Устройство теодолита

1)Теодолит: устройство и назначение

Теодолиты – устройства, которые предназначены для измерения  вертикальных и горизонтальных углов  на месности. Теодолиты, в зависимости  от точности, могут применяться в  триангуляции, полигонометрии, в геодезических  сетях сгущения. Также теодолиты  нашли применение в прикладной геодезии, при проведении изыскательских работ. К тому же, теодолиты используют в промышленности при монтаже  элементов конструкций машин, а  также механизмов, строительстве  промышленных сооружений и для выполнения иных задач.

История и современные  теодолиты

У первых теодолитов в центре угломерного круга на острие иголки помещалась линейка, которая могла  свободно вращаться на этом острие (как стрелка компаса). В линейке  были сделаны вырезы и в них  натянуты нити, играющие роль отсчетных  индексов. Центр угломерного круга  помещали в вершину измеряемого  угла и надежно его закрепляли.

Поворачивая линейку, совмещали  ее с первой стороной угла и брали  отсчет N1 по шкале угломерного круга. Затем совмещали линейку со второй стороной угла и брали отсчет N2. Разность отсчетов N2 и N1 равна значению угла. Подвижная линейка называлась алидадой, а сам угломерный круг назывался  лимбом. Для совмещения линейки-алидады  со сторонами угла применялись примитивные  визиры.

Современные теодолиты, сохранив идею измерения угла, конструктивно  значительно отличаются от старинных  теодолитов. Во-первых, для совмещения алидады со сторонами угла используется зрительная труба, которую можно  вращать по высоте и по азимуту. Во-вторых, для отсчета по шкале лимба  имеется отсчетное приспособление. В-третьих, вся конструкция теодолита  закрыта прочным металлическим  кожухом и т.д. 

 

 

 Основные части  теодолита

   

Теодолит состоит из следующих частей:

• Лимб - угломерный круг с делениями от 0^o до 360^o; при измерении углов лимб является рабочей мерой (на рис не показан).
• 2 - Алидада - подвижная часть теодолита, несущая систему отсчитывания по лимбу и визирное устройство - зрительную трубу. Обычно всю вращающуюся часть теодолита называют алидадной частью или просто алидадой.
• 3 - Зрительная труба: крепится на подставках на алидадной части.
• Система осей - обеспечивает вращение алидадной части и лимба вокруг вертикальной оси.
• 4 - Вертикальный круг: служит для измерения вертикальных углов.
• 5 - Подставка с тремя подъемными винтами.
• 6-11 - Зажимные и наводящие винты вращающихся частей теодолита (лимба (8,9), алидады(6,7), трубы (10,11). Зажимные винты называют также закрепительными и стопорными, а наводящие - микрометренными.
• Штатив с крючком для отвеса, площадкой для установки подставки теодолита и становым винтом.
• 12 - винт перестановки лимба;
• 13 - уровень при алидаде горизонтального круга;
• 14 - уровень вертикального круга;
• 15 - винт фокусировки трубы;
• 16 - окуляр микроскопа отсчетного устройства.

В теодолитах различают три  разных вращения: вращение зрительной трубы, вращение алидады и вращение лимба; при этом вращение трубы и  вращение алидады снабжаются двумя  винтами каждое - зажимным и наводящим. Что касается вращения лимба, то оно  оформляется по-разному. В повторительных теодолитах лимб может вращаться  только вместе с алидадой; в теодолите  Т30 (2Т30 и т.п.) для вращения лимба  имеются два винта: зажимной и  наводящий, причем они работают только при зажатом винте алидады. В  теодолите Т15 первых выпусков лимб скреплялся с алидадой с помощью  специальной защелки и в таком  положении совместное вращение алидады  и лимба регулировалось винтами  алидады. В точных и высокоточных теодолитах вращение (перестановка) лимба  выполняется специальным бесконечным  винтом.

Электронные Теодолиты – инновационные устройства для измерения углов. При использовании электронных теодолитов исключаются ошибки снятия отсчета, т.к. значения углов выводятся на экран прибора.

2) Тахеометры

Тахометры представляют собой один из видов высокоточного геодезического оборудования, применяемых при тахеометрической съемке, для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и превышений между точками. С помощью этих приборов можно создавать сети планово-высотного обоснования, выполнять построения планов и карт, вести кадастровые или землеустроительные работы, наблюдения за деформациями зданий, оказывать сопровождение строительства и реконструкции, а также многое другое.

 

3) Нивели́р — геодезический прибор для нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками земной поверхности относительно условного уровня т.е определение превышения. Нивелир с уровнем при трубе изображен на рис.1.

 
рис. 1

• 1 - зрительная труба;
• 2 - цилиндрический уровень при трубе;
• 3 - элевационный винт;
• 4 - установочный круглый уровень (на рисунке не показан);
• 5,6 - закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения;
• 7 -ось;
• 8 - подставка с тремя подъемными винтами.

Зрительная труба и уровень  при ней являются важнейшими частями  нивелира.

Элевационный винт служит для приведения визирной линии трубы в горизонтальное положение. С его помощью поднимают  или опускают окулярный конец  трубы; при этом пузырек уровня перемещается и когда он будет точно в  нуль-пункте, визирная линия должна устанавливаться горизонтально.

