Az elektronikus teodolitokat és mérőállomásokat aktívan használják a geodéziai és tervezési mérő- és földmérési munkákhoz.
Egy kis történelem
A 16. század elejéig a függőleges és vízszintes szögek mérését többféle műszerrel végezték. A hatékonyabb földmérési és kutatási munkához olyan univerzális készülékre volt szükség, amely egyszerre több funkciót is képes kombinálni.
A múlt század közepén készült modern teodolit prototípusa egy poliméternek nevezett műszer volt. Az akkori kutatók nagy lelkesedéssel fogadták és mindenhol felhasználták munkájuk során. A 19. század közepének későbbi változatai alapozták meg tervezését.
Az elektronikus teodolit leírása
A modern teodolit arzenáljában számos mérési funkció található. A vízszintes szögeket speciális eszközökkel - alidade és limbus - számítják ki. A végtag egy 360 osztásos skálájú üvegkör, amely tartósan rögzített és védve van a sérülésektől. Az alidade a limbus körül forog az eszköz testével együtt.
Mérés és adatátvitel elveAz elektronikus teodolit jelentősen eltér az optikától. Minden érték binárisan van titkosítva, így a fokok, percek és másodpercek helyett nullák vagy egyesek vannak. A leolvasás továbbítása fotoelektronikai eszközökkel történik.
A készülék leolvasási megbízhatóságának növelése érdekében a kialakítás buborékszinteket és függőleges függővonalat tartalmaz. A pontosabb leolvasás érdekében a készülék speciális mikroszkóppal rendelkezik. Jellemző különbség az elektronikus teodolit és optikai változata között, hogy van egy olyan eszköz, amely automatikus üzemmódban veszi és rögzíti a leolvasásokat, majd rögzíti a készülék memóriachipére.
A felméréshez vagy egyéb munkákhoz használt teodolitokat ellenőrizni kell. Ha az olvasási hiba meghaladja a megállapított normákat, akkor korrekciót kell végezni. Van egy állami szabvány a teodolit típusokra. A mérések pontosságától függően három osztályba sorolhatók: különösen pontos, precíz és műszaki. Ez utóbbiakat főleg oktatási célokra használják.
Az elektronikus teodolit működési elve
A tervezés jellegéből adódóan léteznek: elektronikus, közvetlen kép, aknamérés, autokollimáció, fototeodolitok, giroiránytűvel ellátott giroteodolitok, átjátszók. Például egy fototeodolit testében egy kamera van a geológiai objektumok pontos felvételéhez és hivatkozásához.
Az elektronikus teodolitok olyan eszközök, amelyek jelentősen leegyszerűsíthetik a szögértékek felvételének folyamatát a teljesen optikai eszközökhöz képesteszközöket. Ezzel az eszközzel még sötétben is dolgozhat. És a kijelző jelenléte kiküszöböli a leolvasás hibáját. Másrészt az elektronikus társaiknak nem mentesek a hátrányai, például az akkumulátor jelenléte, amelyet időnként újra kell tölteni a hálózatról, a megengedett üzemi hőmérsékletek egy kis tartománya.
Az elektronikus teodolit konkrét modelljének kiválasztásakor mindenekelőtt az elvégzendő feladatok típusát kell eldöntenie. Ha a nagy mérési pontosság nem elsődleges, akkor teljesen meg lehet boldogulni egy T15-től T30-ig terjedő osztályú készülékkel. A pontosabb mérésekhez a T2-T5 osztályú készülék megfelelő. Ha soha nem látott pontosságra van szüksége, akkor válassza a T1 osztályú modellt.
Nem lesz felesleges tudni, hogy a felvételi körülmények milyen hatással vannak a végső minőségre. Így például a fák jelenléte a területen befolyásolhatja a lézerrulett leolvasásának megbízhatóságát. A nyaláb képes a kívánt objektum helyett az ágakról visszaverődni és jelentősen torzítani az adatokat. A magas építmények, például tornyok vagy csövek jelenléte a helyszínen szintén befolyásolja a végeredményt.
