Жоғары дәлдікті бұрыш өлшеуіш аспаптар және олардың зерттеулері. Қазіргі заманғы жоғары дәлдікті теодолиттердің номенклатурасы. Электр

Әл Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

География және табиғатты  пайдалану факультеті

Картография және геоинформатика кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Жоғары  дәлдікті бұрыш өлшеуіш аспаптар және олардың зерттеулері. Қазіргі  заманғы жоғары дәлдікті теодолиттердің номенклатурасы. Электрондық теодолиттер  мен тахеометрлер.

 

 

                                           Орындаған: Амантаева Тогжан

       Тобы: ГК 113

                                    Тексерген: Байдаулетова Г.К

 

 

 

 

 

Алматы 2013

Мазмұны

Кіріспе...........................................................................................................3-4

Негізгі бөлім:

1.1. жоғары дәлдікті теодолиттер және олардың түрлері және құрылысы..................................................................................................5-6

1.2.кодты, лазерлі теодолиттер мен гиротеодолиттер, электронды теодолиттер туралы түсініктер ..............................................................7-8

1.3. тахеометрлер және олардың түрлері...............................................9-10

Қорытынды бөлім.......................................................................................11

Пайдаланылған әдебиеттер.......................................................................12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

Геодезиялық және картографиялық аспаптар мен құралдар, астрономиялық-геодезиялық және нивелирлік торларды құру кезінде, жердің топографиялық пландары мен карталарын жасағанда, инженерлік құрылысты салғанда және пайдаланғанда жасалатын геодезиялық өлшеулерді орындау үшін қолданылады. Жер бетінде Геодезиядық және картографиялық аспаптар мен құралдар көмегімен сызықтық, бұрыштық және биіктік өлшеулер жүргізіледі, осыған байланысты олар қашықтық, бұрыш, бағыт және биіктік өлшегіш аспаптары болып топтастырылады. Ұзындықты анықтау үшін тікелей әдіспен және жанама әдістермен өлшейтін аспаптар қолданылады. Тікелей өлшейтін аспаптарға ұзындығы 20, 24 және 50 м болатын өлшеу ленталары жатады. Олар штрихты (маркалары ЛЗ-20, ЛЗ-24, ЛЗ-50) және шкалалы (маркалары ЛЗШ-20, ЛЗШ-24, ЛЗШ-50) болып бөлінеді. Бұлардың өлшеу дәлдіктері 1:1000 — 1:10000-ға дейін болады. Сондай-ақ, бұл топқа болат рулеткалар (ұз. 10, 20, 30, 50 және 100 м; өлшеу дәлдігі 1:50000 және одан да жоғары), таспа рулеткалар (5, 10 және 20 м; 1:500 — 1:1000), өлшегіш болат сымдар (24 және 48 м; 1:30000 — 1:1000000) жатады. Жанама әдіспен өлшейтін аспаптарға, геометриялық арақатынас принципіне негізделген аспаптарға оптикалық қашықтық өлшегіштер (маркалары Д-2, ДНР-8, ДН-8) жатады. Қашықтық өлшегіштің құрамына арнаулы рейкалар да кіреді. Электромагниттік толқынның таралу уақытын электрондық өлшеуге негізделген аспаптар электрофизикалық аспаптарды құрайды. Электромагниттік толқынның түріне байланысты аспаптар жарық қашықтық