Прибор теодолит: для чего предназначен, основные характеристики и принцип работы

Теодолит – это устройство, применяющееся в геодезии для определения значений вертикальных и горизонтальных углов. Инструмент имеет достаточно простое конструкционное решение, основная сложность заключается в правильной настройке. Как пользоваться теодолитом, узнаете из данной статьи.

Особенности конструкции принцип работы

Как видно на фото теодолита, основным элементом конструкции является зрительная труба, соединённая с микроскопом. Кроме этого, важными составляющими элементами считаются:

• Лимбы. Служит для проведения отсчётов.
• Алидада. Соединена с лимбами. Представляет собой поворотную линейку с нанесённой штриховкой.
• Винты. Могут быть наводящими и закрепительными. Необходимы, чтобы плавно настроить теодолит и зафиксировать его местоположение.
• Оптический отвес. Используется для определения координат устройства.
• Тренога. Требуется, чтобы установить аппарат для проведения измерений.

В основе принципа работы теодолита лежит определение неизвестных координат и высот конкретной точки путём сравнения с точками с известными параметрами.

Классификация

Современные теодолиты бывают:

По классу точности.

• высокоточные;
• точные;
• технические.

• По предназначению.

• геодезические;
• астрономические;
• маркшейдерские.

1. По особенности конструкции.
2. Помимо этого, угломерные приборы делятся на:

• оптические устройства;
• электронные теодолиты.

Порядок работы с теодолитом

Работать с теодолитом можно двумя способами:

• Полярным. В основе проведения измерений лежат две точки с известными значениями. Расчёты производят от второй точки на первую. Далее вымеряют расстояние между ними. Завершающий этап – привязка теодолитного хода к каждой из отметок.
• Используя створы с перпендикулярами. Данный метод применяют при производстве разбивочных работ. Он заключается в откладывании прямых углов на местности при поэтапном прохождении прибором каждой отметки.

• В инструкции для теодолита чётко говорится о том, что прежде, чем начать работать с прибором, его нужно настроить. Подготовительный этап включает в себя:

• Центрирование.
• Горизонтирование.
• Фокусировку.

Последовательность проведения измерительных работ

Установка прибора

Необходимо отыскать на местности участок с ровным рельефом. Он послужит точкой отсчёта, по которой надо будет отцентрировать устройство.

Центрирование проводится при помощи уровня и с использованием зажимных винтов. Его цель – получить строго горизонтальное положение аппарата в пространстве.

Ловля объекта

При помощи визира надо отыскать точку, координаты которой следует вычислить, и навести на неё измерительную сетку. Для более точного результата нужно воспользоваться винтами. После того, как центр будет выставлен, необходимо зафиксировать его значение.

Обработка результатов

Так как точность расчётов – это наше всё, то желательно провести не одно, а ряд измерений, каждый раз беря новую точку отсчёта. Если новые значения будут отличаться от старых ровно на величину угла между старой и новой точками отсчёта, то результат считается правдивым. В противном случае требуется провести ещё пару замеров и рассчитать среднее значение.

Преимущества теодолита

Такой угломерный аппарат, как теодолит, обладает целым рядом преимуществ:

• Высокая точность проводимых измерений.
• Возможность проводить замеры в разных климатических условиях.
• С прибором можно работать на местности с любым рельефом.
• Компактность и мобильность.
• Относительная простота калибровки и юстировки.

Правила хранения

Если вы хотите, чтобы теодолит прослужил вам как можно дольше, и точность производимых им измерений была надёжной, то необходимо заранее озаботиться изучением правил его хранения.

Хранить прибор желательно в специально предназначенном для этого кофре. Укладывая и вытаскивая устройство, следует придерживать его за подставку и рукоятки. Переносить теодолит на большие расстояния нужно исключительно в кейсе.

Теодолит – самый распространённый угломерный инструмент. Он обязательно пригодится каждому, кто занимается строительством. Поэтому очень важно знать, как правильно им пользоваться.

Фото инструкция как пользоваться теодолитом

2. Также рекомендуем просмотреть:

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях ?

Источник: https://instrumentgid.ru/instrukciya-kak-polzovatsya-teodolitom/

Теодолит — что это такое? Теодолит оптический. Теодолит и нивелир — в чем разница? :: SYL.ru

Современная геодезия решает все вопросы, связанные с измерением и планировкой земельных участков. Только по результатам геодезической съемки устанавливаются все точные границы наделов и высоты рельефа, на основании которых выдается соответствующая документация и проводятся дальнейшие строительные работы. Основными инструментами геодезии являются теодолит и нивелир.

Информация о приборе

Теодолит – что это такое? Прибор геодезического назначения, оснащенный оптикой и сконструированный для вычисления на местности углов в горизонтальной и вертикальной плоскости, получил название теодолита.

Теодолит оптический используют следующим образом. В вершину горизонтального угла, который должен быть измерен, помещают теодолит таким образом, чтобы круг угломерный (лимб) был как раз своим центром в этой точке. Дальше используют вращаемую линейку (алидаду).

