Существуют различные геодезические приборы для измерения углов и высот. Рассматриваются типы, свойства, применение и детали этих геодезических приборов.
Среди многообразия инструментов, доступных для измерения углов и высот, важно выбрать лучший, который больше подходит для конкретной работы.
Лучшим источником информации о конкретном приборе является руководство пользователя или каталог продукции, предоставляемый производителем.
Оборудование, используемое для измерения углов и высот в геодезии
Для измерения углов и высот в геодезии используется следующее оборудование:
- ручной уровень
- уровень Эбни
- Пупырчатый уровень
- Автоматический уровень
- Лазерный уровень
- Транзит
- Теодолит
Ручные нивелиры для измерения высоты и уклона в геодезии
Как видно из названия, это нивелиры, которые оператор держит в руках. Ручной уровень – это самый простой уровень среди геодезических инструментов. В ручном уровне используется спиртовой уровень и одно перекрестие.
Основное назначение ручного уровня – обеспечение ровного положения цепей при измерении горизонтального расстояния с помощью отвеса. Он также используется для оценки уклона и изменения высоты.
Обычное увеличение ручного уровня составляет от нуля до 5x. Ручные уровни с более сложным механизмом оснащены стадийными волосками для измерения горизонтального расстояния.
Ручной уровень в геодезии
Ручной уровень в основном используется для оценки высоты и уклона. Уклон определяется как скорость изменения высоты. Чтобы измерить уклон с помощью ручного уровня, необходимо встать у подножия склона и держать ручной уровень в горизонтальном положении.
Теперь отмечается точка, где линия визирования ударяется о землю. С помощью расстояния до этой точки и высоты взгляда пользователя от земли определяется уклон.
% уклона = (подъем/бег) x 100
Высота глаз пользователя – это высота подъема.
Расстояние от точки наблюдения до места, где линия взгляда ударяется о землю, – бег.
Расстояние может быть измерено с помощью шага. Результат имеет низкую точность, так как точность измерения расстояния шагами низкая, а измеряемое расстояние – наклонное расстояние (не горизонтальное).
Уровень Абни для Измерение углов и наклона в геодезии
Ручные уровни с более сложной конструкцией образуют уровни Абни. Они состоят из прямой шкалы для измерения вертикальных углов и наклона, стадийных волосков, улучшенной оптики и увеличения.
По сравнению с ручным уровнем, точность вычисления уклона выше. Измерительное расстояние стадия уровня Abney имеет точность 1/10 фута. Расстояние, измеряемое с помощью стадий, является горизонтальным.
Большинство нивелиров Абни имеют возможность регулировки как фокусировки, так и увеличения. Для предварительной съемки они дают ощутимую точность, если использовать штатив и мишень.
Уровень Абнея в геодезии
Использование палки или стержня известной высоты с ручным уровнем и уровнем Абни помогает повысить точность измерений. Использование палки также помогает поддерживать уровень в устойчивом положении.
Пупырчатый уровень для измерения углов и высоты в геодезии
Уровень-пустышка – это простейшая форма уровня, который поддерживается штативом. Точность прибора повышается благодаря использованию штатива. Штатив также помогает в определении горизонтальных углов.
Нивелир состоит из телескопа и спиртового уровня, который устанавливается параллельно линии визирования телескопа.
Телескоп уровня дампи будет иметь по крайней мере один горизонтальный поперечный волосок, установленный на одной линии с линией визирования. Он также имеет вертикальный поперечный волосок и два стадийных поперечных волоска.
Нивелир в геодезии
Механизм, называемый нивелирной плитой, вращается на 360 градусов. Это платформы, на которые устанавливаются зрительная труба и спиртовой уровень. Весь механизм размещается на пластине, которая крепится к штативу. Впоследствии он выравнивается, чтобы начать съемку.
