Геодезія – одне з найдавніших наук Землі. З 17 століття вчені почали винаходити перші високоточні вимірювальні прилади, серед яких був теодоліт. Що таке теодоліт? Навіщо він необхідний? Чому теодоліти застосовуються і по сьогодні? Спробуємо розібратися із цими питаннями. Теодоліт – високоточний геодезичний прилад, призначений для вимірювання кутів (горизонтальних та вертикальних) при топографічній зйомці. Теодоліт має U-подібну форму та розташовується на спеціальній підставці. У конструкції кожного кутомірного приладу передбачені нижчеперелічені основні частини: За принципом роботи теодоліти поділяються на оптичні, лазерні, цифрові та фотографічні. Що таке теодоліт оптичний? Це найбільш точний і надійний кутомірний прилад, який не вимагає під час роботи елементів живлення і є невибагливим в експлуатації. Відліки проводяться за кутомірною шкалою.Внутрішня пам'ять відсутня, тому зазвичай ведеться польовий щоденник спостережень. Що таке теодоліт лазерний? Це кутомірний прилад, в основі дії якого лежить використання лазерних променів, що застосовуються як точні покажчики. Вимірювальний інструмент і зорова труба є єдиним цілим. Вимірювання виконуються в автоматизованому режимі та відображаються на дисплеї. Що таке теодоліт цифровий? Основу цього приладу становлять штрих-кодові диски, які замінили звичайним колам. Вимірювання виконуються автоматично. Зазвичай у конструкції передбачено пристрій, що запам'ятовує, який зберігає всі дані про вимірювання. Теодоліти з РК-дисплеєм та елементами живлення можуть застосовуватись при низьких температурах. Фототеодоліти – самостійний клас кутомірних приладів. Кутомірний прилад конструктивно з'єднаний з фото- чи кінокамерою. Застосовуються визначення координат чи траєкторій руху об'єктів. За конструкцією теодоліти поділяються на прості та повторювальні. У простих приладах алідада обертається незалежно від лімбу. У повторювальних вони можуть обертатися незалежно чи разом. За точністю кутомірні прилади поділяються на три типи: Для вимірів вибирається опорна точка, над якою з високим ступенем точності встановлюється прилад. У разі підземної зйомки, що має місце під час маркшейдерських робіт, теодоліт встановлюють під нею. Зорова труба повинна розташовуватися лише на рівні очей спостерігача.Теодоліт встановлюють над точкою на око шляхом переміщення штативу, 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 та циліндричного рівнів. Один розподіл за шкалою рівня є максимально допустимим. Сітка ниток, штрихи лімбів та шкалового мікроскопа повинні чітко проглядатися у зоровій трубі. Вимірювання горизонтальних кутів теодолітом відбувається в такий спосіб. Алідада відводиться ліворуч приблизно на 30-40 градусів та закріплюється. За допомогою гвинта, що наводить, перехрестя сітки ниток наводиться на точку візування. Знімаються показання теодоліту. Далі гвинт кріплення послаблюється і наводиться в іншу точку, і знімаються показання. Щоб підвищити точність вимірів, необхідно провести повторну зйомку. Зорова труба переводиться через зеніт, знімаються відліки. У камеральних умовах обчислюється середній результат вимірів. Похибка результату при повторних зйомках не повинна бути більшою за подвійну точність приладу. Вертикальні кути вимірюються аналогічно, але із застосуванням вертикального кола. Застосовується теодоліт у геодезії, топографії, при будівельних роботах та інших областях, де потрібна висока точність вимірів. Теодоліти необхідні: Теодоліт – один з найважливіших геодезичних приладів, що відрізняється високою точністю вимірювань та мультифункціональністю. З його допомогою можна вимірювати вертикальні та горизонтальні кути. Він незамінний при роботах, де потрібно чітко визначити положення вертикальної лінії. Теодоліт- це геодезичний інструмент, що застосовується для вимірювання горизонтальних та вертикальних кутів. Є одним із основних інструментів, що використовуються в будівельних, геодезичних та маркшейдерських роботах. Докладніше про влаштування приладу та методику вимірювання кутів можна ознайомитись у статті «Як працювати з теодолітом?» Теодоліт застосовується для виконання наступних завдань: Залежно від особливості конструкції та принципу роботи теодоліти можна поділити на: Залежно від