Теодолит устройство описание: Описание и назначение устройства теодолита: виды, основные части, применение

Содержание

Описание и назначение устройства теодолита: виды, основные части, применение

С точки зрения входящих в комплект частей, устройство теодолита простое. Трудности возникают в процессе настройки прибора. Дело это тонкое и требуют постоянные проверки. Однако в строительстве и проектировании прибор просто незаменим. Геодезисты знают об этом, мы же попробуем описать, так сказать, строение теодолита и его работу более популярным языком.

Основные части теодолита
Виды устройств
Маркировка
Требования перед работой
Использование теодолита
История приборов

Основные части теодолита

Приспособление позволяет с высокой точностью замерять углы в пространстве и работать в горизонтальной или вертикальной плоскости. Как правило, выбирается относительный метод, когда за основу принимается эталонный объект, а по нему уже отсчитывается искомый угол. Измерение таким способом известно с XIX века, но сегодняшние теодолиты — это усовершенствованные приспособления, которых существует несколько разновидностей

Шкала. Этот элемент, представленный горизонтально или вертикально расположенным кругом, показывает результат. Находится на подставке, имеющей регулировочные винты для управления главными узлами. Измеритель смотрит в окуляр, управляемый винтами, которые позволяют навести окуляр на объект и закрепить его, когда найдена контрольная точка.

Лимб и алидада. Части горизонтального круга, активно использующиеся при измерении горизонтальных углов.

Лимб — это стационарное стеклянное кольцо с делениями на 360°.
Алидада — элемент, вращающийся с примыкающей частью прибора и выставляющий отсчет.

Для фиксации отсчета и дальнейшего проведения измерений относительно него закрепляется специальный винт и отпускается лимб, корпус в этом случае останется неподвижным, двигаться же будут лимб и алидада.

Это и есть главные части теодолита. Но снимать показания помогают и другие устройства, с которыми тоже будет полезно познакомиться.

Степень горизонтальности установки теодолита контролируется с помощью цилиндрического уровня, а точку отсчета потерять не дает оптический центрир. Отсчеты снимаются по микроскопу, и это финальная стадия работы замерщика.

Виды устройств

Имеются следующие виды устройств:

Механические. Наиболее простой по конструкции и самый дешевый тип, однако у него и самая низкая точность, поэтому для серьезной работы он не подходит.
Электронные. Электронный теодолит удобен, потому что оснащен устройством для считывания и обработки результатов, геодезисту остается правильно выставить его, а остальное прибор сделает сам.
Оптические. Наиболее широкое распространение получил теодолит оптический. Он не производит расчеты, как электронный, но стоимость устройства и качество измерения привлекают.

Лазерные. Эти теодолиты самые дорогие, но и более совершенные устройства. Позволяют делать измерения с большой точностью и удобны в использовании, но приобретать их имеет смысл лишь для постоянных работ, где высоки требования к результату.

Два принципиально разных вида теодолитов отличаются по подвижности алидады и лимба. В повторительных типах данные элементы могут закреплять поочередно, а показания снимать методом последовательных повторений. Обыкновенные варианты этого не допускают, так как алидада с осью представляют в них единое неподвижное целое, и для каждого измерения требуется отдельная настройка.

Маркировка

Марка теодолита — это совокупность букв и цифр. В каждой есть связка литеры «Т» с какой-либо цифрой. Буква указывает на то, что прибор — теодолит, цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они больше, тем больше и погрешность.

Цифрой 1 маркируются высокоточные приборы.
Цифрами 2 и 5 маркируются точные теодолиты.
Цифрами 15 и 30 маркируются технические приборы.

Стоит цифра точности после литеры «Т», а если перед буквой есть другая цифра, она служит для обозначения поколения прибора или его модификации в категории марки.

Требования перед работой

Перед измерением углов теодолит проверяется. Нужно проверять специальную отметку или пломбу, а также периодически — геометрические параметры, так как ошибка в пару градусов со временем может привести к катастрофе!

Важна абсолютная вертикальность оси алидады и ее перпендикулярность цилиндрическому уровню.
Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна ей, не выполнив этого коллимационного условия, четкая система отсчета невозможна.
Оси трубы и алидады должны быть перпендикулярными.

Проверяем, насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости.

Использование теодолита

Приемов профессионального использования приборов много, и им учат на специальных курсах, здесь же приведем основные из них.

Установка теодолита. Первым шагом станет нахождение точки отсчета. На местности находим ровную поверхность, по которой центрируем прибор на подставке уровнями и зажимными винтами. В итоге положение прибора должно получиться строго горизонтальным.
Ловим объект. Визиром отыскиваем цель и точнее наводим винтами измерительную сетку, чтобы установить центр объекта. На это смотрим через окуляр, а если света недостаточно, улучшить ситуацию поможет специальное зеркальце (как в случае с микроскопом). После выставления центра окуляром фиксируется его значение.

