Что такое теодолит: Устройство теодолита, его принцип работы, основные виды.

Что такое теодолит | Статьи ООО «ПриборКомплект»

Содержание

Теодолит – это прибор, который используют в геодезии, строительстве, топографической съемке и других сферах. С его помощью можно определить параметры горизонтальных и вертикальных углов. Теодолит имеет интуитивно понятное управление и стоит недорого.

Что такое теодолит

Теодолит представляет собой устройство для замеров вертикальных и горизонтальных углов. Еще одно назначение прибора – вычисление расстояний и определение магнитных азимутов. Для этих целей используют буссоли и нитяные дальномеры.

При помощи современных устройств электронного типа специалисты определяют высоту сооружений, значения углов, проверяют разбивку осей строения, разбивают прямоугольные конструкции.

Особенности конструкции

Теодолит состоит из таких элементов:

• Алидада – это вращающаяся часть конструкции, место крепления системы отсчета устройства;
• Лимбы – кольца со шкалами, которые показывают градусы и минуты;
• Отвес – оптический или лазерный элемент для центрирования;
• Визирное устройство – это труба, которая включает наводящий и закрепительный болты;
• Трегер – подставка, оснащенная специальным уровнем для горизонтирования и винтами для подъема прибора;
• Микроскоп для считывания данных.

Некоторые модели дополнены другими приспособлениями: визирными маркерами, ориентиром-буссолем, специальными дальномерными насадками. Количество инструментов, которые входят в комплект, и их разновидности зависят от назначения прибора и сферы его применения. Существуют специализированные теодолиты для узкого круга задач. Среди них астрономический, гироскопический, маркшейдерский.

Классификация приборов

Разные устройства отличаются конструктивными особенностями, точностью и областью применения.

По степени точности приборы делятся на 3 вида:

• Высокоточные с погрешностью до 1,5”;
• Точные, погрешность которых находится в пределах 1,5-10”;
• Оптические с погрешностью 10” и более.

По принципу работы выделяют теодолиты:

• Оптические. Основаны на применении визирного устройства со шкалой на линзах. По этой шкале происходит ориентирование значений угла между заданными горизонтальными и вертикальными точками исследуемого объекта;
• Электронные. Такие приборы имеют систему датчиков и ЖК-дисплей. После установки измерительного устройства его выставляют по заданным точкам, чтобы измерить угол. Электронный теодолит определяет величину наклона автоматически и отображает ее в цифровом выражении на дисплее. Такие типы устройств значительно облегчают работу: оператору не надо считывать показания со шкалы как при использовании оптических приспособлений;
• Лазерные. Лазерный луч визуализирует линию на объекте. Специалист настраивает прибор так, чтобы лазерная линия проходила через две заданные точки. Угол наклона, по которому высвечивается луч, устройство вычисляет автоматически. Такие модели применяют только в условиях ограниченной дальности, которая определяется распространением лазерного луча. Обычно эти приборы используют в строительстве, при установке колонн, мостов.

По типу конструкции бывают такие теодолиты:

• Простой. Лимб движется, но не вращается одновременно с алидадой;
• Повторительный. Оснащен повторительной системой осей лимба и алидады, которая позволяет этим элементам двигаться вокруг своей оси одновременно и/или по отдельности. Это позволяет фиксировать на лимбе значение горизонтального угла несколько раз подряд, что повышает уровень точности замеров.

Производители предлагают приспособления, которые делают приборы универсальными. Это буссоли, комплекты визирных целей, центрировочные плиты, двухсторонние оптические центриры.

Применение и принцип действия устройства

Механический теодолит имеет простой принцип работы. Специалист устанавливает заданные точки и визуально определяет их через окуляр подзорной трубы. Затем он направляет визир на эти точки, в окуляре микроскопа с разметкой фиксируются вертикальный и горизонтальный углы.

Геодезист поочередно на каждую точку наводит трубу, измеряет углы и фиксирует данные в журнале. Эта последовательность применяется, если специалист использует оптическую модель. Параметры углов, которые вычисляет специалист, помогают работать более точно.

Электронные устройства исключают необходимость визуальной фиксации углов. Специальные датчики передают результаты на дисплей в автоматическом режиме. Параметры отображаются в цифровом виде и хранятся во встроенной памяти прибора. Электронный прибор исключает ошибки, которые связаны с неточным визуальным отсчетом при замерах углов.

