При выполнении инженерно-монтажных и строительных работ очень важна точность. И делать сложные построения, что называется, «на глаз» в таких случаях недопустимо. Существует большое количество геодезических приборов, которые позволяют грамотно выполнить измерения и расчеты. Например, нивелиры, мерные ленты, тахометры и прочие приборы.
Среди них следует выделить теодолит. Это основной высокочастотный прибор, который обеспечивает корректную работу геодезистов. Теодолиты бывают оптическими и электронными. Они выполняют угловую съемку, измеряя при этом как горизонтальные, так и вертикальные углы.
Области применения
Этот геодезический прибор используют в следующих областях:
- когда нужно построить топографические карты и планы или целую сеть геодезических пунктов на сформированном треугольниками участке местности;
- когда нужно определить месторасположение точек на участке по отношению друг к другу;
- для выполнения строительных работ, например, когда нужно зафиксировать горизонтальность или вертикальность строительных сооружений (сваи, колонны и т. п.);
Работать с теодолитом не трудно. Чтобы выполнять сложные расчеты и измерения, необходимо приобрести определенные навыки.
Классификация устройств
Теодолиты имеют несколько разновидностей. Это:
- Оптические теодолиты. Устройства этого типа являются наиболее распространенными. Они точны и надежны для использования в полевых условиях. Теодолиты этого вида пользуются популярностью среди геодезистов. Они имеют ряд преимуществ перед электронными собратьями: не нуждаются в элементах питания для работы и их легко применять. Оптические теодолиты могут выполнять работу в достаточно широком температурном диапазоне, даже при отрицательной температуре. Теодолиты этого вида имеют минимальные возможности. Отчеты выполняются по угломерной шкале. Если инструмент не содержит внутреннюю память, то необходимо будет обзавестись полевым журналом, в который будут заноситься все данные.
- Лазерные теодолиты тоже не отличаются сложностью эксплуатации. В таком приборе используется лазерный луч, который служит точным указателем. В устройстве объединены функции двух устройств – визира и высокочастотного электронного инструмента для измерений. Прибор оборудован мощным процессором, который выполняет все расчеты и результаты выводит на дисплей устройства. Легкость использования и удобство такого теодолита очевидны.
- В цифровых теодолитах не применяют вертикальные и горизонтальные круги, содержащие поградусную разметку. Вместо них используются штрих-кодовые диски. Прибор выполняет замеры автоматизированным способом. Конструкция такого прибора содержит запоминающее устройство. Теодолит хранит данные во внутренней памяти. С цифровыми теодолитами не следует работать в условиях сложного климата и при низких температурах, поскольку эти устройства содержат источники питания и ЖК-дисплей.
- Фототеодолиты и кинотеодолиты относятся к категории инструментов, имеющих специфическое назначение. Конструкция первых объединяет в себе теодолит и фотокамеру, которая определяет топографические координаты. Основное назначение кинотеодолитов – фиксация траектории перемещения объектов как на земле, так и в воздухе.
Конструкция прибора
По своей конструкции теодолиты подразделяются на следующие типы:
- Простые. В схемах теодолитов алидада и лимб вращаются независимо.
- Повторительные. Вращение лимба и алидады может происходить как по отдельности, так и совместно.
Теодолиты по своей точности подразделяются на:
- Технические, имеющие погрешность 15 - 60 угловых секунд.
- Точные с погрешностью менее 10 секунд.
- Высокоточные. Позволяют выполнить измерения с погрешностью до 1 угловой секунды.
Общее устройство
Теодолит содержит следующие элементы:
- Визирная труба. Она имеет некоторую кратность увеличения. Эта деталь зафиксирована на двух колонках, которые установлены на трегере.
- Отсчетные механизмы. К ним относят вертикальный и горизонтальный круг (лимб). Первый находится в колонке, а второй в основании прибора.
- Штриховой или шкаловой микроскоп. Это отсчетное устройство теодолита применяется в механических инструментах. В первом отсчет выполняется по штриху индексу, а во втором – по шкале. Микроскоп предназначен для считывания показаний с лимбов.
- Алидада. Представляет собой поворотную линейку, которая имеет жесткое соединение с корпусом лимба. Содержит отсчетный механизм - нониусы.
- Закрепительные и наводящие винты. В ходе настойки и юстировки эти винты сообщают механизмам прибора мягкое движение.
- Центрир. С помощью этого встроенного оптического отвеса выполняется точное центрирование над точкой.
- Штатив-тренога. Этот элемент применяется при выполнении работ на конкретной местности. На него устанавливают теодолит.
По какому принципу работает устройство
Механический теодолит работает по следующему принципу. Пользователь наблюдает изображения различных точек конструкции через окуляр подзорной трубы. Когда визир будет наведен на наблюдаемую точку, в окуляре микроскопа, который имеет штриховую либо шкальную разметку, фиксируется как вертикальный, так и горизонтальный угол. Первый является углом наклона, а второй – углом направления.
