосредственно с традиционного градуированного круга. Части цифрового теодолита в основном похожи на нецифровой теодолит, за исключением наличия ЖК-дисплея, который показывает показания сфокусированной цели.

Подробнее

Работа теодолита Вернье для измерения горизонтальных и вертикальных углов

ЦИФРОВАЯ МАШИНА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ

Детали теодолита и их функции для угловых измерений при съемке

Кратко объясните принцип работы электронного теодолита

Ответ:

Теодолит работает, комбинируя оптические центриры (или отвесы), спиртовой уровень (пузырьковый уровень) и градуированные круги для определения вертикального и горизонтального углов при съемке.Оптический центрир обеспечивает размещение теодолита как можно ближе к вертикали над точкой съемки. Внутренний спиртовой уровень гарантирует, что устройство выровнено до горизонта. Градуированные круги, один вертикальный и один горизонтальный, позволяют пользователю фактически определять углы.

Как использовать теодолит

Теодолит от Johnson Level

Отметьте точку, в которой будет установлен теодолит, с помощью гвоздя геодезиста или кола.Эта точка является основой для измерения углов и расстояний.

Установите штатив. Убедитесь, что высота штатива позволяет инструменту (теодолиту) находиться на уровне глаз. Отцентрованное отверстие монтажной пластины должно находиться над гвоздем или колом.

Забейте ножки штатива в землю, используя кронштейны по бокам каждой ножки.

Установите теодолит, поместив его на штатив, и прикрутите его с помощью монтажной ручки.

Измерьте высоту между землей и инструментом. Это будет ссылка на другие станции.

Выровняйте теодолит, отрегулировав ножки штатива и используя уровень «яблочко». Вы можете сделать небольшую настройку с помощью регуляторов уровня, чтобы добиться нужного результата.

Отрегулируйте маленький прицел (вертикальный центрир), расположенный на дне теодолита. Вертикальный центрир позволяет гарантировать, что инструмент остается над гвоздем или колом.Отрегулируйте отвес, используя ручки внизу.

Наведите перекрестие основного прицела на точку измерения. Используйте фиксирующие ручки сбоку теодолита, чтобы держать его нацеленным на острие. Запишите горизонтальный и вертикальный углы с помощью телескопа, находящегося на стороне теодолита.

Теодолит — AWF-Wiki

Принцип действия

Теодолит используется для измерения вертикальных и горизонтальных углов. Основными частями являются горизонтальный и вертикальный круги, масштабированные в углах.Он регулярно устанавливается на штатив и имеет несколько уровней для регулировки теодолита в полевых условиях.

Теодолит с устройством для оптического измерения расстояний называется тахиметром . Более современные тахеометры, оснащенные приборами для измерения электрического расстояния, называются тахеометрами и .

Эскиз теодолита с цифрами, обозначающими функциональные части. 1: Вертикальный круг. 2: Чтение по вертикальному кругу. 3: Ось уровня духа. 4: Уровень «Бычий глаз». 5: Отвес. 6: Фиксирующий винт. 7: Штатив. 8: Зажимы. 9: Горизонтальный круг. 10: Чтение по горизонтальному кругу. 11: Горизонтальная ось (ось наклона). 12: Зажим. 13: Телескоп. 14: Вертикальная ось.

Цепи измерительные многоугольные

Выбор точек (вершин) многоугольной цепи зависит от цели измерения.В большинстве случаев вы будете следовать курсом дорог и троп. Отдельные сегменты должны быть расположены таким образом, чтобы можно было легко соединить другие объекты. Сегменты линии должны быть относительно длинными, чтобы обеспечить низкое распространение ошибок — не менее 50 метров и, при нормальных обстоятельствах, не более 200–300 метров ^[1].

Чтобы оценить абсолютное положение многоугольной цепи, она должна быть связана с тригонометрической вершиной, находящейся рядом с ней. Как правило, близкие вершины должны быть частью многоугольной цепи.

В поле процедура выглядит следующим образом: Отдельные вершины должны быть отмечены перпендикулярными стержнями для измерения дальности. Теодолит центрируется точно над соответствующей вершиной. Обе задачи должны выполняться с полным вниманием, чтобы минимизировать ошибки измерения угла.

От каждой вершины измеряется расстояние до предыдущей и до следующей вершины. Измерение расстояния выполняется дважды, второе измерение можно рассматривать как измерение безопасности. Среднее значение обоих измерений берется для наилучшего приближения к реальному расстоянию.Расстояние в основном определяется с помощью электронных средств измерения расстояния. Угол преломления между двумя расстояниями может быть получен из разницы между двумя показаниями горизонтального круга, полученными путем пеленга на предыдущую и следующую вершину.