Вначале ее совмещают с одной стороной угла и фиксируют показания по кругу. Затем перемещают ее к другой стороне угла, отмечая полученное значение. Разница двух данных и будет реальным значением искомого. По такому же принципу измеряется величина вертикальных углов.

Существует определенная классификация описываемых устройств. Основные части теодолита могут отличаться у разных по классу приборов в смысле точности измерительных элементов. Поэтому теодолиты бывают:

• Технического назначения.
• Точного измерения.
• Высокоточные.

По сложности конструкции теодолит — что это такое? Он бывает простого и повторительного типа. У первых алидада привязана к цилиндрической вертикальной оси. У вторых лимб с алидадой могут вращаться как раздельно, так и совместно. В этом случае, кроме традиционного способа, для измерения углов можно применять метод повторений.

В теодолитах может быть установлена различная оптика — от фото- до видеокамеры, соответственно, это будет фото- либо кинотеодолит. Гиротеодолитом можно измерить азимут в любом направлении.

Современная геодезическая техника – это теодолит электронный. Он значительно превосходит теодолит оптический по показаниям точности измерений. Снабжен такой прибор электронным дисплеем и памятью, что во многом упрощает работу с ним.

Из чего состоит теодолит

Теодолит – что это такое? Это довольно сложное измерительное устройство, которое состоит из:

• Лимба. Он представляет собой плоский диск, который изготовлен из стекла с нанесенной поверх него угловой шкалой от нуля до 360 градусов.
• Алидады. Похожий диск, изготовленный также из стекла и имеющий отсчетную насечку либо шкалу. Алидада расположена соосно с лимбом и свободно вращается вокруг своей оси. В универсальных приборах лимб и алидада есть как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
• Оптического прибора. В него входит объектив и линза фокусирующего назначения, а также сетка нитей. Последняя имеет стеклянное исполнение с нанесенными на нее насечками. Последние служат для ориентации при наведении на наблюдаемый объект. Также имеются линии дальномерного измерения.
• Система уровней. Необходима для установки прибора в вертикальном положении.
• Подъемных винтов. Служат для регулирования теодолита при наведении его на объект.

Все перечисленные основные части теодолита заключены в корпус, который устанавливают при помощи подставки на штатив треножного типа.

Что такое нивелир

Нивелиром называется технический прибор, с помощью которого производят замеры высотных точек на рельефе либо в построенных сооружениях. Нивелир, так же как и теодолит, снабжен оптической трубой, установленной на подставку, и уровнями для выставления прибора на плоскости.

Работа нивелиром заключается в следующем. Устройство устанавливают в обзорной точке отсчета и из нее производят наблюдение за всеми остальными точками на плоскости.

Для этого в наблюдаемой точке помещают инварную рейку, на которой имеется шкала. Если рельеф местности неровный, то в каждой отдельной точке показания по рейке будут свои.

По разнице измерений между положением исходной и изучаемой точки определяется высота ее нахождения на плоскости.

Бывают лазерные и оптические нивелиры. Лазерные удобны в помещении, например для отделочных работ. Они отбивают на поверхности световые линии, по которым происходит ориентировка.

Теодолит и нивелир: разница

И нивелир, и теодолит, и тахеометр – все это приборы геодезиста. Вот только функции, выполняемые этими приборами, немного отличаются. Если быть точнее, нивелир – это самое простое устройство, позволяющее измерять лишь вертикальные углы.

Теодолит – что это такое? Просто более сложный аппарат, дополненный функцией измерения горизонтальных углов, что позволяет отобразить участок на чертеже. Самым универсальным является тахеометр.

Включая возможности двух вышеописанных приборов, он позволяет измерять расстояние от выбранной точки до любого объекта.

Как работать теодолитом

Что такое теодолит? Это прежде всего оптика. Работа при помощи него называется теодолитной съемкой. Она включает в себя комплекс мероприятий в полевых условиях, результатом которых является построение плана местности в контурном виде. Проще говоря, на равнинных участках теодолит используют, чтобы проводить корректировку планов землеустройства.

Съемка при помощи теодолита проходит два этапа:

• Создание рабочего геодезического обоснования. На этом этапе осуществляется прокладывание теодолитных ходов по замкнутому контуру полигона (периметру участка). Результатом проделанной работы является получение размеров всех линий участка и точных углов между ними.
• Измерение внутренней ситуации. Суть этапа заключается в измерении диагоналей внутри полигона.

Профессиональная теодолитная съемка осуществляется в следующей последовательности:

1. Определение и фиксирование опорных точек, выбор которых зависит от рельефа местности и особенностей территории. Допустимо между точками иметь расстояние не менее 100 метров и до 400 метров, не более.
2. Установка на плоскости съемочных точек обоснования. При этом могут быть восстановлены межевые знаки.
3. Подготовка ходов к промерам. На этом этапе проводят очищение линий от поросли и других препятствующих факторов.
4. Измерение теодолитом углов и линий.
5. Съемка диагоналей (ситуации).

Заключение

Наиболее эффективными геодезическими приборами являются электронные приборы, снабженные GPS-системой. Что такое теодолит с навигацией? Он позволяет быстро и с высокой точностью прокладывать маршруты между измеряемыми точками. И привязывать их к реально существующим топографическим картам местности.

