Современные геодезические инструменты

1.Введение 

Геодезия – наука об измерениях на земной поверхности. В геодезии применяются  преимущественно линейные и угловые  измерения. Такие измерения необходимы для определения формы и размеров нашей планеты – Земли и  её частей, для определения координат  пунктов, создания карт, планов и профилей и для строительства различных  сооружений. Геодезические измерения  производятся также под земной поверхностью (в связи с горными работами, сооружением тоннелей и т.п.), под  водой (при съёмках дна морей, океанов, озёр) и в околоземном  пространстве.

Геодезия при решении поставленных перед нею задач пользуется достижениями ряда других наук и прежде всего  математики и физики.

Материалы геодезических работ  в виде планов, карт и числовых величин (координат и высот) точек земной поверхности имеют большое применение в различных отраслях народного  хозяйства. Всякое сооружение проектируют  с учетом имеющихся на местности  контуров сооружений, дорог, водных источников, почвы, грунта. Поэтому для проектирования необходим план местности с подробным  отображением всех деталей. Проектирование и строительство сел, городов, железных и шоссейных дорог нельзя выполнять  без геодезических материалов.

Цель данного реферата по геодезии является рассмотрение характеристик  современных геодезических приборов для измерения углов, линий и  превышений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Прибор для измерения углов

Теодоли́т — измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

Альтернативным развитием  конструкции теодолита является Гиротеодолит, Кинотеодолит и Тахеометр.

Электронный теодолит – это уникальный инструмент, благодаря которому измерения угловых значений становятся элементарно простыми. Этот геодезический инструмент стал, своего рода, прорывом в геодезии, а так же отличным помощником на строительных объектах. Прародитель этого прибора был оптический теодолит, который в свою очередь был изобретен более века тому назад.

Прежде всего, электронный теодолит обладает прямым изображением и позволяет увеличивать поле зрения до объекта в несколько крат. Значение угла отображается на небольшом дисплее, в реальном времени, прикрепленному к панели теодолита. При малейшем повороте прибора, тут же начинают бегать цифры с точностью до нескольких секунд. Теодолит имеет встроенную ручку для удобной переноски с места на место. Сам электронный теодолит укладывается в крепкий кейс. Некоторые теодолиты поставляются в комплекте со специальной накидкой против дождя.

Современный электронный теодолит VEGA TEO

Электронный теодолиты Vega имеют надежную систему отсчета  горизонтальных и вертикальных углов, а так же гарантирует стабильность и точность результатов. Значения горизонтального  угла можно устанавливать на ноль на исходное направление и фиксирование отсчета по горизонтальному кругу.

Для выполнения работ в  условиях недостаточной освещенности используется подсветка дисплея. Простое  и удобное управление прибором осуществляется с помощью 6-ти клавиш. Конструкция прибора отличается высокой надежностью и экономным режимом электропитания. Электронный теодолит VEGA TEO5 применяется при строительстве зданий и сооружений, триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения и других видах работ.

Характеристики

Название	ТЕО 5
Точность измерения углов	5"
Увеличение зрительной трубы, крат	30
Минимальное расстояние фокусирования, м	1,3
Клавиатура	6 кнопок
Дисплей	ЖК с двух сторон, 2 строки по 9 символов
Рабочая температура, °С	от -20 до +50
Время работы от штатной  батареи, часов	батарейки - 6ч, аккумулятор - 15ч
Вес, кг	4,4 (6,8 с футляром)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Прибор для измерения длин линий

Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта.

Дальномерные приспособления делятся на активные и пассивные:

• активные:
• звуковой дальномер
• световой дальномер
• лазерный дальномер
• других конструкций
• пассивные:
• дальномеры, использующие оптический параллакс (напр. дальномерный фотоаппарат)
• дальномеры, использующие сопоставление объекта какому-либо образцу
• других конструкций

Лазерный дальномер — прибор для измерения расстояний с применением лазерного луча.

Современные лазерные дальномеры в  большинстве случаев компактны  и позволяют в кратчайшие сроки  и с большой точностью определить расстояния до интересующих объектов.

Лазерные дальномеры различаются  по принципу действия на импульсные и  фазовые.

Импульсный лазерный дальномер  это устройство, состоящее из импульсного лазера и детектора излучения. Измеряя время, которое затрачивает луч на путь до отражателя и обратно и зная значение скорости света, можно рассчитать расстояние между лазером и отражающим объектом. Лазерный дальномер — простейший вариант лидара.

Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта.

Фазовый лазерный дальномер - это дальномер, принцип действия которого основан  на методе сравнения фаз отправленного  и отражённого сигналов. Фазовые  дальномеры обладают более высокой  точностью измерения по сравнению с импульсными дальномерами. Также фазовые дальномеры дешевле в производстве. Именно фазовые дальномеры получили широкое распространение в быту.

Лазерный дальномер Nikon PROSTAFF 5

Этот высокопроизводительный лазерный дальномер позволяет быстро и  точно измерять расстояния до 550 м  с шагом в 0,1 м.

6-кратное увеличение, линзы с  многослойным покрытием, большой  окуляр и широкое поле зрения  обеспечивают простое и быстрое  наведение на цель. Благодаря  режиму приоритета дальней цели, в котором измеряется расстояние  до самой дальней цели, дальномер  PROSTAFF 5 идеально подходит для применения  на пересеченной местности, когда  объект может быть частично  скрыт деревьями, кустарником  или травой. Включаемая по желанию  светодиодная подсветка позволяет  пользоваться внутренним дисплеем  в темноте.