Следует сказать о различии теодолита и нивелира. Теодолит, в отличие от нивелира, позволяет не только осуществлять горизонтальные вычисления разности высот, но и измерять углы в вертикальном направлении.

Как пользоваться теодолитом

• Шаг № 1. Наиболее точные данные можно получить, когда поверки и юстировки устройства проводятся регулярно. Кроме того, технические параметры требуют систематического контроля, поскольку работа строителей и геодезистов должна быть безошибочной;
• Шаг № 2. Работать можно только с проверенным теодолитом. Прибор закрепляют над точкой с заданными координатами. Для этого применяют штатив-треногу с центриром или нитяным отвесом. Затем используют уровни и наводящие винты, чтобы провести центрирование. В результате оборудование закрепляется в горизонтальном положении, а теодолит располагается точно над точкой отсчета;
• Шаг № 3. Визир навозят на заданную точку. При недостатке освещения применяют зеркало с подсветкой. Затем при помощи микроскопа снимают отсчеты горизонтального и вертикального углов.

Чтобы результаты измерений были более точными, процедуру неоднократно повторяют. Полученные значения являются основой для вычисления средних показателей горизонтальных и вертикальных углов.

Поверка теодолита

Оптический прибор нужно поверять раз в год, если он внесен в Государственный реестр СИ и эксплуатируется в области ГРОЕИ. Во время этой процедуры используют ряд метрологических испытаний, которые позволяют подтвердить точность, указанную в описании устройства конкретного вида.

В отличие от поверок, которые проводят в процессе применения теодолита в полевых условиях, метрологическую экспертизу оптического прибора осуществляют уполномоченные органы с соответствующей аккредитацией. Для проведения исследований они применяют специализированное оборудование. После окончания поверки выдают метрологическое свидетельство.

Нормативы метрологической поверки регламентирует методика, которая, согласно ГОСТ, включает следующие пункты:

• Визуальный осмотр на предмет внешних повреждений;
• Опробование;
• Эксплуатационные поверки с соответствующими юстировками, согласно ГКИНП 17-195-99;
• Определение среднеквадратической погрешности путем прямых измерений.

Главным метрологическим параметром оптического теодолита, который регламентируется нормами ГОСТ, является погрешность инструментов при проведении измерений углов. В лабораторных условиях поверку оборудования производят по специальной методике с применением установок, оснащенных автоколлимационной системой. Параметры погрешности определяют по итогам нескольких замеров эталонного угла.

Сейчас теодолит – важный прибор, которые используют в проектировании и строительстве. Это приспособление предназначено для специалистов разных профилей.

Что такое теодолит?

В современном мире, который находится в динамическом развитии, во всех областях науки и техники требуется проведение точных расчетов. Особенно это важно в геодезии. Для проведения измерений используют следующие виды геодезических инструментов:

• Устройства для нивелирования;
• Пассажные;
• Маркшейдерские;
• Радиоэлектронные.

Они широко применяются в различных сферах деятельности: в строительстве для монтажа, съёмки крупных и мелких планов, поверки правильности измерения углов, а также во время эксплуатации инженерных конструкций, при топографических и маркшейдерских съемках для разработки горных выработок.

Теодолит и его применение

Геодезия, как наука о Земле, появилась еще до нашей эры, а полностью сформировалась только в семнадцатом веке, благодаря научно-технической революции. Изобретённый одним из первых приборов, совместивших в себе угломер и зрительную трубу, получил название теодолит.

И, несмотря на то, что изобретен теодолит был несколько столетий тому назад, он все еще пользуется огромной популярностью среди инструментов, применяющихся для измерения горизонтальных и углов наклона.

Применяются теодолиты для геодезического мониторинга, в сфере геофизики и земельного кадастра, а также в прикладной геодезии и строительстве.

Теодолиты можно классифицировать на несколько типов:

• Электронные;
• Механические;
• Оптические.

Сегодня все чаще отдают предпочтение последним. Электронные теодолиты – это новейшее геодезическое оборудование. С ним можно легко научиться работать, и выполнять абсолютно все измерения без малейшей погрешности. Ведь это прибор, оснащенный специальными вычислительными устройствами и памятью. Благодаря этому можно быстро провести все измерения, ввести информацию, зарегистрировать ее и сохранить.

