Для виконання геодезичних робіт використовується велике число спеціальних приладів та інструментів. Основним з них є теодоліт, що застосовується для вимірювання кутів і відстаней.

Що таке теодоліт

Теодоліт – спеціальний геодезичний прилад, необхідний для вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів. Він використовується для виконання багатьох робіт, у тому числі будівельних. Теодоліт був винайдений людьми багато сотень років тому, а виглядав він просто. З тих пір інструмент придбав безліч модифікацій. Сьогодні він оснащується електронними компенсаторами, більш точними рівнями, новими пристроями відліку. Сучасний теодоліт має набагато більшу точність зняття відліків як по горизонтальній, так і по вертикальному колу.

Загальне пристрій теодолітів

Теодоліт – пристрій, що складається з горизонтального і вертикального лімба для вимірювання кутів. Лімб являє собою коло з оцифрованими значеннями від 0 до 360 градусів. Для більш точного взяття відліків на теодолите є також алідада – відліковий пристрій, що дозволяє крім величини в градусах визначити ще значення хвилин і секунд. Прилад має зорову трубу з багаторазовим збільшенням для наведення на ціль. Таким чином, можна виміряти кут або положення до цілі, яка знаходиться на значній відстані від теодоліта. Крім того, є труба мікроскопа, де можна побачити значення з точністю до хвилин і секунд. По ній береться відлік горизонтального або вертикального кута. На теодолите є круглий або циліндричний рівень. З їх допомогою прилад приводиться в горизонтальне положення. Зазвичай сучасні теодоліти оснащуються двома видами рівнів для більш точної установки приладу і підвищення якості роботи.


Рівень теодоліта встановлюється в необхідне положення з застосуванням настановних гвинтів, розташованих на підставці-трегері. Крученням цих гвинтів, можна змінити положення площини приладу.

Види теодолітів

Пристрій теодолітів поділяється на механічне, оптичне та електронне. Найбільш примітивними є механічні теодоліти. Вони включають в себе таке відліковий пристрій, як верньер. Подібний прилад не має оптичної системи, а значення кута береться на око. На даний момент оптичні та електронні теодоліти повністю витіснили механічні прилади з причини низької точності роботи останніх. Теодоліт з оптичною системою пристрою був винайдений на початку двадцятого століття. Дані прилади найбільш численні: вони включають в себе мікроскоп-оцінювач, односторонній і двосторонній оптичний мікрометр, шкаловий мікроскоп. Всі системи мають різний принцип зняття відліків і різну точність. Сьогодні оптичні теодоліти поступово витісняються електронними, але все ще застосовуються для виконання геодезичних робіт. Це відбувається через низьку вартість, більш дешевого обслуговування і задовільної точності робіт. Головним постачальником приладів в Росії є Уральський оптико-механічний завод. Він випускає такі моделі, як 2Т30 2Т30П, 4Т30П. Електронні теодоліти-тахеометри є представниками останнього покоління. Вони повністю автоматизують процес зняття відліків і обчислень необхідних значень. Для того щоб виміряти потрібний вертикальний або горизонтальний кут з допомогою такого приладу, досить навести його на задану точку і натиснути кнопку на панелі тахеометра. На дисплеї відобразяться обчислені кути і відстані.

Типи відлікових пристроїв

Найчисленніший ряд приладів – оптичні. Вони мають різні схеми пристрою теодоліта. Це залежить від наявного в конструкції відлікового пристрою. Відлікові пристрої діляться на:

шкаловий мікроскоп;

мікроскоп-оцінювач;

односторонній оптичний мікрометр;

двосторонній оптичний мікрометр;

верньери.

Кожна з представлених систем має різну точність вимірювання кутів і різний принцип зняття відліку.

