Elektroniczne teodolity i tachimetry są aktywnie wykorzystywane do prac pomiarowych i geodezyjnych w geodezji i projektowaniu.
Trochę historii
Do początku XVI wieku pomiary kątów pionowych i poziomych prowadzono kilkoma różnymi przyrządami. Do wydajniejszej pracy geodezyjnej i poszukiwawczej potrzebne było uniwersalne urządzenie, które mogłoby łączyć kilka funkcji jednocześnie.
Prototypem współczesnego teodolitu z połowy ubiegłego wieku był instrument zwany polimetrem. Poszukiwacze tamtych czasów przyjęli go z wielkim entuzjazmem i wykorzystywali go wszędzie w swojej pracy. Późniejsze wersje z połowy XIX wieku położyły podwaliny pod jego projekt.
Opis teodolitu elektronicznego
Nowoczesny teodolit ma w swoim arsenale wiele funkcji pomiarowych. Kąty poziome są obliczane za pomocą specjalnych urządzeń - alidade i limbus. Ramię to szklane koło z podziałką 360 stopni, które jest trwale zamocowane i zabezpieczone przed uszkodzeniem. Alidada obraca się wokół rąbka wraz z korpusem urządzenia.
Zasada pomiaru i transmisji danychteodolit elektroniczny znacznie różni się od optyki. Wszystkie wartości są szyfrowane binarnie, więc zamiast stopni, minut i sekund są zera lub jedynki. Odczyt jest przesyłany za pomocą urządzeń fotoelektronicznych.
Aby zwiększyć wiarygodność odczytów urządzenia, konstrukcja zawiera poziomice pęcherzykowe i pionową linię pionową. Aby uzyskać dokładniejsze odczyty, urządzenie zapewnia specjalny mikroskop. Charakterystyczną różnicą między teodolitem elektronicznym a jego wersją optyczną jest obecność urządzenia do wykonywania i rejestracji odczytów w trybie automatycznym, a następnie ich zapis na chipie pamięci urządzenia.
Wszelkie teodolity używane do pomiarów lub innych prac muszą zostać zweryfikowane. Jeżeli błąd odczytu przekracza ustalone normy, konieczne jest wykonanie korekty w celu korekty. Istnieje stanowy standard dla rodzajów teodolitów. W zależności od dokładności pomiarów dzielą się na trzy klasy: szczególnie dokładne, precyzyjne i techniczne. Te ostatnie są wykorzystywane głównie do celów edukacyjnych.
Zasada działania teodolitu elektronicznego
Ze względu na charakter projektu są: elektroniczny, bezpośredni obraz, miernictwo kopalni, autokolimacja, fototeodolity, żyroteodolity z żyrokompasem, repeatery. Na przykład fototeodolit ma w korpusie aparat do dokładnego fotografowania i odniesienia obiektów geologicznych.
Teodolity elektroniczne to urządzenia, które mogą znacznie uprościć procedurę pomiaru wartości kątowych w porównaniu z w pełni optycznymiurządzenia. To narzędzie pozwala pracować nawet w ciemności. A obecność wyświetlacza wyeliminuje błąd wykonywania odczytów. Z drugiej strony, elektroniczne odpowiedniki nie są pozbawione wad, takich jak obecność akumulatora, który musi być okresowo ładowany z sieci, mały zakres dopuszczalnych temperatur pracy.
Wybierając konkretny model teodolitu elektronicznego, należy przede wszystkim zdecydować o rodzaju zadań do wykonania. Jeśli wysoka dokładność pomiaru nie jest priorytetem, to całkiem możliwe jest obejście się urządzeniem klasy od T15 do T30. Do dokładniejszych pomiarów odpowiednie jest urządzenie klasy T2 do T5. Jeśli potrzebujesz bezprecedensowej dokładności, powinieneś wybrać model klasy T1.
Wiedza o wpływie warunków fotografowania na końcową jakość nie będzie zbyteczna. Na przykład obecność drzew w okolicy może wpłynąć na wiarygodność odczytów ruletki laserowej. Wiązka może odbijać się od gałęzi zamiast od pożądanego obiektu i znacząco zniekształcać dane. Obecność wysokich konstrukcji na terenie, takich jak wieże czy rury - również wpływa na efekt końcowy.
