Теодолит — прибор для измерения углов

Людей во все времена интересовало окружающее пространство. Особенно недосягаемое небо и таинственная земля, ее структура и рельеф. Она дарила людям урожай, драгоценные металлы, и прочее. Это все привело к тому, что еще до нашей эры, геодезия стала родом деятельности человека. Однако, в ту науку, которую мы знаем сейчас, она начала превращаться с семнадцатого века. Толчком для этого стало изобретение нескольких приборов, самым значимым из которых стал – теодолит. За много лет он дошел и до наших дней, и по-прежнему считается очень востребованным геодезическим прибором. С его помощью измеряются углы с градуированным полем зрения. Без этой процедуры не обходится ни одно строительство промышленных сооружений. Пользуются теодолитом в прикладной геодезии, полигонометрии и триангуляции и многих других науках.

Пройдя сквозь века. Принцип работы

С семнадцатого века в жизни людей появилось множество изобретений. Теодолит, используемый в наши дни, не многим отличается от своих предков. Принцип действия остался примерно тем же, как и основные части.

В первых измерителях, по центру размещался лимб (мерный круг), в его середине, на острие иглы была алидада. Она представляла собой вращающуюся линейку, такую, как на компасе. Измерения производились по двум нитям, натянутым через отверстие в алидаде.

Измерения проводились достаточно просто. Центр лимба находился ровно на вершине измеряемого угла. Линейка поворачивалась, и совмещалась с первой стороной угла, получался один отсчет. Точно также выводилось второе значение. Их разность и была искомой величиной угла.

Виды приборов

Классифицировать теодолиты можно по множеству признаков. Рассматривать их все нет необходимости. Остановим свое внимание на самых основных способах.

Чаще всего эти приборы разделяют на группы по точности. Самым грубым является технический теодолит (его СКО более 20 секунд). Точным считается прибор, СКО которого от 2 до 15 секунд. И, следовательно, геодезический инструмент, СКО которого меньше 1 секунды, считается высокоточным.

Также разделяют приборы на 2 группы, по конструкции. Первую представляют повторительные теодолиты. Их особенностью является то, что лимб и алидада вращаются в них, как совместно, так и раздельно. Это позволяет измерять углы методом повторений. Отсюда и название.

Вторую группу представляют простые приборы, или как их еще называют – не повторительные. Можно легко догадаться из их названия, что алидада и лимб в них жестко скреплены. Данную группу можно разделить на несколько подгрупп. Такой прибор, оснащенный фото- или видео камерой, называют фото- или кинотеодолитом. Нередко используют гиро теодолит. Его изюминкой является способность определения азимута заданного направления.

Последней разработкой в этой сфере является электронный теодолит. Его отличием является прибор, который вычисляет координаты на местности и сохраняет их. Он гарантирует исключение ошибок и позволяет работать в любое время суток.

Принцип использования теодолита

Плоские углы разделяются на вертикальные и горизонтальные. Данный прибор позволяет измерять оба случая. Каждый из которых имеет свои особенности. Далее мы их рассмотрим более подробно.

Горизонтальные углы

Чтобы корректно провести измерение горизонтального угла, теодолит необходимо привести в рабочее положение. Достигается это путем проведения трех необходимых действий: центрирования, горизонтирования и установки трубы по глазу и предмету. Первые две операции представляют собой установку осей вращения линейки. Она должна находиться строго горизонтально над вершиной угла, который измеряется.

Существует несколько видов проведения замеров, один из которых приводится далее.
Способ отдельного угла прославился больше остальных, благодаря своей простоте. Производится два, так называемых, полуприема. Один из них совершается при круге «лево», второй при круге «право». Так как они идентичны, рассмотрим на примере только один полуприем. Первое направление стороны угла фиксируется точкой, после чего на нее наводится труба и получается первый отсчет. Далее алидада, обязательно по часовой стрелке, переводится на точку, которая фиксирует вторую сторону треугольника, аналогичным образом выводится второй отсчет. Значение угла составляет разность второго от первого. Меняется диск и операция повторяется. После чего находится среднее арифметическое значение полуприемов, которое представляет собой окончательный результат.

Вертикальные углы

Измерение вертикальных углов проводиться тем же прибором. Этот метод имеет много общего с первым случаем, и не представляет собой ничего сложного. Точность результата также достигается за счет обработки двух полуприемов. Также один измеряется при круге « лево», другой при круге «право». Отличие данного метода в том, что используется вертикальный круг теодолита. А его лимб насаживается на любой из концов оси зрительной трубы. Аналогично с противоположными углами, прибор необходимо привести в рабочее положение. Действия несколько отличаются и представляют собой: пузырек уровня приводится в пункт нуль, а штрих стеки трубы накладывается на визирную цель. Следующим шагом определяют место нуля, и проводят отсчеты верхнего круга. После чего круг меняется. Как было замечено выше, конечный результат вычисляется путем нахождения среднего арифметического значения между двумя полуприемами.

Статья написана для сайта moscowsad.ru.