| CATEGORII DOCUMENTE |
| Arhitectura | Auto | Casa gradina | Constructii | Instalatii | Pomicultura | Silvicultura |
Pentru masurarea corecta a unor lungimi din teren, ce sunt mai mari decat lungimea instrumentului de masurat, este necesar ca masurarea sa se faca pe aliniamentul determinat de punctele de capat ale distantei de masurat.
Stabilirea pozitiei unor puncte intermediare situate pe acest aliniament poarta denumirea de jalonare. Punctele ce se vor jalona sunt astfel alese incat sa fie situate la distante mai mici sau cel mult egale cu lungimea ruletei cu care se vor face masuratorile si la schimbarea de panta, in vederea determinarii distantelor orizontale corespunzatoare lungimilor inclinate masurate.
Operatiunea presupune ca intre punctele ce
marcheaza aliniamentul sa existe vizibilitate directa,
adica privind din exteriorul aliniamentului spre celalalt capat,
acesta sa fie vizibil (figura 3.1).
Punctele de capat, A si B sunt materializate in teren prin jaloane, urmand ca punctele 1, 2, 3 sa fie aliniate incepand cu punctul 1. In punctul A se afla un operator, care privind tangential pe langa jalonul din A astfel incat sa vada jalonul din B, dirijeaza portjalonul 1 pana ce acesta se va afla intr-o pozitie in care jalonul este tangent la planul vertical ce trece prin A si B. Dupa ce jalonul 1 a fost infipt in pamant, port jalonul va deplasa jalonul 2 pana la aducerea in aliniament. Se va proceda identic cu toate celelalte puncte alese pentru a fi marcate pe aliniamentul AB.
Dupa cum se observa, operatiunea se desfasoara de
la B catre A, motiv pentru care spunem ca se procedeaza la o
aliniere "spre sine". Ordinea operatiilor este numai cea descrisa mai
sus; daca jalonarea s-ar face tot din punctul A dar incepand cu punctul 3,
atunci acest jalon va face imposibila determinarea corecta a
pozitiei punctelor 1 si 2, deoarece acestea nu ar mai fi vizibile din
punctul A datorita dimensiunilor jalonului din 3.
Un caz particular este cel prin care se va jalona intersectia a doua aliniamente (figura 3.2). In aceasta situatie, un operator situat in punctul A va alinia pe directia AB portjalonul 1. Simultan, un al doilea operator situat in C,va dirija si el portjalonul din 1 pe aliniamentul CD.
Operatiunea de jalonare a intersectiei va fi deci o operatiune succesiva in A si B si se considera incheiata atunci cand operatorul din A constata ca jalonul din 1 este pe directia lui B si operatorul din C constata ca jalonul din 1 este pe directia lui D.
Daca situatia din teren este de asa natura incat punctele A
si B nu sunt vizibile intre ele (figura 3.3), atunci se vor alege
doua puncte 1 si 2 astfel ca portjalonul din 2 sa vada
punctele 1 si B, iar portjalonul din 1 sa vada jaloanele din
punctele A si 2.
Initial, portjalonul din punctul 1' aliniaza portjalonul 2 in pozitia 2', pe aliniamentul 1'-A. Portjalonul 2' aduce portjalonul 1' in pozitia 1' pe aliniamentul 2'-B. Operatiunile se repeta succesiv pana ce portjalonul 1 priveste spre A si constata ca portjalonul 2 se afla pe aliniament, iar portjalonul 2 privind spre B constata ca portjalonul 1 este pe aliniament.
Exista insa posibilitatea ca, desi intre capetele aliniamentului
exista vizibilitate reciproca, totusi, datorita unor
obstacole aflate in afara aliniamentului, sa nu se poata face
jalonarea dupa procedeul aratat mai sus (figura 3.4).
In acest caz, in punctele 1 si 2, arbitrar alese, se vor pozitiona jaloane manevrate de cate un portjalon. In faza initiala port jalonul 1 aflat in pozitia 1' va dirija jalonul 2 in pozitia 2', pe aliniamentul 1'-A. Portjalonul din 2' va dirija acum jalonul din 1' in 1", pe aliniamentul 2'-B.
Operatiunile se repeta pana cand din 1 privind spre A, jalonul 2 nu mai trebuie miscat, respectiv din 2 privind spre B, jalonul 1 nu mai trebuie miscat.
Elementele liniare necesare determinarii coordonatelor punctelor topografice, constand fie in distante inclinate fie in distante orizontale, se pot determina prin masurare directa cu ajutorul ruletelor, panglicilor sau a firelor de invar (aliaj cu coeficient de dilatare termica foarte mica), sau indirect, folosind procedee optice sau electronice. Aparatura si tehnica de masurare care se adopta tin cont de precizia ceruta la determinarea distantei.