Угол наклона определяется по вертикальному кругу. Все измеренные параметры заносятся в обзорный лист. Кроме того, все вершины нанесены на карту эскиза.

Если цепь многоугольников, измеренная с помощью теодолита, должна быть нанесена на карту, по крайней мере, в одной точке необходимо измерить направление (с помощью компаса), чтобы правильно вписать его в систему координат ^[1].

Метод полярных координат

Этот метод можно применять на четко обозначенной местности. Измерение проводится от одной фиксированной точки. Измеряются расстояние и угол преломления от точки. Таким образом, это в основном измерение полярных координат. Расстояние берутся тахиметрическим или электронным. Чтобы нарисовать полученные вершины на карте, должны быть доступны координаты как минимум двух точек.

Сегодня это стандартный метод для обширных измерений, поскольку измерение углов и расстояний в большинстве случаев может выполняться автоматически. ^[2].

Эскиз, отображающий принцип действия метода полярных координат.

Список литературы

↑ ^1.0 ^1.1 Kleinn, Dr. C. Skriptum zur Vorlesung „Einführung in die Vermessungslehre“ für Studierende der Forstwissenschaften. Георг Август Гёттингенский университет, 2009.
↑ Vermessungstechnik in der Berufsschule fuer Vermessungstechniker [1]

Журнал «Дайджест качества»

Кеннеди Смит

В метрологической лаборатории утилизации бесчисленное множество измерительных инструментов, один из самых распространенных являясь координатно-измерительной машиной.Другие, например, портативные калибры и машины для измерения круглости, убедитесь, что ваш измерения точны, а детали соответствуют спецификациям.

Но что происходит, когда нужно что-то измерить? большой, что он не помещается на машине, и с помощью ручной манометр был бы бесполезен? В этих случаях многие компании переходят на бесконтактную проверку.

Бесконтактный контроль крупных деталей широко используется в автомобильной и аэрокосмической промышленности, где найти очень большие детали, требующие измерения, такие как как крыло самолета или кузов автомобиля.Эти отрасли пришли к выводу, что наиболее разумным решением является использовать одно из многих бесконтактных устройств, способных измерять большие детали без потери времени и ресурсов.

Есть несколько устройств на выбор, когда дело доходит до для бесконтактного измерения крупных деталей. Что касается точности обеспокоен, многие из этих устройств сопоставимы, но есть и другие факторы, которые следует учитывать при выборе правильного система, а именно стоимость измерения, скорость и простота использования.

Фотограмметрия основана на технологии цифровых фотоаппаратов. Инструмент делает цифровое изображение цели и Первоначально использовался с пленочными фотоаппаратами для создания карт. «В течение последние 15 лет или около того, цифровые камеры сделали фотограмметрию более приспособлен к измерению крупных деталей », — говорит Гэри. Кард, менеджер по маркетингу Brown & Sharpe.

Фотограмметрия работает путем получения изображения цели и сравнивая его с чем-то, что могло бы дать ему относительный размер; критерий — примитивный пример. Пользователь ставит мерило где-нибудь на изображении и фиксирует относительную положение между целью и этим маркером.

Современные фотограмметрические системы используют два или более цифровых камеры для захвата массива светодиодов, встроенных в датчик.Компьютер использует расположение светодиодов для определения положение точки в пространстве.

Теодолиты используют оптические датчики и кодеры для отображения данных точек и запишите положение детали. Обычно они содержат электронную систему, способную триангулировать цели по отношению к детали, но этот тип системы не отсканируйте деталь.Теодолиты — хороший выбор, когда точность вызывает больше беспокойства, чем скорость.

Принцип теодолита аналогичен принципу лазерного трекера тем, что он использует моторизованные устройства для развернуть горизонтальные и вертикальные показания, угол показания, и показания расстояния от луча, который он излучает.

Уолтер Петтигрю из Carl Zeiss IMT Corp.объясняет, как эта технология работает. «Допустим, у вас есть три оптические устройства, и вы наводите их все три в одну точку со стороны, — предлагает он. «Вы можете триангулировать и найдите эту функцию. Затем, если вы сосредоточитесь на другом особенность, вы можете связать расстояние между ними — намного как геодезисты на стройке. Вы сначала должны установить три местоположения и определить расстояния между их.С помощью базовой геометрии и тригонометрии вы можете рассчитать положение детали «.

