A teodolit vízszintes és függőleges szögek meghatározására szolgáló mérőeszköz topográfiai felmérések , geodéziai és földmérési munkák, építőipar stb. során . A teodolit fő mérési mérőeszköze fok- és percosztású (vízszintes és függőleges) végtagok . A teodolit izzószálas távolságmérővel [1] távolságmérésre, iránytűvel pedig mágneses azimutok meghatározására használható .
A teodolit tervezés alternatív fejlesztése a giroteodolit, cinetheodolit és mérőállomás .
A teodolit már a középkor óta ismert, és az ókor óta ismert alidád és egy távcső kombinálásával jelent meg . A korai teodolitoknak korlátozott volt a függőleges körszögek tartománya. A teodolit modern kialakítása a 19. században alakult ki.
Szerkezetileg a teodolit a következő fő egységekből áll:
A teodolit vízszintes köre vízszintes szögek mérésére szolgál, és egy limbusból és egy alidádból áll .
A szár egy üvegkör, melynek ferde szélén automatikus osztógéppel egyenlő osztásokat alkalmazunk. A végtag felosztásának értékét ( két szomszédos ütés közötti ív nagyságát ) a digitalizáló fokozatú (ritkán jégeső) ütések határozzák meg. A végtagok az óramutató járásával megegyező irányban, 0-tól 360 fokig ( 0-400 gon ) digitalizálódnak. [2]
Az alidade szerepét speciális optikai rendszerek - olvasóeszközök - látják el. Az Alidada a tengelye körül forog a rögzített végtaghoz képest az eszköz felső részével együtt; ugyanakkor megváltozik a vízszintes kör mentén leolvasott érték. Ha rögzíti a szorítócsavart és leválasztja a tárcsát , akkor az alidade a tárcsával együtt forog, és a számláló nem változik.
A végtag fém burkolattal van lezárva, amely megvédi a sérülésektől, nedvességtől és portól.
A teodolit ellenőrzéseket olyan műveleteknek nevezzük, amelyek célja annak megállapítása, hogy a műszerre támasztott geometriai feltételek teljesülnek-e. A megsértett feltételek teljesítése érdekében korrekciót hajtanak végre, amelyet a műszer beállításának neveznek.
A vízszintes kör alidádája hengeres szintjének tengelyének merőlegesnek kell lennie az alidád forgástengelyéreEz a feltétel szükséges ahhoz, hogy a szerszám forgástengelye (alidade) a munkahelyzetbe kerüljön, azaz függőleges legyen a szögek mérésénél. A feltétel teljesülésének ellenőrzésére az alidád elforgatásával az ellenőrzött szint tengelyét bármely két emelőcsavar irányába állítjuk, és ezek egyidejű, különböző irányú elforgatásával a szintbuborékot nulla pontra hozzuk. az ampulla közepe), akkor a szinttengely vízszintes helyzetbe kerül. Forgassuk el az alidádot, és vele a szintet pontosan 180 fokkal.
Ha a szintbuborék nulla pontra állítása és az alidád 180°-os elforgatása után a szintbuborék a helyén marad, akkor a feltétel teljesül.
Egyéb ellenőrzések elvégzéséhez a készüléket munkahelyzetbe kell hozni.
A háló egyik szálának a függőleges síkban kell lennieEnnek az állapotnak az ellenőrzése és beállítása a műszertől 5-10 m-re elhelyezett függővezeték segítségével végezhető el. Ha a rács ellenőrzött menete nem esik egybe a cső látómezőjében lévő függővonal képével, akkor vegye le a kupakot, lazítsa meg kissé (kb. fél fordulattal) a szemlencse részt a testhez rögzítő négy csavart. és fordítsa el a rácsos szemlencserészt a kívánt helyzetbe. Rögzítse a csavarokat, és tegye fel a kupakot.
A beállítás után a rács második menetének vízszintesnek kell lennie. Ezt úgy ellenőrizheti, hogy ezt a menetet tetszőleges pontra irányítja, és az alidádot a célcsavarral azimutban forgatja ; a szálnak ezen a ponton kell maradnia. Ellenkező esetben a beállítást meg kell ismételni. A rács helyes beállítása után a jövőben az ellenőrzések megismétlésekor ezt nem lehet megismételni.