поставлених завдань варто вибрати теодоліт, властивості якого дозволяють їх виконувати швидко та якісно. Найпопулярнішими моделями, представленими в нашому інтернет-магазині, є вітчизняні оптичні теодоліти: І електронні теодоліти популярних імпортних виробників: Вже зараз Ви можете купити теодоліт, ціна якого Вам підходить, та розширити його можливості, купуючи з часом додаткові пристрої, такі як: Також інженери нашої компанії допоможуть не тільки підібрати обладнання та комплектуючі, що підходять Вам, але й продемонструють роботу пристрою в польових умовах, і при необхідності, проведуть інструктаж по роботі з ним. У будівельних і геодезичних роботах щодо рельєфу і спорудження конструкцій використовуються різні вимірювальні прилади для знаходження відстаней, висот і величин кутів. Одним із таких пристроїв є теодоліт. Що ж таке теодоліт і яке його призначення? Теодолітом називається геодезичний прилад, за допомогою якого вимірюються горизонтальні та вертикальні кути. Спільно з нівеліром та вимірювальними пристосуваннями теодоліт використовується, головним чином, у будівельній сфері. Він призначений для знаходження розміру кутів, нанесення та перевірки осей, розбиття прямокутної площі, визначення висоти будови. Найчастіше його застосовують разом з далекоміром (для вимірювання відстані) та бусолью (для визначення магнітних азимутів). Навіщо потрібен теодоліт? Теодоліт потрібен при зведенні складних технологічних будівель та конструкцій. Наприклад, під час будівництва військової бази, аеродрому, радіостанції. Деякі види теодолітів знайшли застосування у маркшейдерській справі. Величину горизонтальних та вертикальних кутів у шахтах визначають спеціальним пристроєм, який кріпиться до стіни або стельової основи. Навіщо призначений теодоліт ще? Ще одне призначення теодоліту – топографія. З допомогою приладу здійснюється топографічна зйомка, з урахуванням якої визначається структурний рельєф місцевості. Теодолітною зйомкою називається зйомка місцевості, яку виконують теодолітом та далекоміром. Внаслідок зйомки геодезист отримує ситуаційний план місцевості, який відрізняється відсутністю рельєфного малюнка. Зйомка теодолітом здебільшого має вигляд ходу. На території вибудовується система з ліній, вершини яких зручності позначаються з допомогою колів, стовпів чи труб. Зйомку проводять поетапно, слідуючи від однієї вершини до іншої. У процесі дослідження місцевості складається план, яким згодом вирішуватимуться інженерно-геодезичні завдання. Теодолітна зйомка – важлива складова багатьох будівельних робіт. Вона потрібна не тільки при зведенні будівель, але і для укладання дорожнього полотна та газопроводів, будівництва гребель, облаштування іригаційних систем та інших споруд. Теодоліт відноситься до класу точних вимірювальних пристроїв, що вимагають певних знань та умінь у процесі геодезичних вимірів. За своїм зовнішнім виглядом та принципом роботи теодоліт схожий на нівелір. Його встановлюють на штатив-треногу, проводячи центрування та горизонтування. Пристрій теодоліт також багато в чому схоже з оптичним нівеліром. Основними частинами теодоліту є лімб, вертикальне коло, алідада, підзорна труба та мікроскоп. Будова теодоліту може включати РК-дисплей (у електронних моделей) та компас (гіротеодоліт). Класична схема теодоліту складається з двох колонок, тригера та зорової труби з мікроскопом. Для знаходження значення теодоліт встановлюють над вимірюваним кутом. Для отримання точних показань проводять центрування та горизонтування пристрою щодо вбитого в землю кілочка, що означає кутову вершину. Далі почергово проводяться виміри по вішках, заздалегідь встановлених з правого та лівого боку від триноги. Вимірювання починаються з лівого кола при розміщенні мікроскопа по ліву руку геодезиста. Після вимірювання двох вішок лімб переводять через зеніт та здійснюють другий етап вимірювань на правому колі. Величина вимірів заноситься до польового журналу. Як правило, алідада оснащена циліндричним рівнем, необхідним здійснення горизонтування пристрою. Гвинтами біля основи проводиться налаштування теодоліту щодо горизонтальної лінії. При правильному позиціонуванні бульбашка повинна опинитися в центральній частині скляної колби. При повороті на 90° показники рівня залишаються постійними.