Лазерные трекеры используют лазерный луч для сбора данных с световозвращающие мишени, расположенные на детали. Луч чувствует движение зеркальной цели и отслеживание ее местоположения. Точки данных обычно записываются около 1000 точек. в секунду. Чтобы вычислить информацию, лазер трекер использует лазерный интерферометр, два прецизионных энкодера и программное обеспечение.Преимущество использования лазерного трекера заключается в том, что он обеспечивает постоянную точность и повторяемость.

Например, лазерный трекер FARO имеет диапазон 70 м. Он излучает лазерный луч на сферически установленный ретрорефлектор. Обратный луч от SMR следует трекером. Трекер считывает расстояние и горизонтальность и вертикальные углы к цели 1000 раз в секунду.Программное обеспечение сообщает данные в координатах X, Y и Z. В лазерный трекер может использоваться с одной ручной целью или может «навести и выстрелить» в неограниченное количество фиксированных целей.

Лазерный трекер и лазерный сканер обладают высокой точностью, имеют большие рабочие диапазоны и используют лазеры. Есть однако есть некоторые четкие различия.Лазерный сканер полностью бесконтактный, тогда как трекер измеряет местоположение световозвращателя, контактирующего с деталью. Поскольку в трекере используются световозвращатели, есть некоторая ручная работа, связанная с перемещением их в разные места со стороны. Сканер же автоматизирован.

Когерентный лазерный радарный сканер

MetricVision — это пример.«Наш сканер очень похож на лазерный. трекер как считыватель азимута, высоты и дальности, но в отличие от трекера, мы можем автоматически перемещать его или программировать его можно измерить по всей поверхности », — объясняет Дэвид. Дозор, исполнительный директор MetricVision. «С помощью лазерного трекера вам нужен кто-нибудь с ретрорефлектором. Наша система автоматизированный; для этого не нужна совместная цель.”

Модель V200 компании

MetricVision распространяется в определенных продается как Leica LR200. Имеет очень большой диапазон. «Мы можем проводить измерения с точностью до десятые доли миллиметра на площади до 48 метров », говорит Николас Блох, вице-президент по глобальному маркетингу и общение.

КИМ с шарнирно-сочлененной рамой, такие как FaroArm, подпадают под категория «бесконтактное измерение крупных деталей системы », а не потому, что они способны сканировать большая часть, но потому что они гибкие и портативные достаточно, чтобы обойти большую часть.

В области оптических КИМ Zeiss предлагает Eagle Eye. На обычной трехкоординатной КИМ есть еще трехосная манипулятор. На конце этого манипулятора находится лазерное сканирование. устройство. Другими словами, он бросает на поверхность луч лазера. части и измеряет все, что идет линия в контакте с.

«Одна из причин, по которой у нас есть сложный манипулятор на конце машины то, что это относительно важно, чтобы лазер находился перпендикулярно поверхности компонент », — объясняет Петтигрю.«Лазеры на КИМ существуют как минимум 20 лет, если не дольше. Что отличие здесь в том, что частота дискретизации и разрешение намного выше ». Потому что бывают моменты, когда контакт измерение является интегральным, система Eagle Eye разработана для переключения назад и вперед с контакта на бесконтактный.

Петтигрю предполагает, что лучший способ точного измерения что-то большое — часто совмещать контактное и бесконтактное измерение.»Иногда трудно читать все элементы функции с помощью бесконтактного измерения », он утверждает.

Главный фактор при выборе использования контакта или бесконтактность — это точность. «Конечно, размер — это важно. потому что некоторые вещи просто превышают размер, который может ручка, — говорит Кард.

Дэйв Дженест, директор по маркетингу компании Brown and Sharpe, отмечает еще один фактор.«Когда кусок большой с множеством поверхностей, это подталкивает вас к бесконтактной проверке, потому что может возьмите миллионы очков », — добавляет он. «Ты не хотите провести остаток своей жизни, измеряя каждую часть. Вы бы предпочли пойти по бесконтактному пути, если бы работа с несколькими поверхностями, а не с геометрическими элементами ».

Эксперты сходятся во мнении, что в целом бесконтактные системы не так точен, как контактные системы.Однако Brown & Исследования Шарпа показывают, что большая часть неконтактных системы измерения имеют аналогичную точность. «Мы смотрели на лазерном трекере, теодолитах, фотограмметрии и шарнирном руки, и все они, кажется, имеют одинаковый общий диапазон точность », — сообщает Card. «Например, для часть длиной 30 футов, вы бы куда-то попали в районе 0.От 002 до 0,005 дюйма, независимо от какой инструмент ты выберешь ».

