Elektroniska teodoliter och totalstationer används aktivt för mät- och lantmäteriarbeten inom geodesi och design.
Lite historia
Fram till början av 1500-talet utfördes mätningen av vertikala och horisontella vinklar med flera olika instrument. För ett effektivare lantmäteri- och prospekteringsarbete krävdes en universell anordning som kunde kombinera flera funktioner samtidigt.
Prototypen av den moderna teodoliten från mitten av förra seklet var ett instrument som kallas en polymeter. Dåtidens prospektörer tog emot det med stor entusiasm och använde det överallt i sitt arbete. Senare versioner av mitten av 1800-talet lade grunden för dess design.
Beskrivning av den elektroniska teodoliten
Den moderna teodoliten har många mätfunktioner i sin arsenal. Horisontella vinklar beräknas med hjälp av speciella enheter - alidade och limbus. Lemmen är en glascirkel med en skala på 360 divisioner, som är permanent fixerad och skyddad från skador. Alidaden roterar runt limbus tillsammans med enhetens kropp.
Princip för mätning och dataöverföringelektronisk teodolit skiljer sig markant från optik. Alla värden är krypterade i binärt, så istället för grader, minuter och sekunder finns det nollor eller ettor. Avläsningen överförs med fotoelektroniska enheter.
För att öka tillförlitligheten för enhetens avläsningar inkluderar designen bubbelnivåer och ett vertik alt lod. För mer exakta avläsningar tillhandahåller enheten ett speciellt mikroskop. En karakteristisk skillnad mellan en elektronisk teodolit och dess optiska version är närvaron av en anordning för att ta och registrera avläsningar i automatiskt läge, följt av deras inspelning på enhetens minneschip.
Alla teodoliter som används för undersökning eller annat arbete måste verifieras. Om läsfelet överstiger de fastställda normerna är det nödvändigt att utföra justering för korrigering. Det finns en statlig standard för typer av teodoliter. Beroende på mätningarnas noggrannhet är de indelade i tre klasser: särskilt noggranna, exakta och tekniska. De senare används huvudsakligen i utbildningssyfte.
Principen för den elektroniska teodoliten
Genom designens natur finns det: elektronisk, direktbild, minmätning, autokollimation, fototeodoliter, gyroteodoliter med gyrokompass, repeatrar. Till exempel har en fototeodolit en kamera i kroppen för exakt fotografering och referens av geologiska objekt.
Elektroniska teodoliter är enheter som avsevärt kan förenkla proceduren för att ta vinkelvärden, jämfört med helt optiskaenheter. Detta verktyg låter dig arbeta även i mörker. Och närvaron av displayen kommer att eliminera felet att ta avläsningar. Å andra sidan är elektroniska motsvarigheter inte utan nackdelar, såsom närvaron av ett batteri som regelbundet måste laddas från elnätet, ett litet intervall av tillåtna driftstemperaturer.
När du väljer en specifik modell av en elektronisk teodolit bör du först och främst bestämma vilken typ av uppgifter som ska utföras. Om hög mätnoggrannhet inte är en prioritet är det fullt möjligt att klara sig med en klassenhet från T15 till T30. För mer exakta mätningar är en anordning av klass T2 till T5 lämplig. Om du behöver oöverträffad noggrannhet, bör du välja en T1-klassmodell.
Det kommer inte att vara överflödigt att veta om hur fotograferingsförhållandena påverkar dess slutliga kvalitet. Så, till exempel, kan närvaron av träd i området påverka tillförlitligheten av avläsningarna av laserroulett. Strålen kan reflektera från grenarna istället för det önskade objektet och förvränga data avsevärt. Förekomsten av höga strukturer på platsen, såsom torn eller rör - påverkar också det slutliga resultatet.
Höljet till en högkvalitativ mätanordning bör vara gjord av metall och alla möjliga skarvar bör gummeras för att förhindra att damm och fukt kommer in. Billigare alternativ gjorda av plastdelar är kortlivade och misslyckas ofta. Ett foto av en elektronisk digital teodolit presenteras nedan.
Total stationer
En mer perfekt typ av enhet är en totalstation. Det är en slags symbios mellan en dator och en teodolit. Dess kostnad är dyrare än vanligt, men tillverkningsbarheten är en storleksordning högre. Den är utrustad med en display och ett tangentbord för datainmatning, har en inbyggd mikroprocessor för beräkningar. Automatisering gör att du kan utföra alla uppgifter i farten, samtidigt som produktiviteten ökar avsevärt.
Huvudsyftet med varvräknaren är att skapa terrängplaner i en given skala med ritningsdrag av reliefen. Hjärtat i varje mekanism är en integrerad eller extern kontrollant, som är ansvarig för att behandla de uppgifter som tas emot under undersökningen.
En utmärkande egenskap hos totalstationens design från andra geodetiska instrument är dess modularitet, vilket gör att du kan skapa en modifiering av enheten för specifika behov.
Sorter av totalstationer
Eftersom de flesta totalstationer är utrustade med en avståndsmätare baserad på en laserstråle, finns det två typer enligt metoden för signalregistrering:
- strålens fasskillnad används för att bestämma avstånd;
- för att mäta avståndet till ett föremål beräknas tiden för laserstrålens passage.
För att mäta avstånd upp till fem kilometer är det lämpligt att använda reflekterande prismor för en laseravståndsmätare. På ett avstånd av upp till en kilometer kan du klara dig utan reflektorer, men det bör noteras att allt beror på kvaliteten på objektets reflekterande yta. Felet vid mätning av vinkelvärden med en modern totalstation kan nå gränsen på en miljondelprocent eller en millimeter per kilometer.
Små funktioner
Det är viktigt att veta att i praktiken är ett sådant fel nästan omöjligt att uppnå på grund av inverkan av väderförhållanden och positioneringsfel och vissa mänskliga faktorer.
Som regel utförs de flesta undersökningsarbeten på ett avstånd av upp till 300 meter. Mycket mindre ofta blir det nödvändigt att skjuta på ett avstånd av flera kilometer. Modern optik tillåter mätavstånd upp till 7500 meter.
Vissa moderna modeller kan utrustas med ett glob alt positioneringssystem för att länka mätresultat till terrängkartans koordinater, samt ett helautomatiskt system som inte kräver operatörsmedverkan.
Urvalskriterier
När du väljer en totalstation måste du bestämma vilka uppgifter som tilldelats den. För de flesta är en enhet med ett fel på 1-2 mm per kilometer lämplig. Operativt arbete kräver omedelbar överföring av data till bearbetningsdatorn. För dessa ändamål kan du välja en modell utrustad med en fjärrkontroll och en trådlös modul som Wi-Fi eller Bluetooth. Dessa modifieringar av mätinstrument har som regel funktionen att spåra föremålet.
Om det blir nödvändigt att överföra undersökningspunkter till en riktig plats, behöver du i det här fallet en enhet med ett duplexsystem för inmatning och dataöverföring.
Det finns tillfällen då du behöver fånga ett stort föremål i tre dimensioner. För dessa ändamål, ansöktotalstationsmodeller som kan fungera i 3D-skannerläge. Data från en sådan studie överförs till en dator i form av ett punktmoln och kan vidarebearbetas med hjälp av specialiserade CAD-program.
