Теодолит

Теодолит и тахеометр в чем разница

Основные рабочие инструменты маркшейдера — измерительные приборы, к которым относятся, в первую очередь, нивелир, теодолит и тахеометр. Все эти приборы предназначены для измерения углов и расстояний, иногда — для измерения азимута (угла между плоскостью меридиана Земли и направлением).

Функциональные и конструктивные особенности этих приборов могут отличаться — научно-технический прогресс наложил отпечаток и на совершенствование измерительной техники самого высокого уровня, однако принципы их работы и назначение изменились мало за прошедшие десятилетия и даже столетия.

Следует отметить, что по функциональным возможностям наиболее простым прибором является нивелир — он предназначен, в основном, для измерения вертикальных углов. Следующим по сложности измерительным прибором геодезии и маркшейдерского дела является теодолит. Его функционал дополнен возможностью измерения и горизонтальных, и вертикальных углов.

Наиболее универсальным и функциональным прибором, вобравшим все возможности нивелира, теодолита и дальномера, является тахеометр. С помощью современных тахеометров можно измерять не только угловые, но и линейные величины, т.

е. расстояние до объектов, что значительно упрощает съемки и расчеты. Если же тахеометр оборудован системой GPS и встроенным компьютером для обработки и хранения данных, то такой прибор является настоящей мечтой маркшейдера.

Нивелиры

Нивелир — прибор для геометрического определения разницы высот между опорными точками, которую называют превышением. Французское слово “niveau” буквально означает “уровень”.

Нивелиры бывают оптико-механические и электронные (цифровые, лазерные). Оптико-механический нивелир представляет собой прибор, состоящий из зрительной трубы, механизма поворота трубы и чувствительного уровня. Прибор, как правило, устанавливается на штатив.

В конструкцию входит рейка и нитяной дальномер для определения расстояния по рейке. Рейка нивелира представляет собой деревянную или металлическую линейку со шкалой, по которой считывается разность уровней опорных точек при помощи нивелира.

В современных оптико-механических нивелирах присутствует автоматический компенсатор для упрощения установки оси зрительной трубы в горизонтальное положение.

Цифровые нивелиры имеют встроенный процессор для автоматизации вычислений результатов измерений их запоминания, и оснащены специальной рейкой.

Лазерные нивелиры используют для измерений углов и уровней плоский лазерный луч, а также специальную измерительную рейку. При производстве мелкомасштабной съемки они применяются редко, поскольку приборы с оптикой дают более точные результаты.

По степени точности измерений нивелиры подразделяются на высокоточные, точные и технические. В высокоточных нивелирах отсчеты берутся по штриховой инварной рейке, в нивелирах меньшей степени точности — по шашечной рейке.

Теодолиты

Теодолит — измерительный прибор, основное назначение которого — определение направлений и измерение углов между направлениями с высокой степенью точности. Область применения теодолитов: топографические, геодезические, маркшейдерские съемки, строительство зданий, сооружений, дорог и т.д.

Основным измерительным элементами теодолитов являются лимбы — горизонтальные и вертикальные круглые шкалы. Наблюдение ведется через оптическую зрительную трубу, которая наводится на опорную точку при помощи наводящих и закрепительных винтов.

Для снятия отсчетов служит отсчётный микроскоп (микрометр). Кроме этого, некоторые теодолиты оснащены компенсаторами для облегчения горизонтального позиционирования.

Теодолиты подразделяются по степени точности (высокоточные, точные, технические), по назначению (полевые, горные), а также по принципу действия — оптические, фото -, кино -, гиротеодолиты и электронные теодолиты.

Горные теодолиты отличаются от обыкновенных полевых приборов более высокими требованиями к прочности и мобильности, а также защите от загрязнений и влаги, поскольку предназначены для использования в тяжелых условиях подземных выработок. Принципиально они устроены так же, как и аналогичные приборы для наружной съемки поверхности.

Немного основ

Первый из рассматриваемых геодезических инструментов, широко используемый в строительных работах нивелир предназначен для определения превышения высот нескольких точек в уровне горизонтали – нивелирования. Заливка фундамента или уровня чистого пола, укладка кирпичных или блочных стен, поклейка обоев, укладка кафельной и керамической плитки – одни из немногих ситуаций, для успешного решения которых используется построение нивелиром горизонтальной и вертикальной направляющих.