өлшегіш және радио қашықтық өлшегіш болып бөлінеді. Жарық қашықтық өлшегіштер жоғары триангуляция мен полигонометрия торларында базистік қабырғаларды өлшеуге арналған. Олар инженерлік геодезия мен маркшейдерлік жұмыстарда қолданылады. Дәл өлшейтін жарық қашықтық өлшегіш триангуляция мен полигонометрия торларында базистерді өлшеуге пайдаланылады. Техникалық жарық қашықтық өлшегіш полигонометрия мен теодолиттік жүрістерде арақашықтықты өлшеуге арналған. Радиоқашықтық өлшегіштер кез келген метереологиялық жағдайда қолданылады. Қазіргі кезде триангуляция торларының қабырғаларын өлшеу РДВГ мен “Луч” радио қашықтық өлшегіш аспаптарымен орындалады (өлшеу ұз. 30 — 40 км, дәлдігі 1:200000 — 1:300000). Бұрыш өлшегіш аспаптар жер бетіндегі горизонталь мен вертикаль бұрыштарды, бағыт бұрыштарын өлшеуге арналған. Алғашқы бұрыш өлшегіш аспаптар 17 ғ-да пайда болды. Сол кезден бастап Геодезиядық және картографиялық аспаптар мен құралдарда көру дүрбісі (1608), микроскоп (1609), верньер (1631), деңгейлеуіш (1660) және жіптік тор (1670) тәрізді тетіктер қолданыла бастады. Осы тетіктерді біріктіру нәтижесінде 1783 ж. Дж. Рамсден тұңғыш рет теодолит аспабын жасады. Қазіргі жасалатын теодолиттер дәлдігіне, санақ құрылғысының түріне, горизонталь дөңгелектің вертикаль өсінің конструкциялық жүйесіне және қызметіне байланысты топтастырылады. Теодолиттер дәлдігіне байланысты жоғары дәлдікті және техникалық болып, санақ құрылғысына байланысты верньерлік және оптикалық болып бөлінеді. Қазіргі уақытта тек оптикалық санақ құрылғысы (микроскоп) бар теодолиттер (Т2, Т5, Т15, Т30, 2Т30) құрылады. Теодолиттердің тахеометр (ТЭ, ТД, ТВ, ТА, Дальта 020, Дальта 010А) түрлері бар. Олар вертикаль және горизонталь бұрыштарды, арақашықтық пен биіктіктіөлшейді. Астрономиялықтеодолиттер (АУ 2/10, АУ 2/2) астрономиялықбақылауарқылыендіктерді, бойлықтардыжәнеазимуттардыөлшейді. Маркшейдерліктеодолиттер (Т15М, Т30М, 2Т30М) — кеніштердегібұрыштардыөлшеугеарналған. Оданбасқаарнаулытеодолиттер — гиротеодолит, фототеодолит, лазерлік теодолит, кодтытеодолиттер де бар. Түзубағытынанықтауүшін буссоль мен компас қолданылады. Жердіңбетіндегібиіктікөлшеулер нивелир көмегіменорындалады. Дәлдігінебайланысты — жоғары дәлдікті нивелир Н-05 (1 км екіқайтаражүрістегіөлшеудәлдігі), дәл нивелир Н-3 (өлшеудәлдігі — 3 мм), инженерлік -геодезиялықізденісжұмыстарындақолданылатын, техникалық нивелир Н-10 (өлшеудәлдігі — 10 мм), топографиялықтүсірімдердіңнегіздерінжасағанда, инженерлік -геодезиялықізденісжұмыстарындажәнеқұрылыстақолданылады. Графикалық (мензулалық) түсірімдерүшін мензула мен кипрегел(КА-2, КН) пайдаланады. Картографиялық жұмыстардакартаныңнегізін (картографиялық тор мен тірекпункттерін) салу үшінкоординотографтар, штанген-циркуль, Дробышев сызғышықолданылады, ал жасалғанкартографиялықбейненікартағаүлкейтіпнемесекішірейтіпкөшіру пантограф аспабыарқылыорындалады. Кейінгікездеғарыштықгеодезияныңдамуынабайланыстыжасандыжерсеріктерініңкөмегіменжербетіндегікезкелгеннүктеніңкоординаталарынанықтауғаболады.

 

 

 

 