Обработка результатов. Лучше сделать не одно, а несколько измерений. Новый отсчет рекомендуется на известную величину, к примеру, 90°. Если новые измерения отличаются от предыдущих на 90°, то результат можно фиксировать, если нет — производится еще пара подобных измерений с разным отсчетом и вычисляется среднее значение.

История приборов

Первые теодолиты в центре угломерного круга на острие иголки имели линейку, способную вращаться на этом острие свободно (подобно стрелке компаса). В линейке делались вырезы, в которых натягивались нити, служащие отсчетными индексами. Центр угломерного круга помещался в вершину измеряемого угла, где и закреплялся.

Поворачивая линейку, ее совмещали с первой стороной угла и по шкале круга брали отсчет N1. Потом линейку совмещали со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность N2 и N1 равнялась значению угла. Подвижную линейку назвали алидадой, а угломерный круг — лимбом. Совмещение линейки-алидады со сторонами угла осуществлялось с помощью примитивных визиров.

Современные теодолиты существенно отличаются от предшественников.

Совмещение алидады со сторонами угла производится с помощью зрительной трубы, которая может вращаться по высоте и азимуту.
Для отсчета по шкале лимба применяется отсчетное приспособление.
Конструкцию покрывает прочный металлический кожух.
Прочее.

Плавное вращение алидады и лимба обеспечивает система осей, а регулируются вращения наводящими и зажимными винтами.

Установки теодолита производятся с помощью специального штатива. Центр лимба с отвесной линией, которая проходит через вершину измеряемого угла, осуществляется оптическим центриром или нитяным отвесом.

Коллимационная плоскость образуется визирной осью окуляра при вращении зрительной трубы вокруг собственной оси. Стороны угла проектируются на лимб подвижной вертикальной плоскостью, называющейся коллимационной плоскостью. Плоскость эта образуется визирной осью зрительной трубы, когда труба вращается вокруг своей оси.

Визирной осью трубы (визирной линией) называется воображаемая линия, которая проходит через центр сетки нитей и оптический центр объектива трубы.

Теодолит – характеристики

Статья о теодолите, описание геодезического прибора, характеристики теодолита и несколько приемов работы с теодолитом.

Измерять вертикальные и горизонтальные углы можно прибором теодолит, устройство которого состоит из таких элементов:

• горизонтального круга, который, в свою очередь, включает в себя два независимых круга – алидады – отсчетного устройства;

• лимба с делениями и зрительной трубы, одним своим концом зафиксированной с вертикальным кругом и способной вращаться вокруг вертикальной оси.

Применение и его особенности

В основном теодолит применяется в геодезии, строительстве, астрономии. И даже появление оборудования, позволяющего получать максимально точные результаты не позволяет специалистам отказаться от его использования. Помощь теодолита, позволяющего получить довольно точные результаты, незаменима при разметке профилей дорожного полотна, контуров строений, расстояний между объектами и пространственных углов между ними. Иногда теодолиты используются в лесном хозяйстве, мелиорации. Особая роль отводится прибору при проведении оценки состояния старых строений: он позволяет выявить возможную деформацию строения, а также влияние на данный разрушительный процесс как веса здания, так и природный явлений.

Теодолит – один из первых приборов, с которым строители, а до них и геодезисты, приходят на строительную площадку. На начальной стадии ведения работ и возведения фундамента, он используется для определения рельефа, оценки его наклона. Именно при помощи теодолита гарантируется строгая вертикаль высотных конструкций.

Теодолиты незаменимы для выполнения расчетов и различных измерений при строительстве туннелей, шахт, мостов и т.д. Современные устройства с лазерным лучом могут использоваться даже в условиях слабой освещенности, позволяют в более краткие сроки провести целый комплекс самых разных измерений с высокой точностью результата.

Устройство и его характеристики

Цилиндрический уровень и верньеры теодолита используются для приведения оси алидады в вертикальное положение, в тоже время лимб устанавливается в горизонтальное. Всего в приборе используются два вида винтов: закрепительные или зажимные, наводящие или микрометренные. И именно для соединения неподвижный частей теодолита с подвижными и используются закрепительные винты. А наводящие винты обеспечивают плавное вращение скрепленным им частям прибора.

В теодолитах используются чаще всего астрономические зрительные трубки, с помощью которых получают перевернутое (или обратное) изображение. В приборах нового поколения на место им иногда приходят трубки прямого изображения – земные. Зрительная трубка характеризуется следующими параметрами:

• полем зрения;

• разрешающей способностью;

• увеличением;

• относительной яркостью.