Возникает вопрос: как узнать, какая система подходит тебе? Карточка говорит, что все сводится к тому, кто вы привыкли и сколько денег вы готовы потратить проводить. «Вы должны посмотреть, как часто вы будете использовать инструмент — каков будет срок окупаемости », — говорит карта.«Если стоимость оборудования составляет 200 000 долларов, вы должны быть в состоянии это оправдать. Подобная штука оборудования, которое могло бы делать примерно то же самое примерно такая же точность может стоить 100 000 долларов ».

Важно помнить о стоимости измерения. при инвестировании в бесконтактную систему. «Когда ты говоришь о стоимости системы, особенно в условиях ограниченных ресурсов окружающей среде, вам нужно подумать о стоимости измерения », говорит Марк Шадт, вице-президент по маркетингу и продажам компании MetricVision.«Другими словами, выясните, как часто вы воспользуетесь инструментом, прежде чем вкладывать слишком большие средства в том, что может оказаться в углу метрологии лаборатория. »

Некоторые эксперты предполагают, что внутренние системы глобального позиционирования со временем станет более распространенным. «Оно работает аналогично нашей машине серии K », — говорит Кард.»Это использует инфракрасный свет и приемники, поэтому у него есть передатчик и ресивер. Будет установлено несколько передатчиков. вокруг фабрики или комнаты, а приемники будет помещен либо на деталь, либо на переносной зонд. Соединение между передатчиком и приемником будет точно определить местоположение детали ».

Что касается фотограмметрии, новой технологии цифровых камер может сделать этот метод более удобным для пользователя.»Все вы нужно посетить ближайший магазин электроники и посмотреть на всех цифровых фотоаппаратах », — говорит Петтигрю. «В чем дешевле они становятся, тем точнее становятся; и больше они получат, тем лучше будут технологии ».

«Основные исследования и разработки, которые мы продвигаем все доступные нам ресурсы — это разработка алгоритмов », говорит Дэвид Дозор, главный операционный директор MetricVision.«Дыры, щель и флеш, и символьные линии — это то, что наши клиенты очень хотелось бы измерить прибором. Мы б нравится управлять сканером и лазерным радаром, чтобы собрать это данные без особого обострения ».

Кеннеди Смит — сотрудник отдела качества «Дайджест». редактор. Письма в редакцию по поводу этой статьи могут будет отправлено писем @ qualitydigest.com. Большая часть содержания этой статьи была предоставлена Гэри Кард, менеджер по маркетингу Brown & Sharpe.

Тахеометр

и его применение в геодезии

Прислал:

1. Введение

Тахеометр предназначен для измерения наклонных расстояний, горизонтальных и вертикальных углов и отметок при топографо-геодезических работах, тахометрических съемках, а также для решения прикладных геодезических задач.Результаты измерений могут быть записаны во внутреннюю память и переданы на интерфейс персонального компьютера.
Основные свойства — непревзойденный диапазон, скорость и точность измерений. Тахеометры разработаны с учетом максимального удобства работы пользователя. Для решения
предназначены высокопроизводительные электронные тахометры. Имеет широкий круг пользователей для решения промышленных задач.
Углы и расстояния измеряются от тахеометра до точек съемки, а координаты (X, Y и Z или северное, восточное и превышение) измеренных точек относительно положения тахеометра вычисляются с использованием тригонометрии и триангуляции.
Данные могут быть загружены с тахеометра в компьютер и прикладное программное обеспечение, используемое для вычисления результатов и создания карты области съемки.
Тахеометр — это электронный / оптический прибор, используемый в современной геодезии. Он также используется археологами для записи раскопок, а также полицией, следователями на месте преступления, частными реконструкторами несчастных случаев и страховыми компаниями для измерения мест. Тахеометр представляет собой электронный теодолит (транзит), интегрированный с электронным дальномером (EDM), а также внутреннее хранилище данных и / или внешний сборщик данных.
Целью любой съемки является подготовка карт, контрольные точки являются основным требованием для составления этих карт.
Существует несколько методов, таких как ход, триангуляция и т. Д., Для обеспечения этих контрольных точек.
Каким бы ни был метод предоставления контрольных точек, включается измерение двух объектов (расстояния и угла).
Опять же, расстояние можно измерить с помощью различных инструментов, таких как цепь , лента.
Линейный метчик.
Цепь Гюнтера (20м и 30м).
Стальная лента (20 м и 30 м).
Обратный кран.
Короткая база Хантера (80 м).
Электронные приборы для измерения расстояния, тахеометр и GPS.
Угол можно измерить с помощью ТЕОДОЛИТА.
После завершения измерения расстояния и угла выполняется вычисление для определения контрольных точек. Комбинация всех трех результатов дает мощный инструмент под названием TOTAL STATION .Таким образом, ТАХЕОМЕТР — это прибор, состоящий из следующих элементов:

i) Дальномер.
ii) Угловой прибор (теодолит).
iii) Простой микропроцессор.