 
1.1 Жоғары дәлдікті теодолиттер, олардың құрылысы және оның түрлері

Горизонталь және вертикаль бұрыштарды өлшеудің жоғарыда айтылған принципіне орай 39-суретте теодолит осьтерінің схемасы көрсетілген, теодолит мынандай осьтерден тұрады. ZZ-теодолиттің вертикаль айналу осі; ТТ^/-көру дүрбісінің айналу осі; UU^/ - цилиндрлік деңгейдің осі; VV^/-көру дүрбісінің нысаналау (визирлік) осі. Көтергіш үш винттердің (1) көмегімен цилиндрлік деңгей (6) нөл пунктке қою арқылы теодолитгің айналу осі ZZ тік бағытқа келтіріледі. Үш көтергіш винтгер (2) тұғырығына орнатьшған. Теодолиттік негізгі жұмыстық бөлігі 0-ден, 360-қа дейін бөлінген шыныдан жасалған дөңгелек шеңбер-лимб (3) және дүрбімен бірге айналатын алидада деп аталатын көру дүрбісі (8) айналу осіне ТТ екі тұғырық (5) арқылы ұстатылады. Лимб (10) пен алидаданың (11), дүрбінің бекіткіш (11) және жетекші винтгері болады. Бұрышты өлшеген уақытта, теодолит штативке орнатылады. 1- суретте геодезиялық және маркшейдерлік жұмыстарда кеңінен қолданылып жүрген 2ТЗО теодолиттің сыртқы бейнесі көрсетілген. Мұнда есеп алатын құрылғы микроскоп (7), вертикаль (9) және горизонталь дөңгелектер, дүрбі, т.б. қай жерде орналасқандары көрсетілген. Дүрбі (8) бақылайтын нүктені жуықтап нысаналау үшін, оптикалық визирмен (13) жабдықталған. Дүрбіні фокустау кремальераны (12) айналдыру арқылы жүзеге асады. Есеп алатын микроскопқа жарық түсіру үшін, шалқаймалы айна қолданылады.

Қазіргі кезде қолданылып жүрген теодолиттер  бұрыш өлшеу дәлдігіне, есеп алу  құрылғыларының түрлеріне, горизонталь  дөңгелектің вертикаль осьтері жүйесінің конструкциясына және атқаратын міндеттері жағынан әртүрлі болып бөлінеді. Горизонталь бұрыштарды өлшеу дәлдігіне қарай теодолиттер 3 топқа бөлінеді:

1. Техникалық Т15К, 2Т30, 2Т30М теодолиттік  және тахеометриялық жүрістер  мен түсірістерде, сондай-ак жер  бетіндегі және жерасты қазбаларындагы  маркшейдерлік жұмыстарды атқару  кезінде бұрыштарды өлшеуге арналған.

2. Дәл теодолиттер 2Т2-3 жэне 4 кластық  триангуляция мен полигонометриядағы  бұрыштарды өлшеуге арналған, ал 2Т5К- триангуляциялық жүйелер  мен 1 және 2 разрядтық полигонометриялық,  сонымен қатар, жер беті маркшейдерлік  жұмыстарда бұрыштарды өлшеуге  арналған.

3. Жоғарғы дәлдікті электронды  теодолиттер және тахеометрлер  Та2М мен полигонометриядағы бұрыштарды  өлшеуге теодолиттің негізгі  бөліктеріне толығырақ арналған.

Теодолиттің шартты белгілеріндегі Т  әрпі "теодолит" деген аспап  атын білдірсе, сол әріптен кейінгі  цифр горизонталь бұрышты өлшеудің секундтық орташа квадраттык қателігін  білдіреді, мысалы Т5 теодолиті үшін mp-5 ,ТЗОМ үшін тр=5 , ал Л/-деген әріп маркшейдерлік  жұмыстарға арналгандыгын көрсетеді. Кейінгі кезде теодолиттер жаңартылып, 2Т2, 2Т5, 2Т30 тектес болып шығарылуда. Есеп алу тетіктерінің түріне байланысты теодолиттер тағы үш топқа бөлінеді: а) бағалау микроскобы; ә) шкалалы микроскоп; б) оптикалық микрометрлер.Горизонталь дөңгелектің вертикаль осьтері конструкциясына байланысты қайталанатын және қайталанбайтын теодолиттер болып бөлінеді. Қайталанатын теодолиттерде лимб пен алидада жеке айналады, әрқайсысының қысып коятын жэне жетекші бұрандалары болады. Оларга ТЗО, 2Т30 теодолиттері жатады. Ал қайталанбайтындарга 2Т30М, 2Т5, 2Т2, т.б. жатады, оларда лимб арнайы құрылғы арқылы керекті жағына бұрылады.

