echome.ru

Современный рынок измерительных инструментов чрезвычайно богат разнообразием всевозможного инструментария. Одним из широко используемых геодезических измерительных приборов нового поколения можно назвать тахеометр, служащий для измерения дальних расстояний, высот и углов в линейных плоскостях с помощью зрительного контакта.

Первые модели тахеометров появились не так давно, в семидесятых годах XX века. Это был некоторый симбиоз оптического теодолита и светодальномера, объединённых чуть позднее в общую корпусную коробку, и оснащением управляющей настройками и замерами панелью, позволяющую вводить значения углов. Настоящим прорывом в эволюции тахеометров стало использование электронной оптической системы отсчёта углов вместо оптической.

Выяснив, что такое тахеометр, следует определить сферы его применения. Использование этого инструмент практикуется для определения координат и превышений точек географической местности в следующих случаях:

• наземная топографическая съёмка местности для разработки топологических карт
• геодезические и строительные разбивочные работы: вынос на местность взаимного расположения (координат) и превышений проектных решений
• определение прямоугольных и полярных позиционных величин
• измерение параметров объектов, к которым нет физического доступа
• если предусмотрено конструкцией, тахеометр может выполнять сопутствующие вычисления
• прочие топологические работы, задействованные при строительстве, археологических раскопках, обустройстве дорожного полотна.

Точность и дальность производимых замеров зависит от конкретной модели тахеометра, его конструкции и внешних климатических характеристик: температуры воздушной среды, атмосферного давления, показателей относительной и абсолютной влажности.

Виды и классификация

Классификация тахеометров достаточно развернута и определяется свойствами, функциями, принципами использования, заложенными в ее основу.

Исходя из сфер применения, можно выделить следующие категории тахеометров:

• строительные, обеспечивающие геодезическое сопровождение съемки
• технические, содержащие базовый набор функций (установка станции, вынос точек) и решающие простейшие, рутинные задачи
• инженерные, обладающие исключительной достоверностью полученных данных и расширенным функционалом и применяемые в исполнительных съёмках и сложных разбивочных работах.

По принципу работы принято за основу следующее деление тахеометров на:

• оптические (номограммные) – сложные оптические теодолиты, оборудованные специализированным номограммным кипрегелем
• электронные (цифровые) – устройство с внутренней памятью под запись и хранение результатов замеров и вычислений, в котором конструктивным образом объединены электронный теодолит и световой дальномер
• автоматизированные (роботизированные), дающие идеальное сочетание точности и эффективности замеров они применимы для мониторингов, сложных изыскательских и инженерных задач.

Конструктивное исполнение подразделяет все семейство тахеометров на:

• модульные, состоящие из отдельных оптического или электронного теодолита и светодальномера
• интегрированные, представляющие собой единый механизм из составляющих его зрительной трубы, панели управления и процессора
• неповторительные с плотно закреплённым на подставке лимбом.

Режим работы инструмента определяет диапазон измерения дальности расстояний и классифицирует тип тахеометра на:

• отражательный (призменный) – до 5 км и более
• безотражательный, имеющий возможность производить замеры расстояний до произвольной плоскости в диапазоне до полутора километров. Использование этого режима обладает множеством нюансов, так как дальность измерений значительно зависит от отражающих свойств обрабатываемой поверхности. Для гладкого и светлого объекта дальность значительно превышает аналогичный показатель, выполненный для темного или рельефного.

На рынке рассчитанных на проведение геодезических исследований измерительных приборов сейчас присутствуют модели электронных тахеометров, оснащённых сочетающимся с системой фокусирования визирной трубы дальномером. Преимущество такого инструмента состоит в возможности измерения расстояний объекта, на который обращена визирная труба.

Все чаще и чаще производители анонсируют модели тахеометров, оснащённых системой GPS. Наличие обычного GPS-навигатора с функцией Bluetooth или приемника геодезического класса GNSS GPS-поиск позволит легко и быстро обнаружить цель по заданным координатам.

Общее устройство

Тахеометр состоит из двух ключевых частей:

• неподвижная часть – платформа прибора, представляющее собой трёхопорное устройство (треггер), оснащённый пузырьковыми двухплоскостными уровнями, круглым или электронным уровнем

• подвижная часть является совокупностью следующих компонентов:

• алидада в форме колонки
• панель управления с монитором
• зрительная труба
• визир оптического отвеса
• аккумуляторная батарея
• зажимные микрометренные винты.

Любой тахеометр оборудован системой компенсаторов, автоматически выравнивающих инструмент при отклонении его положения относительно уровня горизонтали.