Как проводятся измерения с использованием теодолита

За положение плоскостей и осей прибора отвечают уровни: круглый – для обычной установки, а цилиндрический, в виде стеклянной трубки в форме бочкообразного сосуда внутри, служит для точной. Для цилиндрического уровня используется такая характеристика как пузырек. Для цилиндрических уровней нормой является пузырек размером в треть трубки, при условии температуры окружающей среды 20°C. Для измерения длины пузырька используется шкала, нанесенная на уровень, одно деление которой составляет 2 мм.

Ноль пункт или середина уровня, не указывается, но его легко найти по симметрично расположенным штрихам шкалы в обе стороны от центра. Ноль пункт служит и для определения оси уровня: касательная, которая проходит через него по длине уровня и служит для этого. Совпадение с ноль-пунктом середины пузырька показывает горизонтальное положение теодолита, а если пузырек смещается на деление, наклоняется и ось уровня на соответствующий угол, величина которого является ценой деления. Следовательно, более точным является тот прибор, у которого цена деления уровня меньше.

Для отсчетов служат микроскопы (шкаловой или штриховой), а также оптический микрометр, но до начала отсчета определяется цена деления лимба.

Классификация, основные моменты

Несмотря на то что устройство теодолита принципиально не отличается друг от друга, они вполне поддаются классификации. За основу классификации принимаются следующие параметры:

• точность;

• конструктивные особенности;

• способы отсчетов по лимбу;

• предназначение.

По первому параметру, например, теодолиты бывают высокоточные, точные и технические, а по своей конструкции – простыми и повторительными. Повторительные теодолиты отличаются от простых следующей особенностью: возможностью совместного и/или раздельного вращения. Такая конструкция позволяет измерять угол неоднократно, методом откладывания на лимбе нескольких его значений.

Кроме того, теодолиты бывают механическими и электронными. У первых используется оптический метод для проведения измерений, а у электронных устройств – лазер.

Так как теодолит является сложным техническим устройством это накладывает некоторые требования в уходе и подготовке к работе. До того, как приступить к измерениям, кроме общего осмотра состояния прибора в целом, необходимо проверить ампулы уровней и, особенно, его оптические поверхности. Далее проводится оценка качества вращения алидады, отсчетных, зажимных устройств, окуляров и, конечно, зрительной трубки.

Как и многие измерительные устройства или приборы, теодолиту необходимо регулярное проведение поверок, целью которых является соответствие в нем точного взаиморасположение всех осей.

Эксплуатация теодолита также имеет некоторые особенности и ограничения. Он не должен подвергаться влиянию прямых солнечных лучей или атмосферных осадков. При резкой смене температурного режима, рекомендуется некоторое время поддержать устройство в футляре с целью стабилизации температуры. Если прибор необходимо перенести на какое-то расстояние, то следует делать исключительно в вертикальном положении и предварительно следует проверить правильность и надежность его фиксации в футляре. Так как прибор требует периодической чистки, то эту работу следует выполнять после того, как освоены определенные знания и особенно навыки для этого. В ином случае – лучше доверить эту работу специалистам.

Некоторые приемы при работе с теодолитом

С помощью теодолита даже неспециалисту вполне возможно выполнить простые измерения, но выполнение сложных требует специальных знаний, а иногда и дополнительного оборудования для проведения исследований и получения максимально точных результатов.

Целью измерений, проводимых с помощью теодолита, является получение неизвестных данных высот или координат, а в качестве исходных данных для этого используются значения и данные об известных координатах и точках. Естественно, сначала прибор должен быть установлен в рабочее состояние на специальном штативе прямо над точкой, данные о которой известны. Далее выполняется так называемое центрирование устройства, заключающееся в том, чтобы устройство над точкой было установлено строго по горизонтали.

Следующий шаг – непосредственное выполнение измерений и получение результатов. Рекомендуется, для полного исключения ошибки, измерения и вычисления выполнять несколько раз и выводить среднеарифметическое значение.

В зависимости от стоящих задач, выбирается и способ съемки теодолитом: метод створов и перпендикуляров (является основным в строительстве, особенно на этапе планирования территории) и полярный.

Что такое теодолит? (с изображением)

Наука

Факт проверен

Фил Риддел

Дата последнего изменения: 27 октября 2022 г.

