Elektronické teodolity a totální stanice se aktivně používají pro měření a geodetické práce v geodézii a projektování.
Trocha historie
Až do počátku 16. století bylo měření vertikálních a horizontálních úhlů prováděno několika různými přístroji. Pro efektivnější geodetické a průzkumné práce bylo zapotřebí univerzální zařízení, které by mohlo kombinovat několik funkcí současně.
Prototypem moderního teodolitu z poloviny minulého století byl přístroj zvaný polymer. Tehdejší prospektoři ji přijali s velkým nadšením a všude ji používali při své práci. Pozdější verze z poloviny 19. století položily základ jeho designu.
Popis elektronického teodolitu
Moderní teodolit má ve svém arzenálu mnoho měřicích funkcí. Horizontální úhly se počítají pomocí speciálních zařízení - alidade a limbus. Končetinou je skleněný kruh se stupnicí 360 dílků, který je trvale fixován a chráněn před poškozením. Alidada se otáčí kolem limbu spolu s tělem zařízení.
Princip měření a přenosu datelektronický teodolit se výrazně liší od optiky. Všechny hodnoty jsou zašifrovány binárně, takže místo stupňů, minut a sekund jsou zde nuly nebo jedničky. Odečet je přenášen pomocí fotoelektronických zařízení.
Pro zvýšení spolehlivosti naměřených hodnot zařízení obsahuje konstrukce vodováhy a vertikální olovnici. Pro přesnější měření poskytuje přístroj speciální mikroskop. Charakteristickým rozdílem mezi elektronickým teodolitem a jeho optickou verzí je přítomnost zařízení pro snímání a záznam odečtů v automatickém režimu s následným záznamem na paměťový čip zařízení.
Všechny teodolity používané pro průzkum nebo jiné práce musí být ověřeny. Pokud chyba čtení přesahuje stanovené normy, je nutné provést úpravu pro opravu. Pro typy teodolitů existuje státní norma. Podle přesnosti měření se dělí do tří tříd: zvláště přesné, přesné a technické. Ty se používají hlavně pro vzdělávací účely.
Princip činnosti elektronického teodolitu
Povahou návrhu jsou: elektronický, přímý obraz, důlní průzkum, autokolimace, fototeodolity, gyroteodolity s gyrokompasem, opakovače. Například fototeodolit má ve svém těle kameru pro přesné snímání a referenci geologických objektů.
Elektronické teodolity jsou zařízení, která mohou značně zjednodušit postup snímání úhlových hodnot ve srovnání s plně optickýmizařízení. Tento nástroj vám umožní pracovat i ve tmě. A přítomnost displeje eliminuje chybu při měření. Na druhou stranu elektronické protějšky nejsou bez nevýhod, jako je přítomnost baterie, kterou je třeba pravidelně dobíjet ze sítě, malý rozsah přípustných provozních teplot.
Při výběru konkrétního modelu elektronického teodolitu byste se měli nejprve rozhodnout pro typ úkolů, které budete provádět. Pokud není prioritou vysoká přesnost měření, pak je docela možné vystačit s přístrojem třídy od T15 do T30. Pro přesnější měření je vhodný přístroj třídy T2 až T5. Pokud potřebujete bezprecedentní přesnost, měli byste se rozhodnout pro model třídy T1.
Nebude zbytečné vědět o vlivu podmínek fotografování na jeho konečnou kvalitu. Takže například přítomnost stromů v oblasti může ovlivnit spolehlivost odečtů laserové rulety. Paprsek je schopen odrazit od větví místo požadovaného objektu a výrazně zkreslit data. Přítomnost vysokých konstrukcí na místě, jako jsou věže nebo potrubí, také ovlivňuje konečný výsledek.
Pouzdro kvalitního měřicího zařízení by mělo být kovové a všechny možné spoje by měly být pogumované, aby se do něj nedostal prach a vlhkost. Levnější varianty vyrobené z plastových dílů jsou krátkodobé a často selhávají. Níže je uvedena fotografie elektronického digitálního teodolitu.
Totální stanice
Dokonalejším typem zařízení je totální stanice. Jde o jakousi symbiózu počítače a teodolitu. Jeho cena je dražší než obvykle, ale vyrobitelnost je o řád vyšší. Je vybaven displejem a klávesnicí pro zadávání dat, má vestavěný mikroprocesor pro výpočty. Automatizace vám umožňuje provádět všechny úkoly za chodu a zároveň výrazně zvyšuje produktivitu.
Hlavním účelem tacheometru je vytvářet terénní plány v daném měřítku s rysy kresby reliéfu. Srdcem každého mechanismu je integrovaný nebo externí kontrolér, který je zodpovědný za zpracování dat obdržených během průzkumu.
Výrazným rysem konstrukce totální stanice od ostatních geodetických přístrojů je její modularita, která umožňuje vytvořit modifikaci zařízení pro konkrétní potřeby.
Odrůdy totálních stanic
Vzhledem k tomu, že většina totálních stanic je vybavena měřičem vzdálenosti založeným na laserovém paprsku, existují dva typy podle způsobu registrace signálu:
- fázový rozdíl paprsku se používá k určení vzdáleností;
- pro měření vzdálenosti k objektu se vypočítá doba průchodu laserového paprsku.
Pro měření vzdáleností do pěti kilometrů je vhodné použít reflexní hranoly pro laserový dálkoměr. Na vzdálenost do jednoho kilometru se obejdete bez reflektorů, ale nutno podotknout, že vše bude záležet na kvalitě odrazné plochy předmětu. Chyba při měření úhlových hodnot u moderní totální stanice může dosáhnout hranice jedné miliontinyprocenta nebo jeden milimetr na kilometr.
Malé funkce použití
Je důležité vědět, že v praxi je takové chyby téměř nemožné dosáhnout kvůli vlivu povětrnostních podmínek a chyb určování polohy a některých lidských faktorů.
Většina průzkumných prací se zpravidla provádí na vzdálenost do 300 metrů. Mnohem méně často je nutné střílet na vzdálenost několika kilometrů. Moderní optika umožňuje dosah měření až 7500 metrů.
Některé moderní modely mohou být vybaveny globálním polohovým systémem pro propojení výsledků měření se souřadnicemi mapy terénu a také plně automatizovaným systémem, který nevyžaduje účast operátora.
Kritéria výběru
Při výběru totální stanice musíte určit úkoly, které jsou jí přiřazeny. Pro většinu je vhodné zařízení s chybou 1-2 mm na kilometr. Operativní práce vyžaduje okamžitý přenos dat do zpracovatelského počítače. Pro tyto účely si můžete vybrat model vybavený dálkovým ovládáním a bezdrátovým modulem jako je Wi-Fi nebo Bluetooth. Tyto úpravy měřicích přístrojů mají zpravidla funkci sledování subjektu.
Pokud bude nutné přenést body průzkumu na skutečné místo, pak v tomto případě potřebujete zařízení s duplexním systémem pro vstup a přenos dat.
Jsou chvíle, kdy potřebujete zachytit velký objekt ve třech rozměrech. Pro tyto účely použijtemodely totálních stanic, které mohou pracovat v režimu 3D skeneru. Data takové studie jsou přenesena do počítače ve formě mračna bodů a mohou být dále zpracována pomocí specializovaných CAD programů.