Obudowa wysokiej jakości urządzenia pomiarowego powinna być wykonana z metalu, a wszystkie możliwe złącza powinny być gumowane, aby zapobiec przedostawaniu się kurzu i wilgoci. Tańsze opcje wykonane z części plastikowych są krótkotrwałe i często zawodzą. Poniżej przedstawiono zdjęcie elektronicznego teodolitu cyfrowego.
Suma stacji
Bardziej doskonałym typem urządzenia jest tachimetr. To rodzaj symbiozy komputera i teodolitu. Jego koszt jest droższy niż zwykle, ale możliwości produkcyjne są o rząd wielkości wyższe. Wyposażony jest w wyświetlacz i klawiaturę do wprowadzania danych, posiada wbudowany mikroprocesor do obliczeń. Automatyzacja umożliwia wykonywanie wszystkich zadań w locie, jednocześnie znacznie zwiększając produktywność.
Głównym celem obrotomierza jest tworzenie planów terenu w określonej skali z rysunkowymi rysunkami reliefu. Sercem każdego mechanizmu jest zintegrowany lub zewnętrzny kontroler, który odpowiada za przetwarzanie danych otrzymanych podczas ankiety.
Wyróżnikiem konstrukcji tachimetru od innych przyrządów geodezyjnych jest jego modułowość, która pozwala na stworzenie modyfikacji urządzenia pod konkretne potrzeby.
Odmiany tachimetrów
Ponieważ większość tachimetrów jest wyposażona w dalmierz oparty na wiązce laserowej, istnieją dwa typy w zależności od metody rejestracji sygnału:
- różnica faz wiązki służy do określania odległości;
- aby zmierzyć odległość od obiektu, obliczany jest czas przejścia wiązki laserowej.
Aby mierzyć odległości do pięciu kilometrów, zaleca się użycie pryzmatów odblaskowych do dalmierza laserowego. W odległości do jednego kilometra można obejść się bez reflektorów, ale należy zauważyć, że wszystko będzie zależeć od jakości odbijającej powierzchni obiektu. Błąd pomiaru wartości kątowych nowoczesnym tachimetrem może sięgać jednej milionowejprocent lub jeden milimetr na kilometr.
Małe cechy użytkowania
Ważne jest, aby wiedzieć, że w praktyce taki błąd jest prawie niemożliwy do osiągnięcia z powodu wpływu warunków pogodowych i błędów pozycjonowania oraz niektórych czynników ludzkich.
Z reguły większość prac pomiarowych jest wykonywana w odległości do 300 metrów. Znacznie rzadziej konieczne staje się strzelanie na odległość kilku kilometrów. Nowoczesna optyka pozwala na pomiary w zakresie do 7500 metrów.
Niektóre nowoczesne modele mogą być wyposażone w globalny system pozycjonowania do łączenia wyników pomiarów ze współrzędnymi mapy terenu, a także w pełni zautomatyzowany system, który nie wymaga udziału operatora.
Kryteria wyboru
Wybierając tachimetr, musisz określić przydzielone mu zadania. Dla większości odpowiednie jest urządzenie z błędem 1-2 mm na kilometr. Praca operacyjna wymaga natychmiastowego przeniesienia danych do komputera przetwarzającego. Do tych celów możesz wybrać model wyposażony w pilota i moduł bezprzewodowy, taki jak Wi-Fi lub Bluetooth. Te modyfikacje przyrządów pomiarowych mają z reguły funkcję śledzenia przedmiotu.
Jeżeli konieczne jest przeniesienie punktów pomiarowych do rzeczywistego miejsca, w takim przypadku potrzebne jest urządzenie z systemem dupleksowym do wprowadzania i transmisji danych.
Są chwile, kiedy trzeba uchwycić duży obiekt w trzech wymiarach. Do tych celów zastosujmodele tachimetrów, które mogą pracować w trybie skanera 3D. Dane z takiego badania są przesyłane do komputera w postaci chmury punktów i mogą być dalej przetwarzane przy użyciu specjalistycznych programów CAD.
