2015-04-06
2606
Теодолиты в течение веков прошли длительную эволюцию. От первых, массивных, полностью металлических теодолитов, ещё не имевших вертикального круга (рисунок 1), до современных высокотехнологичных и эргономичных, из легких стойких сплавов и полимеров. Их совершенствование и поиск новых конструктивных решений продолжаются и в настоящее время.
Рисунок 1 –Теодолит малый
Происхождение слова «теодолит», связано с греческими понятиями «theasthai» (смотреть) и «elitteo» (вращать) которые в полной мере отражают функциональную сущность прибора. Или по другой версии, происходит от французских понятий «рассматриваю + длинный». Термин теодолит, определяется как – геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных и вертикальных углов. По классификации средств измерений, теодолиты относятся к угломерным приборам. Конструктивно, теодолит состоит из вращающегося на вертикальной оси горизонтального круга с алидадой и скреплённых с нею колонок, на которые опирается горизонтальная ось, несущая зрительную трубу, вертикальный круг и бортовой компютер.
По принятой классификации теодолитов по точности измерений, их можно разделить на четыре группы: высокоточные, повышенной точности, средней точности и технические. Рассматриваемый в данных методических указаниях прибор относится к среднему классу.
Высокоточные теодолиты обеспечивают точность измерения горизонтальных углов из одного приёма не ниже 1".
Теодолиты повышенной точности обеспечивают точность измерения горизонтального угла из одного приёма со средней квадратической ошибкой от 1.5" до 3".
Теодолиты средней точности обеспечивают точность измерения горизонтального угла из одного приёма со средней квадратической ошибкой от 3" до 20".
Теодолиты технической точности обеспечивают точность измерения горизонтального угла одним приёмом со средней квадратической ошибкой от 20′′ до 1'.
Для того, чтобы выполнить измерение горизонтального и вертикального угла на местности в конструкции теодолита содержатся:
1. Горизонтальный и вертикальный круги со шкалами и отсчётными устройствами для снятия отсчётов по ним;
2. Устройство для наведения на пункт (точку) наблюдения (визирное устройство);
3. Системы для поворота визирного устройства в двух плоскостях;
4. Приспособления для ориентирования круговых шкал (лимбов) в заданных плоскостях измерений (горизонтальной и вертикальной);
5. Приспособления для установки прибора над заданной точкой, с которой производится наблюдение.
Средние электронные теодолиты, также как и оптические, применяются для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний нитяным дальномером при производстве различного рода топографических и разбивочно-привязочных работ.На рисунке 2 представлен электронный теодолит VEGA TEO 5 китайского производства.
Рисунок 2 – Электронный теодолит VEGA TEO 5
В конструкции электронного теодолита имеется цифровой преобразователь угла в цифровой код. Цифровой преобразователь угла состоит из двух элементов: кодирующего диска, индексной диафрагмы и фотоэлектрической считывающей системы. В основу кода заложена двоичная система. На соосно расположенных дисках (лимбе и алидаде), на обращённых друг к другу поверхностях, нанесены кодирующий диск и индексная диафрагма. Они представляют собой концентрические кодовые дорожки с прозрачными и непрозрачными сегментами. Соответственно, отсчёт по кодовому лимбу представляется сочетанием двух сигналов «темно – светло». Двоичный сигнал преобразуется в цифровой код и выводится на дисплей.
2 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ТЕОДОЛИТА VEGA TEO 5
Данный прибор обеспечивает точность измерения горизонтальных углов одним приемом со средней квадратической ошибкой 5′′. Устройство теодолита VEGA TEO 5 представлено на рисунке 3.Техническая характеристика теодолита VEGA TEO 5 представлена в таблице 1.
| 
|
| а | б |
Рисунок 3 – Устройство электронного теодолита VEGA TEO 5
а – вид теодолита со стороны оптического центрира; б – вид теодолита со стороны закрепительного винт трубы и вертикального круга; 1 – подъёмные винты; 2 – функциональные клавиши; 3 – дисплей; 4 – наводящий винт горизонтального круга; 5 – закрепительный винт горизонтального круга; 6 – объектив зрительной трубы; 7 – метка высоты инструмента; 8 – оптический центрир; 9 – основание; 10 – закрепительный винт подставки; 11 – цилиндрический уровень; 12 – кольцо окуляра зрительной трубы диоптрийное; 13 – кремальера (фокусирующее кольцо); 14 – винт ручки теодолита; 15 – ручка теодолита; 16 – коллиматорный визир; 17 – отделение для батарей; 18 – закрепительный винт трубы и вертикального круга; 19 – наводящий винт трубы и вертикального круга; 20 – круглый уровень
Таблица 1 – Техническая характеристика электронного теодолита VEGA TEO 5
| Элемент теодолита | Параметр | Величина |
| Зрительная труба | Длина | 155 мм |
| Диаметр входного зрачка, не менее | 45 мм | |
| Увеличение, не менее | 30× | |
| Изображение | прямое | |
| Угловое поле зрения | 1˚30' | |
| Предел разрешения, не более | 2.5" | |
| Наименьшее расстояние визирования, не более | 1.3 м | |
| Коэффициент нитяного дальномера | 100 ± 0.5 | |
| Постоянная нитяного дальномера, не более | ± 0.05 | |
| Система измерения углов | Диапазон измерения углов | 0 … 360˚ |
| Система отсчёта углов | относительная | |
| Дискретность отсчитывания измерения углов | 1"/5" | |
| Допускаемое СКО измерения углов, не более | 5" | |
| Диаметр вертикального круга | 78 мм | |
| Трегер | съёмный | да |
| Оптический центрир | Изображение | прямое |
| Увеличение | 4× | |
| Поле зрения | 5˚ | |
| Фокус | 0.5 ~ бесконечность | |
| Точность | ± 0.5 мм | |
| Источник электро-питания | Щелочная батарея | 4 батарейки, тип АА |
| Аккумулятор | 6 В/1500 мАч | |
| Продолжительность непрерывной работы, не менее | батарейки: 6 ч; аккумулятор: 15 ч | |
| Подсветка | ЖК дисплей | да |
| Сетка нитей | да | |
| Уровни | Цена деления установочного круглого уровня | 8 ± 1.2'/2 мм |
| Цена деления цилиндрического уровня | 30 ± 4.5"/2 мм | |
| Другое | Диапазон рабочих температур | от -20° до +50°С |
| Масса, не более | 4.4 кг | |
| Габаритные размеры, Д×Ш×В | 145×200×320 мм |
Электронный теодолит VEGA TEO 5 состоит из горизонтального круга, вертикального круга, зрительной трубы, подставки и электронной части. Подставка у теодолита съёмная. Горизонтальный и вертикальный круги, как и у оптических теодолитов, выполнены из стекла. Горизонтальный и вертикальный круги градуированы от 0 до 360˚.
Назначение частей теодолита VEGA TEO 5 такое же, как и у теодолитов 3Т5КП и ТЭ5.
Благодаря высокому уровню международной стандартизации и унификации в конструкции приборов различных производителей, в технических характеристиках приборов аналогичной точности, в принципе их работы очень мало отличий. Поэтому пользователям нет необходимости переучиваться для выполнения измерений теодолитом другой фирмы.