При значному відхиленні на кілька поділок потрібне додаткове налаштування пристрою. Для горизонтування теодоліту можна скористатися циліндричними та круглими рівнями, що є самостійними пристроями. Відліковим пристроєм теодоліту є мікроскоп із хвилинною, а іноді й секундною шкалою поділу. Він підвищує точність приладу, розширюючи його можливості та функціональність. При вимірі відстані використовуються рейка або далекомір. Далекоміри лазерного та світлового типу кріпляться до теодоліту. Теодоліти розрізняються за пристроєм, призначенням та функціональністю. Найбільш поширеним видом є оптичний прилад. Він точний та універсальний. Головним недоліком електронних моделей залишається їхня висока вартість. Розберемо види теодоліту. Електронні пристрої обладнані дисплеєм та системою датчиків. Після встановлення приладу між вішками, теодоліт самостійно визначає нахил кута, що шукається, виводячи значення на екран. Електронні теодоліти зручні та функціональні. Вони зводять до мінімуму роботу оператора з наведення та налаштування зорової труби та лімба. Живлення пристрою від мережі або акумулятора. Оптичний теодоліт є першим кутоміром свого виду. Для роботи з ним потрібні певні знання та навички. Оператору необхідно провести налаштування приладу, після чого за допомогою зорової труби знаходяться параметри кута між кількома точками. Оптичні пристрої використовують у багатьох сферах. Існують різні моделі, що відрізняються точністю та функціональністю. Оптичний теодоліт повністю автономен.Єдине, виміри виконуються лише у денний час, оскільки освітлення шкали мікроскопа відбувається завдяки бічному дзеркальцю, що спрямовує світло ціну поділу. Гіротеодоліт — вузькоспеціалізований пристрій для будівництва шахт та планування тунелів. Крім теодолітної зйомки, приладом визначається азимут напрямку. Його використовує у топографічній справі щодо рельєфу місцевості. Від точності теодоліту залежить якість будівельних та інженерних робіт. Тому етапи виробництва та контроль за станом пристроїв здійснюється відповідно до вимог ГОСТу. Похибка та характеристики теодолітів відповідають стандарту 10529-9. Існують такі типи теодолітів: точні та технічні. Великі літери в назві приладів позначають: Число перед літерою Т говорить про номер модифікації. Друга цифра у маркуванні вказує на похибку. Вимірювання кута теодолітом здійснюється в градусах та хвилинах. В 1 градусі знаходиться 60 хвилин, а в одній хвилині – 60 секунд. Високоточні моделі, крім градусів і хвилин, відображають значення секунд. Перевірку теодоліту при частому використанні проводять щорічно. Прилад віддають у майстерню, де за потреби проводиться юстування. Для правильної роботи теодоліту необхідно, щоб його вузли знаходилися у суворому співвідношенні один з одним.Неправильне розташування однієї частини може призвести до серйозного викривлення вимірів. Основні правила та геометричні умови розташування вузлів: Робота з теодолітом включає етапи встановлення та підготовки приладу в робоче положення. Після чого геодезист переходить до розмітки території та, за необхідності, встановлення вішок. Пристроєм можна виміряти кути, а також за допомогою фізичних формул та далекоміра знайти відстань між точками. Як користуватись теодолітом? Залежно від завдання, яке стоїть перед оператором, проводиться низка вимірів. Їх результати заносять у зошит чи план місцевості. Новачку часто складно розібратися з принципом роботи оптичного теодоліту. Для цього необхідно прослухати лікнеп за загальним поняттям використання точних далекомірів. Для початку теодоліт приводять у робоче положення. Діставши із чохла, прилад встановлюють на тринозі, іноді на спеціальній підставці. Теодоліт становим гвинтом фіксується на штатив. До приладу підвішується виска, після чого конструкцію встановлюють над точкою, що є вершиною кута, що досліджується. Зазвичай її позначають за допомогою кілочка або невеликого стовпчика. Наступні етапи роботи з теодолітом включають такі елементи, як центрування, горизонтування та фокусування. Вони необхідні для точності майбутніх вимірів. Грубе центрування виробляють за допомогою ніжок штативу. Триногу встановлюють над точкою таким чином, щоб відхилення схилу не перевищували одного-двох сантиметрів.