- Головна відмінність теодоліта від нівеліра
- Якими нівелірами користуються для проведення геодезичних робіт?
- Які конструктивні особливості має теодоліт
- Відмінності в пристроях теодоліта і нівеліра
- Основна відмінність нівеліра і теодоліта при їх практичному застосуванні
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Сучасні роботи по ремонту і будівництву не обходяться без застосування точних приладів для вимірювання - нівелірів. З їх допомогою вимірюють різницю в висоті між точками простору, які є віддаленими одна від одної. При цьому обидва прилади дають зворотне зображення завдяки зоровим трубах.
Теодоліт вимірює вертикальні і горизонтальні кути, а нівелір дозволяє встановити точне місце розташування об'єкта в просторі.
Цей вимірювальний процес називається нівелюванням. Воно може бути гидростатическим, барометричним, тригонометричним і геометричним.
Головна відмінність теодоліта від нівеліра
Основні відмінності при використанні оптичних вимірювальних приладів
Основні елементи управління нівеліра.
Широке застосування лазерного вимірювального обладнання в будівництві не дозволяє забезпечити остаточну перемогу над теодолітами і нівелірами, які мали завжди традиційне застосування при проведенні геодезичних робіт. У чому полягає різниця між досліджуваними приладами?
Який вплив робить похибка на точність вимірювань? Чи є спеціальні обмеження, які переступати не слід? Як правильно враховувати висоту рельєфу для побудови карт місцевості? На ці питання можна відповісти, знаючи відмінні риси теодоліта і нівеліра.
Теодоліт є приладом, що дозволяє виміряти як горизонтальні, так і вертикальні кути. Інструмент дозволяє з високою точністю визначати величини вимірюваних кутів між різними точками простору. Важливість прив'язки будівель до певних точок пов'язана з вимірами кутів між ними в просторі. З урахуванням отриманих результатів можна зробити розмітку контуру будівель, профілю дороги і інших величин, що визначаються за рахунок точного вимірювання результату.
Продукція, що вимірювання за допомогою оптичного теодоліта підрозділяються на 3 класу. Сюди можна віднести такі види приладу, як:
- Точні оптичні теодоліти, які забезпечують похибку в межах 2-5 секунд, такі моделі є найбільш ходовими при проведенні будівельних робіт.
- Прецизійні, які допомагають забезпечити похибка в інтервалі 1 секунди.
- Технічні оптичні теодоліти з похибкою, що досягає 1 хвилини.
Вони застосовуються в сфері меліорації, в лісотехніки і інших місцях, при дослідженні яких не буде потрібно проведення вимірювань з високою точністю. За допомогою прецизійних теодолітів можна відстежити деформацію будівель, яка відбувається з плином часу в залежності від впливу природних умов і власної ваги будівельних об'єктів.
Якісне проведення вимірювань приладами
Елементи управління теодолітом.
Професіонали в галузі будівництва застосовують високі вимоги до якості будівельних об'єктів, які завжди збільшувалися з часом. Щоб відповідати всім необхідним вимогам зведення будівель, будівельники повинні здійснювати безліч різних вимірів, що дозволяють визначати допущені неточності в процесі проведення робіт. Це дозволяє просунути весь процес будівництва далі з урахуванням всіх помилок, які будуть своєчасно виправлені.
Якісне проведення всіх вимірів вимагає використання геодезичних приладів, що входять в досить велику групу вимірювальних інструментів. Певний вимірювальний інструмент створений для виконання конкретних вимірювань. Разом з тим розрізняють прилади для вимірювання, які є багатопрофільними з широким спектром можливостей.
Якщо порівнювати два пристрої для проведення спеціальних вимірів, то застосування теодоліта пов'язано з виконанням найбільш універсальних вимірів в порівнянні з нівеліром, спеціалізація якого є більш вузької. Незважаючи на це, обидва види вимірювальних приладів мають широку сферу застосування.