Источник: https://www.syl.ru/article/309667/teodolit—chto-eto-takoe-teodolit-opticheskiy-teodolit-i-nivelir—v-chem-raznitsa

2.2. Типы и устройство теодолитов

2.2.1. Классификация теодолитов

• Теодолит– это
  геодезический прибор, предназначенный
  для измерения горизонтальных и
  вертикальных углов.
• В настоящее время
  отечественными заводами в соответствии
  с действующим ГОСТом 10529–96 изготавливаются
  теодолиты четырех типов: Т05, Т1, Т2, Т5 и
  Т30.
• Для обозначения модели
  теодолита используется буква Т и цифры,
  указывающие угловые секунды средней
  квадратической ошибки однократного
  измерения горизонтального угла.
•  По точности теодолиты
  подразделяются на три группы:
• – техническиеТ30,
  предназначенные для измерения углов
  со средними квадратическими ошибками
  до ±30″;
• – точныеТ2 и Т5 – до
  ±2″ и ±5″;
• – высокоточныеТ05 и
  Т1 – до ±1″.

ГОСТом 10529–96 предусмотрена
модификация точных и технических
теодолитов. Так, например, теодолит Т5
должен изготовляться в двух вариантах:
с цилиндрическим уровнем при алидаде
вертикального круга и с компенсатором,
заменяющим этот уровень. Теодолит с
компенсатором при вертикальном круге
обозначается Т5К.

Компенсатор
представляет собой линзу или призму,
подвешенную на четырех тонких проволоках.

При наклоне оси вращения теодолита (вертикальной оси) в небольших пределах
(1'
– 2')
линза, сместившись под действием силы
тяжести, сместит изображение делений
вертикального круга таким образом, что
отсчет по нему будет соответствовать
отвесному положению оси вращения
прибора, т.е. автоматически компенсирует
наклон этой оси. Поэтому отсчет по
вертикальному кругу при горизонтальном
положении визирной оси будет равным
или близким 0° даже при не строго
отвесном положении оси вращения
теодолита. Этот отсчет называют местом
нуля.

1.  По конструкции,
   предусмотренной ГОСТом 10529–96 типы
   теодолитов делятся на повторительные
   и неповторительные.
2. У
   повторительных
   теодолитов лимб имеет закрепительный
   и наводящий винты и может вращаться
   независимо от вращения алидады.
3. Неповторительнаясистема осей предусмотрена у высокоточных
   теодолитов.

2.2.2. Устройство теодолитов

Устройство теодолита
основано на принципе измерения
горизонтального угла (рис. 15).

При геодезических работах
измеряют не угол между сторонами, а его
ортогональную (горизонтальную) проекцию,
называемую горизонтальным углом. Так,
для измерения угла АВС (рис. 15) нужно
предварительно спроектировать на
горизонтальную плоскость точкиА,В, иС и измерить горизонтальный
уголabc= β.

Рис. 15. Принцип измерения

горизонтального угла

Рассмотрим двугранный
угол между вертикальными плоскостями
V1иV2 ,
проходящими через стороны углаАВС.
Уголβдля данного двугранного угла
является линейным.

Следовательно, углуβравен всякий другой линейный угол,
вершина которого находится в любой
точке на отвесном ребреВВ1двугранного угла, а стороны его лежат
в плоскости, параллельной плоскостиМ.

Итак, для измерения величины углаβможно в любой точке, лежащей на ребреВВ1двугранного угла,
допустим в точкеb1,
установить горизонтальный круг с
градусными делениями и измерить на нем
дугуa1c1,
заключенную между сторонами двугранного
угла, которая и будет градусной мерой
углаa1b1c1,
равнойβ, т. е. уголabc= β.

Для измерения горизонтальных
проекций углов между линиями местности
в теодолите используется горизонтальный
угломерный круг с градусными делениями,
называемый лимбом. Стороны угла
проектируют на лимб с использованием
подвижной визирной плоскостизрительной
трубы.

Она образуетсявизирной
осью1трубы при её вращении вокруг горизонтальной
оси. Данную плоскость поочередно
совмещают со сторонами углаВАиВС, последовательно направляя
визирную осьзрительной
трубы на точки А
и С.

При помощи специального отсчетного
приспособления алидады,
которая находится над лимбом соосно с
ним и перемещается вместе с визирной
плоскостью, на лимбе фиксируют начало
и конец дуги a1c1(см. рис. 15),
беря отсчеты по градусным делениям.

Разность взятых отсчетов являетсязначением
измеряемого угла β.

Лимб и алидада, используемые
для измерения горизонтальных углов,
составляют в теодолите горизонтальный
круг 17(рис. 16).Ось вращения
алидады горизонтального круга называют
основной осью теодолита.

Рис.
16.