Цилиндрический уровень обычно контактный; изображение контактов  пузырька передается системой призм  в поле зрения трубы, что очень  удобно, так как наблюдатель видит  сразу и рейку, и уровень.

4) Лазерные дальномеры 

Лазерные дальномеры помогают производить замеры в неудобных местах и из углов помещений. Прибор может оснащаться большим количеством дополнительных аксессуаров и принадлежностей, таких как алюминиевые штативы, отражатели, интерфейсные кабели, оптические визиры и т.д. Максимальная дальность измерения расстояний различна для каждой модели лазерного дальномера (лазерной рулетки) и зависит от внешних факторов (освещенность, погодные условия). На открытой местности и в солнечную погоду уменьшается дальность измерения лазерными дальномерами, поэтому в этих условиях лучше использовать традиционны геодезические рулетки.

5)Геодезические GPS/ГЛОНАСС приемники

 

Геодезические GPS/ГЛОНАСС приемники позволяют определять координаты с точностью от нескольких метров до нескольких миллиметров. ГЛОНАСС приемник является российской альтернативой американским приёмникам системы спутникового позиционирования GPS. ГЛОНАСС приемники служат как  для определения координат, скорости и других параметров кроме того  ГЛОНАСС приемник может быть использован в системах с высокой динамикой объектов. 

Геодезические приемники: 
-GNNS приемники, обеспечивающие сантиметровую точность определения координат пунктов. К этой категории относятся приемники, измеряющие псевдодальность до спутника и фазу несущей волны. Геодезические приемники бывают: одночастотными (L1) и двухчастотными (L1/L2); односистемными (GPS) и двух системными (GPS-ГЛОНАСС). Практически все современные геодезические приемники имеют возможность принимать дифференциальные поправки SBAS, используемые для задач навигации. Программное обеспечение, входящее в комплект геодезических GNSS приемников, позволяет предварительно планировать съемку, экспортировать данные с приемника на компьютер для последующей обработки (вычисления векторов и уравнивания сети), создавать цифровые карты с атрибутивной информацией, экспортировать данные в различные ГИС пакеты для дальнейшей обработки.

 

GPS-приёмник — радиоприёмное устройство для определения геодезических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов.

Максимальная точность измерения  составляет 3—5 м, а при наличии корректирующего сигнала от наземной станции — до 1 мм (обычно 5—10 мм) на 1 км расстояния между станциями (дифференциальный метод). Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте). Кроме того, при использовании систем SBAS и местных систем передачи поправок точность может быть повышена до 1—2 метров по горизонтали

 

6) Буссоль-угломерный инструмент, служащий для определения магнитных азимутов или румбов. Б. применяется как самостоятельный инструмент и как принадлежность других угломерных инструментов: теодолита, астролябии, пантометра, гониометра и пр. Основной частью каждой Б. является магнитная стрелка, помещаемая на острие в медной круглой коробке Б. в центре градусного кольца с делениями; надпись этих делений бывает двоякая: либо деления идут от 0 до 360° против хода часовой стрелки, либо на концах одного диаметра поставлены 0 и 0°, а на концах другого, перпендикулярного первому,— 90 и 90°, и деления от обоих пулей идут в обе стороны до 90°. Первое кольцо служит для определения азимутов и наз. азимутальным, второе—для определения румбов и наз. румбическим. Коробка Б. закрыта сверху стеклом. Б. как самостоятельный инструмент устраивается с диоптрами или со зрительной трубой для визирования. Применяется обычно при съемках на местности с препятствиями: лесными пространствами, реками, болотами, скалами и пр.; является необходимым инструментом при рекогносцировках.

 

7) Кипрегель (линейка)– геодезический прибор, для визирования на точки местности, прочерчивания направлений на планшете определения расстояний и превышений по дальномерной рейке. Кипрегель состоит из линейки 1 для прочерчивания прямых на мензульном планшете 2, колонки 3, несущей на горизонтальной оси зрительную трубу 4 с дальномерными нитями и вертикальный круг 5 с градусными делениями для определения углов наклона. В последние годы при топографических съемках на чистой основе и фотопланах применяются преимущественно кипрегели с номограммным преобразователем типов КА-2 и КН. В нашей стране с 1976 г. серийно выпускается номограммный кипрегель в двух вариантах: КН с уровнем при вертикальном круге и КН-К с компенсатором. Выпуск кипрегеля КА-2 прекращен, однако он еще используется в производстве. Основным отличием КН-К от КН является наличие оптического компенсатора вертикального круга с диапазоном действия 10' и погрешностью самоустановки 5".

 

8)Эклиметр - (От от греч. ekklino – отклоняю) геодезический инструмент, это небольшой, можно сказать портативный, геодезический прибор для быстрого измерения угла наклона линии местности к горизонту. Кроме этого, с помощью эклиметра,   можно определять уклоны и высоты точек земной поверхности. 

 

         Волгоградский государственный аграрный университет

 

 

 

 

 

 

                      Реферат по геодезии на тему:

           «Современные  геодезические приборы»

 

 

 

 

 

 

 

                                

 

                                                               Выполнила:

                                                                      Студент группы ЭМФ-12

                                                                               Николаева Елена