Для теодоліта властива двухканальная оптична система, що забезпечує механізму максимально незалежну і надійну систему, пов'язану з побудовою зображення 2-х кіл, які перебувають в площині однієї шкали. Система відліку теодоліта пов'язана з використанням мікроскопа, який має певну ціну поділки. Для поділу кіл теодоліта передбачені одинарні штрихи.
Якими нівелірами користуються для проведення геодезичних робіт?
Схема нівеліра.
Для різного типу вимірювань користуються різними видами нівелірів, які відрізняє вид інструменту і принцип його дії. Використовують лазерні і цифрові нівеліри, які є електронними. Застосування таких приладів, як оптичні нівеліри, дозволяє здійснювати процес геометричного нівелювання.
Вимірювальний інструмент має зорову трубу разом з окуляром. Для кріплення труби використовують спеціальну підставку з опорним майданчиком, а також систему гвинтів, яка дозволяє здійснювати обертання нівеліра в сторони в горизонтальній площині.
Зміцнити оптичний нівелір можна за допомогою підйомних гвинтів, що дозволяють надати інструменту необхідний робочий стан. Виробляти рух по горизонталі при взятті необхідної точки відліку можна за рахунок застосування елеваціонний гвинта. Щоб утримати візирну вісь, яка є горизонтальною, в нівелір передбачений автоматичний компенсатор, що дозволяє збільшувати не тільки швидкість, з якою проводиться процес вимірів, але і їх точність.
Використання геодезичного приладу, яким може бути і електронний нівелір, дозволяє отримати більш точні вимірювання. Наявність програмного забезпечення приладу пов'язано з можливістю проведення оперативної обробки отриманих вимірів, що виробляється з максимальною точністю. Оперативна пам'ять допомагає фіксувати всі отримані значення вимірів.
Характеристики конструкції лазерного нівеліра
Схема вимірювання нівеліром.
Сьогодні в будівництві широко застосовують лазери, конструктивні особливості яких пов'язані з простотою у використанні даних інструментів. Принцип дії оптичних, лазерних або електронних нівелірів відрізняється, що залежить від механізмів інструментів. Наприклад, для конструкції лазерного нівеліра характерна наявність лазерного випромінювача, що подає лазерний промінь в простір при наявності оптичної призми.
Лазерні промені, які виходять з нівеліра, призводять до утворення в відкритому просторі двох площин, розташованих перпендикулярно, які перетинаються між собою. Якщо на них орієнтуватися, то можна проводити вирівнювання різних поверхонь (стін, підлоги, дверних прорізів). Робота таких нівелірів дозволяє називати їх позиційними або статичними.
Виділяють лазери ротаційного типу. Вони відрізняються прискореними темпами роботи за рахунок вбудованого електродвигуна, який дозволяє приводити в обертання на 360 ° лазерний випромінювач.
Роль призми в таких приладах виконують фокусують лінзи, що створюють точку в зовнішньому відкритому просторі, яка є помітною неозброєним оком. Дана точка перетворюється в лінію, що представляє собою ідеальну пряму. Цей вид нівелірів використовують з метою проведення ремонтно-оздоблювальних робіт, пов'язаних з поклейкой на стіни шпалер, укладанням плитки, пристроєм плінтусів і т.д.
Які конструктивні особливості має теодоліт
Схема пристрою теодоліта.
Теодоліт є приладом, що дозволяє вимірювати на місцевості горизонтальні і вертикальні кути. Перші теодоліти мали лінійку, яка містилася на самому вістрі голки в центрі кутомірного кола. Обертання лінійки на вістрі голки нагадувало рух стрілки компаса.
Лінійка мала спеціальні вирізи, через які були протягнуті нитки, які відіграють роль звітних індексів. Кутомірний коло в центрі поєднувався з вершиною вимірюваного кута, після чого він надійно закріплювався.