Характеристики

Название модели		Лазерный дальномер PROSTAFF 5
Диапазон измерения		10-550 м
Шаг индикации расстояния		0,1 м
Система нацеливания		Приоритет дальней цели
Увеличение (x)		6
Эффективный диаметр объектива (мм)		21
Реальное поле зрения (˚)		7,5
Видимое поле зрения (˚)		43
Выходной зрачок (мм)		3,5
Вынос точки визирования (мм)		18,3
Размеры (дｘвｘш) (мм)		111x70x40
Водонепроницаемый		корпус: защита от воды на глубине  до 1 м в течение 10 минут. Водозащищенный батарейный отсек.
Вес (г)		около 165 без батареи
Источник питания		1 литиевая батарея CR2 (3 В) Автоматическое выключение  питания (через 8 с)
Безопасность		Лазерное устройство класса 1M (EN/IEC60825-1:2007). Лазерное устройство класса I (FDA/21 CFR раздел 1040.10:1985)
Электромагнитная совместимость		FCC раздел 15 подраздел B, класс  B, ЕС: директива EMC, AS/NZS, VCCI класс B
Экологические стандарты		RoHS, WEEE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Прибор для  определения превышения

Нивелир— геодезический инструмент для нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками земной поверхности относительно условного уровня т.е определение превышения.

На строительных площадках нивелир используется для определения разницы в высоте нескольких точек, то есть для горизонтальной нивелировки. Он является просто незаменимым при большом количестве производимых работ. Без нивелира не обходится заливка фундамента и планировка строительной площади, кладка стен из блоков и кирпича, и других работ, требующих определения горизонтали. Наиболее современные, лазерные нивелиры, применяются и для проведения замеров внутри помещений, при отделочных работах, и имеют более широкий набор функций, которые могут облегчить проведение измерений и обработку полученных данных.

Цифровой нивелир Leica Sprinter 50

Легкий, компактный и надежный цифровой нивелир Leica Sprinter 50 – это идеальный инструмент для решения стандартных повседневных задач на строительной площадке и за ее пределами. Простой и интуитивно понятный пользовательский интерфейс обеспечивает быстрое и легкое управление процессом работ.

Работать с прибором сможет начать даже непрофессионал, клавиатура представлена лишь двумя кнопками – включения  прибора и измерений. После нажатия  всего одной кнопки на широком  и контрастном жидкокристаллическом дисплее автоматически появится отметка, превышение и расстояние. Для  работы в условиях недостаточной  освещенности дисплей оснащен светодиодной подсветкой.

С цифровым нивелиром Leica Sprinter 50 практически  исключается ошибка наблюдателя. Определение  превышений производится быстро и с  высокой точностью. Средняя квадратическая ошибка при наблюдениях на штрих-кодовую  рейку составляет 2мм на 1 км двойного хода. При работе со стандартной инженерной рейкой этот показатель составляет 2,5 мм. Диапазон измерений расстояний при помощи нивелира Leica Sprinter 50 лежит в пределах 2м – 100 м.

Стандартный набор программ включает в себя измерение расстояний и  превышений. Автоматический компенсатор  с системой магнитного демпфирования  обеспечивает исправление отклонений уровня в диапазоне до 10'. 24-х кратное  увеличение зрительной трубы и прямое изображение обеспечат превосходную видимость при любых условиях.

Надежная защита корпуса прибора  по стандарту IP55 позволяет работать в самых неблагоприятных условиях, таких как запыленные строительные площадки или помещения с повышенной влажностью. Легкий вес прибора и  его компактные размеры обеспечивают удобство эксплуатации. Питание цифрового  нивелира Leica Sprinter 50 осуществляется от четырех стандартных батареек размера  АА, благодаря чему никогда не возникнет  сложностей с заменой элементов  питания.

Характеристики

Точность измерения расст. по высокоточной рейке	10мм/10м
Диапазон измерения расстояний	2-100 м
СКО на 1 км двойного хода, мм	2,0 со штрих-кодовой рейкой, 2,5 с инженерной     рейкой
Минимальное фокусное растояние, м	0,5
Рабочий диапазон компенсатора	10'
Дисплей	LCD, 128х104 пикселя
Стандартные программы измерений	Измерение расстояний и превышений
Клавиатура	Кнопка включения, кнопка измерения
Диапазон рабочих температур	от -10°C до +50°C
Влагозащита	IP55
Размеры прибора (ДхШхВ в  мм)	219x196x178
Вес, кг	2,55
Основные характеристики	Определять превышения с высокой точностью и при этом исключить ошибки наблюдателя.
Увеличение зрительной трубы, х	24
Изображение	прямое
Поле зрения	2°
Диаметр объектива, мм	36
Чувствительность круглого уровня	10'/2мм
Зеркало круглого уровня	Есть
Тип компенсатора	магнитный демпфер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Заключение.

В последние несколько  лет ощутимо возросли темпы строительства. Как следствие, это повлекло за собой  и развитие оборудования для геодезии. Любые геодезические приборы  на современной строительной площадке являются одним из самых важных и  необходимых элементов. Здесь также  четко прослеживается устойчивая взаимосвязь  между геодезическими приборами  и развитием сегмента высокоточной компьютерной техники. Современная тенденция развития геодезического приборостроения – переход на электронные системы, обеспечивающие высокоточные измерения и фиксацию результатов в цифровой форме прямо в ходе полевой съёмки. Это удобно для компьютерной обработки данных и автоматического построения топографических карт, планов, профилей и т. п. Без такой техники уже сложно представить себе, например, монтаж инженерных коммуникаций в процессе строительства зданий и сооружений.