Принцип работы

Работа большинства тахеометров основана на двух методах и обусловлена конструктивным исполнением самого геодезического агрегата:

1. Фазовый метод: расстояния определяются путем измерения разности фаз излучаемого и отраженного светового луча.
2. Импульсная технология применяется в некоторых новейших моделях, оснащённых высокоточной электроникой: расстояние измеряется по времени прохождения лазерного луча до отражателя в прямом и обратном направлении.

В зависимости от модели пользовательским интерфейсом можно пользоваться как с клавиатуры, так и используя сенсорный дисплей со стилусом – принципы работы одни и те же, за исключением моментов выбора и ввода информации.

Основные выполняемые функции базируются на принципе работы тахеометра: замеры координат; замеры высот труднодоступного или недоступного объекта; вычисление необходимых величин; вынос на местность проектных точек высот, дуг и линий и т.д. Базовым функциональным назначением устройства является значительное упрощение проведения геодезических работ по сравнению с другими инструментами.

Эксплуатация тахеометра

Достаточно сложная конструкция инструмента, множество настроек и функциональных возможностей делают работу с тахеометром при определенных навыках не только удобной, но и высокоточной. У начинающего пользователя могут возникнуть вопросы по правильности ввода данных по станции.

Как пользоваться тахеометром? Ниже приведена пошаговая последовательность основных действий:

1. Следует установить штатив на определенной точке местности и отрегулировать положение ножек штатива-треножника на удобную высоту.

1. Следует центрированно и надежно установить тахеометр с треггером на местности: для установки над определенной точкой необходимо воспользоваться оптическим отвесом треггера или лазерным отвесом, для установки инструмента в произвольном месте отвеса не требуется.
2. Включить тахеометр красной кнопкой питания, при необходимости наклонить зрительную трубу и выставить уровень для достижения точного центрирования и горизонтирования инструмента.
3. Запуск и работа с пунктами главного меню приложений (прикладных программ) зависит от конкретной модели инструмента и выполняемых съемочных работ.

На данном этапе выполняется настройка станции для установки и ориентирования прибора, выбор системы координат и создание списка рабочих проектов.

Тахеометр имеет целый комплекс конфигурируемых пользователем параметров и функций, позволяющий выполнять различные настройки в соответствии с индивидуальными пожеланиями и объединять их в конфигурационные наборы.

1. Следует помнить, что не следует выполнять одновременные измерения двумя устройствами на один и тот же объект: это приведет к смешиванию отражённых сигналов и неизбежному искажению результатов замеров.
2. Выполненные вовремя поверки и юстировки инструмента призваны обеспечить необходимую точность проводимых работ и минимизировать инструментальные погрешности.
3. Результатом работы будут являться записанные и обработанные данные необходимых для выполнения конкретных работ измерений.

В процессе работы необходимо понимать, то при измерениях расстояний с использованием лазерного луча в отражательном режиме на надежность данных может повлиять попадание на пути следа лазера различных объектов: проезжающих машин, кабелей линии электропередач, плотного тумана или сильного снегопада, пролетающих птиц или листвы деревьев и кустарников.

Современные тахеометры с присущей им комплексно разработанной системой обрабатывающих данные замеров прикладных приложений удовлетворяют постоянно растущим требованиям к автоматизированной обработке полученной информации, а так же в полной мере соответствуют новым технологическим нормативам. Работа с таким инструментом удобна и комфортна даже для начинающих специалистов геодезического профиля.

Стоимость тахеометров может существенно варьироваться в зависимости от следующих параметров:

• дальности и достоверности производимых измерений расстояний
• дополнительного функционала, расширяющего фронт работ
• набором эксплуатационных форматов и параметров
• габаритных размеров и веса прибора и т.д.

В среднем цена устройства может составлять от 160000 рублей до 800000 рублей и выше для сверхточных профессиональных инструментов, предназначенных для выполнения особо точных и сложных работ.

Видео: знакомство с прибором

Тахеометр — что это такое? Принцип работы электронного тахеометра

instrument.guru > Измерительные > Тахеометр — что это такое? Принцип работы электронного тахеометра

Любые строительные, геодезические или изыскательные работы требуют точных вычислений перепадов высот и иной раз приходится обследовать тысячи квадратных метров. Измерения выполняются с помощью теодолитов, нивелиров или обычной рулетки, но такая работа порой занимает несколько недель.

Оглавление:

• Общие сведения о тахеометре
• Принцип работы и история создания тахеометра
• Типы электронных тахеометров
• Основные преимущества тахеометра
• Как пользоваться тахеометром?
• Стоимость современных тахеометров
• Заключение
• Как выглядят тахеометры

Современные технологии позволяют ускорить результат с помощью программного обеспечения и устройства под названием тахеометр. Съёмки производятся в кратчайшие сроки, а итоговый план сам выстраивается на компьютере, снижая погрешности, которые допускает специалист.