Теодолит, помимо тех же горизонтальных и вертикальных линейных замеров, дает возможность выполнить и горизонтальные/вертикальные угловые измерения – например, контроль отклонения от вертикали стены и определение деформации зданий, разметку профиля дорожного покрытия и т.д.

Основное отличие нивелира и теодолита при их практическом применении

Как отличается установка штатива измерительных инструментов

При установке штатива нивелира не требуется отвес. Нужно следить за головкой прибора, чтобы она приняла более или менее горизонтальное положение.

Схема теодолитной съемки.

Если требуется установить теодолит, то штатив для него необходимо центрировать. С этой целью на становой винт крепят отвес. Установку штатива производят так, чтобы отвес находился ближе к центру колышка, который служит для отметки точки стояния инструмента.

Регулировка штатива должна производиться путем раздвигания и сдвигания ножек для более надежного крепления измерительного прибора, оснащенного зрительной трубой. После этого следует закрепить баранчики штатива и осуществить регулировку точнее, нажав ногой на выступ конкретной ножки.

Когда данная процедура подошла к концу, нивелир или теодолит вынимают из футляра или коробки, чтобы установить инструмент, совместив концы подъемных винтов со специальными выемками на головке штатива. Далее следует вывинтить на равную высоту винты, которые являются подъемными, а становым закрепить инструмент на штативе.

Как правильно установить инструмент на штатив

Подъемные винты и уровни позволяют проводить дальнейшую установку нивелира или теодолита. Это связано с необходимостью привести главную вертикальную ось в отвесное положение. Если устанавливают нивелир, то нажимают на выступ каждой ножки штатива, чтобы круглый уровень оказался в центральном положении.

Далее зрительная труба должна быть поставлена в положение, которое является параллельным линии двух подъемных винтов. При их вращении в разные стороны прикрепленный к зрительной трубе пузырек должен быть приведен в среднее положение.

После этого повторяют поворот зрительной трубы, установив ее параллельно линии, которая относится к двум другим винтам. В результате уровень снова должен оказаться в среднем положении. Тогда любой поворот зрительной трубы нивелира не выведет его пузырек из данного положения.

Отличительные характеристики погрешности проводимых измерений

Применение оптического нивелира связано с определением относительной величины, которая показывает степень занижения или превышения какой-либо отметки относительно точки, связанной с установкой нивелира. Используя оптический нивелир, производят необходимые измерения расстояния до рейки.

Важно точно определить углы в горизонтальной плоскости. Вместе с тем этого достаточно, чтобы осуществить разбивку фундамента для загородного дома

При этом использовать для этих целей дорогой оптический теодолит необязательно.

Зачастую оптический нивелир имеет погрешность измерений, которая ниже, чем погрешность самого дорогостоящего лазерного прибора, обладающего высокой точностью. Для обычных моделей приборов погрешность будет составлять около 2 мм на 1 км двойного хода. По этой причине использование оптического нивелира более обычно для больших расстояний и точного результата измерений.

Для оптики любого нивелира характерна минимальная степень удаления рейки от точки установки инструмента, что составляет 0,4 м. Данная величина является достаточной, чтобы можно было осуществлять производство строительных работ даже для объектов с минимальной значимостью.

7777777777777777777777777,

1.2 — коллиматор; 3 — теодолит.

Рисунок 2

Измерения проводят в следующей последовательности:

а) наводят при КЛ трубу теодолита на горизонтальную нить коллиматора 1 (рисунок 2} и делают отсчет Л, по вертикальному кругу;

б) вращением трубы вокруг горизонтальной оси наводят ее на горизонтальную нить коллиматора 2(рисунок 2) (при этом алидада горизонтального круга остается неподвижной) и делают отсчет П, по вертикальному кругу.

Операции по подпунктам а) и б), составляющие один прием, выполняют не менее двух раз для теодолитов типа Т5 и Т15 и не менее трех раз для теодолитов типа ТЗО.

Максимальное влияние эксцентриситета вертикального круга в угловых секундах вычисляют по формуле

К А-л,)

(16)

где п — число приемов.

8.3.12.2 Значение не должно превышать значений, указанных в ЭД на теодолит.

9 Оформление результатов поверки

9.1 Положительные результаты поверки оформляют свидетельством о поверке в соответствии с . В свидетельство о поверке вносят максимальные значения погрешности теодолита при измерениях горизонтальных и вертикальных углов. Поверительные клейма наносят в соответствии с .