 

 

 

 

1.2 Кодты, лазерлі теодолиттер мен гиротеодолиттер электронды теодолиттер туралы түсініктер

Геодезияда электрондық есептеу техникаларын қолдануға байланысты жаңа сериялы теодолиттер шығару мүмкіншілік алды. Бұндай теодолиттерде өлшеу нәтижелері автоматты түрде лентаға жазылады да, оны тікелей электрондық есептеуіш машиналарына кіргізуге болады.      Горизонталь мен вертикаль санақтардың нәтижелері кодпен беріледі, кейін ол ЭВМ- де өңделінеді. Бұндай теодолиттерді кодты теодолиттер деп атайды.             Елімізде кодты фототіркелгіші бар теодолит ТК жасалған, ол теодолиттік және тахеометрлік жүрістерде және түсіріс негіздерін құрғанда қолданылады. Бір айналыммен өлшегендегі орта квадратты қатесі 15. Лазерлі аспаптарды қолдану инженерлік ізденістерде, құрылыстарда және құрылғыларды монтаждауда геодезиялық өлшеулерді автоматтандыру тиімді және мүмкін екендігін көрсетті. Лазердің сәулесі берілген бағытпен өзіне жарық энергиясын алып жүреді, оны көруге болады. Осының нәтижесінде сәулені қабылдап алуға және қажетті өлшеулер жүргізуге мүмкіндік бар. Қазіргі кезде лазерлі нивелирлер, теодолиттер, тахеометрлер, қашықтық өлшеуіштер, қондырғылар және т.б сериялы түрде шығарылуда. Алайда олар әлі қазіргі бар геодезиялық аспаптармен толық ауыстырылған жоқ, бірақ геодезиялық жұмыстарды орындауда олардың қолданылуы ұлғайып өсті. Лазер аспаптары геодезиялық өлшеу процесстерін жеңілдетіп, орындауда жұмыстардың өнімін және дәлдігін арттырады.

Лазерлі теодолиттер тоннель  қазғанда, канал, көпір, жол салғанда және т.б инженерлік құрылыстарда қолданылады. Қазіргі кезде лазерлі теодолиттердің бірнеше сериялары жасалып шығарылған. Лазерлі теодолит ЛТ- 75-гидротехникалық  құрылыста, ЛТ-56 – бөлу жұмыстарында қолданылады. Лазерлік теодолиттерде  кәдімгі дүрбілер лазерлік сәуле  таратушылармен ауыстырылған. Олар тұрақты  және алмалы болып келеді.

Электрондық теодолит- бұл  бұрыш өлшеуге,жергілікті жерде  жартылай автоматты өлшеу жүргізуге  және оптикалық теодолиттердің, кодты  теодолиттердің, қондырылған жарықөлшеуіштердің және қашықтық өлшеуштердің қоспасынан құралған  геодезиялық аспапболып табылады. Электрондық теодолиттердің ең оңай түрі болып сериялық жарық- қашықтық өлшеуіш аспап қондырылған оптикалық теодолиттер болып саналады.             Электрондық теодолиттің оңай түрі болып Блеск-2  жарық- қашықтық өлшеуіштермен қиыстырылған сериялық оптикалық теодолиттер 2Т2, 3Т2КП,2Т5К, 3Т5КП қолданылады.        Кодты типті электрондық теодолиттер өлшенген бұрыштар жайлы ақпаратты тікелей теодолиттің горизонталь дөңгелегіне қондырылған экранға шығара алады.            Та5 электрондық- оптикалық теодолиті тахеометриялық түсірістерді орындауға, горизонталь қашықтықтарды анықтауға,асып кетулерді,  координаталардың өсімшелерін анықтауға және одан да басқа инженерлік –геодезиялық есептерді шешуге арналған. Теодолиттің вертикаль және горизонталь дөңгелектерінен есеп алу микроскоп шкаласынан көріп алынады, кейін алынған есеп пернетақта көмегімен мини- компьютердің жадына енгізіледі. Қашықтық өлшеулерінің нәтижелері комьютер жадына автоматты түрде енгізіледі. Та5 электрондық теодолиті алынған өлшеу нәтижелерін сыртқы жадқа тіркеп, кейін базалық компьютерде өңдеулер жүргізуге мүмкіндік береді.

 

 

1.3 Тахеометрлер және олардың түрлері

Тахеометр – қашықтықтарды, көлбеу және тiк бұрыштарды өлшеу  үшiн арналған геодезиялық құрал. Жергілікті жердегі топографиялық түсіріс кезіндегі координалармен биіктіктерді анықтауға, бөлу жұмыстары кезінде,тригонометриялық нивелирлеу кезінде қолданылатын аспап болып табылады.