Instrumentele folosite la masurarea directa a distantelor sunt :
instrumente pentru determinarea precisa a distantelor, numite fire de invar, folosite la masurarea bazelor geodezice;
instrumente pentru determinarea cu precizie medie a lungimilor, folosite in lucrarile curente de topografie, numite rulete sau panglici.
instrumente pentru determinarea cu precizie redusa a distantelor orizontale, cum ar fi lata (mira de nivelment) si bolobocul.
Cele mai folosite instrumente pentru masurarea distantelor sunt panglicile si ruletele de otel. Ambele instrumente sunt benzi de otel sau material sintetic, rezistent la intindere, cu grosimi de de 0,2 - 0,7 mm, latimi cuprinse intre 10 - 13 mm si lungime variabila de 20, 25, 50 sau 100 m pentru panglici sau de 10, 20, 25 sau 50 m pentru rulete. Diferenta intre o panglica si o ruleta consta in aceea ca panglica este mai lata decat ruleta, fiind divizata din decimetru in decimetru, prin gauri circulare in axul benzii de otel, in timp ce ruleta este divizata cel putin centimetric pe toata lungimea cu exceptia capetelor, unde divizata milimetric in intervalul de 10 centimetri la fiecare capat. Pentru marcarea valorilor rotunde, reprezentand jumatatile de metru, respectiv metrii intregi, pe banda panglicilor sunt atasate placute stantate cu valoarea diviziunii corespunzatoare. Ruletele, in schimb, au inscriptionate, prin stantare direct pe banda metalica, toate informatiile necesare. Pentru depozitare si transport, panglicile sunt rulate pe un cadru metalic, care prin rotire permite desfasurarea pentru utilizare sau infasurarea in vederea depozitarii. Ruletele au banda metalica infasurata pe un tambur montat fie intr-o carcasa metalica sau din piele, fie pe furci metalice, ambele fiind prevazute cu mici manivele pentru manuire comoda.
in mod obisnuit, panglicile sunt etalonate la o temperatura de + 20C si o forta de intindere de 15 daN, in timp ce ruletele sunt etalonate la o temperatura de + 20C si o forta de intindere de 5 daN.
La efectuarea masuratorilor directe de lungimi, se folosesc o serie de accesorii :
termometru pentru determinarea temperaturii panglicii sau ruletei in momentul masurarii;
dinamometru pentru intinderea ruletei sau panglicii cu o tensiune identica celei din momentul etalonarii;
set de fise (vergele) metalice cu lungime de 20 - 30 cm si diametru de 3 - 5 mm care se folosesc la marcarea tronsoanelor (panourilor) egale cu lungimea panglicii sau ruletei cand distanta de masurat este mai mare decat o lungime a instrumentului de masurat.
intinzatoare pentru intinderea panglicii sau ruletei in momentul masurarii, fiind confectionate din lemn, prevazute cu un sabot metalic la capatul inferior pentru a se putea infige in pamant.
Operatiunea de
masurare se
desfasoara de catre o echipa formata din operator
si doua ajutoare, asa cum se vede in figura 4.1. Se vor folosi
si accesoriile, aduca intinzatoarele 1, panglica sau ruleta 2,
fisele 3, dinamometrul 4 si jaloanele 5. Pentru efectuarea unei
masuratori corecte se impune curatirea in prealabil a
terenului de vegetatie si jalonarea aliniamentului AB.
Operatorul din A va infige in pamant intinzatorul din A intr-o pozitie convenabila astfel ca diviziunea 0 a panglicii sau ruletei sa se suprapuna peste reperul A. Operatorul, care merge inainte, spre punctul B, va alinia intinzatorul si dinamometrul pe directia AB, iar ajutorul va infige vertical, in pamant, o fisa in dreptul diviziunii de 50m a ruletei. Operatiunea se repeta in acelasi mod pana la masurarea completa a distantei AB.
corectia de etalonare - Dlk apare datorita diferentelor intre lungimea nominala (valoarea citita pe banda de otel) si lungimea reala (obtinuta prin etalonarea panglicii pe un banc de proba, de lungime etalonata). Avind in vedere ca este o eroare care se comite la fiecare aplicare a panglicii, corectia va fi:
Dlk = lo - ln [4.1]
unde : Dlk - corectia ce se calculeaza; lo - lungimea reala; ln - lungimea nominala a panglicii pentru o aplicare a sa. Pentru intreaga lungime masurata, compusa din n aplicari de ruleta, corectia va fi data de relatia:
DLk Dlk 
= Dlk . n [4.2]
unde
n = 
corectia de intindere DlP - apare datorita inegalitatii
intre forta cu care se intinde
panglica in timpul masurarii si tensiunea aplicata la momentul etalonarii.