Теодоліт Т30

Пристрій теодоліта Т30 представлено оптичним відліковим механізмом – мікроскопом-оцінювачем. Це означає, що значення вимірюваного кута визначається в полі зору микрометренной труби по розподілах лімба - на-віч. Теодоліт Т30 має фокусування зорової труби внутрішнього типу, надаючи можливість наводитися на точки на відстані від двох метрів до нескінченності. Настройка різкості приладу змінюється за допомогою гвинта кремальери, розташованого безпосередньо на зоровій трубі. Пристрій теодоліта не включає в себе наявність оптичного центрира, що дозволяє розташувати вертикальну вісь приладу прямо над точкою. Центрування здійснюється з допомогою зорової труби і спеціальної насадки, що дозволяє знімати відліки до 270 градусів. Точність даного приладу становить 30 секунд, що відносить його до теодолитам технічного класу. Це означає, що Т30 призначений для здійснення робіт низької точності. До них можна віднести деякі будівельні роботи і побудова мереж згущення на місцевості.

Теодоліт 2Т30 і 2Т30П

Теодоліт 2Т30 – оптичний прилад другого покоління, розроблений Уральського оптико-механічним заводом. Має ряд модифікацій, не включених у комплектацію Т30. В якості відлікового пристрою теодоліт 2Т30 включає в себе шкаловий мікроскоп. Даний вид механізму полегшує роботу з приладом і підвищує точність роботи. Для того щоб зняти відлік хвилинної частки, необхідно за наявними штрихам визначити місце розташування биссектора, а для уточнення часу – на око визначити його положення хвилинними між двома поділками. Такий механізм дозволяє знаходити кути з точністю до тридцяти секунд. Це також відносить 2Т30 до класу технічних теодолітів.
Пристрій теодоліта 2Т30 має повторительную систему зняття відліку. Лімб теодоліта може обертатися окремо, без задіяння алидади, що дозволяє вимірювати кути на кілька напрямків. Теодоліт має микрометренний гвинт для горизонтального і вертикального кола. Це надає можливість більш точного наведення на визирную мета. Для швидкого пошуку і грубого наведення також використовують коліматорні візири, розташовані знизу і зверху зорової труби. 2Т30 має перевернуте зображення зорової труби. Пристрій теодоліта 2Т30П, аналогічного першому, має в своїй конструкції спеціальну призму, повертаючу пучок світла на 180 градусів так, що зображення стає прямим. Конструкція приладу дозволяє виконувати складні роботи, які вимагають високої точності вимірювань.

Теодоліт 4Т30П

4Т30П є представником четвертого покоління оптичних теодолітів. Відліковим пристроєм, що використовується у його схемі, залишається шкаловий мікроскоп. Пристрій включені інші модифікації, які підвищують якість і швидкість виконання вимірювань. У механізмі приладу є оптичний центрир з дворазовим збільшенням. З його допомогою здійснюється точне центрування на геодезичний пункт або точку. Пристрій теодоліта 4Т30П включає в себе нитяною далекомір, що дозволяє визначити горизонтальне положення до візирної цілі, використовуючи спеціальні рейки. Даний прилад до сьогоднішнього дня використовується в будівництві, геодезичних вишукуваннях і маркшейдерських роботах, завдяки невеликій масі, компактності і зручності у використанні.

Повірки теодоліта

Повірки теодоліта – комплекс перевірочних робіт, які дозволяють виявити неточності вимірювань і неправильність роботи приладу. Їх необхідно проводити регулярно для того, щоб зберігати інструмент в робочому стані. Повірки теодоліта різні для кожної моделі. Вони залежать від типу відлікової системи, точності вимірювання горизонтальних і вертикальних кутів та пристрої теодоліта. Загальним для всіх видів приладів є дотримання наступних умов:

перпендикулярність вертикальної та горизонтальної осі інструменту;

паралельність осі циліндричного рівня та зорової труби;

перпендикулярність вертикальної нитки мережі ниток та горизонтальної осі теодоліта;

постійність місця нуля.

Якщо перелічені умови не дотримуються, необхідно виконати юстування приладу.

Правильне використання теодоліта

Для того щоб забезпечити високу точність вимірювань і тривалу роботу приладу, необхідно правильно використовувати теодоліт. Обов'язково здійснювати транспортування інструменту та його комплектуючих в спеціальному чохлі, не зберігати прилад в згубних для його цілісності умовах, своєчасно проводити юстирування та калібрування пристрою теодоліта.