Устройство теодолита Т30: 1
– основание; 2
– исправительный винт цилиндрического
уровня; 3,
4
– закрепительный и наводящий винты
алидады; 5
– цилиндрический уровень; 6
– наводящий винт зрительной трубы; 7
– кремальера; 8
– закрепительный винт зрительной трубы;
9
– визир; 10
– окуляр зрительной трубы; 11
– окуляр отсчетного микроскопа; 12
– колонка; 13
– подставка; 14
– закрепительный винт лимба; 15
– подъемный винт; 16
– наводящий винт лимба; 17
– гори­зонтальный круг; 18
– вертикальный круг; 19
– объектив зрительной трубы; 20
– зеркальце для подсветки штрихов
отсчетного микроскопа; 21 – кронштейн
для ориентир-буссоли

Перед измерением углов
центр лимба горизонтального круга с
помощью отвеса или оптического центрира
устанавливают на отвесной линии,
проходящей через вершину измеряемого
угла, а плоскость лимба приводят в
горизонтальное положение, используя с
этой целью три подъемных винта 15и цилиндрический уровень5. В результате
данных действий основная ось теодолита
должна совпасть с отвесной линией,
проходящей через вершину измеряемого
угла.

Для установки, настройки
и наведения теодолита на цели в нем
имеется система винтов: становой и
подъемные винты, закрепительные
(зажимные) и наводящие (микрометренные)
винты, исправительные (юстировочные)
винты.

Становымвинтом
теодолит крепят к головке штатива,подъемнымивинтами – горизонтируют.

Закрепительнымивинтами скрепляют подвижные части
теодолита (лимб, алидаду, зрительную
трубу) с неподвижными.Наводящимивинтами сообщают малое и плавное вращение
закрепленным частям.

Зрительные трубы теодолитов
чаще всего бывают астрономические,
дающие обратное (перевернутое) изображение.
Но в последнее время применяются трубы,
которые дают прямое изображение.

Она может слегка перемещаться
в горизонтальном и вертикальном
направлениях исправительнымивинтами сетки. Симметрично относительно
горизонтальной нити нанесены дальномерные
штрихи для определения расстояний.

• К оптическим характеристикам
  зрительной трубы относятся: увеличение,
  поле зрения, относительная яркость и
  разрешающая способность, которую
  принимают за точность визирования
  трубой.
• Увеличение зрительной
  трубы показывает во сколько раз
  увеличивается размер предмета,
  рассматриваемого в зрительную трубу,
  по сравнению с размером этого же предмета,
  видимого невооруженным глазом.
• Полем зрения трубыназывается то пространство, которое
  видно в трубу при ее неподвижном
  положении.

Яркость изображения определяется количеством света, которое
падает на глаз в секунду времени на
квадратный миллиметр изображения.
Такая яркость называется абсолютной,
ее нельзя выразить определенным числом.
Поэтому пользуются относительной
яркостью, представляющей собой отношение
абсолютной яркости вооруженного
зрительной трубой глаза и невооруженного
глаза.

Для приведения осей и
плоскостей прибора в отвесное или
горизонтальное положение служат уровни,
они бывают двух типов: круглые – для
предварительной, грубой установки
приборов и цилиндрические – для
окончательной, точной установки.
Цилиндрический уровень представляет
собой стеклянную трубку, внутренняя
поверхность которой отшлифована в виде
бочкообразного сосуда, в продольном
сечении представляющего дугу окружности
некоторого радиуса.

Стеклянные сосуды уровней
заполняют эфиром или смесью эфира со
спиртом в подогретом состоянии. Когда
наполнитель остынет и сожмется в объеме,
образуется пространство, заполненное
парами наполнителя, то есть пузы­рек.

Чтобы можно было судить о перемещении
пузырька, на наружной поверхности уровня
наносятся штрихи. Расстояние между
штрихами обычно равно 2 мм. Середина
трубки уровня называется нуль-пунктом.
На цилиндрическом уровне нуль-пункт
обычно не обозначается, а относительно
него штрихи наносятся симметрично.

Касательная к внутренней поверхности
трубки, проходящая через нуль-пункт
вдоль длины цилиндрического уровня,
называется осью уровня. Когда середина
пузырька уровня совпадает с нуль-пунктом,
ось уровня занимает горизонтальное
положение.

При смещении пузырька уровня
на одно деление ось уровня наклоняется
на некоторый угол, который называетсяценой деления уровня. Чем меньше
цена деления уровня, тем чувствительнее,
точнее уровень.

Рассмотрим подробно
устройство и характеристики теодолита
Т30 и его модификаций (2Т30, 4Т30П), которые
обычно используются в инженерно-геодезических
работах.

Теодолит
Т30 (см. рис.16) и его
модификации относятся к разряду
технических с повторительной системой
вертикальной оси. Система отсчитывания
односторонняя.

Увеличение трубы 18х
(Т30) и 20х
(2Т30, 4Т30П), пределы визирования от 1,2 м
до бесконечности, цена деления
цилиндрического уровня 45″.

Данные теодолиты применяются для
прокладывания теодолитных и тахеометрических
ходов, плановых и высотных съемок.

На зрительной трубе
имеется оптический визир 9, в поле
зрения которого виден светлый крест.
Этот крест совмещается с целью (предметом),
который должен попасть в поле зрения
трубы, но изображение предмета может
быть размытым (иногда его изображение
вообще не будет видно).