Relatia de calcul este: 
[4.3]
unde: ln - lungimea nominala, S - sectiunea transversala a ruletei, exprimata in cm2, E - modulul de elasticitate al otelului ( 2,1. 104 kg/mm2), F - forta in timpul masurarii, Fo - forta la etalonare. Se recomanda ca tensionarea panglicii in timpul masurarii sa se faca la aceeasi valoare cu cea de la etalonare, aceasta din urma fiind specificata in buletinul de etalonare al fiecarei panglici.
corectia de temperatura Dlt - apare datorita diferentei intre temperatura la etalonare si cea de la momentul masurarii. Relatia de calcul este : Dlt = lt - letal = l . a (t - to) [4.4]
unde : l - lungimea panglicii, a coeficientul de dilatare termica liniara a otelului avind valoarea de 0,0115mm/grad celsius/m, t - temperatura la momentul masurarii, to - temperatura la momentul etalonarii (se specifica in certificatul de etalonare). In cazul panglicilor de 50m, inlocuind valorile lungimii si coeficientului de dilatare termica liniara, relatia [4.4] devine:
Dlt = 0,6mm (t - 20) [4.5]
corectia de reducere la orizont DL0 - apare datorita pantei terenului ce are drept consecinta faptul ca in teren se masoara lungimi inclinate iar la prelucrarea masuratorilor se folosesc proiectiile lor in plan orizontal.
Distanta orizontala se va calcula cu relatia :
Dl0 = d - l [4.6]
unde :
[4.7]
din acesta cauza, calculul corectiei se va putea face, fie functie de unghiul de panta a, fie functie de diferenta de nivel, dh, intre capetele lungimii inclinate.
Astfel, functie de unghiul de panta:
[4.8]
functie de diferenta de nivel:
[4.9]
care, dupa dezvoltare in serie si efectuarea calculelor, conduce la relatia finala:
[4.10]
Corectia de reducere la orizont este totdeauna negativa.
Este de mentionat ca la aplicarea corectiilor de temperatura si etalonare se va tine cont de semnul algebric al corectiei, care rezulta din efectuarea parantezelor continute in relatiile de calcul pentru corectiile respective. Valoarea finala a distantei orizontale, va fi deci:
D = l + Dlk + Dlp + Dlt + Dl0 [4.11]
Cand panta terenului intre doua puncte este mare si neregulata, iar precizia ceruta nu este mare, se poate determina distanta intre doua puncte folosind unul din urmatoarele procedee :
lata si bolobocul (figura
4.3) - se foloseste o scandura dreapta, lata de 10-15 cm,
groasa de 5 cm si lunga de 3, 4 sau 5 m.Aceasta
scandura se aseaza orizontal, cu un capat in punctul A.
Pentru orizontalizarea ei se va folosi un boloboc. Celalalt capat se
va marca pe teren cu ajutorul unui fir cu plumb lasat sa plonjeze pe
langa scandura. Originea urmatoarei aplicari a latei
va fi locul in care firul cu plumb atinge pamantul. Operatiunea se
repeta pana la terminarea tronsonului AB. Distanta
orizontala intre A si B va fi data de relatia:
DAB = n . d + d' [4.12]
unde d' se determina prin masurare pe lata, iar d reprezinta lungimea latei.
metoda cultelatiei - este asemanatoare cu metoda descrisa mai sus, cu singura deosebire ca in locul firului cu plumb se foloseste o a doua lata sau o mira de lemn. In acest ultim caz este posibil ca pe langa distanta orizontala sa se determine si diferenta de nivel intre A si B prin citire pe mira asezata vertical.
Acest procedeu se bazeaza pe principiul masurarii timpului de propagare, pe traseul dus - intors, al unei unde de lumina modulata intre un emitor si un recepor, asezate pe aceeasi verticala si un reflector asezat in cel de al doilea capat al aliniementului supus masurarii. Dar in locul luminii modulate se pot folosi si unde radio. In ambele cazuri distanta D este data de relatia:
[4.13]
in care v este viteza de propagare a undei (luminoasa sau radio), iar t este timpul de propagare pe traseul dus-intors.
Cum insa masurarea timpului de propagare a undei se face cu erori mari, acesta se determina indirect, prin masurarea defazajului intre modulatia de iesire si cea de intrare.
Deoarece unghiul de faza j
se poate exprima functie de frecventa f si de timpul t,
parcurs de o unda, prin relatia :
j = 2p*f*t [4.14]
se deduce :
[4.15]
obtinandu-se pentru distanta relatia:
[4.16]
Tendinta actuala a constructorilor de
aparatura topografica este sa cupleze aparatele de masurat
distante cu aparatele pentru masurarea directiilor (teodolite),
astfel ca rezultatul sa fie un produs capabil sa furnizeze elementele
necesare calculului coordonatelor punctelor topografice. Astfel de aparate poarta
denumirea de statii totale si se adreseaza utilizatorilor ce au
de determinat distante de pana la 2 - 3 km cu precizie
centimetrica. in general precizia acestor aparate se inscrie in limita 
.
