Что измеряет теодолит: Что измеряют теодолитом?

alexxlab | 07.03.2023 | 0 | Разное

Что измеряет теодолит?

Теодолит — геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических съемках, в строительстве и других видах работ.

Теодолиты предназначены для измерения горизонтальных, вертикальных углов, расстояний нитяным дальномером, магнитных азимутов с использованием буссоли и нивелирования как горизонтальным, так и наклонным лучом (тригонометрическое нивелирование).

Теодолиты различают по точности, назначению, материалам изготовления кругов, конструктивным особенностям и по другим признакам.

Согласно ГОСТ 10529—70 теодолиты различают по материалу изготовления кругов (лимбов) и по точности измерения угла.

По материалам изготовления кругов и по устройству отсчетных приспособлений теодолиты подразделяют на две группы: с металлическими лимбами и со стеклянными лимбами (оптические теодолиты). ГОСТом предусмотрено изготовление только оптических теодолитов взамен устаревших конструкций теодолитов с металлическими лимбами.

По конструкции теодолиты делят на повторительные и простые.

У повторительных теодолитов лимб и алидада имеют независимое и совместное вращение, что позволяет измерять угол путем последовательного его откладывания п раз на лимбе, который имеет закрепительный и наводящий винты.

У простых теодолитов лимб может поворачиваться, но совместно с алидадой вращения не имеет.

Теодолит, имеющий вертикальный круг, устройство для измерения расстояний (дальномер) и буссоль, называют теодолитом-тахеометром.

Выпускаемые технические теодолиты являются тахеометрами.

По точности измерения углов среди оптических теодолитов выделяются: высокоточные ТО5, Т1, точные Т2, Т5, Т5К и технические Т15, ТЗО, ТОМ, 2Т30, 2Т30П, характеризующиеся средней квадратической ошибкой (погрешностью) измерения угла одним приемом. Например, ТЗО означает, что погрешность угла, измеренного одним полуприемом, будет составлять ± 30″.

Устройство теодолита-тахеометра.  В теодолите выделяют горизонтальную ось цилиндрического уровня L—L, вертикальную ось вращения теодолита О—О, горизонтальную ось вращения трубы Н—Н, параллельную горизонтальной плоскости лимб, и перпендикулярную ей визирную ось V— V (рис. 2).

Рассмотрим устройство одного из самых распространенных на производстве геодезических инструментов — теодолита ТЗО (рис. 3). Теодолит имеет горизонтальный 5 и вертикальный круги 9, закрытые крышкой 7, зрительную трубу 11 и отсчетное приспособление.

Горизонтальный круг, или лимб, предназначен для измерения горизонтальных углов. Он представляет собой стеклянный круг, по краю которого нанесены деления через 10′ (цена деления лимба), оцифрованные через 1^о от 0 до 360° по часовой стрелке. Горизонтальный круг 

5 имеет полую вертикальную ось 22, которая входит во втулку подставки 1.

Для приведения лимба в горизонтальное положение подставка имеет три подъемных винта 2 (рис. 3, а), которые своими заостренными концами упираются в дно (основание) футляра 3. На штатив теодолит крепят с помощью станового винта.

Горизонтальный круг закрывается корпусом низка 23 (рис. 3, б), который вместе с колонкой 15 составляет основную несущую конструкцию алидадной части теодолита. Ось алидадной части теодолита 75 входит во втулку лимба 21 (рис. 3, в). При общей оси вращения лимба и алидады конструкция теодолита обеспечивает возможность как их совместного вращения, так и вращения по отдельности.

Для этого лимб и алидада снабжены соответственно наводящими 4 и закрепительным (остался за плоскостью чертежа) винтами. На рисунке 3.77 видна только втулка 

26 закрепительного винта алидады. Закрепительный винт лимба не виден, так как расположен за плоскостью чертежа. Алидадную часть теодолита с лимбовой крепят пластиной 27.

На алидадной части теодолита (см. рис. 3, а) расположены цилиндрический уровень 19, вертикальный круг 9, зрительная труба 11 и узлы отсчетной системы.

Цилиндрический уровень предназначен для приведения осей (плоскостей) теодолита в вертикальное и горизонтальное положение. Он представляет собой стеклянную ампулу, у которой основанием служит плоскость, а верхней частью — шаровой сегмент.

Ампулу заполняют нагретым спиртом или эфиром. При остывании в ней образуется пузырек. На внешней поверхности ампулы нанесены деления. Наивысшая точка ампулы имеет средний штрих шкалы, и ее называют нуль-пунктом. Цена деления уровня соответствует 45″. Уровень имеет юстировочные винты. Они входят в гнезда 

24 подставки уровня 25 (см. рис. 3, б).

Зрительная труба является визирным устройством, с помощью которого точно наводят на предмет (вешку, рейку). Труба состоит из объектива 12 и окуляра 75 (рис. 4, а). С помощью окуляра наблюдатель видит предмет увеличенным, обратным и мнимым. Кроме того, в поле зрения окуляра видна сетка нитей 16, предназначенная для точного визирования.

Она имеет взаимно перпендикулярные вертикальную и три горизонтальные нити, награвированные на стеклянной (круглой формы) пластине. Эта пластина установлена в оправе и закреплена четырьмя исправительными винтами. Расположена она в фокальной плоскости окуляра и закрыта колпачком 

16 (см. рис. 3, а). Фокусирование изображения сетки нитей осуществляют диоптрийным кольцом 17. 

