Els teodolits electrònics i les estacions totals s'utilitzen activament per mesurar i topografiar treballs en geodèsia i disseny.
Una mica d'història
Fins a principis del segle XVI, la mesura dels angles verticals i horitzontals es feia amb diversos instruments diferents. Per a un treball de topografia i prospecció més eficient, es necessitava un dispositiu universal que pogués combinar diverses funcions alhora.
El prototip del teodolit modern de mitjans del segle passat era un instrument anomenat polímetre. Els buscadors d'aquella època la van acceptar amb gran entusiasme i la van utilitzar a tot arreu en la seva obra. Les versions posteriors de mitjans del segle XIX van establir les bases del seu disseny.
Descripció del teodolit electrònic
El teodolit modern té moltes funcions de mesura al seu arsenal. Els angles horitzontals es calculen mitjançant dispositius especials: alidade i limbe. L'extremitat és un cercle de vidre amb una escala de 360 divisions, que està permanentment fixat i protegit de danys. L'alidade gira al voltant del limbe juntament amb el cos del dispositiu.
Principi de mesura i transmissió de dadesEl teodolit electrònic difereix significativament de l'òptica. Tots els valors estan xifrats en binari, de manera que en lloc de graus, minuts i segons, hi ha zeros o uns. La lectura es transmet mitjançant dispositius fotoelectrònics.
Per augmentar la fiabilitat de les lectures del dispositiu, el disseny inclou nivells de bombolla i una plomada vertical. Per obtenir lectures més precises, el dispositiu proporciona un microscopi especial. Una diferència característica entre un teodolit electrònic i la seva versió òptica és la presència d'un dispositiu per prendre i gravar lectures en mode automàtic, seguit de la seva gravació al xip de memòria del dispositiu.
Qualsevol teodolit utilitzat per a l'enquesta o altres treballs s'ha de verificar. Si l'error de lectura supera les normes establertes, cal fer un ajust per a la correcció. Hi ha un estàndard estatal per als tipus de teodolits. Segons la precisió de les mesures, es divideixen en tres classes: especialment precises, precises i tècniques. Aquests últims s'utilitzen principalment amb finalitats educatives.
El principi de funcionament del teodolit electrònic
Per la naturalesa del disseny, hi ha: electrònica, imatge directa, topografia de mines, autocolimació, fototeodolits, giroteodolits amb girobrúixola, repetidors. Per exemple, un fototeodolit té una càmera al cos per disparar amb precisió i fer referència a objectes geològics.
Els teodolits electrònics són dispositius que poden simplificar molt el procediment per prendre valors angulars, en comparació amb els totalment òpticsdispositius. Aquesta eina us permet treballar fins i tot a les fosques. I la presència de la pantalla eliminarà l'error de prendre lectures. D' altra banda, els homòlegs electrònics no estan exempts d'inconvenients, com ara la presència d'una bateria que s'ha de recarregar periòdicament de la xarxa elèctrica, un petit rang de temperatures de funcionament permeses.
Ecollint un model concret de teodolit electrònic, abans de res hauríeu de decidir el tipus de tasques a realitzar. Si l' alta precisió de mesura no és una prioritat, és molt possible fer-ho amb un dispositiu de classe de T15 a T30. Per a mesures més precises, és adequat un dispositiu de classe T2 a T5. Si necessiteu una precisió sense precedents, hauríeu d'optar per un model de classe T1.
No serà superflu conèixer la influència de les condicions de rodatge en la seva qualitat final. Així, per exemple, la presència d'arbres a la zona pot afectar la fiabilitat de les lectures de la ruleta làser. El feix és capaç de reflectir des de les branques en lloc de l'objecte desitjat i distorsionar significativament les dades. La presència d'estructures altes al lloc, com ara torres o canonades, també afecta el resultat final.
La caixa d'un aparell de mesura d' alta qualitat ha de ser metàl·lica i totes les juntes possibles s'han de goma per evitar que entri pols i humitat. Les opcions més barates fetes de peces de plàstic són de curta durada i sovint fallen. A continuació es presenta una foto d'un teodolit electrònic digital.
Estacions totals
Un tipus de dispositiu més perfecte és una estació total. És una mena de simbiosi entre un ordinador i un teodolit. El seu cost és més car de l'habitual, però la fabricabilitat és un ordre de magnitud superior. Està equipat amb pantalla i teclat per introduir dades, té un microprocessador integrat per a càlculs. L'automatització us permet realitzar totes les tasques sobre la marxa, alhora que augmenta significativament la productivitat.
L'objectiu principal del taquiòmetre és crear plànols del terreny a una escala determinada amb característiques de dibuix del relleu. El cor de qualsevol mecanisme és un controlador integrat o extern, que s'encarrega de processar les dades rebudes durant l'enquesta.
Una característica distintiva del disseny de l'estació total d' altres instruments geodèsics és la seva modularitat, que permet crear una modificació del dispositiu per a necessitats específiques.
Varietats d'estacions totals
Com que la majoria de les estacions totals estan equipades amb un mesurador de distància basat en un raig làser, hi ha dos tipus segons el mètode de registre del senyal:
- diferència de fase del feix s'utilitza per determinar les distàncies;
- per mesurar la distància a un objecte, es calcula el temps de pas del raig làser.
Per mesurar distàncies de fins a cinc quilòmetres, és recomanable utilitzar prismes reflectants per a un telèmetre làser. A una distància de fins a un quilòmetre, podeu prescindir de reflectors, però cal tenir en compte que tot dependrà de la qualitat de la superfície reflectant de l'objecte. L'error en la mesura de valors angulars amb una estació total moderna pot arribar al límit d'una milionèsima partper cent o un mil·límetre per quilòmetre.
Petites funcions d'ús
És important saber que a la pràctica aquest error és gairebé impossible d'aconseguir a causa de la influència de les condicions meteorològiques i els errors de posicionament i alguns factors humans.
Per regla general, la majoria dels treballs de prospecció es duen a terme a una distància de fins a 300 metres. Molt menys sovint, es fa necessari disparar a una distància de diversos quilòmetres. L'òptica moderna permet mesurar rangs de fins a 7500 metres.
Alguns models moderns es poden equipar amb un sistema de posicionament global per enllaçar els resultats de les mesures amb les coordenades del mapa del terreny, així com un sistema totalment automatitzat que no requereix la participació de l'operador.
Criteris de selecció
Quan trieu una estació total, heu de determinar les tasques que se li assignen. Per a la majoria, és adequat un dispositiu amb un error d'1-2 mm per quilòmetre. El treball operatiu requereix la transferència immediata de dades a l'ordinador de tractament. Per a aquests efectes, podeu triar un model equipat amb un comandament a distància i un mòdul sense fil com Wi-Fi o Bluetooth. Aquestes modificacions dels instruments de mesura, per regla general, tenen la funció de fer el seguiment del subjecte.
Si és necessari transferir punts d'enquesta a un lloc real, en aquest cas, necessitareu un dispositiu amb un sistema dúplex per a l'entrada i la transmissió de dades.
Hi ha moments en què necessites capturar un objecte gran en tres dimensions. A aquests efectes, sol·liciteumodels d'estació total que poden funcionar en mode d'escàner 3D. Les dades d'aquest estudi es transfereixen a un ordinador en forma de núvol de punts i es poden processar posteriorment mitjançant programes CAD especialitzats.