Un instrument topografic care are trasate in campul vizual al lunetei, atat firele reticulare cat si firele stadimetrice, va permite determinarea optica a distantelor.
Considerand cazul particular cand axa de vizare a lunetei este
perpendiculara pe mira, firele stadimetrice a' si b',
ale lunetei se vor proiecta pe mira in punctele A si B
(figura 4.5).
Privind prin luneta instrumentului amplasat intr-un capat al distantei de masurat, vizand mira amplasata in celalalt capat, distanta de determinat, D, este data de relatia:
[4.17]
Din asemanarea triunghiurilor se poate scrie:
[4.18]
unde:
h - distanta intre firele reticulare;
f - distanta focala;
H - numarul generator.
Relatia [4.18] se poate scrie si sub forma:
[4.19]
In relatia 4.19, K poarta denumirea de coeficient stadimetric si are valoarea 100 ( este posibil ca valoarea sa fie si 200 sau 50).
Relatia 4.17 devine astfel:
[4.20]
unde d reprezinta distanta de la centrul optic al lentilei obiectiv la axa verticala a teodolitului si este cunoscuta. Notand d + f = c, formula distantei devine:
[4.21]
Prin utilizarea lentilelor analatice, imaginea unui obiect se formeaza pe axa verticala a aparatului, iar relatia 4.21 devine:
D = K . H = 100 H [4.22]
Relatia 4.22 este valabila numai in cazul vizelor orizontale pe mira; daca viza nu indeplineste aceasta conditie si face cu orizontala un unghi a, atunci numarul generator H devine H' = H cos a, iar lungimea inclinata L va fi:
L = K H cosa = 100 H cosa [4.23]
iar distanta orizontala D va fi:
D = L cosa = 100 H cos 2 a [4.24]
Precizia determinarii distantelor prin acest procedeu este cuprinsa intre 0,10m si 0,20m pentru distante de pana la 100m.
Principiul de functionare este cel al coincidentei semiimaginilor unui acelasi obiect. Din figura 4.6, se vede ca un punct situat la distanta L1, care este vizat prin luneta de constructie speciala, are o imagine "rupta" in doua. Acest lucru este posibil datorita existentei a doua prisme pentagonale, una fixa si alta mobila.
Prisma fixa vede punctul sub un unghi de 100g - g in timp ce prisma mobila vede punctul sub un unghi drept. Cele doua raze trec prin acelasi punct numai atunci cand imaginile obiectului vizat sunt in coincidenta. Distanta de la aparat la punctul vizat va fi data de relatia:
L = b.ctgg = b.K [4.25]
Deoarece g este constant, marimea lui se alege astfel incat ctgg = K = 200. Valoarea lui b, numit
si baza variabila, se citeste pe o rigla dispusa
pe aparat, dupa ce s-a realizat coincidenta semiimaginilor.
Instrumentul BRT 006 este un exemplu de aparat care
utilizeaza principiul descris mai sus, capabil sa permita
determinari cu o eroare de 6 cm la o distanta masurata de
100 de metri.
Distanta AB (figura 4.7) se poate determina si in conditiile in
care in punctul A este amplasat un teodolit, iar in punctul B, perpendicular pe
directia AB si simetric fata de B, este asezata
mira orizontala MN.
Prin vizarea cu teodolitul a capetelor M si N, se determina unghiul g sub care se vede mira. In triunghiul ABN se poate scrie ca:
[4.26]
Daca b=2m, rezulta ca distanta intre A si B va fi data de cotangenta unghiului paralactic g Mira astfel construita poarta denumirea de mira BALLA. Teodolitul folosit la astfel de determinari va fi unul de precizie (1cc.5cc), iar marimea unghiului paralactic se va obtine ca medie a mai multor determinari. Pentru a putea obtine determinari precise, latura AB nu va fi mai mare de 60m80m. Daca lungimea de masurat este mai mare, atunci se va apela la una din schemele din figura 4.8.
Teodolitul va determina unghiurile paralactice sub care se vede mira din cele doua capete ale distantei, iar distanta se va determina pornind de la relatia 4.26, cu formula:
[4.27]
Daca lungimea este cuprinsa intre 200m si 400 m, atunci la unul
din capete se va alege o latura auxiliara, mai mica de 80m, care
se va masura cu mira BALA. In triunghiul format, se vor masura
toate unghiurile interioare. Distanta care dorim sa o determinam
va rezulta prin rezolvarea triunghiului.
Instrumentul care permite masurarea directiilor orizontale la doua sau mai multe puncte din teren, precum si inclinarea (in plan vertical) acestor directii poarta denumirea de teodolit. Determinarile se raporteaza la un plan orizontal care trece prin punctul in care se stationeaza cu teodolitul, numit punct de statie.
Clasificarea teodolitelor se face dupa :
modul de citire a directiilor;
precizia determinarilor;
gradele de libertate ale miscarilor cercului orizontal.
