Medición correcta de ángulos verticales con un teodolito.

Muy a menudo, cuando se realizan trabajos geodésicos, de diseño y construcción, se hace necesario determinar varias cantidades espaciales. No siempre es posible hacerlo con la ayuda de herramientas tan triviales como la ruleta.

El uso del teodolito en la construcción.

Theodolite es un dispositivo diseñado para trabajos geodésicos, de diseño y construcción.

La medición de ángulos verticales por un teodolito es una función muy popular. Al conocer el valor de este parámetro y usar las fórmulas de trigonometría, se pueden determinar las dimensiones lineales del objeto de interés (altura) o la distancia al objeto.

El propio dispositivo de teodolito.

Dispositivo de teodolito

Dispositivo de teodolito.

El teodolito es insustituible al realizar la verificación de mediciones en el terreno de las distancias, los ángulos horizontales y verticales. Los principales elementos de trabajo son las escalas redondeadas. La conducción de todo el rango posible de investigación es proporcionada por la presencia de una escala de medición horizontal y vertical.

En el mismo plano con el miembro de medición hay otro círculo giratorio: la alidada. En ella se fija un dispositivo para realizar recuentos en la extremidad.

Además de las extremidades y la alidad, el dispositivo de medición incluye las siguientes unidades esenciales:

  1. Stand con nivel incorporado. Para garantizar una mayor estabilidad y configuración en relación con el nivel horizontal, la base tiene tres patas, equipadas con dispositivos que regulan su longitud.
  2. Telescopio optico
  3. Tornillos de ajuste fino y fijación óptica en el tema de medición.
  4. Nivel cilíndrico, que refleja los ángulos verticales de inclinación del propio dispositivo en el proceso de medición.
  5. Plomada óptica.
  6. Un microscopio de lectura (barra o escala, según el diseño del teodolito) para tomar medidas.
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Verificación adecuada

En el proceso de medir con la ayuda de un teodolito, es posible que se produzcan errores, que más tarde pueden conducir a errores graves en la determinación de la magnitud de los ángulos verticales. La obtención de resultados precisos está garantizada con el paso regular de un complejo de procedimientos de calibración. En caso de que se produzca la desviación de los resultados de la calibración de los valores regulados, cuando sea posible, se ajusta el teodolito.

Tipos de verificación de teodolito.

Tipos de verificación de teodolito: a - instalación por dos tornillos; b - instalación en el tercer tornillo; en - comprobación de la exactitud del nivel de instalación.

Hay cuatro tipos de verificación (ajuste):

  1. Comprobación de la perpendicularidad mutua de los ejes del nivel cilíndrico y la rotación del dispositivo en el plano vertical.

La posición operativa está determinada por la burbuja de aire dentro de la cápsula de nivel. Debería estar en el centro de la escala. Las desviaciones de la posición de la burbuja de aire con respecto al centro de la escala en el nivel se compensan mediante el ajuste de los tornillos de elevación.

Una vez que se establece la posición de trabajo, la alidada y el nivel se giran 180 °. En la nueva posición, todo el procedimiento se repite de nuevo. Es necesario lograr la independencia de la lectura de nivel desde el ángulo de rotación de la alidada.

  1. Compruebe la posición de los hilos de la rejilla de medición. La rosca vertical en la óptica del dispositivo se combina con un poste preinstalado, que tiene una posición estrictamente vertical. Deben coincidir. Si se detectan desviaciones, es necesario ajustar la posición del ocular. El sujetador de fijación se afloja y la posición del ocular se desplaza hasta que la línea del hilo y la línea de plomada coinciden completamente.
  1. Compruebe la perpendicularidad de la posición del eje de observación del teodolito en relación con el eje de rotación del telescopio. Esta verificación también se llama verificación de error de colimación. Si no se cumple la condición de perpendicularidad, el eje de observación del teodolito durante la rotación describirá una superficie cónica en lugar de un plano, lo que deducirá la precisión de la medición de ángulos verticales más allá de todos los límites permisibles.

En la etapa inicial de verificación, se debe establecer un punto de referencia remoto, cuya línea de visión esté lo más cerca posible del plano horizontal.

Cuando la rueda de medición está ubicada a la derecha del operador, se combinan los puntos de mira de las roscas y el punto de referencia seleccionado.

Se registran las lecturas del círculo horizontal (KP). Luego el tubo de teodolito se desenrolla, la alidad se separa y las lecturas se toman en la posición izquierda de la rueda de medición (C). La magnitud del error de medición está determinada por la fórmula:

C = ((Kl-Kp) ± 180 °) / 2

El signo frente a 180 ° se determina según el signo de la diferencia entre K y KP. Si la diferencia en las lecturas es positiva, entonces se toma el signo "-", de lo contrario, "+".