Общие сведения о тахеометре

Тахеометр относится к универсальным и наиболее точным вычислительным приборам. Он помогает отстроить план рельефа местности, при этом ускоряет работу специалиста и минимизирует риски ошибки. Внешне тахеометр напоминает обычный теодолит, но он совмещает в себе функции сразу нескольких вычислительных приборов, среди которых выделяют такие, как:

• электронный регистратор данных
• светодальномер
• теодолит
• вычислитель.

Такая конструкция позволяет измерять горизонтальные и вертикальные дистанции на расстоянии до 5 тысяч метров с погрешностью всего в 1 см. Кроме того, выделяют точность углов от 2 до 20 градусов, в зависимости от модели техники.

Данные в нескольких тысяч точек автоматически сохраняются на носитель, причём все они синхронизируются с системой GPRS. С помощью, программного обеспечения полученную информацию переносят и обрабатывают на компьютере, выводя план съёмки. Благодаря сохранению нескольких тысяч точек на одном носителе, удаётся сделать план территории до нескольких сотен километров.

Принцип работы и история создания тахеометра

Первые приборы вычисления перепадов высот на местности были созданы 50 лет назад и уже тогда они приобрели первые признаки схожести с современными тахеометрами. Они

представляли собой машины с полумеханической и полуэлектронной системой.

Светодальномер и теодолит устанавливались независимо друг от друга, и только через 15 лет появились первые приборы, которые совместили эти две функции в одно целое. Новый измерительный прибор благодаря изменениям получил возможность ввода значений углов, что значительно упростило работу и сделало съёмку точнее.

Первый полноценный тахеометр был создан 25 лет назад. Основное отличие от старых моделей, это переход с оптической системы на электронную.

Была создана система, позволяющая автоматизировать полученные данные и обрабатывать их с помощью ПО. Основными производителями тахеометров являются швейцарские, американские и японские компании. Их техника отличается большой надёжностью, функциональностью и точностью выполнения работ.

Принцип работы электронного тахеометра основывается на фазовом или импульсном методе. В первом случае результат получают за счёт разности проецирования луча на отражатель и его возращения, в то время как импульсный метод работает на времени, за которое луч проходит от тахеометра к отражателю и обратно. Оба метода имеют свои плюсы и минусы, поэтому каждый специалист выбирает прибор в зависимости от личных предпочтений и целей работы.

Прибор способен работать в безотражательном режиме, но это зависит от окраса местности и времени суток. Чем светлее окрас, тем дальше луч способен стрельнуть и вернуться обратно. Пределы обычно достегают до 1200 метров. В тёмное время суток этот передал, падает в несколько раз. При работе с отражателем дальность измерений увеличивается до 5 тысяч метров.

Типы электронных тахеометров

Все измерительные приборы разделяют в зависимости от определённого критерия. Опираясь на способ применения электронные тахеометры, делят на такие типы, как:

• самые простые и дешёвые приборы — это технические тахеометры, которые оснащаются только отражателем. Для работы требуется технический оператор тахеометра и реечник, который держит отражатель
• строительные тахеометры имеют несколько функций, в том числе и безотражательную съёмку, что значительно упрощает работы на местности с малой дистанцией и не требует дополнительных людей. Алидада в конструкции тахеометра отсутствует
• инженерные тахеометры относятся к высшему классу, так как снабжены большим количеством дополнительных функций. Фотокамера, построение трёхмерных моделей поверхности местности, сенсорный дисплей, мощный процессор, новое программное обеспечение, порты для USB, а также работа в режиме Wi-Fi и Bluetooth это лишь малая часть встроенных систем

Стоит упомянуть, что тахеометры разделяют на модульные приборы, которые состоят из одной части и интегрированные, когда устройство совмещает в себе несколько механизмов под одним корпусом. Последние типы тахеометров моторизированные и автоматизированные. Это означает, что они оснащаются сервоприводами, которые позволяют вести съёмку, учитывая сразу несколько десятков точек.

Есть приборы, которые совмещают в себе не только сервопривод, но и специальные системы способные отследить цель, распознать её и захватить. Это уже вычислительный прибор с роботизированным видом системы, который подразумевает выполнение работы одним человеком. Роботизированные тахеометры производят удалённую съёмку при этом точность выполненных работ высокая.