Специалист последовательно наводит трубу на контрольные точки конструкции, измеряет углы, а затем записывает в журнал данные показатели. Все это выполняется, когда применяется оптический теодолит. Замеры углов, выполненные геодезистом, играют важную роль. Они позволяют выяснить, насколько правильно выполняется проект.
При применении электронных устройств в работе отпадает необходимость зрительной фиксации углов. Ведь электронные датчики горизонтального и вертикального кругов в автоматически передают все данные на ЖК-дисплей прибора в привычном для человека цифровом виде. Также все данные сохраняются в памяти устройства. Применение теодолитов электронных обеспечивает повышение производительности труда специалиста и исключение ошибок, связанных с неправильным визуальным отсчетом имеющихся показаний в случае измерения углов на оптической модели.
Как работать с теодолитом?
Как определить, правильно ли была зафиксирована необходимая точка измерительного угла? Все теодолиты оснащены уровнями. В процессе установки их необходимо точно выставить. Регулируя винты, можно получить требуемый уровень. Точность центра лимба устанавливается отвесом или оптическим центриром. Когда узнали, из каких элементов состоит прибор, можно начинать работу с теодолитом.
Установка и настройка прибора
Каким же образом использовать этот инструмент? Сначала нужно установить прибор на треножник. Затем необходимо определиться с двумя опорными точками, на которые будет наводиться зрительная труба инструмента. Сначала ее наводят на первую точку. Далее выполняют фиксацию прибора и измеряют посредством вертикальной нити. Затем выполняют отсчет по горизонтальному кругу. Все данные нужно занести в журнал, затем снять фиксацию. Далее нужно отследить вторую точку. Для этого следует повернуть теодолит по часовой стрелке. На следующем этапе поворачивают трубу через зенит.
Далее нужно сменить позицию круга и навести трубу на точку. Если в измерениях есть незначительные расхождения, то правильным будет среднее значение. В процессе измерения лимб должен иметь нулевое или близкое к нему значение. Вращение алидады нужно прекратить в тот момент, когда совпадут штрихи с нулевыми значениями на лимбе и микроскопе. Все вышеописанные измерения выполняются по кругу.
Выбор прибора
Перед выбором прибора следует определиться с видом работ, которые будут выполняться на теодолите. В большинстве случаев подойдет самый простой прибор, который имеет средние характеристики. Обычно такие приборы недорогие. При выборе устройства теодолита не следует уделять большое внимание таким параметрам, как передача данных и внутренняя память, поскольку у них нет функционального использования.
Инструкция по эксплуатации теодолитов
В стандартную комплектацию каждого теодолита обязательно входит инструкция по применению. В руководстве пользователя описывается последовательность выполнения работ на устройстве. Используя эту небольшую книжку, можно разобраться с теодолитом без посторонней помощи. Руководство пользователя – это также гарантийный талон и техпаспорт прибора. Средняя цена теодолита электронного составляет 50-70 тысяч рублей.
Каким образом устроен теодолит?
В инструкции к теодолиту содержится минимум сведений об устройстве. Она включает в себя следующие данные:
- важнейшие технические характеристики;
- сфера применения;
- назначение кнопок;
- как правильно установить инструмент и подготовить к измерению;
- как использовать прибор;
- наведение на цель;
- как выполнить поверку и настройку инструмента;
- уход за устройством.
Инструкция по эксплуатации в бумажном виде компактна и универсальна, что является большим преимуществом. Она не занимает много места и ее можно брать с собой. У такой инструкции не замерзнет ЖК-дисплей и не сядет зарядка. Из нее в любой момент можно узнать необходимую информацию, даже если вы находитесь в поле, на стройплощадке или карьере.
В инструкции для устройства теодолита есть все сведения об инструменте, которые помогут выполнить настройку и поверку.
Отечественный теодолит
Теодолит 4Т30П – это наиболее популярный геодезический прибор отечественного производства. Его изготавливает Уральский оптико-механический завод. Этот теодолит относится к категории инструментов технической точности. Теодолит 4т30п имеет следующие преимущества:
- отсчеты снимаются с помощью шкалового микроскопа;
- можно применять трехштативный метод. В этом случае используют съемную подставку с встроенным оптическим центриром;
- содержится зрительная труба прямого изображения;
- перестановка лимба выполняется при вращении особого винта прибора;
- присутствует съемный трегер;
- прибор можно использовать в разных климатических регионах;
- малый вес;
- небольшие габариты устройства.
Теодолит с успехом применяется в следующих сферах:
- сельское хозяйство;
- геодезия;
- ландшафтный дизайн;
- геология;
- лесное хозяйство.
Этот прибор теодолит часто используется в тяжелых полевых условиях. Цена теодолита составляет примерно 50-60 тысяч рублей.
Таким образом, выбор теодолита остается за вами, что непосредственно зависит от сферы проведения работ.