Los resultados de la verificación son evaluados por el valor obtenido de C. Si no excede el valor de la doble precisión de la escala, entonces el teodolito es útil. El exceso señala la necesidad de corrección. Para hacer esto, afloje uno de los tornillos verticales en la malla de alambre. Ajustando el tornillo lateral, combine la intersección de las roscas de la rejilla de medición con la referencia deseada;

  1. Compruebe la posición relativa del eje de rotación del tubo óptico y el eje vertical del teodolito. El cumplimiento de esta condición garantiza la posición vertical del plano de medición durante la operación.

En la superficie de la pared, ubicada aproximadamente a 10 m, se selecciona un punto que se encuentra en un ángulo de 40-50 ° con respecto al horizonte. Es guiado por una tubería y alidada fija. Después de eso, la tubería se transfiere a una posición horizontal y la proyección del punto se marca en la pared girando la alidada 180 ° y moviendo la tubería a través de la posición cenital en la pared. En el nivel del horizonte, se destaca la proyección del punto inicialmente seleccionado. Ambos puntos de proyección derivados deben coincidir. En caso de discrepancia, este error en las condiciones de campo no se puede compensar y el teodolito está sujeto a reparación.

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Preparación para la medición / prueba

Teodolito de centrado

Teodolito de centrado: 1 - Teodolito; 2.3 - patas del trípode, 4 - plomada.

Si todos los controles previstos en las regulaciones se han aprobado con éxito, podemos asumir que la herramienta está en buenas condiciones y que pueden funcionar. Antes de comenzar la medición de ángulos verticales, el teodolito debe prepararse primero para el trabajo.

La preparación consiste en realizar las siguientes operaciones:

  1. Comprobación de la posición del dispositivo de medición: ajuste la posición central del dial por encima del punto de ajuste utilizando una plomada estándar. El punto central de un ángulo horizontal o vertical se usa generalmente como el punto central.
  2. Ajuste de la superficie del dial de medición en el plano horizontal. El procedimiento se lleva a cabo ajustando los tornillos de elevación hasta que la posición de la burbuja en la ampolla de nivel coincida con el punto cero.
  3. Ajuste de la óptica de visibilidad: gire el anillo de ajuste de dioptrías hasta que obtenga la mejor visibilidad de la cuadrícula.
  4. Ajuste de la óptica en el punto medido; La rotación de la cremalera ajusta la claridad de la imagen del objeto.
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Medición y procesamiento de resultados.

Diagrama de medición de ángulos verticales con un teodolito.

El esquema de medición de ángulos verticales por teodolito.

En la práctica, las mediciones de ángulos verticales se realizan utilizando una extremidad vertical. Un rasgo característico es la rotación de la extremidad en el proceso de trabajar junto con el tubo óptico en la posición fija de la alidada.

El diámetro cero de la alidada se da en una posición horizontal, controlada por la posición de la burbuja en un nivel cilíndrico. Tan pronto como se establece el cero, los ángulos verticales están determinados por la lectura de posición en el círculo de medición vertical.

Para medir los ángulos verticales, el teodolito debe estar listo para funcionar de acuerdo con los métodos descritos anteriormente. En cualquier posición del círculo vertical (izquierda o derecha), el hilo horizontal de la rejilla de medición apunta al punto de medición. Si es necesario, se realiza un pequeño ajuste de la posición de la burbuja en el nivel relativo al punto cero. Los valores obtenidos en la extremidad se registran en el registro de medición.

A continuación, se realiza un procedimiento de medición similar cuando el círculo vertical se desplaza en la dirección opuesta y se registran los resultados.

Cálculo de los ángulos verticales medidos.

El cálculo de los ángulos verticales medidos.

Para calcular la magnitud de los ángulos verticales medidos, es necesario calcular el valor intermedio, el lugar de cero. Este valor caracteriza el conteo en la extremidad de un círculo vertical con la posición horizontal del eje de observación del telescopio y la presencia de una burbuja de aire en medio de la escala de un nivel cilíndrico.

El lugar cero está determinado por la fórmula:

Mo = (CL + KP) / 2

donde, Mo es el lugar de cero;

Kl, Kp - lecturas en la ubicación de la rueda de medición a la izquierda y la derecha, respectivamente.

Los ángulos verticales están determinados por las fórmulas:

V = Kl-Mo o V = Mo-Kp

donde, V - el valor del ángulo vertical medido.

Vale la pena señalar que para aumentar la precisión, se recomienda realizar mediciones varias veces con el procesamiento posterior de los resultados obtenidos utilizando métodos de estadística matemática.

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