Затем с
помощью кремальеры7перемещают в
трубе специальную фокусирующую линзу
до тех пор, пока изображение цели не
станет четким, т. е. выполняют установку
трубы по предмету.

После этого зажимные
винты зрительной трубы8и алидады
горизонтального круга3закрепляются,
и микрометренными винтами алидады4и трубы6 центр сетки нитей наводится
на предмет.

В теодолите Т30 подставка
13жестко скреплена с основанием1,
служащим одновременно донцем футляра,
что позволяет закрывать теодолит футляром, не снимая его со штатива. Ось
вращения теодолита устанавливается в
отвесное положение с помощью подъемных
винтов15и цилиндрического уровня
при алидаде горизонтального круга5.

Полая вертикальная ось
теодолита позволяет центрировать прибор
над точкой местности с помощью зрительной
трубы. Прибор снабжается окулярными
насадками для зрительной трубы и
микроскопа, которые применяют при
наблюдении предметов, расположенных
относительно горизонта под углом более
45° .

В теодолитах Т30 имеется
только один цилиндрический уровень при
алидаде горизонтального круга 5,
который прикрепляется к подставке
зрительной трубы параллельно визирной
плоскости. Положение уровня изменяется
юстировочными (исправительными) винтами2. При алидаде вертикального круга
уровня нет.

Теодолит по особому заказу
может быть укомплектован ориентир-буссолью
и уровнем, который прикрепляется к трубе
для нивелирования горизонтальным
визирным лучом. Обычно к зрительной
трубе прикрепляют два визира. При
установке уровня на трубе один из визиров
должен быть снят.

На рис. 18 приведено
устройство технического теодолита
4Т30П.

В качестве отсчетных
приспособлений в технических теодолитах
применяются штриховой и шкаловой
микроскопы (рис. 19).

Изображение штрихов и
цифр обоих кругов передаются в поле
зрения микроскопа. Поворотом и наклоном
зеркала 16 (см. рис. 18) достигают оптимального
освещения поля зрения микроскопа и
вращением диоптрийного кольца его
окуляра 15 устанавливают по глазу четкое
изображение отсчетного устройства.

В верхней части поля
зрения отсчётного микроскопа, обозначенной
буквой В, видны штрихи вертикального
круга; в нижней части, обозначенной
буквой Г, – штрихи горизонтального
круга.

Рис.
18.

Устройство теодолита 4Т30П: 1
– головка штатива; 2
– основание; 3
– подъемный винт; 4
– наводящий винт алидады; 5
– закрепительный винт алидады; 6
– наводящий винт зрительной трубы; 7
– окуляр зрительной
трубы; 8
– предохранительный колпачок сетки
нитей зрительной трубы;
9 –
кремальера; 10
– закрепительный винт зрительной трубы;
11
– объектив зрительной трубы; 12
– цилиндрический уровень; 13
– винт поворота лимба; 14
– закрепительный винт; 15
– окуляр отсчетного микроскопа с
диоптрийным кольцом; 16
– зеркальце для подсветки штрихов
отсчетного микроскопа; 17
– колонка; 18
– ориентир-буссоль; 19
– вертикаль­ный круг; 20
– визир; 21
– диоптрийное кольцо окуляра зрительной
трубы; 22
– испра­вительные винты цилиндрического
уровня; 23
– подставка

В
штриховом микроскопе теодолита Т30 в
середине поля зрения виден штрих,
относительно которого осуществляется
отсчет по лимбу (рис. 19, а).Перед отсчетом по лимбу необходимо
определить цену деления лимба.

В теодолите
Т30 цена деления лимба составляет 10
угловых минут, так как градус разделен
на шесть частей. Число минут оценивается
на глаз в десятых долях цены деления
лимба. Точность отсчета составляет 1'.

В шкаловом микроскопе в
поле зрения видна шкала, размер которой
соответствует цене деления лимба (рис.
19, б,в). Для теодолита технической
точности размер шкалы и цена деления
лимба равны 60'. Шкала разделена на
двенадцать частей и цена ее деления
составляет 5 угловых минут.

Если перед
числом градусов знака минус нет, отсчет
производится по шкале от 0 до 6 в направлении
слева направо (рис. 19,б). Если перед
числом градусов стоит знак минус, то
минуты отсчитываются по шкале вертикального
круга от –0 до –6 в направлении справа
налево (рис. 19,в).

Десятые доли цены
деления шкалы берутся на глаз с точностью
до 30''.

Чтобы
теодолит обеспечивал получение
неискаженных результатов измерений,
он должен удовлетворять соответствующим
геометрическим и оптико-механическим
условиям.

Действия, связанные с проверкой
этих условий, называют поверками.

Поверки теодолита выполняются в
соответствии с паспортом-инструкцией,
прилагаемой к прибору, или инструкцией
по проведению технологической поверки
геодезических приборов [2].

Если
какое-либо условие не соблюдается, с
помощью исправительных винтов производят
юстировку
прибора.