Как устроен электронный теодолит

Теодолит – это сложный и уникальный инструмент, состоящий из корпуса прибора с отсчетной системой, зрительной трубы с новейшей оптической системой и подставки с трегером горизонтирующей прибор. Его действие основано на действии силы тяжести. Маятниковый подвес оснащен призмой, которая стремиться вернуться в исходное положение при отклонении прибора. Такая компенсация позволяет проводить при помощи теодолита необходимое нивелирование.

Чем так уникален теодолит

Этот прибор отличается от всех других геодезических приборов точностью измерения и многофункциональностью. Например, при строительстве объекта для определения разницы в высоте нескольких точек используется нивелир. Это очень полезное и многофункциональное устройство. Теодолит способен не только измерить, но и произвести проверку точности не только горизонтальных, но и вертикальных углов.

Что делает его незаменимым при работах, где необходимо провести перпендикуляр по отношению к горизонту в топографических съемках, строительстве, прикладной геодезии.

Что такое теодолит | Global GPS Systems

Введение

Теодолит — это точный инструмент, который используется для измерения углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Это незаменимый инструмент для землеустроительных, строительных и инженерных работ, а также во многих других областях. В этой статье мы рассмотрим историю теодолита, его компоненты и особенности, а также то, как он используется в различных приложениях.

История теодолита

Теодолиты веками использовались для измерения углов и расстояний. Первый теодолит был изобретен в 16 веке голландским математиком и астрономом Геммой Фризиус. Это был простой инструмент, который состоял из компаса, установленного на треноге, с прицельным приспособлением, которое позволяло пользователю совмещать компас с удаленной точкой.

Со временем теодолит стал более совершенным и точным. В 18 веке английский математик и геодезист Джесси Рамсден усовершенствовал конструкцию теодолита, внедрив более точный метод измерения углов и более устойчивый штатив.

Компоненты и характеристики теодолитов

Современный теодолит обычно состоит из следующих компонентов:

• Подзорная труба: это основной компонент теодолита, используемый для наблюдения за удаленной точкой. Телескоп установлен на горизонтальной оси и вертикальной оси, что позволяет ему вращаться в обеих плоскостях.

• Компас: используется для совмещения теодолита с магнитным севером.

• Пузырьковый уровень: используется для проверки ровности теодолита и направленности зрительной трубы прямо вперед.

• Градуированный круг: используется для измерения углов в горизонтальной плоскости. Обычно она делится на градусы, минуты и секунды.

• Вертикальный круг: используется для измерения углов в вертикальной плоскости. Он также обычно делится на градусы, минуты и секунды.

• Штатив: используется для поддержки теодолита и обеспечения его устойчивости.

• Отвес: используется для обеспечения вертикального положения теодолита.

Применение теодолитов

Теодолиты используются во многих областях, включая:

• Геодезические работы: Теодолиты используются для измерения углов и расстояний с целью определения местоположения точек на земной поверхности.

  Эта информация используется для создания карт и определения границ собственности.

• Строительство: Теодолиты используются для обеспечения того, чтобы здания и другие сооружения были построены в соответствии с правильными спецификациями. Они используются для измерения углов и расстояний, чтобы убедиться, что здание ровное и прямоугольное.

• Инженерное дело: Теодолиты используются для измерения углов и расстояний с целью определения точного положения точек в пространстве. Эта информация используется для проектирования и строительства мостов, туннелей и других сооружений.

• Горное дело: Теодолиты используются для измерения углов и расстояний с целью определения местонахождения месторождений полезных ископаемых. Эта информация используется для планирования горных работ и картографирования подземных рудников.

• Фотография: Теодолиты используются для совмещения камер с объектом, чтобы гарантировать, что изображение ровное и что камера направлена ​​в правильном направлении.

Принадлежности для теодолитов: необходимые дополнения для повышения производительности

Теодолиты — это точные приборы, требующие надлежащего ухода и обслуживания для правильной работы. Наряду с регулярной калибровкой и очисткой к теодолитам также требуются различные аксессуары для повышения их производительности и продления срока службы. В этой статье мы обсудим некоторые основные аксессуары, необходимые для теодолитов, и то, как они могут повысить точность и эффективность ваших измерений.