Потім перша сторона кута поєднувалася з лінійкою, яку повертали, беручи до уваги відлік №1 відповідно до шкали, яку мав кутомірний коло. Другу сторону кута потім поєднували з лінійкою, відзначаючи відлік №2. Далі знаходили різницю між значеннями відліків №2 і №1, а результат дорівнював величині кута. Рухливу лінійку називали алидадой, а слово «лімба» було назвою кутомірного кола. Щоб поєднати лінійку і сторони кута, використовувалися візири, які були ще на примітивному рівні.
Пристосування, що входять до складу конструкції теодоліта
Схема вимірювання вертикального кута теодолітом.
Для сучасних теодолітів характерні ті ж принципи роботи і назви елементів конструкції. Ідея вимірювань кутів пов'язана з наявністю зорової труби, що поєднує алидаду і сторони кута. Труба повинна наводитися в обертання не тільки по висоті, але і по азимуту.
Прилад має пристосування за шкалою лімба, яке дозволяє робити відлік. Для конструкції теодоліта передбачений міцний кожух з металу. Щоб алідада з лімба наводилися в плавне обертання, передбачена система осей.
Процес руху по колу даних елементів регулюється за допомогою затискних навідних гвинтів. Щоб встановити теодоліт на поверхні землі, використовують спеціальний штатив. Передбачено і оптичний центрир (нитяною овес), що дозволяє поєднати прямовисну лінію і центр лімба.
Сторони кута при його вимірі повинні бути спроектовані на площині лімба вертикальною площиною, яка є рухомою і носить назву коллимационной. В її утворенні бере участь візирна вісь зорової труби, коли відбувається її обертання навколо власної осі.
Теодоліт має, в свою чергу, горизонтальну і вертикальну нитки, розташовані за діаметрами. Завдяки цим ниткам здійснюється візування. При розташуванні двох горизонтальних ниток на рівній відстані від нитки простого хреста, яка є горизонтальною, їх називають далекомірними.
Відмінності в пристроях теодоліта і нівеліра
Схема елементів оптичного нівеліра.
Відмінності інструментів можна відзначити в наявності двоканальної системи відліку у теодоліта і вимірювальної рейки зі штрихами у нівеліра. У першому випадку оптична система передбачає наявність мікроскопа, що має певну ціну поділки. За допомогою нанесених на рейку нівеліра штрихів роблять виміри в метрах, сантиметрах, міліметрах.
Теодоліт в силу своєї універсальності має досконалу систему відліку, пов'язану з цифровою індексацією, тому промисловою галуззю налагоджений випуск різних модифікованих пристроїв. Сучасне пристрій теодоліта відрізняється від базової моделі наявністю компенсатора, що відповідає за оперативну установку додаткової можливості візування.
На відміну від нівеліра, теодоліт будь-якої конструкції може застосовуватися відразу на двох рівнях. Не тільки на горизонтальному рівні, як нівелір, але і на вертикальному. Розвиток приладобудування передбачає освоєння виробництва теодолітів, яких відрізняють технічні характеристики більш високого рівня, що відноситься і до їх експлуатаційними властивостями.
Сфера застосування теодоліта є ширшою, ніж нівеліра, завдяки можливості проведення точних досліджень і розрахунків. Якщо порівнювати два види приладів, то для певного класу використовуваного нівеліра передбачені конкретні вимоги.
Умови для якісного застосування теодоліта і нівеліра
Приклад таблиці обліку теодолітного знімань.
Геодезисти воліють мати відразу два прилади для проведення дослідницьких робіт, кожен з яких є зручним для певних умов вимірювань. На практиці планується застосовувати вдосконалену запис, яка буде вже не схематичною, як до нівеліра.
Через кілька років теодоліт, без якого не можна обходитися в геодезії, матиме високооснащених конструкцію. Наприклад, з'явиться можливість використовувати в приладі спеціальні вишукувальні кола.
Якщо геодезистам доводиться вести роботу на відкритому просторі, то використання лазерного нівеліра може виявитися не таким зручним, як проведення вимірювань за допомогою теодоліта. Це пов'язано з тим, що при яскравому і неоднорідному освітленні лазерний промінь нівеліра можна не помітити. В цілому для польових умов проведення вимірювань традиційний теодоліт є більш корисним оптичним пристроєм, якому не потрібні батарейки або акумулятор для роботи.