9.2 Отрицательные результаты поверки оформляют в соответствии с .

Библиография

11]	ПР 50.2.006-94	Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений
(2]	РМГ 74-2004	Государственная система обеспечения единства измерений. Определения межповерочных и межхалибровочных интервалов средств измерений
	ТУ 3-3.2254-90	Автоколлимагоры унифицированные АКУ. Технические условия.
(4]	ОСТ 68-15-01	Измерения геодезические. Термины и определения.
	Госреестр СИ №27149-04	Установки автоколлимационные для поверки нивелиров и теодолитов АУПНТ
(в]	Патент на изобретение 2116626 RU МКИ 6G01 0 18/00	Устройство для аттестации системы измерений вертикальных утлое теодолита /БА Пизюга. ВД. Лизунов. В.В. Копытов. Т.В. Набока. О.К. Ушаков. В.В. Афанасьев (Россия) — № 95108631/28; Заяв. 26.05.95; Опубл. 27.07.98. Бюлл. № 21-4 с.
	Гос реестр СИ №27127-04	Коллиматоры универсальные УК1. УК1-01
18]	Патент на изобретение № 2463561. RU МКП GO 1C 25/00. G01C 1/00	Устройство для определения погрешности измерений горизонтальных и вертикальных углов геодезических угломедных приборов /Куликов А.В.. К опытов В.В.. Загарских С.А.. Новоевский В.Т.. Куликова Л.Г., Носов А.Н.. Сидоров А.А. (Россия) — № 2011112168/28: Заяв. 30.032011; Опубл. 10.10.2012. Бюлл. № 28-7 с.
	ПТБ-88	Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах. М.: Недра. 1991
	Методические указания по охране груда, утвержденные Постановлением Минтруда РФ № 129 от 1 июля 1993 г	Правила по технике безопасности при работе с радиоэлектронной аппаратурой
(11]	ПР 50.2.006	ГСИ. Правила по метрологии. Порядок проведения поверки средств измерений
	ПР 50.2.007	Государственная система обеспечения единства измерений. Правила по метрологии. Поверигельные клейма

УДК 528.5:083.96:006.354 МКС 17.020 Т 88.1 ОКСТУ0008

Ключевые слова: теодолит, геодезические угломерные приборы, эталонная установка, поверка, операции поверки, средства поверки, условия поверки, измерения углов, обработка результатов измерений

Подписано в пвчать02.122014. Формат 60×64’Л.

Уел. печ. л.1.86. Тираж 34 экз. Зак. 5174

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

. 123995 Москва. Гранатный пер.. 4.

Неповторительные теодолиты

В неповторительных теодолитах лимбы наглухо закреплены с подставкой, а поворот и закрепления его в разных положениях осуществляется при помощи закрепительных винтов либо приспособления для поворота.

Фототеодолит

Фототеодолит или кинотеодолит – Разновидность теодолита, объединенного с фото- и/или кинокамерой и другими оптическими системами. Служит для точной фотосъемки с угловой привязкой геологических объектов и искусственных сооружений, а также для измерения угловых координат летательных аппаратов. Конструктивно может представлять собой кинокамеру, независимую от оптического канала теодолита и жестко скрепленную с ней или однообъективную зеркальную камеру, видоискатель которой служит оптическим каналом теодолита. Выпускавшиеся ранее кинотеодолиты осуществляли съемку на крупноформатные фотопластинки высокой разрешающей способности. В настоящее время выпускаются пленочные, пластиночные и цифровые Фототеодолит. Если объект фотографируется двумя и более Фототеодолит, то возможно получить приблизительные данные относительно размера объекта, высоты и скорости полета.[источник не указан 686 дней]

Модели фототеодолитов

• В России первую кинофототеодолитную станцию для фотографирования летающих объектов и измерения параметров траектории полёта выпустил Красногорский завод им. С. А. Зверева
• Звенигородская обсерватория оборудована кинотеодолитом КCТ-50 (D 450 мм, F 3000мм)
• Высокоточные кинотеодолиты «ВИСМУТИН» производства БелОМО находятся на космодроме «Байконур».

