Теодолиты электронные

Теодолиты электронные

Одним из старейших инструментов, используемых в геодезии, является теодолит. Его название имеет греческое происхождение: theomai (означает «смотрю») и dolichos («далеко»). Впервые он был упомянут в 1571 году. Несмотря на массивность, большие размеры, множество других недостатков, он неплохо справлялся с возложенными на него обязанностями.

При проведении топографических, геодезических, маркшейдерских съемок, при строительстве зданий, сооружений, мостов и так далее используется специальный измерительный прибор – теодолит, обеспечивающий высокую точность измерений углов, расстояний, магнитных азимутов. Появление электронных моделей позволяет значительно упростить процесс выполнения замеров, автоматизировать расчеты.

Устройство прибора

Теодолит состоит из двух лимбов, имеющих вид горизонтального и вертикального кругов с нанесенной на них градуировкой. Их установку, поворот, фиксацию, наведение прибора на цель, снятие полученных значений обеспечивают системы оптических и механических устройств. Для получения значений более высокой точности, необходимо проводить замеры многократно. Существуют различные способы и методики работы с устройством, каждая из которых имеет свои недостатки и преимущества. Сущность выполняемого процесса заключается в наведении на цель зрительной трубы прибора, фиксировании показаний лимбов, которые затем считываются с помощью специальной оптической системы, состоящей из линз, зеркал и шкалового микроскопа.

Классификация

Названия всех теодолитов включают условные обозначения, состоящие из ряда букв и цифр. Так, например, буква Т и стоящие рядом цифры характеризуют точность прибора. В этом случае их подразделяют на следующие виды:

1. технические – Т30, в данном случае в измерениях возможна ошибка до 30 минут в обе стороны;
2. точные – Т2, Т5, допускают погрешность две и пять минут, соответственно;
3. высокоточные – Т05, Т1, характеризуются неточность менее минуты.

Буква К в названии прибора означает, что модель снабжена компенсатором. Кроме того приборы могут различаться по наличию повторительной или неповторительной системы осей. Для приборов с повторительной системой необходимо наличие наводящего и закрепительного винта. Неповторительные системы являются отличительным признаком более высокоточных моделей. Относительно недавно появились и получили широкое распространение приборы, оснащенные электроникой. Теодолит электронный не только обладает более высокой точностью измерений, но и может вычислять координаты точек, расположенных на местности, запоминать их, автоматически выполнять перевод результатов проведенных замеров в необходимую систему координат, вычислять процентные показатели. При этом использование микропроцессорной системы управления исключает проявление «человеческого фактора», приводящего к возникновению ошибок при снятии показаний, их записи. Такие электронные приборы точны, надежны и просты в управлении. Оснащение дополнительными функциями, такими как подсветка шкалы экрана, обеспечивает оператора дополнительными удобствами и позволяет выполнять измерения вечером, ночью, в условиях низкой освещенности (дождь, туман). Оснащение прибора отвесом, лазерным указателем также повышают точность выполняемых измерений. Лазерный теодолит проводит измерение угла с точностью до 0,5 секунды, расстояние – до 0,5 мм/1000 м.

Сфера использования теодолита 

Основное назначение этого геодезического прибора – определение направления, измерение углов, как горизонтальных, так и вертикальных. Поэтому он нашел применение во многих областях, где требуются точные измерения: геодезия, астрономия, строительство. Он применяется при производстве топографических, маркшейдерских, геодезических съемок, при инженерных изысканиях. Использование прибора, оснащенного лазерным лучом возможно даже при низкой освещенности. Это могут быть шахты, туннели, мосты.

Виды приборов

Классифицировать теодолиты можно по различным признакам: точность, область применения. В зависимости от конструктивных особенностей приборов выделяют два основных вида.

• Оптические

Они имеют достаточно простую конструкцию, а поэтому очень надежны. Им не нужен источник питания, что делает возможным их использование в экстремальных условиях, например, на крайнем севере нашей страны.

• Электронные

Приборы этого типа снабжены микропроцессорами, осуществляющими вычисления и запоминание координат точек (собственная память, внешний накопитель).

Долгое время электронный теодолит, цена которого была высока по сравнению с оптическим, не пользовался большим спросом. К настоящему моменту разница между их стоимостью значительно сократилась и электронные модели стали получать все большее распространение.

Преимущества электронных теодолитов

Эти устройства отличаются минимальным значением погрешности измерения. Кроме того они дают дополнительные удобства в работе, так как нет необходимости следить за показаниями. После наведения прибора на объект наблюдения, все данные выводятся на специальный жидкокристаллический дисплей, чем исключается ошибка, возникающая при визуальной фиксации значений.

Электронные приборы оснащаются специальными аккумуляторами. Одной зарядки достаточно для бесперебойного функционирования устройство в течение 1-2 суток. Продолжительность зависит как от изготовителя, так и от конкретной модели. В тоже время многие производители предусматривают возможность использования в качестве источника питания батареек класса «АА». Такой особенностью обладает, например, теодолит vega.

Еще одно преимущество электронной модели состоит в том, что исключая возможность влияния на результаты измерений человеческого фактора, они позволяют значительно экономить время, работать ночью, при плохой видимости.

Модели, имеющие защиту в виде водонепроницаемой оболочки, способны выдерживать перепад температуры воздуха -20°С - +5°С.

Если электронный теодолит оснащен лазерным дальномером (или имеет возможность для его подключения), то скорость и точность определения расстояния еще больше возрастает. А спутниковая система навигации дает возможность для нахождения координат объекта даже при отсутствии визуального контакта.