Зорові труби теодолітів бувають оснащені сітками ниток чотирьох видів. Точка перетину ниток сітки і оптичний центр об'єктива носить назву візирної осі труби. Виготовлення приладу пов'язано з установкою перпендикулярно його вертикальної осі, яка є головною. При точній установці вертикальної осі будь-який поворот зорової труби, яка закріплюється в нульовій позиції, положення візирної осі має бути пов'язане з горизонтальною площиною. Дана властивість нівеліра є основним, оскільки його труба може мати тільки нульове положення.
Основна відмінність нівеліра і теодоліта при їх практичному застосуванні
Як відрізняється установка штатива вимірювальних інструментів
При установці штатива нівеліра не потрібно схил. Потрібно стежити за головкою приладу, щоб вона прийняла більш-менш горизонтальне положення.
Схема теодолітного знімань.
Якщо потрібно встановити теодоліт, то штатив для нього необхідно центрувати. З цією метою на становий гвинт кріплять схил. Установку штатива виробляють так, щоб схил знаходився ближче до центру кілочка, який служить для позначки точки стояння інструменту.
Регулювання штатива повинна проводитися шляхом розсовування і зрушення ніжок для більш надійного кріплення вимірювального приладу, оснащеного зорової трубою. Після цього слід закріпити баранчики штатива і здійснити регулювання точніше, натиснувши ногою на виступ конкретної ніжки.
Коли дана процедура підійшла до кінця, нівелір або теодоліт виймають з футляра або коробки, щоб встановити інструмент, поєднавши кінці підйомних гвинтів зі спеціальними виїмками на голівці штатива. Далі слід вигвинтити на рівну висоту гвинти, які є підйомними, а становим закріпити інструмент на штативі.
Як правильно встановити інструмент на штатив
Підйомні гвинти і рівні дозволяють проводити подальшу установку нівеліра або теодоліта. Це пов'язано з необхідністю привести головну вертикальну вісь апломб. Якщо встановлюють нівелір, то натискають на виступ кожної ніжки штатива, щоб круглий рівень виявився в центральному положенні.
Далі зорова труба повинна бути поставлена в положення, яке є паралельним лінії двох підйомних гвинтів. При їх обертанні в різні боки прикріплений до зорової труби бульбашка повинен бути приведений в середнє положення.
Після цього повторюють поворот зорової труби, встановивши її паралельно лінії, яка відноситься до двох інших гвинтів. В результаті рівень знову повинен опинитися в середньому положенні. Тоді будь-який поворот зорової труби нівеліра не виведе його бульбашка з даного положення.
Відмінні характеристики похибки проведених вимірювань
Застосування оптичного нівеліра пов'язано з визначенням відносної величини, яка показує ступінь заниження або перевищення будь-якої позначки щодо точки, пов'язаної з установкою нівеліра. Використовуючи оптичний нівелір, виробляють необхідні вимірювання відстані до рейки.
Важливо точно визначити кути в горизонтальній площині. Разом з тим цього досить, щоб здійснити розбивку фундаменту для заміського будинку. При цьому використовувати для цих цілей дорогою оптичний теодоліт необов'язково.
Найчастіше оптичний нівелір має похибку вимірювань, яка нижче, ніж похибка самого дорогого лазерного приладу, що володіє високою точністю. Для звичайних моделей приладів похибка становитиме близько 2 мм на 1 км подвійного ходу. З цієї причини використання оптичного нівеліра більш зазвичай для великих відстаней і точного результату вимірювань.
Для оптики будь-якого нівеліра характерна мінімальна ступінь видалення рейки від точки установки інструменту, що становить 0, 4 м. Ця величина є достатньою, щоб можна було здійснювати виробництво будівельних робіт навіть для об'єктів з мінімальною значимістю.