В промышленности электронные тахеометры разделяют по характеру съёмки. Выделяют такие типы, как:

• круговые тахеометры имеют вертикальный круг алидады, цилиндрический уровень и нитяной дальномер
• номограммные устройства вычисляют горизонтальные положения дистанций и превышения по номограмме, которые различаются при наблюдении в трубе и в вертикальной рейке
• авторедукционные вычислители работают с горизонтальной рейкой двойного изображения и тем самым, получается, вывести превышения и горизонтальные положения
• внутрибазовые приборы, отличаются наличием встроенной базы, которая вычисляет горизонтальные положения, а с помощью вертикального угла удаётся вычислить превышения на местности
• дополнительные электронные приборы имеют только электрооптические тахеометры, которые способны производить автоматизированную съёмку.

Основные преимущества тахеометра

Теодолит и тахеометр, очень похожи, вычисляют одинаковые параметры, но в плане работы они разные. Теодолит требует ручного заполнения журнала, а при работе с тахеометром записывается лишь абрис.

Все остальные данные сохраняются на специальном носителе, причём записывается дистанция, угол и номер пикета. В продолжение работы с тахеометром, достаточно только ввести станцию, первый пикет, навести прибор на отражатель, и ввести кнопку. Все полученные измерения лазерное устройство рассчитает и запишет автоматически.

Тахеометр рассчитывает горизонтальные дистанции в автоматическом режиме, а на панель выводит горизонтальное положение и превышения, либо наклонные расстояния углов в горизонтальном и вертикальном виде. Какой вид данных отображать выбирает специалист в начале геодезических работ.

Как пользоваться тахеометром?

Лазерное устройство незаменимо при проведении вычислений и выносе показаний в натуру. Его устанавливают на точке с известными координатами, задаются точки для ориентации, либо угол ориентирования. Следующий шаг — это создание точки для выноса результатов.

Все координаты высвечиваются на панели автоматически при малейшем изменении положения устройства. Таким образом, легко проводить любые работы тахеометром с вмещением или между точками и высотами.

Особенно удобна функция обратной зачески при геодезических работах в карьере. Суть состоит в том, что устройство устанавливается на первом объекте для вычисления координат, причём лучше всего устанавливать его на краях карьера.

По окончании съёмки тахеометр устанавливается повторно для повторной обратной зачески. Координаты рассчитываются в обратную сторону, а программное обеспечение анализирует и получает картинку о выполненных работах, схемах и разделяет всё это на квадраты с общим описанием.

Ещё одна особенности современных измерительных устройств это их защищённость. Работы производятся в открытых условиях, поэтому дождь, снег, ветер, пыль и грязь не приносят никакого вреда. Существуют модели, которые рассчитаны на использование в особенно жёстких условиях. Например, устройство способно работать при — 30 градусов. Подобные модели используют при работе в северных районах.

Стоимость современных тахеометров

Измерительные устройства типа «тахеометр» имеют большие различия в ценовом сегменте. Например, стоимость роботизированных приборов со сложным ПО и системой способно достигать 1,3 миллиона рублей. Для многих организаций это большие деньги не говоря уже о частной покупке.

Намного проще и дешевле купить аппарат марки Topcon GTS-105N, который стоит около 170 тысяч рублей. Да, он хуже в плане построения планов с помощью компьютерных технологий, работы производятся дольше, а точность иной раз подводит, но при этом присутствует значительная экономия денежных средств.

Если разделять все существующие модели по стоимости, то самые дешёвые имеют сервомоторы и полуавтоматические системы слежения, в то время как дорогие тахеометры — это автоматические роботы, которые управляются дистанционно.

Если рассматривать модели с точки зрения качества и скорости выполнения работ, то преимущество именно роботизированной техники очевидно, но иной раз для простого планирования местности подойдёт модель без лишних в этом деле функций.

При геодезических работах, современные и дорогие устройства тахеометры просто необходимы. Техника, не оснащённая автоматическим слежением и сервомоторами, заставляет долгое время снимать местность и многократно наводить прибор на нужные точки. В итоге это приводит к усталости оператора, снижается его концентрация, и появляются банальные человеческие ошибки при съёмочных работах.

Кроме того, нельзя забывать, что простые модели требуют наличия ещё одного помощника, который будет перетаскивать рейку в нужную точку, а на большой местности это создаёт немало проблем.

Заключение

Геодезические, строительные и изыскательные работы это важная часть в любой сфере. Только при точном измерении местности и составлении плана, строятся здания, производятся разделения на площади и регулируются особенности, связанные с геологией.

Для всего этого необходим тахеометр лазерный. Он позволяет произвести точное вычисление с минимальной потерей времени, при этом современные технические возможности позволяют составлять планы автоматически с помощью ПО и компьютера.