A látóvonalnak merőlegesnek kell lennie a távcső forgástengelyéreErre a feltételre azért van szükség, hogy amikor a cső a tengelye körül forog, az irányzó tengely síkot írjon le, és ne kúpos felületeket. A célsíkot kollimációnak is nevezik . A függőleges kör a csővel együtt forog a tengely körül. A csövet a KP helyzetéből a KL helyzetébe vagy fordítva át kell vinni a zeniten egy rögzített szárral, és szemmel 180°-kal el kell fordítani az alidádot, hogy a cső hegyes legyen. ugyanazon a tárgyon, annak különböző pozícióiban. Ugyanakkor a végtaghoz képest azon a helyen, ahol az 1. nóniusz található, most a 2. nóniusz átmérőjével ellentétes lesz, és az alidád elforgatása előtt az I. nóniusz mentén és utána a II. az alidade 180 ° -kal elforgatva azonosnak kell lennie. Ha az irányzék tengelye merőleges a távcső forgástengelyére, akkor amikor az SF-re és CL-re irányítjuk egy távoli pontra, amely megközelítőleg a teleszkóp forgástengelyének szintjén található, a rögzített vízszintes szár mentén, kapja meg az ív helyes leolvasását az I (SF-nél) és II-es (CL-nél) nóniuszokkal. Ha a látóvonal nem merőleges a cső forgástengelyére, és helytelen pozíciót foglal el az SF és CL során, akkor a vízszintes ág mentén leolvasott értékek a látóvonal szöggel történő elfordulásának megfelelő hibát tartalmaznak. kollimációs hibának nevezik. Ennek a szögnek a végtag vízszintes síkjára való vetülete a látótengely dőlésszögétől függően változik. Ezért az ellenőrzés végrehajtásakor a látóvonalnak a lehető legvízszintesebbnek kell lennie.
Beállítás: az egyik függőleges, például a felső, menethálós korrekciós csavar enyhén meglazításával mozgassa a hálót oldalsó korrekciós csavarokkal együtt, amíg a menetek metszéspontja egy vonalba nem kerül a megfigyelt képével. pont.
A beállítás után meg kell ismételni az ellenőrzést, és meg kell győződni a feltétel teljesüléséről.
A teleszkóp forgástengelyének merőlegesnek kell lennie a műszer forgástengelyére (alidade)Ez a feltétel szükséges ahhoz, hogy a szerszám munkahelyzetbe hozatala után a kollimációs (irányító) sík függőleges legyen. Ennek a feltételnek a teljesülésének ellenőrzésére a szerszámot munkahelyzetbe hozzuk, és a menetrács metszéspontját egy magas és közeli (a szerszámtól 10-20 m távolságra lévő) pontra irányítjuk, amelyet valamilyen fénynél kiválasztottunk. fal. Az alidade elfordítása nélkül billentse le a csövet a lencsével a tengelyének körülbelül vízszintes helyzetébe, és jelölje meg ugyanazon a falon azt a pontot, ahová a menetek metszéspontja kivetül. Miután a csövet a zeniten átvezettük, a kör másik helyzetében a látótengely ismét ugyanabba a pontba irányul, és az előzőhöz hasonlóan a csövet megközelítőleg vízszintes helyzetbe döntve jelölje meg a pontot.
Ha mindkét pont egy ponton egybeesik, akkor a feltétel teljesül.
A szóban forgó feltétel teljesítését a gyár biztosítja, vagy a műhelyben gyártják, mivel a modern teodolitokban nincsenek megfelelő korrekciós csavarok.