Ніжки притискають у ґрунт для надійної фіксації. Для точного центрування послаблюють гвинт і переміщують прилад вздовж головки штатива. Допустима похибка - 5 мм. Після закінчення налаштування гвинт закручують. Горизонтування чи нівелювання здійснюється підйомними гвинтами. Пухирцевий рівень встановлюють між двома гвинтами. Одночасним обертанням гвинтів у протилежні сторони пляшечку приводять у центральне положення всередині колби. Алідаду повертають на 90 градусів. Другим гвинтом проводиться налаштування приладу таким чином, щоб бульбашка також зайняв центральне положення. Фокусування здійснюється діоптрійним кільцем та фокусувальним гвинтом. З урахуванням індивідуальних зорових особливостей проводиться налаштування окуляра діоптрійного кільця. При погляді в зорову трубу оператор повинен бачити сітку ниток із чіткими горизонтальними та вертикальними лініями. Фокусування на об'єкті проводять спеціальним гвинтом алідади. Зорову трубу наводять на низ вішки оптичним візиром. Показання знімають за даними мікроскопі, які підсвічуються дзеркальцем. Теодоліт - точний прилад, який може вийти з ладу через падіння чи струс. Також на появу похибки впливає неправильне встановлення під час використання. Зазвичай перевірку теодоліту проводять на етапах центрування та горизонтування. Вістря схилу має точно вказувати на центр точки, що позначає вершину кута. При повороті алідади на 90 градусів бульбашка в рівні повинна залишатися в початковому положенні. Допускається незначне відхилення бульбашки на один-два поділки. Перевірку зорової труби, мікроскопа та інших вузлів проводять у спеціальних майстернях. Теодоліту потрібне періодичне юстування з урахуванням загальних норм та вимог за стандартами ГОСТ. Юстування піддаються основні осі теодоліту, що включають осі візування, циліндричний рівень, алідаду і зорову трубу. Після налаштування теодоліту та фокусування сітки ниток на об'єкті знімаються відліки. В електронному пристрої вони висвічуються на екрані. З оптичного пристрою оператор зчитує величину кута в градусах і хвилинах (іноді в секундах) зі шкального мікроскопа. Показання в мікроскопі є дві шкали з ціною розподілу в 5 або 10 хвилин. Зверху розташована шкала вертикальної осі, знизу горизонтальної. Над кожною шкалою висвічується ціле число, яке є градусною величиною. Хвилини знаходять "на око". Їх визначають за показанням у місці перетину лінії градусів зі шкальним відрізком. Розберемося як працювати з теодолітом при обчисленні висоти об'єкта. Теодоліт встановлюється від будівлі на відстані кількох метрів. За різних положень вертикальної осі теодоліту беруться кілька показань кутів, з яких обчислюється середнє значення. Також розраховується відстань від вершини кута до будівлі. Після вимірів висота будівлі розраховується за формулою. Під час полярної зйомки інструмент, що застосовується, орієнтують по стороні ходу. Приладом знімають показ кута, а відстань між точками далекоміром. Метод перпендикулярів ґрунтується на зйомці показань з точок, розташованих поблизу теодолітного ходу.З точки відліку відрізок опускається перпендикуляр, довжина якого вимірюється рулеткою. Далі з допомогою формул розраховується шукана величина. Для створного способу знадобиться рулетка. Їй визначають планове положення точок у створі ліній чи відрізків ходу. Крапки наносяться на креслення чи план місцевості. Для вимірювання відстані між двома об'єктами, що лежать в одній площині, теодоліт та рейку розміщують паралельно на видаленні кількох метрів. Можливості приладу залежать від роздільної здатності зорової труби. Одну з мереж нитки (верхню чи нижню) поєднують із початком метрового поділу. Після чого відраховується кількість поділів рейки, що опинилися між нитками кутоміра. Етапи вимірювання кутів теодолітом: Якщо значення правого кута вийшло менше за значення лівого, то до нього додається 360 градусів. Таке може статися, якщо нуль на шкалі лімба виявився спрямованим у протилежний бік від вішки. Однак на результат вимірювань ця обставина не впливає. Для отримання більш точних показань вимірювання проводяться двічі, після чого між першим та другим виміром знаходять середню величину. Навчання по роботі з теодолітами