Elektronski teodoliti i totalne stanice aktivno se koriste za mjerenje i geodetske radove u geodeziji i dizajnu.
Malo povijesti
Do početka 16. stoljeća mjerenje vertikalnih i horizontalnih kutova provodilo se s više različitih instrumenata. Za učinkovitije mjerenje i istražni rad bio je potreban univerzalni uređaj koji je mogao kombinirati nekoliko funkcija u isto vrijeme.
Prototip modernog teodolita iz sredine prošlog stoljeća bio je instrument nazvan polimetar. Tadašnji su ga kopači s velikim oduševljenjem prihvatili i svugdje koristili u svom radu. Kasnije verzije iz sredine 19. stoljeća postavile su temelje za njegov dizajn.
Opis elektroničkog teodolita
Moderni teodolit ima mnogo mjernih funkcija u svom arsenalu. Horizontalni kutovi se izračunavaju pomoću posebnih uređaja - alidade i limbusa. Limb je stakleni krug s skalom od 360 podjela, koji je trajno fiksiran i zaštićen od oštećenja. Alidada se rotira oko limbusa zajedno s tijelom uređaja.
Princip mjerenja i prijenosa podatakaelektronički teodolit bitno se razlikuje od optike. Sve vrijednosti su šifrirane u binarnom obliku, tako da umjesto stupnjeva, minuta i sekundi postoje nule ili jedinice. Očitavanje se prenosi pomoću fotoelektronskih uređaja.
Kako bi se povećala pouzdanost očitanja uređaja, dizajn uključuje razine s mjehurićima i okomitu liniju viska. Za točnija očitanja uređaj ima poseban mikroskop. Karakteristična razlika između elektroničkog teodolita i njegove optičke inačice je prisutnost uređaja za uzimanje i snimanje očitanja u automatskom načinu rada, nakon čega slijedi njihovo snimanje na memorijski čip uređaja.
Svi teodoliti koji se koriste za geodetske ili druge radove moraju biti provjereni. Ako pogreška čitanja premašuje utvrđene norme, potrebno je izvršiti prilagodbu radi korekcije. Postoji državni standard za vrste teodolita. Ovisno o točnosti mjerenja, dijele se u tri klase: posebno točne, precizne i tehničke. Potonji se uglavnom koriste u obrazovne svrhe.
Princip rada elektroničkog teodolita
Po prirodi izvedbe razlikuju se: elektronički, izravni snimci, minski geodetski, autokolimacijski, fototeodoliti, žiroteodoliti sa žirokompasom, repetitori. Na primjer, fototeodolit ima kameru u svom tijelu za precizno snimanje i referencu geoloških objekata.
Elektronski teodoliti su uređaji koji mogu uvelike pojednostaviti postupak uzimanja kutnih vrijednosti, u usporedbi s potpuno optičkimuređaja. Ovaj alat vam omogućuje rad čak i u mraku. A prisutnost zaslona eliminirat će pogrešku u očitavanju. S druge strane, elektronički pandani nisu bez nedostataka, kao što je prisutnost baterije koju je potrebno povremeno puniti iz mreže, mali raspon dopuštenih radnih temperatura.
Odabirom određenog modela elektroničkog teodolita, prije svega treba odlučiti o vrsti zadataka koje ćete izvesti. Ako visoka točnost mjerenja nije prioritet, onda je sasvim moguće proći s uređajem klase od T15 do T30. Za točnija mjerenja prikladan je uređaj klase T2 do T5. Ako trebate neviđenu točnost, trebali biste se odlučiti za model klase T1.
Neće biti suvišno znati o utjecaju uvjeta snimanja na njegovu konačnu kvalitetu. Tako, na primjer, prisutnost drveća na tom području može utjecati na pouzdanost očitanja laserskog ruleta. Zraka se može reflektirati od grana umjesto željenog objekta i značajno izobličiti podatke. Prisutnost visokih građevina na mjestu, kao što su tornjevi ili cijevi - također utječu na konačni rezultat.