Теодолит — прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов. Традиционный теодолит состоит из визирного прибора, который можно вращать по горизонтали и вертикали, и двух калиброванных круглых пластин, расположенных таким образом, чтобы измерять величину горизонтального или вертикального вращения в градусах. Наводя визир, которым может быть зрительная труба, на предмет, можно измерить его горизонтальный и вертикальный углы относительно подходящих опорных точек. Обычно это истинный север для горизонтальных углов и горизонт для вертикальных углов. Теодолиты использовались в навигации и астрономии, а сегодня чаще всего используются в геодезии — либо в строительстве, либо в географических исследованиях.

При использовании для географической съемки теодолит может помочь определить расстояние и высоту объекта, например холма или горы. Измеряя горизонтальный угол относительно истинного севера объекта из двух разных мест, находящихся на известном расстоянии друг от друга, расстояние можно рассчитать с помощью тригонометрии. Когда расстояние известно, высоту можно определить таким же образом, измерив вертикальный угол объекта относительно горизонта.

Трудно точно определить дату изготовления первого теодолита, так как на протяжении всей истории было введено множество устройств, имеющих разную степень сходства с современным теодолитом. Самое раннее упоминание об устройстве этого типа датируется примерно 150 г. до н.э. в Древней Греции; он назывался диоптром и имел две металлические пластины, которые можно было вращать горизонтально и вертикально, а также метод выравнивания с использованием трубок с водой. Его использовали для астрономических наблюдений. Термин «теодолит» впервые появился в 1571 году, когда английский математик Леонард Диггес описал инструмент для измерения углов, названный «теолодит». однако, похоже, он измерял только горизонтальные углы. В 1653 году Уильям Лейборн, английский геодезист и писатель, представил подробное описание теодолита, который мог измерять углы как по горизонтали, так и по вертикали и имел компас, а также прицел.

Современные теодолиты работают по тем же принципам, что и их предшественники, но с большей точностью и портативностью. Они имеют оптические прицелы и могут измерять углы с точностью до одной десятой угловой секунды. Электронный теодолит часто включает в себя инфракрасное устройство для измерения расстояний и может иметь процессор и программное обеспечение для выполнения расчетов и сохранения результатов внутри или для загрузки их на ноутбук или ПК. Этот тип системы иногда называют «тахеометром».

Теодолит Определение и значение | Dictionary.

com

Основные определения
Викторина
Примеры
Британский
Научный

Показывает уровень сложности слова.

[те-од-л-ахит]

/ θiˈɒd lˌaɪt /

Сохранить это слово!

Показывает уровень сложности слова.

сущ.

Геодезия. точный инструмент с оптическим прицелом для определения горизонтальных, а иногда и вертикальных углов. Сравните транзит (определ. 6).

фототеодолит.

ВИКТОРИНА

ВЫ ПРОЙДЕТЕ ЭТИ ГРАММАТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЛИ НАТЯНУТСЯ?

Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи!

Вопрос 1 из 7

Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок.

Происхождение теодолита

Теодолит, впервые зарегистрированный в 1565–1575 гг., происходит от нового латинского слова theodolitus< ?

ДРУГИЕ СЛОВА ОТ ТЕОДОЛИТ

the·od·o·lit·ic [thee-od-l-it-ik], /θiˌɒd lˈɪt ɪk/, прилагательное теодицея, теодолит, Феодора, Феодоракида, Феодор, Феодор I, Феодор II

Как использовать теодолит в предложении

Он подал заявку в штаб-квартиру на теодолит для триангуляции расстояния, но получил отказ использовать.
Мальчики 61-го | Гроб Чарльза Карлтона.
Здесь шторм очень беспокоил его, его теодолит несколько раз чуть не снесло ветром.
Гора Эверест Разведывательная, 1921|Чарльз Кеннет Ховард-Бери
Это точный расчет, так как ножки теодолита уже какое-то время не работали, их сшили вместе, чтобы получились опоры для палатки.
Дом снежной бури|Дуглас Моусон
Уэбб установил теодолит, а мы с Херли прошли полмили по базовой линии, чтобы определить промежуточное расстояние.
Дом метели|Дуглас Моусон

21 декабря груз на санях был разобран до палатки, круга для погружения, теодолита, плиты и небольшого количества еды.
Дом Blizzard | Douglas Mawson

Британские определения словаря для теодолита

Theodolite

/ (θɪˈɒdəˌlaɪt) /

существительное

A Angles Smastring Smakering Smakericom установленный телескоп, который может свободно перемещаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Также называется (в США и Канаде): транзит

Производные формы теодолита

теодолит (θɪˌɒdəˈlɪtɪk), прилагательное

Происхождение слова для теодолита

C16: от нового латинского теодолита, происхождение неизвестно

Английский словарь Коллинза – полное и полное цифровое издание 2012 г. © William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins Издательства 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012. метеорология и навигация.