Штативы и штативные головки

Штатив является важным аксессуаром для теодолита, поскольку он обеспечивает устойчивую основу для инструмента. Штативы изготавливаются из различных материалов, таких как алюминий или углеродное волокно, и могут быть отрегулированы на разную высоту для удобства пользователя. Головки штативов также доступны в различных конструкциях, например, с быстросъемными или зубчатыми, чтобы упростить выравнивание и регулировку инструмента.

Футляры и крышки

Теодолиты — это хрупкие инструменты, требующие защиты от пыли, влаги и ударов. Прочный переносной футляр или чехол помогут защитить прибор от повреждений при транспортировке или хранении. Чехлы и чехлы бывают разных размеров и из разных материалов, например из нейлона или кожи, для разных моделей теодолитов.

Батареи и зарядные устройства

Если вы используете цифровой теодолит, для его работы потребуются батареи. Важно иметь под рукой запасные аккумуляторы и зарядное устройство, чтобы прибор всегда был готов к работе. Некоторые теодолиты также поставляются со встроенной перезаряжаемой батареей, которую можно заряжать с помощью USB-кабеля.

Мишени и призмы

Мишени и призмы — это аксессуары, используемые для отражения лазерного луча от тахеометра или цифрового теодолита. Они бывают разных форм и размеров, например, круглые или треугольные, и могут использоваться для различных целей. Мишени используются для измерений на близких расстояниях, а призмы — для измерений на больших расстояниях.

Программное обеспечение и сборщики данных

Чтобы в полной мере воспользоваться функциями цифрового теодолита, вам может потребоваться специальное программное обеспечение и сборщики данных. Эти аксессуары можно использовать для удаленного управления прибором, хранения и анализа данных измерений и создания подробных отчетов. Программное обеспечение и коллекторы данных различаются по своим возможностям и функциям, и важно выбрать то, которое совместимо с вашим прибором и отвечает вашим конкретным потребностям.

В заключение отметим, что теодолиты — это точные приборы, требующие надлежащего ухода и обслуживания для правильной работы. Наряду с регулярной калибровкой и очисткой к теодолитам также требуются различные аксессуары для повышения их производительности и продления срока службы. Некоторыми из основных аксессуаров, необходимых для теодолитов, являются штативы, футляры, батареи, мишени, призмы, программное обеспечение и устройства сбора данных. Имея подходящие аксессуары, вы можете повысить точность и эффективность ваших измерений и обеспечить постоянную готовность вашего теодолита к использованию.

Тахеометры и теодолиты: понимание различий

Когда дело доходит до измерения углов и расстояний в сфере землеустройства, строительства и инженерии, обычно используются два инструмента: тахеометры и теодолиты. Хотя оба инструмента схожи по своим возможностям, они отличаются дизайном и функциональностью. В этой статье мы обсудим основные различия между тахеометрами и теодолитами, а также то, как правильно выбрать прибор для ваших нужд.

Конструкция и компоненты

Теодолиты — это прибор, предназначенный для измерения углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Обычно они состоят из телескопа, компаса, пузырькового уровня, градуированных кругов, вертикальных кругов, штатива и отвеса. Теодолиты управляются вручную и требуют, чтобы пользователь вручную вращал инструмент для проведения измерений.

Тахеометры, с другой стороны, являются более совершенным типом приборов, которые сочетают в себе возможности теодолита с возможностями электронного дальномера (EDM). Тахеометры оснащены электронным дальномером, который использует лазерный или инфракрасный луч для измерения расстояний. У них также есть бортовой компьютер, который позволяет управлять прибором дистанционно, используя устройство сбора данных или компьютер.

Функциональность

Ключевым отличием тахеометров от теодолитов является их функциональность. Теодолиты в основном используются для измерения углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, тогда как тахеометры могут измерять как углы, так и расстояния. Это делает тахеометры более универсальными и эффективными, чем теодолиты, поскольку они могут выполнять обе задачи с помощью одного прибора.

Еще одно существенное различие между тахеометрами и теодолитами заключается в том, как они проводят измерения. Теодолиты управляются вручную, что означает, что пользователь должен вручную вращать инструмент для проведения измерений. Это может занять много времени и может привести к ошибкам из-за человеческого фактора. С другой стороны, тахеометры могут управляться и управляться удаленно, что делает их более эффективными и точными.