1,2. Контрольно-измерительные приборы:

Он состоит из EDM, теодолита и микропроцессора, объединенных в один. Он также имеет карту памяти для хранения данных. Он также состоит из гнезда для аккумулятора, в котором находится аккумулятор. Полностью заряженный аккумулятор работает от 3 до 5 часов непрерывно.

Рисунок 1: Различные части тахеометра

1,3. Точность тахеометра:

Точность зависит от прибора и варьируется от прибора к прибору

1. Угловая точность варьируется от 1 ″ до 20 ″.

2. Точность определения расстояния зависит от двух факторов.

Инструментальная погрешность от

+ / — 10 мм до + / — 2 мм.

б) Ошибка из-за длины измерения.

Может быть от +/- 10 мм до +/- 2 мм на километр.

1 призма, 2,5–2,7 км2 призмы

Призмы 5-7 км3

10-12 кмNIKONОдна секунда + / — 2мм / км или 2ppmТрое количество призм удваивает расстояние LEICAOОдна секунда SOKKIAОдна секунда.

1.3.1. Точность и прецизионность

• Точность — это воспроизводимость измерения.

• Точность — это насколько близко измеренное положение находится к фактическому положению.

Измерение расстояния выполняется с помощью модулированного микроволнового или инфракрасного несущего сигнала, генерируемого небольшим твердотельным излучателем на оптическом пути прибора и отражаемого призменным отражателем или исследуемым объектом.Схема модуляции в возвращаемом сигнале считывается и интерпретируется бортовым компьютером тахеометра. Расстояние определяется путем излучения и приема нескольких частот и определения целого числа длин волн до цели для каждой частоты. Большинство тахеометров используют специально изготовленные стеклянные призматические отражатели Porro для сигнала EDM и могут измерять расстояния до нескольких километров. Безотражательные тахеометры могут измерять расстояние до любого достаточно светлого объекта до нескольких сотен метров.

Принцип:

Зная координаты положения инструмента и пеленг обратной станции, можно вычислить координаты любой другой точки.

1.3.2. Можно использовать тахеометр

Когда даются два очка.
Когда дана только одна координата. В этом случае координаты задней станции определяют любым подходящим методом.
Если координаты не указаны, в этом случае можно использовать произвольную систему координат.

Эти устройства, также называемые электронными тахометрами, могут автоматически измерять горизонтальные и вертикальные углы, а также наклонные расстояния с одной установки. На основе этих данных они могут мгновенно вычислять компоненты расстояния по горизонтали и вертикали, высоты и координаты и отображать результаты на ЖК-дисплее. Они также могут хранить данные на борту или во внешних сборщиках данных. Если в систему вводятся координаты занятой станции и опорный азимут, немедленно получаются координаты наблюдаемой точки.Эта информация может храниться непосредственно в автоматическом сборщике данных, исключая ручную запись. Эти инструменты имеют огромную ценность во всех типах геодезических работ. Электронные тахеометры предлагают множество преимуществ практически для всех типов съемки. Они используются для топографических, гидрографических, кадастровых, проектных и строительных изысканий.

1,4. Аксессуары для тахеометра

На выбор доступно около 40 различных моделей, и в настоящее время они являются доминирующим инструментом в геодезической съемке.

Компонент инструмента EDM, установленный в тахеометре, относительно невелик, но все же имеет диапазон расстояний, достаточный для большинства работ. Длина до 2 км может быть измерена с помощью одной призмы и до 6–7 км с помощью тройной призмы.

Угловое разрешение доступных тахеометров варьируется от полсекунды для точных инструментов, подходящих для контрольных съемок, до 20 дюймов для инструментов, созданных специально для разметки строительных объектов.