Источник: https://studfile.net/preview/5943983/page:7/

Теодолит. Виды и работа. Устройство и применение. Как выбрать

Теодолит – это распространенное измерительное устройство для определения горизонтальных и вертикальных углов. Оно применяется при проведении общестроительных работ, геодезических исследований и топографических съемок. С его помощью можно определить вертикальные и горизонтальные углы в градусах с минутами.

Отдельные модификации устройства оснащаются дальномером, который увеличивает возможность прибора и позволяет с его помощью определять расстояние до объектов. На базе данной конструкции были разработаны другие приборы, адаптированные под определенные условия съемки, где использование базовой комплектации будет менее удачным.

Разновидности теодолитов

В зависимости от точности теодолиты делятся на три категории:

1. Высокоточные.
2. Точные.
3. Технические.

Высокоточное устройство дает погрешность при измерении равно или меньше 1°. Это дорогостоящее оборудование, которое применяется на ответственных объектах. Оно редко используется, поскольку большинство задач, которые выполняют теодолитом, не требуют столь высокой точности.

Точные имеют погрешность не более 10°. Такие устройства являются самыми востребованными. Подавляющее большинство предлагаемых на рынке приборов соответствуют именно такой погрешности.

Технические могут иметь ошибку в измерении угла до 60°. На первый взгляд это довольно много, но существуют цели, где большая точность не столь важна. В первую очередь это общестроительные задачи, когда осуществляется возведение неответственных объектов. Подобные устройства могут применяться только в малоэтажном строительстве.

Теодолит является давним устройством, поэтому неудивительно, что существует несколько его модификаций, которые имеют схожий принцип действия, но конструктивно отличаются между собой.

Теодолит бывает следующих видов:

• Оптические.
• Электронные.
• Лазерные.

Оптические были изобретены первыми. Их принцип действия заключается в использовании визирной трубы с нанесенной на линзы шкалой. По шкале осуществляется ориентирование параметров угла между несколькими вертикальными или горизонтальными точками объекта исследования.

Электронные оснащаются жидкокристаллическим дисплеем и системой датчиков.

После того как прибор устанавливается и выставляется по точкам, между которыми необходимо измерить угол, он самостоятельно определяет наклон и выводит его в цифровом значении на свой дисплей.

Это позволяет минимизировать работу оператора, поскольку в отличие от применения оптических устройств, ему не нужно внимательно присматриваться к шкале.

Лазерные оснащаются лазерным лучом, который высвечивает визуально заметную линию на объекте измерения. Оператор настраивает ее таким образом, чтобы она проходила через две требуемые точки.

Прибор сам автоматически определяет угол наклона, по которому осуществляете свечение лазерного луча. Подобные устройства имеют ограниченную дальность, поскольку лазерный луч не может распространяться очень далеко. Такие приборы применяют в общестроительных работах.

Особенно они удобны для установки колонн и возведения мостов.

Как устроен простейший теодолит

Простейшей и самой безотказной конструкцией теодолита являются оптические приборы. Их главными составными частями являются:

• Подставка.
• Корпус.
• Зрительная труба.
• Регулировочные винты для наведения.
• Цилиндрический уровень.
• Отвес.
• Отсчетный микроскоп.

Корпус устройства закреплен на подставке. В нем удерживается зрительная труба, которая спарена с отчетным микроскопом. Она является подвижной, что позволяет выставлять нацеливание на объект измерения. Также устройство оснащается двумя типами уровней – цилиндрическим и отвесом. Первый применяется для выставления горизонтали, а второй вертикали.

Зрительная труба используется для наблюдения за объектом, находящимся на удалении от устройства. Кратность увеличения, которую дает труба, обычно составляет от 15 до 50 раз.

Чем оно выше, тем точнее прибор и на большем расстоянии может находиться от объекта. В окуляр зрительной трубы устанавливается линза, на которой нанесена сетка. Она надежно прорисована на стекле, поэтому не стирается.

У дорогостоящего оборудования она не нарисована, а нанесена путем гравировки.

Сетка используется для ориентирования теодолита при настройке. Именно по ней выставляются интересующие точки на предмете исследования по горизонтали и вертикали. Конечно, перед этим прибор выставляется по уровню, поскольку наличие при его установке перекосов не позволяет получать данные даже приблизительной точности.

Уровни предназначены для установки устройства перед началом измерения. С их помощью определяется, насколько постановка его корпуса соответствует горизонтали и вертикали. Обычно приборы оснащаются цилиндрическими уровнями, которые отличаются высокой точностью. У более бюджетного оборудования, или легкого, используется круглый уровень.

При круглом уровне для выставления устройства необходимо постараться, чтобы пузырек воздуха стал по центру блюдца. Выставлять прибор по уровню позволяет регулируемая подставка, сделанная в виде треноги. Желательно всегда пользоваться именно ею, а не подкладывать камушки или другие ненадежные предметы под ножки треноги.

Также важным элементом теодолита является оптическое устройство или микроскоп. Он обладает большой степенью увеличения и оснащается делительной сеткой с размеченной шкалой. Она указывает на градусы и минуты.

Более точные устройства показывают также и секунды. В оптическом устройстве применяется шкала, которая называется лимб.

