Электронные теодолиты технической точности

Теодолиты в течение веков прошли длительную эволюцию (приложение А). 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 и вертикальный круг.

По принятой классификации теодолитов по точности измерений, их можно разделить на четыре группы: высокоточные, повышенной точности, средней точности и технические. Рассматриваемые в данных методических указаниях приборы относятся к низшему 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.

Технические 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 20 китайского производства.

Рисунок 2 – Электронный теодолит VEGA TEO 20

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.

На рисунке 3 представлен электронный теодолит CST/berger 56-BDT30.

Рисунок 3 – Электронный теодолит CST/berger 56-BDT30

2 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ТЕОДОЛИТА VEGA TEO 20

Данный прибор обеспечивает точность измерения горизонтальных углов одним приемом со средней квадратической ошибкой 20′′. Устройство теодолита VEGA TEO 20 представлено на рисунке 4.Техническая характеристика теодолита VEGA TEO 20 представлена в таблице 1.

а	б

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

Рисунок 4 - Устройство электронного теодолита VEGA TEO 20

Электронный теодолит VEGA TEO 20 состоит из горизонтального круга, вертикального круга, зрительной трубы и подставки. 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˚.

Таблица 1 - Техническая характеристика электронного теодолита VEGA TEO 20

3 УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ТЕОДОЛИТА
CST/berger 56-BDT30

Данный прибор обеспечивает точность измерения горизонтальных углов одним приемом со средней квадратической ошибкой 30′′. Устройство электронного теодолита CST/berger 56-BDT30 представлено на рисунке 5.Техническая характеристика теодолита CST/berger 56-BDT30 представлена в таблице 2.

а	б

а - вид теодолита со стороны оптического центрира; б - вид теодолита со стороны закрепительного винт трубы и вертикального круга; 1 – коллиматорный визир; 2 – объектив зрительной трубы; 3 – закрепительный винт горизонтального круга; 4 – наводящий винт горизонтального круга; 5 – дисплей; 6 – функциональные клавиши; 7 – подъёмные винты; 8 – метка высоты инструмента; 9 – оптический центрир; 10 – основание; 11 – ручка теодолита; 12 – винт ручки теодолита; 13 – цилиндрический уровень; 14 – закрепительный винт подставки; 15 – отделение для батарей; 16 – кремальера (фокусирующее кольцо); 17 – кольцо окуляра зрительной трубы диоптрийное; 18 - закрепительный винт трубы и вертикального круга; 19 - наводящий винт трубы и вертикального круга

Рисунок 5 - Устройство теодолита CST/berger 56-BDT30

Таблица 2 - Техническая характеристика электронного теодолита CST/berger 56-BDT30

Электронный теодолит CST/berger 56-BDT30 состоит из горизонтального круга, вертикального круга, зрительной трубы и подставки. 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 теодолитов VEGA TEO 20 и CST/berger 56-BDT30 такое же, как и у теодолита 4Т30П.

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.