Гиротеодолит

Гиротеодолит – гироскопическое визирное устройство, предназначенное для ориентирования туннелей, шахт, топографической привязки и др. Гиротеодолит служит для определения азимута (пеленга) ориентируемого направления и широко используется при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических и др. работ. По принципу действия Гиротеодолит является и принадлежит к типу гирокомпасов. Ряд схем Гиротеодолитов выполнен на принципе гирокомпаса Фуко. Помимо гироскопического чувствительного элемента, гиротеодолит включает угломерное устройство для снятия отсчётов положения чувствительного элемента и определения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Угломерное устройство состоит из лимба с градусными и минутными делениями жестко связанного с его алидадой. Наблюдение ведётся по штриху, проектируемому на зеркале, которое укреплено на чувствительном элементе. При этом визирная линия зрительной трубы будет располагаться параллельно оси гироскопа. Определение азимута (пеленга), ориентируемого с помощью Гиротеодолита направления, производится по шкале, связанной с теодолитом.При наблюдениях гиротеодолитом все измерения относят к отвесной линии в точке наблюдений и к плоскости горизонта. Следовательно, азимут, определенный гироскопически, тождественен астрономическому азимуту. Обычно по конструктивным соображениям отсчетное устройство по горизонтальному кругу располагают под некоторым углом D по отношению к оси вращения ротора гироскопа

Разновидность теодолита, оснащенная электронным устройством для вычисления и запоминания координат точек на местности. В отличие от оптического неповторительного, полностью исключает ошибки снятия и записи отсчета благодаря микропроцессору, выполняющему автоматические расчеты. Электронный теодолит позволят работать в темное время суток.

Поверки теодолитов

К основным поверкам теодолитов относится установление выполнения следующих условий.

Условие 1. Ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.

Условие 2. Вертикальный штрих сетки нитей должен находиться в вертикальной (коллимационной) плоскости.

Условие 3. Место нуля вертикального круга должно быть близким к нулю и постоянным.

Условие 4. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к горизонтальной оси ее вращения.

Условие 5. Горизонтальная ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к вертикальной оси вращения теодолита.

Установление выполнения указанных выше условий называют поверкой.

Условие 1 проверяют в начале каждого рабочего дня, а также при необходимости и в течение рабочего дня. При использовании теодолита для ориентировки или при разбивочных работах на монтажных горизонтах — на каждой станции.

• Условие 2 проверяют перед выполнением разбивочных работ, при створных измерениях, при выполнении ориентировок, перед измерениями в ходах съемочного обоснования и др.
• Условие 3 поверяют перед измерениями углов наклона (тригонометрическое нивелирование), перед ориентировками, при визировании на близкие цели.
• Условие 4 проверяют одновременно с проверкой условия 3 перед выполнением указанных выше работ.
• Условие 5 проверяют периодически в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора, но не реже одного раза в 2 месяца, а также после известных наблюдателю механических воздействий, происшедших во время работы с теодолитом, либо во время его транспортировки или хранения.

Перед поверками теодолит необходимо установить в рабочее положение. Поскольку измерение горизонтальных углов при указанных поверках не производится, то центрирование теодолита не выполняют.

Перед выполнением любой поверки (2, 3, 4 и 5) поверка условия 1 обязательна.

Поверка 1. (Выполнение условия 1).

1. Установить ось цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга по направлению на два любых подъемных винта подставки. Вращением этих винтов в противоположные стороны привести пузырек уровня точно на середину.

2. Повернуть колонку на 180о (это можно выполнить «на глаз» по симметрии частей колонки, либо по отсчетам шкалы горизонтального круга).

Если пузырек уровня отклонился не более чем на два деления ампулы, то условие считают выполненным. В этом случае поверку следует проконтролировать по двум другим подъемным винтам подставки.

3. Если пузырек уровня отклонился более чем на два деления, то половину этого отклонения следует исправить подъемными винтами подставки, вращая их одновременно в противоположные стороны, а другую половину — юстировочными винтами уровня, перемещая его хвостовик вверх или вниз, в зависимости от положения пузырька.

После выполнения юстировки поверку повторяют на других подъемных винтах.

Юстировочные винты уровня находятся на одном из его концов. Ими зажат хвостовик уровня. Кроме того, многие уровни снабжены и боковыми юстировочными винтами.

При выполнении юстировки необходимо слегка ослабить боковые юстировочные винты, а затем отпустить один из юстировочных винтов и подкрутить второй. Этим обеспечивается жесткое положение хвостовика после выполнения каждого шага юстировки.

После выполнения поверки и юстировки боковые винты уровня следует снова зажать.