1.5. Функции, выполняемые тахеометрами

Электронные тахеометры
со своими микропроцессорами могут выполнять множество функций и вычислений в зависимости от того, как они запрограммированы. Возможности различаются в зависимости от инструмента, но некоторые стандартные вычисления включают:
Усреднение нескольких угловых и дистанционных измерений.
Коррекция расстояний, измеренных электронным способом, от постоянной призмы, атмосферного давления и температуры.
Внесение поправок на кривизну и рефракцию в высоту, определяемую тригонометрическим нивелированием.
Уменьшение наклонных расстояний до их горизонтальной и вертикальной составляющих.
Вычисление высот точек по компонентам вертикального расстояния (дополнено вводом с клавиатуры высот инструмента и отражателя).
Вычисление координат точек съемки по горизонтали и горизонтали.
Среднее значение нескольких угловых измерений.
Среднее значение нескольких расстояний измерений.
Вычисляет горизонтальных и вертикальных расстояний.
Поправки на температуру, давление и влажность.
Вычисляет обратных, полярных, обратных.
Вычисляет координат X, Y и Z .
1.6. Работа тахеометра
Поскольку тахеометр содержит хрупкие электронные компоненты, они не так прочны, как обычный теодолит. Их необходимо аккуратно упаковывать и транспортировать, обращаться с ними осторожно и аккуратно извлекать из ящиков.
Установка тахеометра над отметкой станции аналогична установке обычного теодолита. Сюда входит
Центровка
Нивелир
Удаление параллакса
Тахеометры
управляются с помощью записей, сделанных либо с их встроенных клавиатур, либо с клавиатуры портативных сборщиков данных. Подробности работы каждого отдельного тахеометра несколько различаются и поэтому здесь не описываются.
Точность, достигаемая с помощью тахеометра, в основном зависит от действий оператора. Тщательное центрирование и нивелирование инструмента.
Точное наведение на цели.
Средние значения нескольких угловых измерений, выполненных как в прямом, так и в обратном положениях
Периферийное оборудование, которое может повлиять на точность, включает
Трегеры
Централизованные оптические
Призма и
Полюса призмы
Трегеры должны обеспечивать плотное прилегание без проскальзывания. Неправильные оптические центриры приводят к ошибочной установке приборов над точкой измерения. Полюса призмы должны быть идеально вертикальными, и призма должна хорошо подходить к ним.Призмы следует часто проверять, чтобы определять их постоянные.
1,7. Тахеометр с дистанционным управлением (ROBOTIC)
Блок дистанционного позиционирования (RPU) позволяет управлять тахеометром на расстоянии
Роботизированные тахеометры
позволяют оператору управлять инструментом на расстоянии с помощью пульта дистанционного управления. Роботизированные системы предлагают измерения без использования рефлектора, превосходящие любой другой доступный инструмент — способная к точным измерениям, эта технология имеет огромные преимущества для каждого пользователя.Это устраняет необходимость в помощнике, так как оператор держит отражатель и управляет тахеометром из наблюдаемой точки. Блок дистанционного позиционирования, прикрепленный к призматической вехе, имеет встроенный телеметрический канал для связи с тахеометром. Даже человек рядом с тахеометром не нужен. Тахеометр автоматически перемещается и находит цель. Человек требуется на цели в разных местах съемки. Роботизированные тахеометры ускоряют геодезические работы и сокращают рабочую силу.Роботизированный тахеометр — это новейшая и самая совершенная система на рынке сегодня, которая может похвастаться новым современным дизайном, более быстрыми двигателями и безотражательным диапазоном 2000 метров. Доступен с точностью до 1, 3 и 5 секунд, вы можете выбрать инструмент, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям.
1.7.1. Особенности включают:
Инновационная конструкция системы без кабелей.
Новый RC-3 с улучшенной технологией отслеживания XTRAC ™ Quick-Lock.
Самая передовая, самая длинная и самая мощная из имеющихся технологий без отражателя.
Полноцветный графический интерфейс прибора и полевого контроллера Windows Mobile.
Легче, чем у конкурентов.
1,8. Приложения тахеометра
Имеется много других возможностей, тахеометр может использоваться для следующих целей.
Детальное обследование, т.е. сбор данных.
Контрольное обследование (траверс).
Измерение высоты (Удалить измерение высоты — REM).
Фиксация недостающих столбов (или) Разбивка (или) Разбивка.
Резекция.
Расчет площадей и т. Д.
Дистанционное измерение расстояния (RDM) или измерение недостающей линии (MLM).
1.8.1. Опция сбора данных
Измерения могут храниться «на борту» всех тахеометров. Доступны два варианта:
.
Данные могут храниться непосредственно в памяти микрокомпьютера, а затем загружаться на внешнее запоминающее устройство через соединения RS-232.
Второй вариант — это съемная карта памяти. Когда одна карта заполнена, ее можно удалить, а другую карту можно быстро установить.
1.8.2. Детальное исследование
Учитывая две точки, координаты которых известны, тахеометр можно использовать для получения координат различных других точек на основе этих двух координат. Следует позаботиться о том, чтобы новые точки обзора были тщательно закодированы. Карту местности можно получить после скачивания и обработки.
1.8.3. Контрольный обзор / ход:
Аналогичен любому типу EDM Traverse.
Определение траверсы: —
