Геодезія - одна з найдавніших наук на Землі. З 17 століття вчені почали винаходити перші високоточні вимірювальні прилади, в числі яких був і теодолить. Що таке теодолить? Для чого він необхідний? Чому теодоліти застосовуються донині? Спробуємо розібратися з цими питаннями.
Інформація про теодоліт
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 теодоліту та принципи їх роботи
У конструкції кожного вугломерного приладу передбачені нижчеперелічені основні частини:
- Зорова труба зі збільшенням певної кратності, закріплена на трегерних колонках. У неї дивиться спостерігач.
- Вертикальне та горизонтальне коло, за яким проводиться відлік.
- Мікроскоп (шкаловий або штриховий) для зняття показань з кіл.
- Поворотна лінійка з нанесеними на неї штрихами, жорстко скріплена з лімбами (алідада).
- Гвинти наводять і закріпні, що дозволяють плавно налаштовувати і закріплювати положення приладу.
- Центрір, або оптичний відвіс, що дозволяє визначати точне положення приладу над точкою місцевості.
- Штатив для встановлення теодоліту.
Класифікація
За принципом роботи теодоліти підрозділюються на оптичні, лазерні, цифрові та фотографічні.
Що таке теодолить оптичний? Це найбільш точний і надійний вугломерний прилад, який не вимагає при роботі елементів живлення і є найбільш невибагливим в експлуатації. Відліки проводяться за вугломерною шкалою. Внутрішня пам'ять відсутня, тому зазвичай ведеться польовий щоденник спостережень.
Що таке теодолить лазерний? Це вугломерний прилад, в основі дії якого лежить використання лазерних променів, що застосовуються в якості точних покажчиків. Вимірювальний інструмент і зорова труба представляють єдине ціле. Вимірювання виробляються в автоматизованому режимі і відображаються на дисплеї.
Що таке теодолить цифровий? Основу цього приладу складають штрих-кодові диски, які прийшли на заміну звичайним колам. Вимірювання виконуються автоматично. Зазвичай в конструкції передбачено пристрій, який зберігає всі дані про вимірювання. Теодоліти з РК-дисплеєм і елементами живлення можуть застосовуватися при низьких температурах.
Фототеодоліти - самостійний клас вугломерних приладів. Вугломерний прилад конструктивно поєднаний з фото- або кінокамерою. Застосовуються для визначення координат або траєкторій руху об'єктів.
По конструкції теодоліти підрозділюються на прості і повторювальні. У простих приладах алідада обертається незалежно від лімба. У повторювальних вони можуть обертатися незалежно або спільно.
За точністю вугломерні прилади підрозділюються на три типи:
- Високоточні (похибка не більше 1 секунди).
- Точні (від 2 до 10 секунд).
- Технічні (від 0,25 до 0,5 хвилини).
Підготовка до роботи
Для вимірювань виділяється 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 штативу, а потім точно за допомогою оптичного або нитяного відвісу. Три гвинти горизонтальної платформи допомагають встановити горизонтальне положення приладу над точкою. Щоб вертикальна вісь приладу збігалася з лінією відвісу, в центральне положення приводиться бульбашка циліндричного рівня.
Далі прилад закріплюється, перевіряється правильність його встановлення: теодоліт обертають навколо осей і спостерігають положення бульбашок круглого і циліндричного рівнів. Один поділ за шкалою рівня є максимально допустимим. Сітка ниток, штрихи лімбів 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. За допомогою навідного гвинта перехрестя сітки ниток наводиться на точку візування. Знімаються показання теодоліту. 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. У камеральних умовах обчислюється середній результат вимірювань. Похибка результату при повторних зйомках не повинна бути більше подвійної точності приладу. Вертикальні кути вимірюються аналогічно, але із застосуванням вертикального кола.
Сфери застосування
Застосовується теодоліт у геодезії, топографії, при будівельних роботах і в інших областях, де потрібна висока точність вимірювань. Теодоліти необхідні:
- При побудові геодезичної мережі методом триангуляції, полігонометрії.
- При складанні топокарт і планів.
- При загальнобудівельних роботах (фіксація відвісного або горизонтального положення конструкції).
Теодоліт - один з найважливіших геодезичних приладів, що відрізняється високою точністю вимірювань і мультифункціональністю. За його допомогою можна вимірювати вертикальні та горизонтальні кути. Він незамінний при роботах, де потрібно чітко визначити положення відвісної лінії.