Она позволяет определить точный наклон между двумя точками, которые были зафиксированы сеткой на визирной трубе.

Отличие теодолита от нивелира

Часто теодолит путают с нивелиром, поскольку внешне они действительно похожи. На самом деле существует довольно много отличий, позволяющих разделить эти устройства на два лагеря. В первую очередь они различаются по назначению. Теодолиты применяются для измерения углов, а нивелиры для определения вертикальных превышений.

Оба устройства оснащаются подобной системой измерения с сеткой, по которой оператор ориентируется, выбирая нужные точки. У теодолита зрительная труба вращается в горизонтальной и вертикальной плоскости, а у нивелира она двигается только по горизонтали.

Теодолит не требует помощь ассистента. Чтобы с ним работать, необходима только достаточная видимость, чтобы оператор мог ориентироваться по точкам на объекте, по которым можно измерить угол наклона. Для нивелира нужен помощник, который будет удерживать нивелирную рейку в вертикальном положении, находясь непосредственно на траектории видимости зрительной трубы.

Узкоспециализированные теодолиты

По сути, теодолит является универсальным устройством, которое может измерять углы практически в любых условиях. Тем не менее, были разработаны усовершенствованные узкоспециализированные конструкции, дающие большие удобства для определенных целей. Такие устройства теряют свою универсальность, но приобретают ряд преимуществ.

Фототеодолит

Также называют кинотеодолит. Данный прибор соединяет в себе функции теодолита и фотокамеры. С его помощью осуществляется фотосъемка углов интересующих объектов.

Также фототеодолиты используются для фиксации угловых координат для летающей техники при ее испытаниях.

Несмотря на развитие современных технологий в сфере оборудования для фотосъемок, фототеодолиты выпускаются не только в виде цифровых камер, но и пленочных.

Гиротеодолит

Является гироскопическим устройством, с помощью которого осуществляется ориентирование при строительстве тоннелей и разработки шахт. Также с его помощью можно осуществлять топографические привязки. Им определяется азимут направления. По принципу действия данные устройства похоже на гирокомпас.

Критерии выбора устройства

При выборе теодолита важными критериями, на которые необходимо обратить внимание, являются:

• Уровень погрешности.
• Степень влагозащиты.
• Тип измерения.
• Вес.
• Степень ударопрочности.

Что касается уровня погрешности, то он определяется исключительно по предназначению устройства. Для ответственных съемок требуется высокоточное оборудование.

Если прибор применяется для общестроительных задач при возведении малоэтажных объектов, то вполне можно обойтись оборудованием низкого ценового сегмента.

Степень влагозащиты также немаловажный аргумент выбора того или иного прибора. Особенно это важно, если подбирается электронный или лазерный теодолит. Уровень влагозащиты IP65 позволит осуществлять съемку в условиях повышенной сырости и даже дождя. Такие приборы не бояться окунуться в воду на небольшую глубину.

Что касается типа измерения, то в основном стоит сложность выбора между оптическим и электронным теодолитом.

Он имеет большую температурную устойчивость. С ним можно работать даже если на улице температура ниже -30 градусов.

Вес устройства имеет большое значение если требуется осуществлять измерение с переходами. Легкие теодолиты будут незаменимы при топографических исследованиях, когда с оборудованием нужно двигаться по пересеченной местности проходя много километров пешком.

Теодолиты являются дорогостоящим оборудованием, поэтому не лишним будет наличие ударопрочного корпуса. При отсутствии устойчивости к механическим повреждениям, малейшее падение и прибор потребует ремонта или замены.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/teodolit.html

Устройство теодолита, разновидности, инструкция по измерениям + видео

Устройство теодолита не отличается сложностью с точки зрения комплектующих, но вот настройка этого прибора довольно тонкая и требует постоянной поверки, он незаменим в строительстве и проектировании. Каждый геодезист знает, как пользоваться этим приспособлением, а мы постараемся разобраться вместе с вами.

Устройство теодолита – составные части и их назначение

Это приспособление позволяет замерять углы в пространстве с высокой точностью, работает как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной.

 Обычно действует относительным методом, то есть за основу берется какой-то эталонный объект, а уже по нему ведется отсчет искомого угла.

Способ такого измерения известен еще с XIX века, на сегодняшний день лишь усовершенствовано строение теодолита и разработано несколько его разновидностей.

Шкала, по которой наблюдается результат, представлена в виде горизонтального и вертикального кругов. Находится вся конструкция на подставке, на которой имеются регулировочные винты для управления основными узлами.

Человек производит измерение углов теодолитом через зрительную трубу, которая управляется винтами.

Они позволяют правильно навести окуляр на объект и закрепить саму трубу в нужном положении, когда контрольная точка была найдена.

Лимб и алидада – это функциональные части горизонтального круга, которые активно используются, когда мы делаем измерение горизонтальных углов теодолитом.

Лимб – неподвижное стеклянное кольцо с делениями на 360 градусов, а алидада вращается вместе с примыкающей частью прибора и выставляет таким образом отсчет.