Dupa modul de citire a directiilor, se cunosc doua categorii de teodolite:
clasice, la care cercurile sunt gravate pe metal, citirile facandu-se cu ajutorul vernierului, microscopul cu scarita sau microscop cu tambur. Acest ultim tip de aparat nu se mai construieste.
moderne, la care cercurile sunt gravate pe sticla, iar lecturile se fac centralizat pentru ambele cercuri, intr-un singur microscop, fixat lateral fata de luneta.
electronice, la care cercurile sunt digitale, valoarea indicatiei fata de un reper de pe cercul gradat fiind afisata pe un ecran cu cristale lichide.
Clasificarea dupa precizia de determinare a unghiurilor conduce la urmatoarele categorii:
teodolite de mare precizie, sau astronomice, la care lecturile se fac pana la zecime de secunda de arc (Theo 002, Wild T4, Kern DKM 3);
teodolite propriu-zise, la care determinarile se fac pana la o secunda de arc (Theo 010, Wild T2, Kern DKM2) ;
teodolitele tahimetrice la care determinarile se fac la minut de arc (Theo 020, Theo 030, Wild T1A, Wild T16, Kern DKM 1) precum si teodolite tahimetrice de santier, la care determinarile se fac la 10 minute de arc.
Clasificarea dupa gradele de libertate ale miscarii cercului orizontal gradat se face in:
teodolite simple, la care numai cercul alidad se poate misca in jurul axei verticale;
teodolitele repetitoare, la care atat cercul alidad cat si limbul au posibilitatea miscarii in jurul axei verticale;
teodolitele reiteratoare, la care miscarea limbului in jurul axei verticale se face prin intermediul unui surub exterior, numit reiterator.
Din cele prezentate mai sus, se poate constata ca nu orice tip de teodolit se poate folosi cu rezultate bune in domeniul constructiilor. Criteriile dupa care se va face o astfel de alegere vor tine cont de necesitatile de precizie si de pretul produsului. Astfel, nu se vor alege aparate care pot masura directii cu precizie mare deoarece acestea sunt scumpe dar si foarte greu de manevrat, necesitand conditii speciale de amenajare a punctului pe care este instalat. Se vor prefera astfel teodolite propiu-zise sau teodolite tahimetrice; prima categorie se va alege actunci cand se lucreaza preponderewnt cu structuri metalice care impun precizii din domeniul milimetric, in timp ce teodolitele tahimetrice se preteaza lucrarilor de fundatii, betonare sau zidarie.
Intregul aparat se compune din infrastructura si suprastructura. Infrastructura este cuprinsa intre ambaza teodolitului si limb inclusiv, iar suprastructura este compusa din restul partilor componente, toate putandu-se misca in jurul axei verticale V-V). La vizarea unui obiect indepartat, teodolitul are posibilitate de miscare in jurul axei principale de rotatie, V-V si posibilitate de miscare a lunetei intr-un plan vertical in jurul axei orizontale secundare O-O.
- cercul vertical;
- axa de rotatie a lunetei;
- furcile lunetei;
- cercul alidad;
- cercul gradat orizontal (limbul);
- axul teodolitului;
- coloana tubulara a axului teodolitului;
- ambaza teodolitului;
- suruburi de calare;
- placa de tensiune a ambazei;
- placa ambazei;
- surub de prindere (surub pompa);
- dispozitiv de prindere a firului cu plumb;
- nivela torica a cercului orizontal;
- nivela sferica a cercului orizontal;
- dispozitiv de citire a cercului orizontal;
- surub de blocare a cercului alidad;
- surub de blocare a limbului;
- surub de blocare a miscarii lunetei;
- ambaza trepiedului;
VV - axa principala a teodolitului (verticala);
OO - axa secundara a lunetei;
NN - directricea nivelei torice;
VsVs - axa nivelei sferice;
Cv - centrul de vizare al teodolitului
 |
Din punct de vedere constructiv, fiecare teodolit, indiferent de clasa din care face parte, are trei axe si anume:
axa V-V, numita si principala, care este axa de rotatie a suprastructurii aparatului. in timpul masuratorilor, aceasta trebuie sa fie verticala;
axa O-O, numita si secundara, care este axa in jurul careia se roteste luneta impreuna cu cercul vertical;
axa r-O (reticul-obiectiv) numita si de vizare, care este linia materializand directia spre care se efectueaza masuratoarea.
Toate cele trei axe trebuie sa se intalneasca in acelasi punct, Cv, numit centrul de vizare al teodolitului.
Lunetele instrumentelor topografice sunt constituite ca un dispozitiv optic ce serveste la vizarea, la distanta, a obiectelor numite si semnale topografice, a caror imagine obtinuta prin luneta este clara si marita, imposibil de obtinut cu ochiul liber. In afara de aceasta, luneta poate servi si la determinarea distantelor (masurare) pe cale optica, procedeul numindu-se determinarea stadimetrica a distantelor.