Автоматический уровень для измерения углов и высоты
Автоматический уровень сконструирован таким образом, чтобы автоматически компенсировать небольшие движения прибора и поддерживать линию визирования на одном уровне. Внутренний компенсатор завершает процесс выравнивания, когда прибор находится почти на одном уровне. В дальнейшем он поддерживает линию визирования в горизонтальном положении в течение всего необходимого времени.
Автоматический уровень
Внутренний компенсатор не позволяет инструменту отклоняться от уровня при любых неровностях. Движения, вызванные ветром, также компенсируются внутренними компенсаторами.
Прибор выравнивается с помощью трех нивелировочных винтов вместо четырех. Автоматические нивелиры используют спиртовой уровень “бычий глаз” по сравнению с трубчатым уровнем. Комбинация трех нивелировочных винтов и спиртового уровня помогает ускорить настройку.
Существует множество моделей автоматических уровней. Некоторые из них более точны по сравнению с самодельными уровнями. Они менее точны по сравнению с транзитами и тахеометрами.
Лазерный уровень для измерения углов и высоты
Лазерный уровень – это измерительный уровень, который использует луч лазерного излучения для определения линии визирования, т.е. линии отсчета. К этой категории относятся следующие различные типы:
Лазеры с круговым лучом можно разделить на вращающиеся и невращающиеся. Однолучевой лазер создает одну точку или короткую линию. Лазер с круговым лучом дает 360-градусный луч.
Лазерный уровень
Несомненным преимуществом лазерных уровней является то, что ими может управлять один человек. Лазерный уровень устанавливается на штатив и затем выравнивается. Как только система включается, она не требует дальнейшего наблюдения. После этого геодезист может записывать показания штангенрейсмуса, обходя участок в любом месте в радиусе действия луча.
Преимуществом этой системы также является то, что с одним лазером можно использовать несколько детекторов. Это позволяет записывать данные одновременно более чем одному человеку.
Транзитный уровень для измерения углов и высот
Транзитный уровень – это оптический прибор или зрительная труба, в которую встроен спиртовой уровень, установленный на спиртовом уровне. Они используются для определения относительного положения линий и объектов, в основном для геодезии и строительства. Транзитные уровни очень точны. Транзитный уровень помогает в определении базовой линии.
Транзитный уровень
Теодолит для измерения углов в геодезии
Теодолит – это точный прибор, который используется для измерения углов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Теодолит чаще всего используется в геодезии. Но они также используются в области метрологии и технологии запуска ракет.
Современный теодолит состоит из подвижного телескопа, установленного на двух перпендикулярных осях – горизонтальной или оси цапфы и вертикальной оси. Наведение телескопа на объект позволяет измерить угол с высокой точностью.
Теодолит с помощью пластины принудительного центрирования устанавливается на штативную головку. Пластина принудительного центрирования или трибрах состоит из четырех винтов с накатанной головкой в случае начальных теодолитов и трех или четырех быстрых нивелиров в случае современных теодолитов.
Теодолит в геодезических работах
Теодолит необходимо установить вертикально над измеряемой точкой с помощью отвеса или оптического отвеса, или любого лазерного отвеса. После этого с помощью нивелирных ножных винтов и трубчатых спиртовых пузырьков устанавливается уровень прибора.
Читать далее:
Специальные геодезические приборы и их применение в инженерно-строительных изысканиях
Современные геодезические приборы и их применение
Различные типы уровней, используемых для нивелирования в геодезии
Части теодолита и его функции для измерения углов в геодезии
- Съемка по уровню – компоненты, процедура, преимущества.
- Тахеометрическая съемка: Принцип, процедура и преимущества.
- Части теодолита и его функции для измерения углов в геодезии.
- Важные части и работа цифрового теодолита.
- Различные типы нивелиров, используемых для нивелирования в геодезии.
- Источники ошибок в тахеометрах при геодезических съемках.
- Работа верньерного теодолита для измерения горизонтальных и вертикальных углов.