Чтобы зафиксировать отсчет и дальше проводить измерения относительно него, следует закрепить специальный винт и отпустить лимб, тогда корпус будет статичен, а лимб и алидада – двигаться.

Например, контролировать степень горизонтальности установки прибора помогает цилиндрический уровень, а оптический центрир не даст нам упустить точку отсчета и убедит нас в том, что мы центрированы ровно над ней.

А сами отсчеты снимаются по микроскопу, это финальный этап работы замерщика. Теперь мы точно знаем, из чего состоит теодолит, пора приступить к обсуждению его видов.

Измерение углов теодолитом – изучаем марки приборов

В этом разделе мы хотим не только коснуться видов теодолита, но и его маркировки, ведь это в первую очередь бросается в глаза и вызывает некую растерянность при покупке прибора, а также при знакомстве с его работой.

Итак, для начала разберемся, какими же приборами располагает промышленность с точки зрения их работы. Имеется механическое устройство, оптическое, лазерное и электронное.

Первый тип – самый дешевый и простой, но имеет самую низкую точность, поэтому подойдет, скорее всего, только для изучения, а не для серьезных разработок.

Электронный удобен тем, что имеет устройство для считывания и обработки результатов, то есть геодезист должен только правильно его выставить, а остальное сделает машина.

Но самым распространенным считается оптический теодолит, в нем приятно сочетаются цена и качество измерения, хоть он и не обладает мозгом, как электронный.

А вот самым дорогим, но и более совершенным является лазерный, это самый точный прибор и удобный в использовании, однако имеет смысл для постоянных работ с высокими требованиями к качеству результатов.

Есть два принципиально отличающихся вида теодолитов по конструкции корпуса, а именно, подвижности лимба и алидады. В повторительных типах эти элементы можно закреплять поочередно и снимать показания методом последовательных повторений.

Теперь напоследок рассмотрим маркировку инструмента, чтобы не путаться и не ожидать от измерений чего-то большего, чем они могут дать.

Марка теодолита включает совокупность цифр и букв, которые будет легко прочитать после нашего небольшого пояснения.

В каждом имеется связка буквы «Т» и цифры, это – основа основ и показывает нам, что это действительно Теодолит, а цифры показывают погрешность измерения в секундах, чем они выше, тем больше погрешность. 1 маркирует высокоточные приборы, 2 и 5 – точные, 15 и 30 – технические.

Цифра точности стоит после буквы «Т», а если какой-то номер стоит перед этой литерой, она обозначает поколение прибора, то есть его модификацию в заявленной категории предложенной марки.

После точности идут еще несколько букв, они обозначают особенности конструкции и исполнения. (М – маркшейдерское назначение, Э – электронный, А – автоколлимация, П – дает прямое изображение, К – имеет компенсаторы).

Строение теодолита – требования перед началом работы

Измерение вертикальных углов теодолитом и горизонтальных нельзя делать на не проверенном приборе.

 Кроме специальной отметки или пломбы требуется периодически проверять геометрические параметры, ведь ошибка в пару градусов, а то и меньше, может со временем перерасти в катастрофу для многих людей.

А раз работа геодезиста или замерщика другого рода настолько важна, приведем основные требования к инструменту перед началом изысканий.

Далее обращаем внимание на зрительную трубу, визирная ось должна быть ей перпендикулярна, это коллимационное условие, без него вывести четкую систему отсчета будет невозможно. Ось трубы должна быть перпендикулярна оси алидады.

Остается проверить насколько измерительная сетка расположена в вертикальной коллимационной плоскости. Как провести проверку этих условий, можно почитать в руководстве, хотя на крупных предприятиях этим занимаются отдельные специалисты.

Как пользоваться теодолитом – осваиваем прибор

Приведем основной принцип, как пользоваться теодолитом, однако приемов, которыми производится профессиональная разметка местности очень много, их надо осваивать на специальных курсах, понять новичку все нюансы со слов будет очень сложно.

Наверняка вы догадались, что нам нужна точка отсчета, именно это и будет нашей задачей на первом шаге. Находим на местности ровную поверхность, принимая ее за начальную точку, по ней и центрируем прибор с помощью уровней и зажимных винтов на подставке. В итоге нужно получить исключительно горизонтальное положение прибора.

Визиром находим цель, а винтами наводим измерительную сетку более точно, чтобы установить центр объекта. На все это можно смотреть через зрительную трубу, если света вокруг недостаточно, то можно специальным зеркальцем немного улучшить ситуацию (кто хоть раз работал с микроскопом, должен владеть этим приемом). Когда центр выставлен, окуляром микроскопа фиксируем его значение.

Одним измерением лучше всего не обходиться, сделайте измерение несколько раз, причем брать нужно новый отсчет, например, сдвинув его на известную вам величину, допустим 90 градусов.

Если новые измерения будут отличаться от предыдущих ровно на 90 градусов, то результат можно фиксировать окончательно, если нет, то следует сделать еще пару таких измерений с разным отсчетом и вычислить среднее значение.

Источник: https://remoskop.ru/stroenie-izmerenie-uglov-ustroistvo-teodolita.html