Как выглядят тахеометры

Электронный тахеометр

Универсальный оптико-электронный геодезический прибор, позволяющий специалистам выполнять практически все виды работ в современной геодезии с достаточно высокой точностью измерений. Одновременно его можно использовать и как теодолит, и как нивелир, и как светодальномер. Универсальность этого прибора состоит в его многофункциональности. С его помощью можно выполнять прямые и косвенные измерения, которые сразу выводятся на дисплей. К ним относятся:

• измерения расстояний (длин и горизонтальных проложений)
• определение углов (горизонтальных и вертикальных)
• нахождения плановых и высотных координат.

Кроме этих стандартных функций электронный тахеометр способен решать определенные прикладные задачи, используя свои технические возможности и математические алгоритмы, заложенные в электронно-вычислительной части аппарата. После выбора необходимых опций, ввода исходных данных и проведенных измерений через несколько мгновений на экране тахеометров высвечиваются искомые данные:

• координат точки стояния тахеометра, при решении обратной геодезической засечки на местности
• наклонной длины, горизонтального проложения, превышения между точками, при выполнении функции по определению недоступного расстояния и высоты
• площади ограниченной линиями, проходящими через точки с полученными координатами после полевых измерений в этой опции
• координат теодолитного хода с линейной, угловой, относительной, координатными невязками, при уравнивании этого хода и получения истинных координат точек.

{b:geopribori}

Помимо всего этого электронные тахеометры позволяют использовать свои функциональные способности при разбивочных и съемочных работах, в конструктивно предусмотренных режимах:

• выноса точек в натуру
• выноса линии на местности
• выноса круговой линии
• проецирования точек
• измерений со смещением
• топографической съемки
• съемки трассы
• съемки поперечников трассы.

Для успешного применения в работе электронных тахеометров лучше всего использовать весь комплекс автоматизации геодезического процесса, используя персональный компьютер и программное обеспечение для передачи данных. Этот процесс позволяет упростить аналитическую подготовку исходных данных, при этом предотвратив ошибки в результате человеческого фактора. Помогает при обработке данных полевых съемок и разбивочных работ. Возрастает скорость обработки полученных результатов и производительность труда всего геодезического производства.

Устройство электронного тахеометра

Рассматривая устройство электронного тахеометра, следует отметить в нем три составные части:

• оптическую
• механическую
• электронную.

Оптическая, механическая и даже электронные части устройства известны из оптико-механических и оптико-электронных теодолитов, которые со временем только улучшаются производителями.

Отличительной особенностью электронных тахеометров считается наличие двух важных узлов:

• светодальномера с инфракрасным светодиодом фазового и импульсного способа измерения расстояний и передачей их на жидкокристаллический дисплей
• электронно-цифрового вычислительного устройства с программным обеспечением, всевозможными режимами работы и панелью с дисплеем, позволяющем отображать все результаты на своем экране.

В составе таких электронных приборов следует отметить четыре системы, взаимодействующие между собой:

• ориентирования
• наведения
• измерений
• управления и организации всех геодезических процессов измерения, вычисления и даже простого уравнивания

К системе ориентирования относятся геометрия осей взаимосвязанных элементов, механических узлов, уровней (горизонтального, круглого, электронного), отвесных приспособлений, компенсаторов и механизмы крепления.

К системе наведения принадлежат зрительная труба с подвижной оптической системой внутри ее и механизмами крепления и наведения.

К измерительной системе можно причислить устройства горизонтального и вертикального кругов с системой отсчитывания по лимбам и цифрового преобразования угловых значений, светодальномерное устройство с механизмами измерения и вычисления линейных величин.

В систему управления входят рабочая панель с экранным дисплеем, электронно-вычислительное и программное обеспечение, позволяющее выбирать необходимые режимы задач и управления ими.

Рис.1. Внешний вид электронного тахеометра.

С разных сторон внешнего вида электронного тахеометра японской фирмы SOKKIA марки SET530RK3, показанного на изображении, можно рассмотреть все детали и узлы данного типа приборов. В их состав входят:

• закрепительный винт горизонтального круга (1)
• микрометренный винт горизонтального наведения (2)
• закрепительный винт вертикального круга (3)
• микрометренный винт вертикального наведения (4)
• панель клавиатуры для набора данных в цифровом и буквенном виде (5)
• экран дисплея, для визуального вывода всех данных (6)
• ампула цилиндрического уровня для горизонтирования прибора (7)
• исправительные винты для юстировки цилиндрического уровня (8)
• окуляр (9)
• фокусировка окуляра (10)
• фокусировка зрительной трубы (11)
• визирное устройство (12)
• светодиодный индикатор импульса (13)
• винты для крепления верхней рукоятки (14)
• рукоятка, служащая для переноски инструмента (15)
• место закрепления буссоли (16)
• защелка аккумуляторного отделения (17)
• аккумуляторное отделение (18)
• подставка тахеометра (19)
• подъемные винты для приведения прибора в рабочее положение (20)
• разъем для присоединения внешних устройств питания (21)
• разъем подсоединения кабеля для передачи файлов (22)
• круглый уровень для приведения оси инструмента в отвесное состояние (23)
• исправительные винты для юстировки круглого уровня и приведение его в работоспособное состояние (24)
• пластина основания подставки инструмента (25)
• закрепительная защелка подставки (26)
• фокусировка нитяного центрира оптического отвеса (27)
• окуляр оптического отвеса (28)
• точка, соответствующая высоте инструмента (29)
• место инфракрасного излучения (31)
• объектив (30)
• точка центрира (32).

Устройство панели управления

Через рабочую панель с экраном, функциональной и цифровой клавиатурой выполняется практически всё управление и организация рабочего процесса. С её помощью осуществляются ввод данных, их обработка, записи и сохранение во внутренней памяти, программирование для быстрого доступа, получение результатов различных измерений на жидкокристаллическом экране и даже дистанционное управление всеми операциями при использовании роботизированной марки прибора.

Через панели управления в каждом электронном тахеометре можно выбирать необходимые режимы работы, например, в SET530RK3, существуют такие режимы:

• конфигураций, для выставления всех необходимых параметров, констант приборов и условий наблюдения
• меню, в котором можно производить выбор задач, предусмотренных программным обеспечением
• быстрых настроек
• измерений
• памяти.

Для решения, наиболее часто встречаемых в геодезическом производстве, типовых задач, на каждой из электронных страниц режима измерений, можно функциональными клавишами программировать быстрый доступ к ним и установление их в любой последовательности.

Рис.2. Рабочая панель управления с дисплеем.

На внешнем виде рабочей панели можно разобрать все элементы изображения на экране и управления на корпусе панели. Они состоят из следующих клавиш и кнопок:

• включения (1) и выключения при одновременно нажатии кнопок «ON» и «OFF» (1,23)
• буквенно-цифровая клавиатура (2)
• переходные клавиши «вверх», «вниз», «влево», «вправо» (3)
• изображение уровня зарядки аккумулятора (4)
• отображение индикации компенсатора (5)
• нумерация окон изображения (6)
• ENTER - вход в выбранный режим и подтверждение выбранного действия (7)
• окно датчик работы с дистанционным пультом управления (8)
• FUNC – для последовательного перехода в три окна измерений (9)
• SFT – переключение между режимами измерений (призма, пленка, без отражателя) и буквенными с цифровыми обозначениями на рабочей клавиатуре (10)
• BS – удаление не верно набранного символа (11)
• ESC –выход обратно на предыдущую страницу на экране (12)
• (F1,F2,F3,F4) - функциональные клавиши выбора режимов работы (13)
• обозначения, соответствующие функциональным клавишам и режимам работы на изображенной странице (14)
• Вне диапазона – надпись на экране, соответствующая не рабочему состоянию прибора (15)
• ГУ – строка горизонтальных углов (16)
• Z – строка вертикальных углов (17)
• D – A – строка горизонтальных проложений (18)
• 2787м – значение горизонтального проложения(19)
• ppm – поправка в измерения из-за атмосферных условий работы (20)
• ПП – постоянный коэффициент призмы (21)
• заданный режим измерений соответствует выбранному режиму «на призму» (22)
• подсветка экрана изображения и сетки нитей (23).

В геодезии при высокоточных работах требуется использование методик с измерениями в положениях зрительной трубы при круге право (КП) и круге лево (КЛ). Для удобства в геодезическом производственном процессе необходимо наличие панелей управления с двух сторон тахеометра.