Воображаемую линию, проходящую через центр сетки нитей (пересечение вертикальной и средней горизонтальной нитей) и оптический центр объектива, называют визирной осью. За пределами объектива визирная ось превращается в визирный луч. Зрительная труба должна давать резкое изображение предмета. Этого достигают перемещением внутренней линзы 17 (см. рис. 4, а) трубы с помощью кремальеры 14 (см. рис. 3, а).

 При наведении трубы на предмет сначала добиваются четкого изображения сетки нитей, а затем самого предмета.

С осью вращения зрительной трубы наглухо закреплен лимб вертикального круга 9.  Он предназначен для измерения вертикальных углов. Устройство вертикального лимба аналогично устройству горизонтального. Зрительная труба снабжена наводящим 

18 и закрепительным 13 винтами.

В стойке колонки 15 (см. рис. 3, б) со стороны вертикального круга установлены узлы отсчетной системы теодолита. С помощью оптической системы деления лимбов горизонтального и вертикального кругов передаются в штриховой микроскоп 6 (отсчетное приспособление). В теодолите применена одноканальная оптическая схема.

Оптическая схема теодолита показана на рисунке 4, а. От зеркала 6 через иллюминатор 5 свет падает на вертикальный 11 и горизонтальный 19 крути лимба. Изображение штрихов вертикального лимба с помощью призмы 7 и линз 2, 4 объектива передается в плоскость штрихов горизонтального лимба с помощью линзы 17, объектива горизонтального крута 3, призмы 8 на конденсатор 9, на котором нанесен индекс для отсчитывания.

Совместное изображение индекса и штрихов деления лимбов передается посредством призмы 10 и объектива 12 на плоскость изображения шкалы 13, которое через окуляр 14 наблюдается в поле зрения микроскопа. На рисунке 3.78, б в поле зрения микроскопа видны штрихи деления горизонтального Г и вертикального В кругов (см. рис. 3).

Зрительная труба имеет оптические визиры 12 (см. рис. 3), которые служат для приближенного наведения трубы на предмет.

Поле зрения микроскопа и отсчеты по горизонтальному Г и вертикальному В кругам теодолита ТЗО показаны на рисунке 5.

Для установки теодолита над точкой местности — вершиной измеряемого угла служит штатив (рис. 6).

Ножки 3 штатива шарнирно соединены с головкой 1. Болтами 2 регулируют их вращение в шарнирах. Высоту штатива изменяют выдвижением ножек, после чего их закрепляют винтом 

4. Наконечники ножек углубляют в грунт, нажимая ногой на их упоры.

Теодолит устанавливают на плоскость головки и закрепляют становым винтом 7. На крючок внутри винта подвешивают нитяной отвес. При транспортировании ножки вдвигают до упора, закрепляют винтами 4 и стягивают ремнем 5.

Регулируемый ремень 6 служит для переноски штатива на плече или за спиной. На одной из ножек имеется пенал с крышкой для нитяного отвеса и гаечного ключа.

В комплект теодолита ТЗО входят окулярные насадки и ориентир-буссоль.

Окулярные насадки применяют для удобства наблюдения предметов, расположенных под углами более 45° к горизонту, и центрирования теодолита над точкой с помощью зрительный трубы. Надевают их на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа.

Окулярная насадка представляет собой призму, изменяющую направление визирной оси на 80°. Призма заключена в оправу, свободно вращающуюся в обойме. Насадка на зрительную трубу снабжена откидным светофильтром для визирования на солнце.

Ориентир-буссоль служит для измерения магнитных азимутов. При работе ее устанавливают в паз 10 (см. рис. 3) и закрепляют винтом.

Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Магнитную стрелку арретируют вращением винта 3 арретира. Для уравновешивания стрелки на южном конце установлен передвижной грузик.

Футляр теодолита имеет колпак, которым его закрывают. При этом плоские пружины, опираясь на колонку теодолита, фиксируют положение алидадной части. Поворотом рукояток замков 2 колпак скрепляют с основанием.

В гнезде внутри колпака закрепляют ориентир-буссоль.

Рейки. При выполнении тахеометрических съемок теодолитом-тахеометром ТЗО удобны в работе трехметровые складные нивелирные рейки. На них нанесены сантиметровые и дециметровые деления.

Рейки имеют две стороны: рабочую, на которой сантиметровые деления нанесены черной краской и нуль совмещен с пяткой; дополнительную, на которой деления нанесены красной краской так, чтобы пятка рейки совпадала с отсчетом 4683 или 4783 мм.

Такие рейки предназначены для определения расстояния по нитяному дальномеру и измерения горизонтальных и вертикальных углов.

Смотрите также:

• Создаем дизайн интерьера для самых маленьких
• Ошибки зимнего макияжа
• Полезные свойства меда
• Как принимать ванну?
• Правильный выбор свадебного торта
• Что должно быть в женской косметичке?

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.

Теодолит | измерительный прибор | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Викторины

• Интересные факты об измерениях и математике
• Викторина «Ученые и их изобретения»

Триангуляция | тригонометрия | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Британника объясняет
  В этих видеороликах Британника объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Демистифицированные видео
  В «Демистификации» у «Британники» есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — лучший ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.