Elektronické teodolity a totálne stanice sa aktívne používajú na meracie a geodetické práce v geodézii a projektovaní.
Trošku histórie
Až do začiatku 16. storočia sa meranie vertikálnych a horizontálnych uhlov uskutočňovalo niekoľkými rôznymi prístrojmi. Pre efektívnejšie geodetické a prospekčné práce bolo potrebné univerzálne zariadenie, ktoré by dokázalo kombinovať niekoľko funkcií súčasne.
Prototypom moderného teodolitu z polovice minulého storočia bol prístroj nazývaný polymér. Vtedajší prospektori ho prijali s veľkým nadšením a všade ho využívali pri svojej práci. Neskoršie verzie z polovice 19. storočia položili základ jeho dizajnu.
Popis elektronického teodolitu
Moderný teodolit má vo svojom arzenáli mnoho meracích funkcií. Horizontálne uhly sa vypočítavajú pomocou špeciálnych zariadení - alidade a limbus. Končatina je sklenený kruh so stupnicou 360 dielikov, ktorý je trvalo fixovaný a chránený pred poškodením. Alidada sa otáča okolo limbu spolu s telom zariadenia.
Princíp merania a prenosu dátelektronický teodolit sa výrazne líši od optiky. Všetky hodnoty sú zašifrované binárne, takže namiesto stupňov, minút a sekúnd sú tu nuly alebo jednotky. Údaje sa prenášajú pomocou fotoelektronických zariadení.
Na zvýšenie spoľahlivosti nameraných hodnôt zariadenia obsahuje dizajn vodováhy a vertikálnu olovnicu. Pre presnejšie údaje poskytuje zariadenie špeciálny mikroskop. Charakteristickým rozdielom medzi elektronickým teodolitom a jeho optickou verziou je prítomnosť zariadenia na snímanie a zaznamenávanie odpočtov v automatickom režime s následným ich zaznamenávaním na pamäťový čip zariadenia.
Akékoľvek teodolity používané na prieskum alebo iné práce musia byť overené. Ak chyba čítania presahuje stanovené normy, je potrebné vykonať korekciu. Pre typy teodolitov existuje štátna norma. Podľa presnosti meraní sa delia do troch tried: obzvlášť presné, presné a technické. Posledné menované sa používajú hlavne na vzdelávacie účely.
Princíp činnosti elektronického teodolitu
Povahou konštrukcie sú: elektronické, priamy obraz, banský prieskum, autokolimácia, fototeodolity, gyroteodolity s gyrokompasom, opakovače. Napríklad fototeodolit má vo svojom tele kameru na presné snímanie a referenciu geologických objektov.
Elektronické teodolity sú zariadenia, ktoré môžu výrazne zjednodušiť postup snímania uhlových hodnôt v porovnaní s plne optickýmizariadení. Tento nástroj vám umožní pracovať aj v tme. A prítomnosť displeja odstráni chybu pri meraní. Na druhej strane, elektronické náprotivky nie sú bez nevýhod, ako je prítomnosť batérie, ktorú je potrebné pravidelne dobíjať zo siete, malý rozsah prípustných prevádzkových teplôt.
Pri výbere konkrétneho modelu elektronického teodolitu by ste sa mali v prvom rade rozhodnúť pre typ úloh, ktoré budete vykonávať. Ak vysoká presnosť merania nie je prioritou, potom je celkom možné vystačiť si s prístrojom triedy od T15 do T30. Pre presnejšie merania je vhodný prístroj triedy T2 až T5. Ak potrebujete bezprecedentnú presnosť, mali by ste sa rozhodnúť pre model triedy T1.
Nebude zbytočné vedieť o vplyve podmienok snímania na jeho výslednú kvalitu. Takže napríklad prítomnosť stromov v oblasti môže ovplyvniť spoľahlivosť údajov laserovej rulety. Lúč je schopný odrážať sa od vetiev namiesto požadovaného objektu a výrazne skresľovať údaje. Prítomnosť vysokých štruktúr na mieste, ako sú veže alebo potrubia, tiež ovplyvňuje konečný výsledok.