Электрондық тахеометр - жер  бетінде горизонталь бұрышты, горизонталь  арақашықтықты және биікайырымды өлшеуге  арналған топографиялық электрондық-оптикалық  аспап. Электрондық тахеометрдің құрылымында  кодтық теодолит пен шағын жарық  қашықтық өлшеуіш біріктірілген. Көздеу нысанасы ретінде шағын габаритті  призмалық шағылдырғышы бар арнайы қада қолданылады. Өлшеу процесі  автоматтандырылған. Арақашыктықты, горизонталь  және вертикаль бағыттарды өлшеу  нәтижелері электрондық цифрлық  таблода көрінеді және бір мезгілде ақпаратты жинағышта тіркелуі мүмкін. Перфорациялық тіркеудің мәні далалық  өлшеу аспабының мамандандырылған электрондық есептеу машинасымен  қосылуында, ол дала өлшеулерінің мәліметтері  бойынша автоматты түрде жергілікті жердің түсіру планын сызады. Электрондық  тахеометрдің көмегімен биікайырымды анықтау, көлбеу қашықтықты горизонталь  жазықтыққа келтірудің автоматты түрде  атқарылуы, сондай- ақ жарықтың ауада  таралу жылдамдығы үшін түзету автоматты түрде есепке алынуы мүмкін. Тахеометр жинағына шағылдырғыштар, штативтер, қоректендіру көздері, зарядтау құрылғысы, аспапты жөндеу және күтіп-баптау жабдықтары кіреді. Түнде жұмыс істеуге арналған жабдығы болады. Цифрлық таблоға берілетін жедел ақпараттың және жадыдағы ақпараттық жинағышқа шығарылуына мүмкіндік бар.

 

Номограммдық  тахеометрлер

60- жылдардың орта шенінен  бастап жол салу практикасында  кең қолданысқа номограммдық  тахеометрлер Daltha- 20(Германия)және TaH(Ресей) енді.            Номограммдық тахеометр – күрделі оптикалық теодолит, арнайы номограммдық дөңгелекпен жабдықталған жергілікті жердегі горизонталь және вертикаль бұрыштарды, сызықтарының ұзындықтарын және олардың көлбеу проекцияларын,асып кетулермен, магниттік азимуттардың бағыттарын анықтауға арналған аспап.

 

 

 

 

 

Қорытынды

Құрылыс өнімінің сапасына қойылатын талаптар жыл сайын  қарқындап өсіп келе жатқаны бәрімізге  мәлім. Сонымен қатар техникалық жабдықталудың деңгейін көтеру қажеттілігі  туып отырады. Инженерілік- геодезиялық өлшеулер және инженерлік –геодезиялық құрылыстар жалпы құрылыс жұмыстары барысында ерекше орын алады. Олар құрылыс жұмыстары басталардан әлдеқашан бұрын басталады: инженерлік- геодезиялық ізденістер,құрылыс жобасын шын табиғи қалпына шығару барысында,құрылыс- монтаждық жұмыстардың бір бөлігі болып табылады, сондай- ақ құрылыс өнімінің сапасын тексеру кезенінің орындалуына ат салысады. Сол себепті инженерлік- геодезиялық жұмыстардың дәл орындалуы өте маңызды болып саналады, өйткені ол сапалық деңгейін және салынған ғимараттардың беріктігін қамтамасыз етеді. Өлшеулердің дәлдігі мен сенімділігііне баға беру кезіндегі ең маңыздысы болып мүлтіксіз геодезиялық жұмыс әдісін  және дәл сондай мүлтіксіз аспаптар мен құралдарды таңдау жатады. Ғылыми –техникалық прогресстің және құрылыстың техникалық талаптарының деңгейінің өсуіне байланысты инженерлік- геодезиялық жұмыстарды жүргізудің әдістері мен аспаптары да жетілдіріліп отырылды.  Қазіргі таңдағы геодезиялық аспаптар – бұл жоғарғы технологиялардың жемісі, өз бойына электроника саласының жетістіктері мен  механика, оптика ғылымдарын біріктірген аспаптар болып табылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. Атымтаев Б.Б., Пентаев Т.П., инженерлік геодезия.оқулық, Алматы 2005.73 бет.
2. Г.А. Федотов, инженерная геодезия, Москва 2009.103-107бет.
3. http://kk.wikipedia.org
4. www.gis2000.ru
5. Нұрпейісова М.Б. геодезия. Оқулық.- Алматы 1993