Dupa modul de alcatuire, se disting lunete:
cu focusare exterioara, la care planul imaginii este fix iar planul reticulului este mobil. Au fost folosite la aparatele vechi, iar acum nu se mai construiesc.
cu focusare interioara, la care planul imaginii este mobil iar cel al reticulului este fix.
Luneta cu focusare exterioara (figura 5.2) se compune din:
1- tub obiectiv; 2 -
tub ocular; 3 - obiectiv; 4 - ocular; 5 - reticul; 6 - lentila
divergenta de focusare; 7 - surub de focusare; 8 - surub
cremaliera; 9 - suruburi de rectificare a firelor reticulare; 10 -
locul de formare al imaginii in absenta lentilei de focusare; O1
- centrul optic al obiectivului; O2 - centrul
optic al ocularului; r - centrul reticulului; xx - axa
geometrica a lunetei; O1O2 - axa optica
a lunetei; a - distanta variabila intre lentila de focusare
si obiectivul fix ; p' - distanta variabila intre
obiectiv si imagine.
Spre deosebire de luneta cu focusare exterioara, la
cea cu focusare interioara, planul firelor reticulare este fix, iar
claritatea imaginii se realizeaza prin deplasarea unei lentile numita
de focusare. Lungimea lunetelor este variabila la cele cu focusare
exterioara si
Pentru a nu se pierde timp cu cautarea obiectului ce se doreste a se viza, pe luneta se amplaseaza un dispozitiv, tip "cui - catare" sau mai nou un colimator, care odata suprapus peste obiectul vizat asigura existenta in campul vizual al lunetei a obiectului vizat.
Axele lunetei, care trebuie sa coincida intre ele, sunt materializate de:
axa optica, determinata de centrele optice ale obiectivului si ocularului si nu este materializata;
axa geometrica, sau de simetrie, este determinata de centrele celor doua sau trei tuburi concentrice si deasemeni nu este materializata;
axa de vizare, determinata de centrul r al firelor reticulare si centrul optic O al obiectivului, fiind singura axa materializata.
Reticulul lunetei este format dintr-o placa de sticla pe care sunt gravate foarte fin trasaturi numite fire reticulare. In cazul in care se constata descentrarea centrului firelor reticulare de la axa geometrica a lunetei, aceasta este prevazuta cu suruburi de rectificare in plan orizontal, respectiv vertical, care prin actionare permit readucerea centrului pe axa geometrica. La lunetele moderne reticulul este fix si se afla in planul focal anterior al ocularului.
Punerea la punct a lunetei se executa in doua faze si anume:
a). punerea la punct a imaginii firelor reticulare se realizeaza prin indreptarea lunetei spre o suprafata de culoare deschisa, iar prin rotirea ocularului se tinde la obtinerea unei imagini clare a firelor. Operatiunea se executa la inceputul unei zile de masuratori si ramane valabila atat timp cat nu se schimba operatorul la aparat.
b). punerea la punct a imaginii obiectului vizat urmareste sa realizeze o claritate maxima a imaginii prin actionarea surubului de focusare. Acest lucru se realizeaza cand planul imagine se suprapune cu cel al firelor reticulare. Operatiunea se numeste focusare si se executa la fiecare vizare cu luneta, deoarece depinde de distanta de la obiect la aparat.
Ordinea operatiilor este strict obligatorie in succesiunea in care este prezentata mai sus; inversarea ordinii conduce la alterarea claritatii imaginii obiectului vizat cand se realizeaza claritatea firelor dupa focusarea imaginii obiectului vizat.
Punctarea obiectelor vizate este operatiunea prin care se aduce centrul firelor reticulare pe punctul matematic al obiectului vizat. Operatiunea se realizeaza in etape succesive:
se suprapune dispozitivul de vizare aproximativa (cui-catare sau colimator) peste imaginea obiectului vizat. In acest moment, in campul vizual al lunetei apare imaginea neclara a obiectului. Se focuseaza imaginea cu ajutorul surubului de focusare pana la obtinerea unei imagini clare.
se deplaseaza luneta in plan vertical pana ce firul reticular orizontal se suprapune peste punctul vizat, actionand din surubul de fina miscare in plan vertical.
se deplaseaza firul reticular vertical pana ce se ajunge pe punctul vizat, prin actionarea surubului de fina miscare in plan orizontal.