Технические характеристики тахеометров

Независимо от производителя все электронные тахеометры имеют один спектр технических характеристик, имеющих определенные качественные отличия. Основными из них, которые необходимы для выбора соответствующего инструмента, считаются:

• размеры и увеличение зрительных труб, могут быть 26, 30, 36, 40 крат
• тип изображения, конструктивно обычно заложено прямое изображение
• диапазоны измерений расстояния: на призму до 6000м, на пленку до 800 м, в безотражательном режиме до 350м
• угловые среднеквадратические погрешности, имеющие значения 2, 3, 5, 6 секунд
• автоматический компенсатор углов наклона с диапазоном компенсации от трех до шести минут, представляющий жидкостный двухосевой датчик
• линейные среднеквадратические ошибки, зависящие от режимов измерений:
• точные (однократные, многократные, усредненные)
• быстрые (однократные или многократные)
• при измерениях на призму, линейные погрешности (СКП) составляют в пределах ± 2мм при точном и ± 6мм при быстром измерениях
• при измерениях на пленку линейные СКП имеют значения при точном ± 3мм, при быстром ± 6мм
• в безотражательном режиме значения СКП колеблются в зависимости от дальности приборов, способных работать в таком режиме. Они могут находиться в пределах от ± 3мм до ± 15мм
• источниками питания выступают обычно литиево-ионные батареи
• источниками импульса являются светодиоды красного спектра второго, третьего класса
• центрирование инструмента достигается с точностью до 1 мм, с применением электронного уровня в диапазоне не более трех минут на высоте 1,3 м
• другие характеристики, обязательно представлены в инструкциях к эксплуатации приборов.

Вспомогательные принадлежности

Для достижения всех технических характеристик при измерениях электронными тахеометрами вместе с ними применяется вспомогательное оборудование. Важно отметить, что все дополнительные приспособления желательно подбирать в комплекте с основным прибором одного и того же производителя, Можно привести целый список таких принадлежностей, к которым относятся:

• переносной персональный компьютер (ноутбук) для автоматизации всего процесса геодезических полевых и камеральных работ
• треноги, штативы с широкими головками для удобства установки и крепления тахеометра, тяжелые по весу и изготовленные из дерева или полимеров (фиберглассовые)
• шнуровой отвес, предназначенные для выставления штатива над точкой и точного центрирования прибора
• буссоль, для ориентирования инструмента на местности в сторону северного направления
• диагональные насадки (крепятся на окуляр), используемые для удобства наблюдений, наведения на значительные углы наклона (до 90º) зрительной трубы
• разные солнцезащитные фильтры
• кабель и запоминающие устройства (флеш-память) для передачи данных
• призмы (минипризмы), для приема и отражения сигналов
• держатели призм
• отражатели и отражательные пленки
• адаптеры регулирования высоты отражателя
• адаптеры-переходники для внешнего и внутреннего крепления отражателей
• вехи для видимости отражателей
• триподы, биподы для установки вехи с отражателем
• аккумуляторные батареи и зарядные устройства с ним.

Поверки электронных тахеометров

Кроме стандартных поверок геодезических угломерных инструментов необходимо выделить в первых двух пунктах списка и характерные поверки тахеометров:

• лазерного отвеса
• по определению постоянной поправки светодальномера
• отвесности оси оптического отвеса
• перпендикулярности горизонтальной оси и сетки нитей
• горизонтального положения линии сетки нитей
• по определению коллимационной погрешности
• по определению места нуля компенсатора
• отвесности оси круглого уровня
• рабочего состояния цилиндрического уровня/

Page 2

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

echome.ru

Наиболее универсальным и распространенным среди точных геодезических измерительных инструментов является электронный тахеометр, впервые появившийся в близком к современному виде в конце прошлого столетия.

Конструктивно инструмент представляет собой объединение в едином корпусе теодолита, светодальномера и микроЭВМ. Его основным предназначением является:

• выполнение угломерных плоскостных и дальномерных измерений, а также полярных координат с минимальной погрешностью
• составление подробных карт местности с точной фиксацией координат, высот и линейных особенностей рельефа
• определение расположения различного типа объектов, съемка электронным тахеометром
• автоматизированный режим множества измерений, в том числе измерения расстояний и превышений недоступных объектов
• проектирование трассы и поперечников, обратные засечки
• сохранение полученных данных по множеству точек
• автоматическое вычисление показателей, зависящих от измеряемых параметров
• устройство может быть использовано как функциональный дальномер и целеуказатель.

Основные функции и высокая производительность определяют сферы применения тахеометров: геофизические исследования, строительно-инженерные изыскания, земельный кадастр, нефтегазовая отрасль, маркшейдерское дело, строительные и многие другие области работ, связанных с точностью выполнения дальних замеров.

Устройство и принцип работы

Современные и далеко непростые условия работы предъявляют к измерительным устройствам все более высокие требования, как в плане конструктивных решений и технического оснащения, так и функциональности программного обеспечения.

