Що таке теодоліт? Основні частини теодоліта, принцип роботи, застосування

Геодезія – одна з найдавніших наук на Землі. З 17 століття вчені почали винаходити перші високоточні вимірювальні прилади, у числі яких був і теодоліт. Що таке теодоліт? Для чого він необхідний? Чому теодоліти застосовуються і донині? Спробуємо розібратися з цими питаннями.

Інформація про теодолите

Теодоліт – високоточний геодезичний прилад, призначений для вимірювання кутів (горизонтальних і вертикальних) при топографічній зйомці. Теодоліт має U-подібну форму і розташовується на спеціальній підставці.

Частини теодоліта і принципи їх роботи

У конструкції кожного кутомірного приладу передбачені такі основні частини:

Зорова труба з збільшенням певної кратності, закріплена на трегерных колонках. У неї дивиться спостерігач.

Вертикальний і горизонтальний (лімб) коло, за якими проводиться відлік.

Мікроскоп (шкаловой або штриховий) для зняття показань з кіл.

Поворотна лінійка з нанесеними на неї штрихами, жорстко скріплена з лимбами (алідада).

Навідні гвинти і закріпні, що дозволяють плавно змінювати та закріплювати положення приладу.

Центрир, або оптичний центрир, що дозволяє визначати точне положення приладу над точкою місцевості.

Штатив для встановлення теодоліта.

Класифікація

За принципом роботи теодоліти поділяються на оптичні, лазерні, цифрові фотографічні. Що таке оптичний теодоліт? Це найбільш точний і надійний угломерный прилад, який не вимагає при роботі елементів живлення і є самим невибагливим в експлуатації. Відліки виробляються за кутомірної шкали. Внутрішня пам'ять відсутня, тому зазвичай ведеться польовий щоденник спостережень.


Що таке теодоліт лазерний? Це угломерный прилад, в основі дії якого лежить використання лазерних променів, які застосовуються в якості точних покажчиків. Вимірювальний інструмент і зорова труба представляють єдине ціле. Вимірювання проводяться в автоматизованому режимі відображаються на дисплеї. Що таке теодоліт цифровий? Основу цього приладу складають штрих-кодові диски, які прийшли на заміну звичайним колам. Вимірювання виконуються автоматично. Зазвичай в конструкції передбачено запам'ятовуючий пристрій, який зберігає всі дані про виміри. Теодоліти з РК-дисплеєм та елементами живлення можуть застосовуватися при низьких температурах. Фототеодолиты – самостійний клас угломерных приладів. Угломерный прилад конструктивно з'єднаний з фото - або кінокамерою. Застосовуються для визначення координат або траєкторій руху об'єктів. По конструкції теодоліти поділяються на прості і повторительные. У простих приладах алідада обертається незалежно від лімба. У повторительных вони можуть обертатися незалежно або спільно. По точності угломерные прилади поділяються на три типи:

Високоточні (похибка не більше 1 секунди).

Точні (від 2 до 10 секунд).

Технічні (від 025 до 05 хвилини).

Підготовка до роботи

Для вимірювань вибирається опорна точка, над якою з високим ступенем точності встановлюється прилад. У разі підземної зйомки, яка має місце при маркшейдерських роботах, теодоліт встановлюють під нею.
Зорова труба повинна розташовуватися на рівні очей спостерігача. Теодоліт встановлюють над точкою на око шляхом переміщення штатива, а потім за допомогою оптичного або нитяного схилу. Три гвинти горизонтальної платформи допомагають встановити горизонтальне положення приладу над точкою. Щоб вертикальна вісь приладу збігалася з лінією схилу, в центральне положення наводиться бульбашка циліндричного рівня. Далі прилад закріплюється, перевіряється правильність його установки: теодоліт обертають навколо осей і спостерігають положення бульбашок круглого і циліндричного рівнів. Одна поділка на шкалі рівня є максимально допустимим. Сітка ниток, штрихи лимбов і шкалового мікроскопа повинні чітко проглядатися в зоровій трубі.

Вимірювання кутів

Вимірювання горизонтальних кутів теодолітом відбувається наступним чином. Алідада відводиться вліво приблизно на 30-40 градусів і закріплюється. З допомогою навідного гвинта перехрестя сітки ниток наводиться на точку візування. Знімаються показання теодоліта. Далі гвинт кріплення послаблюється і наводиться на іншу точку, і знімаються показання. Щоб підвищити точність вимірювань, необхідно провести повторну зйомку. Зорова труба переводиться через зеніт, знімаються відліки. В камеральних умовах обчислюється середній результат вимірювань. Похибка результату при повторних зйомках не повинна бути більше подвійної точності приладу. Вертикальні кути вимірюються аналогічно, але з застосуванням вертикального кола.

Сфери застосування

Застосовується теодоліт в геодезії, топографії, при будівельних роботах і в інших областях, де потрібна висока точність вимірювань. Теодоліти необхідні:

При побудові геодезичної мережі методом тріангуляції, полігонометрії.

При складанні топокарт і планів.

При загальнобудівельних роботах (фіксація стрімкого або горизонтального положення конструкції).

Теодоліт – один з найважливіших геодезичних приладів, що відрізняється високою точністю вимірювань і мультифункциональностью. З його допомогою можна вимірювати вертикальні і горизонтальні кути. Він незамінний при роботах, де потрібно чітко визначити положення прямовисної лінії.