Nivelele sunt dispozitivele care servesc la orizontalizarea sau verticalizarea unor drepte, precum si la masurarea unor unghiuri mici de panta. Se disting urmatoarele tipuri de nivele:
sferica, (figura 5.3)
formata dintr-o fiola de forma cilindrica, avand la partea
superioara forma unei calote sferice. Interiorul este umplut cu eter sau
alcool, lasandu-se un mic spatiu ce formeaza o bula de
vapori saturati de lichid. Partea centrala a calotei reprezinta
punctul central al nivelei prin care trece axa verticala Vs -Vs
a acesteia. Pe calota fiolei se graveaza cercuri concentrice cu diametrul
marit cu 2 mm. intregul ansamblu se fixeaza intr-o montura
protectoare din material plastic dur sau metal.
torica, (figura 5.4.) formata dintr-o fiola in forma de tor (cilindru curbat dupa un arc de cerc), umpluta cu aceleasi lichide ca si nivela sferica.
La partea superioara a fiolei se
graveaza trasaturi simetrice fata de mijlocul ei, la
interval de 2 mm una de cealalta. Atunci cand centrul bulei coincide cu
centrul fiolei, tangenta la centrul fiolei devine orizontala. Tangenta
poarta denumirea de directrice a nivelei.
Marimea ce caracterizeaza o nivela se numeste sensibilitate si reprezinta unghiul la centru de inclinare a fiolei pentru o deplasare a bulei de 2 mm. Cu cat unghiul este mai mic cu atat sensibilitatea este mai mare si invers. Acest lucru se obtine la nivelele cu raza de curbura cat mai mare.
Un caz particular al acestui tip de nivela este nivela cu coincidenta, (figura 5.5),la care semiimaginile capetelor bulei nivelei sunt aduse, printr-un sistem de prisme, intr-un ocular sectionat in doua jumatati pe verticala. Cand capetele sunt in prelungire, centrul bulei coincide cu centrul nivelei. Procedeul prin coincidenta este de pana la 10 ori mai precis decat cel cu repere gravate.
Daca vom realiza o nivela compusa din doua toruri dispuse
cu curburile opuse una fata de cealalta, deci ambele fete
vor fi convexe, realizam o nivela butoias, care
atasata unui dispozitiv ce-i va permite rotirea convenabila, va
putea sa lucreze prin rasucire fie pe o fata fie pe
cealalta.
Operatiunile necesare masurarii unghiurilor constau din urmatoarea succesiune:
verificarea si eventual rectificarea teodolitului;
asezarea in statie a teodolitului;
vizarea punctului, facuta pentru determinari azimutale la baza semnalului, prin suprapunerea peste acesta sau bisectare a firului reticular vertical, iar pentru determinarea unghiului zenital prin suprapunerea firului reticular orizontal peste semnal, fie la inaltimea "i" a instrumentului, fie la inaltimea "S" a semnalului. Anterior insa, este necesara vizarea aproximativa cu ajutorul colimatorului, punerea la punct a imaginii firelor reticulare si apoi a imaginii obiectului vizat (semnal geodezic).
efectuarea determinarilor propriuzise.
Functie de numarul punctelor spre care se vor face determinarile, metodele de masurare se refera la masurarea unghiurilor izolate, daca este vorba de unghiul format de doua puncte vizate, sau de unghiuri dispuse in tur de orizont daca este vorba de mai mult de 2 puncte vizate.
metoda diferentei citirilor sau simpla - se foloseste la determinarea unghiului format de directiile catre doua puncte, fara o precizie deosebita.
Pentru aceasta (figura 5.6) se procedeaza astfel: se elibereaza miscarea inregistratoare a cercului orizontal gradat, se vizeaza punctul A in pozitia I a lunetei (cerc vertical stanga) si se efectueaza citirea c1; se deblocheaza miscarile generale ale aparatului si se vizeaza punctul B, cu luneta tot in pozitia I; se efectueaza citirea c2.
Valoarea unghiului format de directiile catre punctele A si B va fi data de diferenta citirilor :
[5.1]
Daca operatiunile descrise mai sus se completeaza cu vizarea in
pozitia a doua a lunetei, se va obtine o valoare mai precisa a
valorii unghiului dintre cele doua directii. Pentru aceasta a
doua faza se rotesc aparatul si luneta cu cate 200g,
cercul vertical fiind acum in dreapta lunetei (pozitia a II-a), dupa care
se vizeaza punctul B si se efectueaza citirea c2'; se vizeaza
punctul A, prin rotirea aparatului in sens antiorar si se efectueaza
citirea c1'.
Unghiul masurat in pozitia I va fi:
[5.2]
iar in pozitia a II-a va fi :
[5.3]
Daca diferenta celor doua determinari se incadreaza in toleranta admisa, atunci valoarea cea mai probabila a unghiului va fi media aritmetica a celor doua determinari.