Для оценки полного отклонения пузырька необходимо подъемными винтами привести пузырек уровня на середину, при этом следует стараться поворачивать оба винта на один и тот же угол и считать число n таких поворотов. После этого надо возвратить пузырек назад на половину (n/2) таких же оборотов подъемных винтов, а юстировочными винтами уровня привести пузырек на середину ампулы.

Такие действия выполняют до тех пор, пока исправляемое положение пузырька уровня не достигнет регистрируемой по ампуле величины.

Поверка 2. (Выполнение условия 2).

Для поверки условия 2 визируют верхний конец вертикальной нити сетки нитей на какую-либо точку и наводящим винтом зрительной трубы переводят изображение точки в нижнюю часть вертикальной нити.

Если изображение точки при этом смещается не более чем на 1/3 ширины биссектора сетки нитей, то условие 2 считают выполненным. В противном случае ослабляют крепежные винты сетки и проворачивают ее до необходимого положения.

После этого крепежные винты закручивают и повторяют поверку этого условия.

Рис. 1. Первая поверка теодолита

Необходимые поверки

Для правильной работы прибора и достижения требуемой точности измерений перед началом полевых работ выполняется контроль соблюдения необходимых для этого условий — так называемые поверки теодолита. Правильный порядок их проведения необходим для выявления и устранения отклонений во взаиморасположении всех основных осей теодолита, которое называется геометрическими условиями прибора.

Надежность закрепления

Работа с инструментом начинается с приведения в устойчивое положение подставки со штативом и его закрепления на штативы при помощи станового винта. Проверка выполнения этого условия осуществляется путем легких поворотов подставки из стороны в сторону и одновременного наблюдения за какой-либо четко завизированной точкой на местности через перекрестье нитей. Условие считается выполненным, если положение выбранной точки не меняется относительно перекрестия нитей.

Крепление теодолита к штативу должно быть достаточно надежным, но при этом следует не перетягивать становой винт. Тугое вращение винтовых приспособлений приводит к их быстрому изнашиванию и выходу из строя. Перед использованием устройства проверяются и при необходимости затягиваются винты крепления наконечников на ножках штатива и на шарнирах его головки. Подъемные винты закрепляются в устойчивом положении, а люфт между ними и подставкой прибора устраняется.

Настройка уровня

ОВ алидады должна быть перпендикулярна оси цилиндрического уровня на горизонтальном круге. Проверку выполнения этого условия начинают с установки теодолита в рабочее положение и поворота алидады до такого места, в котором цилиндрический уровень находится примерно параллельно обоим подъемным винтовым механизмам. Затем путем вращения винтов пузырек уровня выводится точно в нуль-пункт. Положение пузырька снова проверяется после разворота алидады на 180°. Условие соблюдено в том случае, когда пузырек остается в нуль-пункте.

Если положение пузырька уровня изменилось на одно или больше делений, то производится юстировка с помощью исправительных и подъемных винтов. Винтовыми механизмами уровня пузырек передвигают в направлении нуль-пункта до половины расстояния его смещения, затем доводят его до нуль-пункта подъемными винтами.

Зрительная труба

Правильность измерений обеспечивается только в том случае, когда ОВ этой части теодолита перпендикулярна визирной оси. Для поверки теодолит наводится на определенную фиксированную точку. При соблюдении условия разница отсчетов по горизонтальному кругу между значениями, полученными для левого (Л) и правого (П) положения вертикального круга, должна составлять 180º. Если визирная ось не перпендикулярна ОВ трубы, то отсчеты Л и П будут отличаться от правильного значения на одинаковую величину, которая называется двойной коллимационной ошибкой.

Она рассчитывается по формуле 2с = (Л — П ± 180°) и не должна быть выше двойной точности инструмента. При превышении допустимых значений погрешности производится устранение угла отклонения путем юстировки вертикального штриха нитей сетки с помощью боковых винтов. Сетку перемещают вправо, завинчивая левый и вывинчивая правый винт, влево — наоборот.

Ось вращения алидады должна быть перпендикулярна ОВ зрительной трубы, что обеспечивает вертикальность коллимационной плоскости. Операция поверки начинается с визирования высоко расположенной точки под углом наклона 25—30º вблизи выбранного объекта. Затем труба переводится в горизонтальное положение, а на стене отмечается место, где находится центральная нить сетки.