Выбор правильного инструмента

При выборе между тахеометром и теодолитом важно учитывать конкретные потребности вашего проекта. Если вы в основном занимаетесь измерением углов и не нуждаетесь в возможности измерения расстояний, теодолит может быть лучшим вариантом. Однако, если вам нужно измерить как углы, так и расстояния, и требуется повышенная эффективность и точность тахеометра, то это будет лучшим вариантом.

Также важно учитывать бюджет и уровень технологий, которые вы хотите использовать. Тахеометры дороже теодолитов и требуют более передовых технологий и программного обеспечения. С другой стороны, теодолиты более доступны и просты в использовании.

В заключение отметим, что тахеометры и теодолиты являются важными инструментами для топографической съемки, строительства и проектирования. Хотя они имеют схожие возможности, они отличаются дизайном, функциональностью и стоимостью. Понимая основные различия между этими двумя инструментами, вы можете принять обоснованное решение о том, какой из них лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей.

Что такое тахеометр и как он работает?

Тахеометр представляет собой теодолит со встроенным дальномером, который может одновременно измерять углы и расстояния.

• В чем разница между теодолитом и тахеометром?

Теодолиты измеряют только горизонтальные и вертикальные углы. Иногда их называют тахиметрами, потому что мы можем вычислять расстояния, используя геометрически-тригонометрические расчеты, путем измерения углов через градуированный прицел. Теодолит может быть механическим или электронным. Тахеометр может измерять углы и расстояния в электронном виде и обрабатывать их тригонометрически, чтобы дать нам, как минимум, координаты положения в пространстве.

В настоящее время все электронные тахеометры оснащены электронным оптическим дальномером (EDM) и электронным угломером, так что можно считывать штрих-коды горизонтальной и вертикальной круговой шкалы, отображая значения углов и расстояний в цифровом виде. Горизонтальное расстояние, перепад высот и азимут рассчитываются автоматически.

Бывшие в употреблении тахеометры Leica Geosystems предназначены для определения положения и высоты точки или просто ее положения.

Для чего используется тахеометр?

• Обеспечение наклона стойки с высоты

Обеспечение наклона шеста с высоты или наведения на землю, а также обзор вертикальной линии конструкции можно точно выполнить с помощью одной лицевой стороны очка, поскольку при повороте он описывает полностью вертикальную плоскость. Для этого типа работ требуется выровненный подержанный тахеометр, чтобы уменьшить влияние наклона вертикальной оси.

• Геодезия

При построении плана этажа здания положение и высота точек определяются путем измерения углов и расстояний. Инструмент размещается в точке, относящейся к локальной системе координат. В целях ориентации вторая точка, которую легко различить, выбирается после ее наведения на горизонтальный круг, установленный на ноль.

• Разбивка

Для выравнивания конструкции полезно экстраполировать стороны за пределы котлована, определить профили границ, на которых ставятся колья. В процессе строительства к этим опорным точкам можно привязать веревки или тросы, чтобы обозначить положение стены.

 

• Автоматическое распознавание целей

Восстановленные тахеометры Leica Geosystems TCA оснащены системой распознавания объективов ATR. Распознавание ATR достигается быстро и легко. Благодаря этой технологии можно проводить измерения автоматически с помощью компьютера. Наиболее распространенным применением этой функции является точное управление направляющей строительной техники.

• Измерение недоступных расстояний (общее количество станций TCR от Leica Geosystems)

Бывшие в употреблении тахеометры TCR от Leica Geosystems имеют лазерный дальномер, для которого не требуется отражатель, который полезен при измерении границ, прокладке трубопроводов или при измерениях вдоль оврагов или баров.

Сколько существует типов тахеометров?

• Бывшие в употреблении ручные тахеометры измеряют среднюю и высокую точность. Они экономичны и помогут вам быстрее окупить первоначальные вложения.
• Подержанные роботизированные тахеометры: роботизация позволяет оптимизировать рабочую силу, поскольку для выполнения работы требуется только один человек.
• Подержанные мультистанции: высокопроизводительные тахеометры с функциями лазерного сканирования и технологии обработки изображений.

Сколько стоит тахеометр?

Бывшие в употреблении тахеометры Leica Geosystems могут стоить от 2 500 до 30 000 евро в зависимости от их характеристик, функциональных возможностей и передовых технологий.

Чтобы узнать больше о наших бывших в употреблении тахеометрах и получить консультацию по выбору модели, которая лучше всего подходит для ваших задач и проектов, вы можете обратиться к нашим торговым дилерам.