A teodolit függőleges körének nullpontjának állandónak kell lennie [3]Az ellenőrzéshez a teodolitot kiegyenlítjük, és 2-3 alkalommal meghatározzuk a nulla helyét. A nullapont meghatározása magában foglalja a CL és FC ugyanazon a ponton történő megfigyelést. Minden egyes kiválasztott pontra mutatva leolvasás történik a teodolit függőleges köre mentén. Ha nincs kompenzátor, akkor a szintbuborékot először nulla pontra kell állítani, amikor a függőleges kör alidád. Ha a nullapont ingadozása nem haladja meg a körben a leolvasás kétszeres pontosságát, akkor feltételezhetjük, hogy az ellenőrzés folyamatban van, kivételes esetekben a tengelyek egyensúlyán keresztül további mérés történik.
Teodolitok típusai:
OT-02, OTB, OTS, TB-1, Theo-010, TE-B1, T1, T2 - nagy pontosságú
T5, OTSH, Theo-020, TE-C1, TT-4, OMT-30 , TT- 5, TTP, TN, TG-5, T15 - pontos
T30, Theo-120, TE-E4, TT-50, TOM, Te-5 - műszaki
T60, TM-1 - műszaki (jelenleg nem elérhető) ( kiképzési kézikönyvhez és a terület felderítéséhez használtak az expedíció során).
A T betű jelentése "teodolit", a következő számok pedig a négyzetes hibagyök értéke másodpercben, laboratóriumi egy lépésben mérve. Az elmúlt években gyártott teodolit megnevezése így nézhet ki: 2T30MKP. Ebben az esetben az első számjegy a módosítási számot jelöli ("generáció").
M - bányamérési változat (bányákban vagy alagutakban végzett munkákhoz; mennyezetre rögzíthető és állvány nélkül használható , emellett a bányamérő teodolitban az irányzócső látómezőjében van egy skála a vízszintes cső megfigyelésére kilengések koordináták átvitele során a felszínről a bányába).
K - a szinteket helyettesítő kompenzátor jelenléte.
П - közvetlen látótávolság, azaz a teodolit látótávolság elfordító rendszerrel rendelkezik a közvetlen (nem fordított) kép eléréséhez.
A - autokollimációs okulárral (autokollimáció);
E - elektronikus.
Korábban alkalmazott:
T - Mérőállomás (a műszer alkalmas (a készletben van egy szerelvény vagy eszköz) távolságok mérésére) [5]
G - Hegy [5]
ASHT – Aerological Pilot Balloon Theodolite [5]
Az ismétlődő teodolitok vagy optikai tengelyek speciális ismétlődő végtag- és alidád tengelyekkel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik, hogy a végtag az alidáddal együtt önállóan forogjon a saját tengelye körül külön-külön és/vagy együtt. Egy ilyen teodolit lehetővé teszi az alidád többszöri egymás utáni elforgatását a végtagon mért vízszintes szög értékének félreállításához (megismétléséhez), ami növeli a mérések pontosságát, és két, egymással átlósan ellentétes oldalon leolvasható. Az ilyen műszereket optikainak is nevezik, hogy megkülönböztessék őket a mechanikus teodolitoktól. A végtag üvegből készült. [5] [6]
A nem ismétlődő teodolitokban a végtagokat állvánnyal szorosan rögzítik, és az elfordítást és a különböző helyzetekben történő rögzítést rögzítőcsavarokkal vagy forgatóeszközzel végzik. Az ilyen teodolitokat "mechanikusnak" is nevezik. A végtag fémből készült. [5]
A fototeodolit vagy filmteodolit egyfajta teodolit, amelyet fotó- és/vagy filmkamerával és más optikai rendszerekkel kombinálnak. Geológiai objektumok és mesterséges szerkezetek szögreferenciájával történő pontos fényképezésre, valamint repülőgépek szögkoordinátáinak mérésére szolgál . Szerkezetileg lehet a teodolit optikai csatornától független, és arra mereven rögzített filmkamera, vagy egylencsés tükörreflexes kamera, melynek keresője a teodolit optikai csatorna szerepét tölti be. A korábban gyártott filmteodolitokat nagy formátumú, nagy felbontású fényképezőlapokra filmezték. Jelenleg film-, lemez- és digitális fototeodolitokat gyártanak. Ha egy objektumot két vagy több fototeodolittal fényképeznek le, akkor egy geodéziai bevágás segítségével hozzávetőleges adatokat kaphatunk az objektum méretéről, magasságáról és repülési sebességéről.