После этого труба переводится через зенит, визируется на выбранную точку и отмечается ее проекция. Условие считается соблюденным в том случае, когда изображения первой и второй проекции находятся в пределах биссектора (области между двумя штрихами) сетки нитей. Если теодолит не прошел эту поверку, то прибору требуется изменение наклона оси, которое производится в ремонтной мастерской.

Сетка нитей

Вертикальный штрих нитей сетки должен являться перпендикуляром к ОВ зрительной трубы. Поверку осуществляют путем наведения нитей перекрестья на хорошо заметную точку близкого объекта и последующим отслеживанием ее расположения по отношению к вертикальному штриху во время поворотов трубы наводящим винтом.

Условие считается выполненным, если выбранная точка при этом не сдвинулась со штриха. При несоблюдении условия возникает необходимость в юстировке.

Из чего состоит?

Конструкция любого подобного устройства практически не изменилась. Единственное – детали стали более совершенны, а некоторые части подверглись модернизации, так как необходимо было создать дополнительные возможности. Общее строение теодолита выглядит так:

• Штатив, который обладает тремя регулируемыми ножками, а также подставкой;
• Чтобы следить за правильным уровнем используется цилиндрический элемент, который указывает пользователю, куда направить изделие, чтобы показания не имели погрешностей;
• Для горизонтирования инструмента часто применяется три подъемные детали, которые позволяют установить прибор правильно;
• Алидаду – это регулируемый верхний элемент, который удерживает зрительную труду, а также отсчетное устройство;
• Два направляющих и закрепляющих винта;
• Два круга (лимба), на которых присутствует угловая разметка. Также сюда относят крепежные детали;
• Смотровая трубка, которая фиксируется и управляется при помощи специальных винтов. Кроме этого, здесь есть объектив, он позволяет настроить четкость изображения;
• Линзы, которые размещаются в окуляре. Они обладают специальной разметкой, упрощающей проведение замеров в разы. Также присутствует специальный датчик;
• Для фокусировки картинки используется кремальер;
• Специальные опоры;
• Оптический микроскоп.

Это главные элементы, которые чаще всего встречаются в современных моделях. Однако в некоторых инструментах могут отсутствовать оптический визир или винты, так как вместо них устанавливается камера или лазерная указка. Также приборы могут обладать дисплеем с клавиатурой, что упрощает настройку в разы.

Устройство

Конструкция теодолита состоит из базовых частей, которые усложнялись с развитием техники, оснащая его большим количеством функций. Строение инструмента:

• Металлическую треногу с регулируемым штативом и подставкой;
• Центровой отвес и пузырьковый цилиндрический уровень для ровной установки устройства на подставку (трегер);
• Три выравнивающих подъемных винта трегера для горизонтирования прибора;
• Алидаду – верхняя вращающаяся часть прибора, на которой располагаются подвижная зрительная трубка и отсчетный механизм;
• Винты алидады – наводящий и закрепляющий;
• Вертикальный и горизонтальный (лимб) круги, размеченные на угловые градусы;
• Винты горизонтального круга: наводящий и закрепляющий;
• Трубку с наводящим и закрепляющим винтами осуществляющими регулировку резкости изображения, окуляром со стороны смотрящего и объективом, обращенным к объекту наблюдения;
• Окуляр: в него и в объектив устанавливаются линзы, с нанесенной сеткой (коллимационной плоскостью); или датчикилазер (электронная система);
• Кремальеру – винтовой элемент для фокусировки изображения в окуляре;
• Опоры для оси вертикального вращения трубки;
• Отсчетное устройство – оптический микроскоп (со специальным визиром, шкаловой или штриховой линзой и специальным зеркальцем или автономным источником света для считывания показаний).

В современных моделях могут отсутствовать некоторые составные части (например, винты или оптический визир отсчетного устройство), но, при этом, содержать в конструкции дополнительные элементы, например, фото- видеокамеру, лазерную указку, дисплей и клавишную панель настройки. Основные части современного теодолита – алидада, зрительная труба, лимб или горизонтальный круг, подставки, цилиндрический уровень, подъемные винты и вертикальный круг.

Устройство зрительной трубы теодолита:

Горизонтальный круг

Горизонтальный и вертикальный круги теодолита – основные круговые оси прибора, необходимые для замера углового наклона исследуемого объекта. Горизонтальный круг, или лимб представляет собой кольцо из стекла, с нанесенными на него штриховыми угловыми числовыми значениями (градусы, минуты, иногда и секунды).

Шкала представляет собой полный круг от 0-го до 359-го градуса.