фахівцям-початківцям можна пройти в спеціалізованих центрах в рамках проведених ними геодезичних курсів. Основні критерії вибору: Точність приладу найбільш важлива при проектуванні будівель, радіовеж, аеродромів та інших високотехнологічних споруд. При дослідженні рельєфу та як учнівські пристрої підійдуть технічні моделі. На вагу теодоліта варто звернути увагу тим, хто планує тривалі піші переходи із приладом. При роботі на будівельному майданчику або частому використанні в осінньо-зимовий період додатковий захист корпусу запобігти попаданню частинок бруду та вологи на елементи приладу. Міцність теодоліту стане додатковим захистом від механічних пошкоджень та струсів. На ринку представлений широкий вибір різноманітних моделей: технічних, точних та високоточних. Виробництвом теодолітів займаються вітчизняні та зарубіжні бренди. Серед них американський Trimble, німецькі Vega та Leica, російські УОМЗ та RGK, японський SOKKIA. Завдяки надійності та точності вимірювань особливу популярність набула вітчизняна модель 3Т2КП. Даний оптичний теодоліт здатний працювати при високих та низьких температурах. У вертикальному колі конструкції вбудований компенсатор, що проводить вимірювання протягом декількох хвилин. Налаштування та фокусування пристрою не відрізняються складністю. Корпус дозволяють додатково встановити світловий далекомір. Високу точність має і електронний прилад CST/Berger DGT10 від російського виробника. Він оснащений автоматичним вузлом фокусування, двостороннім екраном, тригером. Має протиударний корпус та додатковий рівень захисту від вологи та пилу. Працює Berger DGT10 від акумуляторної батареї, що підвищує його мобільність, порівняно з мережевими агрегатами. У повторювальних теодолітах лімб та алідада вільно обертаються всередині конструкції. У неповторних частинах, що обертається, є алідада, лімб ж нерухомо фіксується гвинтовим затискачем. Замкнутий теодолітний хід є багатокутником. Під час вимірів геодезист повертається у вихідну точку, з якої починав вимір. Прийнята похибка ходу має перевищувати 1:1000 (у деяких випадках 1:2000). Це означає, що при “зворотному” вимірі відстань між точками A і B, яка дорівнювала 150 см, може бути більшою або меншою на 15 см (150 м/1000). Горизонтальне коло - це сукупність алідади (рухомої частини теодоліту) та лімба (нерухомого компонента). Він потрібний для знаходження значення кутів між різними об'єктами, розташованими на певній відстані пристрою. Лімб є основною шкалою приладу, що знаходиться у горизонтальному колі. Він являє собою коло з ціною поділів 360 ° (рідше в 400 гон). Під час вимірів лімб нерухомий. Алідада, навпаки, грає роль рухомого елемента. За відхиленням її шкали щодо шкали лімба обчислюють величину кута. Ціна поділу алідади - 60 хвилин. У рух її наводить відхилення зорової труби. Кремальєр виконує функцію фокусувального вузла зорової труби.Що таке теодоліт? Основні частини теодоліту, принцип роботи, застосування
Інформація про теодоліт
Частини теодоліту та принципи їх роботи
Класифікація
Підготовка до роботи
Вимірювання кутів
Сфери застосування
Що таке теодоліт?
Види теодолітів
За принципом роботи:
За точністю (залежно від допустимої похибки вимірювання кутів):
За конструкцією:
Який теодоліт купити?
Що таке теодоліт і як ним користуватися: будова, призначення та основні види пристрою
Призначення та сфера застосування
Що таке теодолітна зйомка
Принцип роботи та пристрій
рівні
Відлікові пристрої
Види
Електронний
Оптичний (фототеодоліт)
Гіротеодоліт
Стандартний ряд відповідно до ГОСТу
Точність та перевірка
Геометричні параметри та умови теодолітів
Робота з теодолітом
Підготовка та приведення теодоліту в робоче положення
Центрування
Горизонтування
Фокусування
Як перевірити теодоліт
Взяття відліків теодолітом
Визначення висоти будівлі (будівлі)
Полярний спосіб зйомки теодолітом
Зйомка теодолітом методом створів та перпендикулярів
Визначення відстані теодолітом за допомогою далекомірної рейки
Вимірювання кутів теодолітом
Вибір теодоліту та основні виробники
Запитання та відповіді
Що таке повторювальні та неповторні теодоліти?
Що таке похибка замкнутого теодолітного ходу?
Для чого потрібний і з чого складається горизонтальне коло теодоліту
Що таке лімб, алідада та кремальєра?