Teodolitok modelljeiA giroteodolit egy giroszkópos irányzék, amelyet alagutak , bányák , domborzati referenciák stb. orientálására terveztek. A giroteodolit az orientálható irány irányszögének meghatározására szolgál, és széles körben használják bányamérési, geodéziai, topográfiai és egyéb munkákban. A működési elv szerint a giroteodolit a girokompaszok típusába tartozik és tartozik . Számos giroteodolit séma készült a Foucault -féle giroiránytű elvén . A giroszkópos érzékeny elemen kívül a giroteodolit tartalmaz egy goniometrikus eszközt az érzékeny elem helyzetének leolvasására és az orientált irány irányszögének meghatározására. A goniometrikus eszköz egy fok- és percosztású számlapból áll, amely mereven kapcsolódik az alidádához. A megfigyelést egy tükörre vetített ütésen végezzük, amely egy érzékeny elemre van felszerelve. Ebben az esetben a teleszkóp irányvonala párhuzamos lesz a giroszkóp tengelyével . Az iránygiroteodolit segítségével orientált azimut ( csapágy ) meghatározása a teodolithoz tartozó skálán történik. Giroteodolittal történő megfigyeléskor minden mérés a megfigyelési pontban lévő függővonalra és a horizont síkjára vonatkozik. Ezért a giroszkóposan meghatározott irányszög megegyezik a csillagászati azimuttal. Általában tervezési okokból az olvasóeszközt egy vízszintes kör mentén helyezik el, amely bizonyos szöget zár be a giroszkóp forgórészének forgástengelyéhez képest. [7]
Gyro állomásLényegében ugyanaz a giroteodolit Foucault giroiránytűvel , amely elektronikus mérőállomásra épül.
A modern elektronikus teodolitokban a vízszintes és függőleges körök leolvasása általában kódolóval történik ( ang. encoder ). A teleszkóp magasságát és irányszögét jelző jeleket generálnak, amelyeket továbbítanak a mikroprocesszornak. A teleszkóp fókuszsíkjához CCD -érzékelőket adnak, amelyek lehetővé teszik az automatikus célzást és a cél maradék elmozdulásának automatikus mérését. Mindez a processzor beépített szoftverében valósul meg.
Sok modern teodolit integrált elektro-optikai távolságmérő eszközökkel van felszerelve, amelyek általában infravörös lézeren alapulnak. Lehetővé teszi a teljes háromdimenziós vektorok egy lépésben történő mérését a készülék által meghatározott poláris koordinátákban, amelyeket aztán számos vezérlőpont segítségével a területen már meglévő koordinátarendszerekké alakítanak át. Ezt a módszert reszekciós megoldásnak nevezik , és széles körben alkalmazzák térképészeti felmérésekben.
Az ilyen műszerek az önregisztráló mérőállomásoknak vagy a köznyelvben "mérőállomásoknak" nevezett "okos" teodolitok, amelyek elvégzik az összes szükséges szög- és távolságszámítást, az eredményeket vagy a nyers adatokat pedig külső processzorokra, például robusztus laptopokra, PDA-kra vagy programozható számológépekre töltik fel [8 ] .
MérőállomásEgyfajta elektronikus teodolit, amely egy elektronikus eszközzel van felszerelve a talajon lévő pontok koordinátáinak kiszámítására és tárolására, valamint az optikai nem ismétlődő ugatásokra, az automatikus számításokat végző mikroprocesszornak köszönhetően teljesen kiküszöböli a leolvasási és rögzítési hibákat. Az elektronikus teodolit lehetővé teszi a sötétben végzett munkát.
MérőállomásKiegészítő eszközökkel (távmérő, GPS-vevő, vezérlő (processzor és/vagy billentyűzet)) felszerelt elektronikus mérőállomás vagy optikai teodolit, külön elhelyezve a műszer törzsén kívül.
| Mérőműszerek | |
|---|---|
| Mikrométerek |
|