Шаг лимба зависит от показателя точности теодолита.

Лимб и алидада

Алидадой называется вся верхняя конструкционная часть теодолита. Она закрепляется на оси непосредственно над лимбом и позволяет конструкции вращаться в горизонтальной плоскости.

Алидада включает в себя колоннообразные опоры: на одной из них располагается вертикальный замерный круг, а в другую вмонтирован микроскоп отсчетного устройства, с помощью которого можно точно определить угол заданный поворотом алидады по окружности лимба. Между опорами располагается подвижный в вертикальной плоскости цилиндр трубки. Алидада и лимб закрываются герметичными кожухами из металла или высокопрочного пластика для предохранения от загрязнения и деформации.

Алидада, трубка и лимб являются ведущими подвижными элементами прибора. Алидада задает отсчет относительно исследуемых точек, после чего для фиксации системы координат кольцо лимба вращается и закрепляется винтами относительно исследуемых точек.

На видео вы можете посмотреть про назначение и устройство теодолита:

Нивелир

Нивелир – оптический или электронный (в том числе лазерный) прибор, предназначенный для определения соотношения высоты разных точек оцениваемой поверхности. То есть, по сути, он позволяет выявить, что один участок выше другого. Этот процесс и называется нивелированием.

Кроме того, нивелир можно использовать для задания направления при проведении тех или иных строительных либо отделочных работ.

Так, нивелиром удобно пользоваться в следующих ситуациях:

Когда требуется залить фундамент либо чистовой пол. Прибор поможет достигнуть абсолютно ровной горизонтальной поверхности;

В процессе укладки стен. Тогда с нивелиром будет достигнута ровная вертикальная поверхность с отсутствием перекосов и других проблем

Особенно важно пользоваться нивелированием при укладке кирпичных стен, поскольку даже небольшое отклонение может привести к последующим неровностям;

Отделочные работы. Особенно полезно нивелирование как процесс при укладке плитки, но и при оклейке обоев, оштукатуривании и других действиях оно также не помешает.

Кроме того, нивелир помогает построить правильные направляющие для проведения работ

Но в целом он – инструмент анализа, а не измерения. То есть просто нивелированием можно определить, что стена или пол отклонились от вертикальной либо горизонтальной плоскости. А вот на сколько они отклонились – уже нет.

Достоинства

• Полезен в самых разных строительных ситуациях – от рытья фундамента до финальной отделки;

• Прост в использовании, не требует специальных навыков;

• В основном характеризуется низкой ценой.

Недостатки

• Это – инструмент анализа, а не измерения. То есть он может определить факт наличия отклонения, но никак не процент или угол;

• Для многих видов работ требуется два человека. Один управляет нивелиром, другой – специальной выносной рейкой;

• Обычно – только одна степень свободы, то есть при каждом новом измерении потребуется перенастраивать прибор.

Как уже было сказано, этот прибор представлен в трёх вариантах – оптический, электронный и лазерный. Первый отличается самой низкой ценой, но требует двух человек для использования и сложен в построении направляющих. Наиболее практичным является лазерный, но он характеризуется относительной дороговизной.

Что лучше выбрать: теодолит или нивелир

Работа с теодолитом и нивелиром обладает своими особенностями и отличиями, и невозможно сказать, что какое-то устройство лучше или хуже другого. Какой инструмент выбрать, зависит в первую очередь от целей.

Если приспособление требуется для измерения величины углов, а определение высоты является второстепенной задачей, то стоит купить именно теодолит. Он обеспечит максимально точные показания в своей сфере. При желании с его помощью можно будет получить примерную картину перепадов плоскости, однако потом данные потребуют корректировки.

Наоборот, если измерять предстоит высоту точек, то купить понадобится специальный нивелирный прибор. Теодолит для таких задач не подходит, примерные показания он предоставит, но из-за принципиальных отличий устройства они будут неточными.

Нивелир необходимо использовать при заливке фундамента и в дорожных работах

Что касается профессионального строительства, то для него лучше иметь под рукой инструменты обоих видов. При работе на важных объектах теодолит и нивелир с их отличиями и схожими чертами требуются одинаково часто. Заменить одно устройство другим при этом обычно нельзя из-за недопустимо высокой погрешности. Если сэкономить на покупке одного из инструментов, то придется либо отложить работы до приобретения недостающего оборудования, либо поставить под вопрос качество строительства и ремонта.