Траверс — это метод контрольной съемки при обеспечении горизонтального и вертикального контроля вдоль заранее определенного маршрута посредством создания серии соединенных линий, соединяющих станции хода.
1.8.4. Траверс:
В траверсе несколько связанных геодезических линий образуют основу съёмки.
Направление и длина геодезических линий измеряются с помощью углового измерителя (Теодолит) и дальномера (ленты, цепи, EDM, GPS и т. Д.).
Рисунок 1: Траверса
1.8.5. Классификация хода (на основе точности и используемого инструмента):
По точности
Первичная траверса: точность 1: 50 000 (Инструмент: Т3 и инварная проволока)
Вторичный ход: точность 1: 20 000 (прибор: T3 и EDM)
Третичный ход: точность 1: 1000 (прибор: T2 и цепь)
1: 2000 (Инструмент: T2 и стальной браслет)
На основе используемого инструмента
Цепная траверса
Траверса EDM
Траверса-плоскость
1.8.6. Классификация траверса:
Открытый ход: Начинается с известной контрольной точки и заканчивается в неизвестной точке.
Рисунок 2: Открытая траверса
Замкнутый ход: Начинается и заканчивается в известных контрольных точках.
Рисунок 3: Закрытая траверса
Перемещение по замкнутому контуру: Начинается и заканчивается в известных контрольных точках.
Рисунок 4: Траверса замкнутого контура
1.8.7. Применение траверсы
Предоставление контрольных точек для крупномасштабных съемок.
Пограничные исследования
Точная фиксация маршрута реки, дороги, канала.
Обзоры проекта.
Обзоры выравнивания и многое другое.
Истинный Север, т.е. линия меридиана
Сетка Северная линия
Магнитная линия Севера
Любая произвольная опорная линия.
1.8.8. Ориентир может быть:
Азимут:
Азимут любой линии съемки или отрезка траверса — это угол по часовой стрелке от истинного севера.
Подшипник сетки:
Пеленг по координатной сетке любой линии съемки или отрезка траверса — это угол по часовой стрелке от севера по сетке.
Магнитный подшипник:
Магнитный пеленг любой линии съемки или отрезка траверса — это угол по часовой стрелке от магнитного севера.
1.8.9. Азимут и пеленг сетки:
Азимут может быть получен путем астрономических наблюдений.
Азимут можно вычислить по широте и долготе (сферические координаты).
Пеленг по сетке
может быть получен путем астрономических наблюдений с применением конвергенции.
Пеленг сетки можно рассчитать по координатам сетки.
Рисунок 5: Азимут и пеленг
1.9. Дистанционное измерение высоты (REM)
Процесс определения высоты объектов без фактического перехода на верхнюю часть объекта известен как дистанционное измерение высоты (REM) i.е., тахеометр, расположенный на расстоянии (вдали) от объекта, используется для измерения высот.
Рисунок 6: Удаленное измерение высоты
Метод: Призма удерживается у основания объекта. Направьте телескоп на призму и измерьте наклонное расстояние «d», затем наклоните телескоп вверх до кончика объекта. Высота объекта отображается от нижней части призмы в зависимости от инструмента.
Эта функция позволяет измерить высоту точки, в которой призму нельзя установить напрямую.Измерение проводится по отвесу, а высота постоянно отображается.
Дистанционное измерение высоты:
Рисунок 7: Удаленное измерение высоты
1.9.1. Дистанционное измерение расстояния (RDM) или измерение недостающей линии (MLM):
Процесс определения расстояния между двумя точками A и B (которые не видны друг с другом) от другой точки «I» (положение инструмента) известен как RDM.
Этот метод очень полезен для определения расстояний между двумя точками, между которыми есть препятствие. Бывает двух типов:
Рисунок 8: Дистанционное измерение расстояния
Расстояния могут быть получены либо в непрерывном режиме , т. Е. AB, BC, CD, DE, EF и т. Д., Либо в радиальном режиме т. Е. AB, AC, AD, AE, AF и т. Д., Однако полевые процедуры одинаковы для обоих, только выбор операции варьируется. Это требуется, когда между линией съемки есть препятствия.
Рисунок 6: Измерение недостающей линии
1.9.2. Ремонт недостающих столбов (или) Разбивка (или) Разбивка:
Процесс фиксации отсутствующих столбов на земле с использованием их теоретических координат известен как РАЗБИВКА. Здесь требуются две другие известные координаты.
Процесс определения положения точек с известными координатами, например отсутствующие пограничные столбы.
Рисунок 7: Разбивка
1.9.3. Резекция:
Процесс определения координаты положения инструмента с использованием других контрольных точек (точек, координаты которых известны) известен как РАЗРЕЗ.
Рисунок 8: Обратная засечка
1.9.4. Расчет площади:
Площадь любой фигуры можно вычислить, просто задав координаты угла фигуры.
Расчет площади.
Процесс поиска площади замкнутой фигуры.
Рисунок 9: Расчет площади
1.9.5. Использование тахеометра
Тахеометр используется следующим образом:
Рудник
Кадастровая съемка
Инженерные изыскания
Крупномасштабное исследование
Обследование дорог / железных дорог / каналов
Некоторые тахеометры также имеют интерфейс GNSS , который сочетает в себе преимущества этих двух технологий (GNSS — прямая видимость между точками измерения не требуется; тахеометр — высокоточные измерения, особенно по вертикальной оси, по сравнению с GNSS) и уменьшают последствия недостатков каждой технологии (GNSS — низкая точность по вертикальной оси и низкая точность без длительных периодов наблюдения; тахеометр — требует наблюдения в прямой видимости и должен быть установлен над известной точкой или с прямой видимостью до 2 или более точек с известное место).
No related posts.