Skriňa kvalitného meracieho prístroja by mala byť kovová a všetky možné spoje by mali byť pogumované, aby sa do nej nedostal prach a vlhkosť. Lacnejšie možnosti vyrobené z plastových dielov sú krátkodobé a často zlyhávajú. Fotografia elektronického digitálneho teodolitu je uvedená nižšie.
Totálne stanice
Dokonalejším typom zariadenia je totálna stanica. Ide o akúsi symbiózu počítača a teodolitu. Jeho cena je drahšia ako zvyčajne, ale vyrobiteľnosť je rádovo vyššia. Je vybavený displejom a klávesnicou na zadávanie údajov, má zabudovaný mikroprocesor na výpočty. Automatizácia vám umožňuje vykonávať všetky úlohy za chodu, pričom výrazne zvyšuje produktivitu.
Hlavným účelom tachometra je vytvárať terénne plány v danej mierke s kreslením prvkov reliéfu. Srdcom každého mechanizmu je integrovaný alebo externý kontrolór, ktorý je zodpovedný za spracovanie údajov získaných počas prieskumu.
Výrazným znakom dizajnu totálnej stanice od iných geodetických prístrojov je jej modularita, ktorá umožňuje vytvoriť modifikáciu zariadenia pre špecifické potreby.
Rôzne totálne stanice
Keďže väčšina totálnych staníc je vybavená meračom vzdialenosti založeným na laserovom lúči, existujú dva typy podľa spôsobu registrácie signálu:
- fázový rozdiel lúča sa používa na určenie vzdialeností;
- na meranie vzdialenosti k objektu sa vypočíta čas prechodu laserového lúča.
Na meranie vzdialeností do piatich kilometrov je vhodné použiť reflexné hranoly pre laserový diaľkomer. Na vzdialenosť do jedného kilometra sa zaobídete bez reflektorov, no treba si uvedomiť, že všetko bude závisieť od kvality odrazovej plochy predmetu. Chyba pri meraní uhlových hodnôt na modernej totálnej stanici môže dosiahnuť hranicu jednej milióntinypercent alebo jeden milimeter na kilometer.
Malé funkcie použitia
Je dôležité vedieť, že v praxi je takmer nemožné dosiahnuť takúto chybu v dôsledku vplyvu poveternostných podmienok a chýb pri určovaní polohy a niektorých ľudských faktorov.
Spravidla sa väčšina prieskumných prác vykonáva na vzdialenosť do 300 metrov. Oveľa menej často je potrebné strieľať na vzdialenosť niekoľkých kilometrov. Moderná optika umožňuje merací rozsah až 7500 metrov.
Niektoré moderné modely môžu byť vybavené globálnym pozičným systémom na prepojenie výsledkov meraní so súradnicami mapy terénu, ako aj plne automatizovaným systémom, ktorý nevyžaduje účasť operátora.
Kritériá výberu
Pri výbere totálnej stanice musíte určiť úlohy, ktoré sú jej priradené. Pre väčšinu je vhodné zariadenie s chybou 1-2 mm na kilometer. Operatívna práca si vyžaduje okamžitý prenos údajov do spracovateľského počítača. Pre tieto účely si môžete vybrať model vybavený diaľkovým ovládačom a bezdrôtovým modulom ako Wi-Fi alebo Bluetooth. Tieto úpravy meracích prístrojov majú spravidla funkciu sledovania subjektu.
Ak je potrebné preniesť body prieskumu na skutočné miesto, potom v tomto prípade potrebujete zariadenie s duplexným systémom na vstup a prenos údajov.
Sú chvíle, keď potrebujete zachytiť veľký objekt v troch rozmeroch. Na tieto účely použitemodely totálnych staníc, ktoré môžu pracovať v režime 3D skenera. Dáta takejto štúdie sa prenesú do počítača vo forme mračna bodov a môžu byť ďalej spracované pomocou špecializovaných CAD programov.