Ключевыми составляющими любого электронного тахеометра являются:

• подъемное трехопорное устройство – трегер
• пиксельный или сенсорный жидкокристаллический дисплей, отражающий данные измерений и предоставляющий возможность управления ими
• зрительная труба
• автономный дальномер или дальномер, совмещенный с системой фокусирования визирной трубы
• встроенный оптический лазерный отвес – центрир
• автоматический компенсатор (одноосевой или двухосевой), позволяющий выявить угловое отклонение тахеометра по оси/осям от уровня горизонта: в случае выхода за пределы допустимого диапазона функционирование прибора будет блокировано
• клавиатура, выполняющая функции панели управления и служащая для ввода данных станции
• современный мощный микропроцессор
• встроенная память, обеспечивающая хранение большого объема данных
• операционные системы Windows SE и Mobile и сопутствующее программное обеспечение, формирующие пользовательский интерфейс и выполняющие проведение полевых замеров и расчетов на их основе
• в современных цифровых тахеометрах предусмотрен широкий набор интерфейсов связи: USB-порты, Wi-Fi, Bluetooth, картридеры различных типов карт памяти
• использование в конструкциях современных моделей встроенного GPS-модуля делает возможным определение координат точек стояния с помощью спутниковой навигации
• аккумуляторные батареи, обеспечивающие интенсивную работу устройства и низкое энергопотребление в течение продолжительного времени.

Лежащий в основе электронно-оптических приборов принцип разности фаз испускаемого и отраженного представляет собой фазовый метод работы тахеометра. В более редких случаях используется импульсная технология, основанная на расчетах по времени прохождения лазерного луча до отражателя и в обратном направлении.

Имеющие безотражательный режим измерений модели могут производить замеры линейных расстояний практически до любого объекта. В этом режиме следует исключить попадание на пути следования луча посторонних предметов и климатических образований: веток, листьев, сильного тумана, дыма и т.д., могущих повлиять на достоверный промер расстояний.

Разновидности тахеометров

Виды электронных тахеометров весьма разнообразны, и их классификация, определяемая свойствами и функциями, достаточно развернута.

По сферам применения:

• технические — наиболее простые, предназначенные для решения базовых задач
• строительные – обеспечивающие геодезическое сопровождение топографической съемки
• инженерные – сложные профессиональные инструменты для многогранных разбивочных работ, обладающие исключительной точностью получаемых данных и расширенным функционалом.

По точности вычислений:

• точные, гарантирующие максимальную точность вычислений
• технические, обладающие большей, по сравнению с точными, погрешностью замеров.

По заложенному методу разбивочных работ:

• полярный метод
• ортогональный
• по координатам строительной сетки.

Некоторые новейшие профессиональные модели предусматривают автоматическую коррекцию измерений, делают поправки на кривизну земной поверхности и рефракцию, фиксируют точку зенита.

Основы работы

Для того, чтобы работа с электронным тахеометром была удобна, оптимальна и эффективна, прежде всего следует внимательно прочитать инструкции, прилагаемые производителем к каждому прибору.

1. Перед началом работы необходимо установить инструмент на трехопорный штатив на устойчивой поверхности, отцентрировав его по плоскостным ватерпасам, круглому пузырьковому или электронному уровню. Цифровые модели достаточно чувствительны к возможным вибрациям, которые могут повлиять на точность измерений.
2. Убедиться, что трегер установлен правильно, в противном случае проверить юстировочные винты.
3. На достоверности полученных данных могут отрицательно сказаться резкие перепады температуры, при необходимости следует дать время инструменту и его призменным механизмам адаптироваться к условиям окружающей среды.
4. Устанавливать или снимать аккумуляторную батарею следует только при выключенном приборе, в противном случае хранящиеся данные будут утеряны.
5. Работа с электронным тахеометром предполагает определенную квалификацию и опыт в геодезических исследованиях. Персоналу важно понимать правила пользования и техники безопасности, а также методику проведения поверок и юстировок.

Грамотно и квалифицированно используемый тахеометр способен заменить в сложных работах несколько традиционно используемых геодезических инструментов (нивелиров, дальномеров и реек, теодолитов). Его правильная эксплуатация существенно повысит точность производимых измерений при сокращении трудо- и временных затрат на составление точных планов местности, топопривязки различных строительных объектов и прочие виды геодезических работ.

На стоимость цифрового тахеометра влияет ряд факторов: точность и дальность работы, наличие целе- и створоуказателя, удобство и разнообразие формата передаваемых данных, режим энергопотребления, наличие аккумуляторных батарей и т.д. Цена варьируется в диапазоне от 350000 (для технических моделей) до 700000 и выше (для профессиональных инженерных с расширенным функционалом).

На текущий момент наиболее широко распространены электронные тахеометры Sokkia, Nicon, Leica, Trimble и некоторых других зарекомендовавших себя производственных концернов.

Видео: знакомство с электронным тахеометром