A jó minőségű mérőeszköz háza fémből készüljön, és minden lehetséges csatlakozást gumírozni kell, hogy ne kerüljön be por és nedvesség. A műanyag alkatrészekből készült olcsóbb opciók rövid életűek és gyakran meghiúsulnak. Az alábbiakban egy elektronikus digitális teodolit fényképét mutatjuk be.
Összes állomás
A készülék tökéletesebb típusa a mérőállomás. Ez a számítógép és a teodolit egyfajta szimbiózisa. Költsége a szokásosnál drágább, de a gyárthatósága egy nagyságrenddel magasabb. Kijelzővel és billentyűzettel van felszerelve az adatbevitelhez, beépített mikroprocesszorral rendelkezik a számításokhoz. Az automatizálás lehetővé teszi, hogy minden feladatot menet közben hajtson végre, miközben jelentősen növeli a termelékenységet.
A fordulatszámmérő fő célja, hogy adott léptékű domborzati terveket készítsen a dombormű rajzi jellemzőivel. Minden mechanizmus szíve egy integrált vagy külső vezérlő, amely a felmérés során kapott adatok feldolgozásáért felelős.
A mérőállomás kialakításának megkülönböztető jellemzője a többi geodéziai műszertől a modularitása, amely lehetővé teszi a készülék egyedi igényeknek megfelelő módosítását.
Változatos mérőállomások
Mivel a legtöbb mérőállomás lézersugáron alapuló távolságmérővel van felszerelve, a jel regisztrálásának módja szerint két típus létezik:
- sugár fáziskülönbség a távolságok meghatározására szolgál;
- egy objektum távolságának méréséhez a lézersugár áthaladásának idejét a rendszer kiszámítja.
Akár öt kilométeres távolság méréséhez célszerű fényvisszaverő prizmákat használni a lézeres távolságmérőhöz. Akár egy kilométeres távolságban is megteheti reflektorok nélkül, de meg kell jegyezni, hogy minden a tárgy fényvisszaverő felületének minőségétől függ. A szögértékek mérésének hibája egy modern mérőállomással elérheti az egymilliomod határtszázalék vagy egy milliméter kilométerenként.
Kis használati funkciók
Fontos tudni, hogy a gyakorlatban az időjárási viszonyok és a helymeghatározási hibák, valamint néhány emberi tényező hatására ilyen hiba szinte lehetetlen.
A legtöbb felmérési munkát általában 300 méteres távolságban végzik. Sokkal ritkábban válik szükségessé több kilométeres távolságból lőni. A modern optika akár 7500 méteres mérési tartományt tesz lehetővé.
Néhány modern modell felszerelhető globális helymeghatározó rendszerrel, amely a mérési eredményeket a domborzati térkép koordinátáihoz kapcsolja, valamint egy teljesen automatizált rendszerrel, amely nem igényel kezelői részvételt.
Kiválasztási kritériumok
A mérőállomás kiválasztásakor meg kell határoznia a hozzá rendelt feladatokat. A legtöbb számára egy kilométerenként 1-2 mm-es hibával rendelkező készülék megfelelő. Az operatív munka megköveteli az adatok azonnali átvitelét a feldolgozó számítógépre. Ebből a célból választhat egy távirányítóval és vezeték nélküli modullal, például Wi-Fi-vel vagy Bluetooth-al felszerelt modellt. A mérőműszerek ezen módosításainak általában az a funkciója, hogy nyomon kövessék a tárgyat.
Ha szükségessé válik a felmérési pontok valós helyszínre történő átvitele, akkor ebben az esetben egy duplex rendszerrel rendelkező eszközre van szükség a bevitelhez és az adatátvitelhez.
Vannak esetek, amikor egy nagy tárgyat három dimenzióban kell rögzíteni. Ezekre a célokra alkalmazza3D szkenner módban működő mérőállomásmodellek. Az ilyen vizsgálatok adatai pontfelhő formájában kerülnek átvitelre a számítógépre, és speciális CAD programok segítségével tovább feldolgozhatók.