Устройство теодолита, разновидности, инструкция по измерениям + видео

Устройство теодолита – составные части и их назначение

Измерение углов теодолитом – изучаем марки приборов

Строение теодолита – требования перед началом работы

Как пользоваться теодолитом – осваиваем прибор

Как пользоваться теодолитом — пошаговая схема

Шаг 1: Шаг 1.

Шаг 2: Шаг 2. Ловим объект

Шаг 3: Шаг 3. Обработка результатов

Что это — теодолит? Основные части теодолита, принцип работы, применение

Подготовка к работе

Измерение углов

Сферы применения

Теодолит. устройство теодолита — презентация на Slide-Share.ru 🎓

Первый слайд презентации: ТЕМА: Теодолит.

Слайд 2: 1.Теодолит. Устройство теодолита

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({}); Слайд 6

Слайд 7: Устройство теодолитов

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Последний слайд презентации: ТЕМА: Теодолит.

Теодолиты электронные DJD2, DJD5, DJD10, DJD20

Применение

Подробное описание

Технические данные

Утвержденный тип

Комплект

Информация о поверке

Методы измерений

Рекомендации

1.1 Классификация теодолитов. Оптико-механические и электронные теодолиты. Приборы и технология угловых геодезических измерений

Похожие главы из других работ:

3.1.1 Теоретичні основи оптико-спектроскопічних досліджень

1.2 Применение теодолитов и проложение теодолитных ходов

5.3.3 Механические примеси

5. Устройство технических теодолитов

2. Исследования, поверки и юстировка теодолитов

3. Механические деформации деталей

1. Механические испытания горных пород

2.3.2 Механические характеристики

1. Поверки технических теодолитов и точных нивелиров. Компарирование мерных лент и рулеток.

1.2 Устройство и поверки теодолитов

2. Электронные тахеометры

1.6 Физико-механические свойства

3.1 Механические осадочные месторождения

Механические свойства минералов

4. Механические свойства грунтов.

Конструкция, принцип действия и возможности электронного тахеометра

Принцип работы и конструкция

Функционал электронного тахеометра

типы датчиков и принципы работы

Принцип действия электронного тахеометра

Классификация датчиков

Геодезические инструменты и технологии

3,1 Исторические прототипы современных теодолитов

3,2 Оптический теодолит

Таблица 3.1 Современные оптические теодолиты

3,3 Электронный теодолит

3,4 Основной принцип работы Теодолит

3.4.1 Основные топоры теодолита

3.4.1.1 Вертикальная ось теодолита

3.4.1.2 Горизонтальная ось теодолита

3.4.1.3 Коллимационная ось теодолита

3,5 Основные части теодолита

3.5.1 Измерительная система теодолита

3.5.1.1 Система измерения оптического теодолита

Слайд 6