Kućište visokokvalitetnog mjernog uređaja treba biti izrađeno od metala, a svi mogući spojevi trebaju biti gumirani kako bi se spriječio ulazak prašine i vlage. Jeftinije opcije izrađene od plastičnih dijelova su kratkotrajne i često ne uspijevaju. Fotografija elektroničkog digitalnog teodolita prikazana je u nastavku.
Ukupne stanice
Savršenija vrsta uređaja je totalna stanica. To je svojevrsna simbioza računala i teodolita. Njegov trošak je skuplji nego inače, ali je proizvodnost za red veličine veća. Opremljen je zaslonom i tipkovnicom za unos podataka, ima ugrađen mikroprocesor za izračune. Automatizacija vam omogućuje obavljanje svih zadataka u hodu, uz značajno povećanje produktivnosti.
Glavna svrha taheometra je stvaranje planova terena u zadanom mjerilu s crtanjem reljefa. Srce svakog mehanizma je integrirani ili vanjski kontroler, koji je odgovoran za obradu podataka primljenih tijekom ankete.
Odlika dizajna totalne stanice od ostalih geodetskih instrumenata je njegova modularnost, koja vam omogućuje izradu modifikacije uređaja za specifične potrebe.
Variete total stations
Budući da je većina totalnih stanica opremljena mjeračem udaljenosti na temelju laserske zrake, postoje dvije vrste prema načinu registracije signala:
- fazna razlika zraka koristi se za određivanje udaljenosti;
- za mjerenje udaljenosti do objekta izračunava se vrijeme prolaska laserske zrake.
Za mjerenje udaljenosti do pet kilometara, preporučljivo je koristiti reflektirajuće prizme za laserski daljinomjer. Na udaljenosti do jednog kilometra možete bez reflektora, ali treba napomenuti da će sve ovisiti o kvaliteti reflektirajuće površine objekta. Pogreška u mjerenju kutnih vrijednosti s modernom totalnom stanicom može doseći granicu od milijuntinkepostotak ili jedan milimetar po kilometru.
Male značajke upotrebe
Važno je znati da je u praksi ovakvu pogrešku gotovo nemoguće postići zbog utjecaja vremenskih uvjeta i pogrešaka pozicioniranja te nekih ljudskih čimbenika.
U pravilu se većina geodetskih radova izvodi na udaljenosti do 300 metara. Mnogo rjeđe postaje potrebno pucati na udaljenosti od nekoliko kilometara. Moderna optika omogućuje mjerne domete do 7500 metara.
Neki moderni modeli mogu biti opremljeni globalnim sustavom pozicioniranja za povezivanje rezultata mjerenja s koordinatama karte terena, kao i potpuno automatiziranim sustavom koji ne zahtijeva sudjelovanje operatera.
Kriteriji odabira
Prilikom odabira totalne stanice, morate odrediti zadatke koji su joj dodijeljeni. Za većinu je prikladan uređaj s pogreškom od 1-2 mm po kilometru. Operativni rad zahtijeva neposredan prijenos podataka na računalo za obradu. U te svrhe možete odabrati model opremljen daljinskim upravljačem i bežičnim modulom kao što su Wi-Fi ili Bluetooth. Ove modifikacije mjernih instrumenata u pravilu imaju funkciju praćenja subjekta.
Ako je potrebno prenijeti anketne točke na stvarno mjesto, tada vam je, u ovom slučaju, potreban uređaj s duplex sustavom za unos i prijenos podataka.
Postoje slučajevi kada trebate snimiti veliki objekt u tri dimenzije. U ove svrhe prijavite semodeli totalnih stanica koji mogu raditi u načinu rada 3D skenera. Podaci takve studije prenose se na računalo u obliku oblaka točaka i mogu se dalje obraditi pomoću specijaliziranih CAD programa.