[5.4]
Un caz particular al acestei metode este cel in care pe directia initiala, in pozitia I se aduce valoarea zero a cercului orizontal gradat. In acest caz, citirea initiala devenind 0, rezulta ca citirea facuta pe punctul B este chiar marimea unghiului ce se doreste a se masura, in pozitia I a lunetei. Prin aducerea aparatului in pozitia a II-a a lunetei, valoarea unghiului va fi data de diferenta intre c2' si 200g. Cu cele doua valori obtinute, daca acestea se inscriu in tolerante, se calculeaza media ca fiind valoarea cea mai probabila a unghiului w.
metoda repetitiei - se foloseste la determinarea cu precizie sporita a unghiurilor izolate, atunci cand pentru masuratori este folosit un instrument repetitor ( figura 5.7). Ne propunem sa determinam unghiul sub care se vad, din punctul de statie, punctele A si B, prin trei repetitii.
Principial, metoda foloseste de fiecare data drept origine a
citirilor, valoarea directiei
determinata in masuratoarea anterioara. Pentru determinarea
unghiului intre doua directii concurente in punctul de statie,
cu instrumentul in pozitia I a lunetei, se vizeaza punctul A si
se efectueaza citirea c1; se vizeaza
punctul B caruia i-ar corespunde citirea c2, citire care insa nu se
efectueaza; in schimb, dupa vizarea punctului B se blocheaza
miscarea inregistratoare, se
deblocheaza miscarea generala in plan orizontal si se
vizeaza punctul A. Se deblocheaza miscarea inregistratoare
si se revizeaza punctul B; citirea corespunzatoare ar fi c3, care la fel ca
si c2 nu
se efectueaza. Dupa aceasta secventa am efectuat
doua 'repetitii' pentru masurarea unghiului intre
directiile spre punctele A si B. In sfarsit, dupa vizarea
punctului B se blocheaza miscarea inregistratoare, se
deblocheaza miscarea generala in plan orizontal, se vizeaza
A, se deblocheaza miscarea inregistratoare si cea generala
in plan orizontal si se vizeaza B. Numai acum se poate face citirea
la dispozitivul de citire a cercului orizontal.
Valoarea cea mai probabila a unghiului masurat prin cele trei repetitii va fi obtinuta cu relatia :
[5.5]
Metoda se aplica in cazul masurarii unghiurilor izolate, in ambele pozitii ale lunetei, in situatia in care se dispune de un aparat cu o precizie de citire mai mica decat precizia ceruta pentru determinarea unghiului.
metoda seriilor (sau reiteratiilor) se foloseste de fiecare
data cand se urmareste determinarea marimii unghiurilor
dintr-un punct de statie in care converg mai multe vize (figura 5.8).
Din totalitatea vizelor, se alege ca directie de referinta (initiala) viza cea mai lunga, de la care se vizeaza toate celelalte puncte, in ordine, in sens orar, incheindu-se turul de orizont tot pe viza initiala. Pentru acest tur de orizont, luneta aparatului este in pozitia I (cerc vertical stanga). Se aduce aparatul in pozitia a doua, se vizeaza aceeasi directie initiala, dupa care vizarea se desfasoara in sens antiorar pana la inchiderea pe aceeasi viza initiala. Valorile masurate se prelucreaza, procedandu-se la calculul mediilor intre cele doua pozitii, a neinchiderii si a corectiei totale si unitare si prin aplicarea celei din urma in vederea obtineri valorilor compensate pentru directiile masurate. Pentru exemplificare se prezinta mai jos (tabelul 5.1) un exemplu de prelucrare.
Prin efectuarea diferentei intre directia initiala (considerata valoare justa) catre punctul A si directia finala (considerata viza afectata de erori) tot catre punctul A, se obtine valoarea corectiei totale:
c = 10,1263g - 10,1375g = - 1c12cc
Acesta valoare se va repartiza proportional fiecarei vize, cu o cantitate cu adica :
cu
= 
Viza initiala fiind neafectata de erori nu va primi nici o corectie, viza catre punctul B va primi cu, viza catre punctul C va primi 2*cu si asa mai departe pana la viza de inchidere care va primi 4*cu. Se observa ca prin aplicarea coretiei corespunzatoare la valoarea masurata, viza finala devine egala cu viza initiala.
Daca se doreste o crestere a preciziei determinarilor, se
pot executa mai multe serii, insa cu origini diferite ale directiei
initiale. Intervalul intre serii se stabileste cu relatia:
[5.6]
unde I reprezinta intervalul intre serii, m - numarul dispozitivelor de citire (in general 2), n - numarul de serii ce se executa.
Daca observatiile se fac numai intr-o singura pozitie a lunetei, de obicei in sens orar, metoda se numeste a turului de orizont.
Pentru masurarea unghiurilor verticale se procedeaza in felul urmator:
se instaleaza aparatul in punctul de statie, se centreaza si se caleaza;
se masoara inaltimea aparatului (notata cu "i");
se vizeaza semnalul din punctul B, fie la inaltimea aparatului fie la inaltimea "s" a semnalului, prin aducerea firului reticular orizontal la unul din cele doua repere mentionate mai sus; se citeste unghiul vertical la dispozitivul de citire.
Dupa pozitia originii diviziunilor cercului vertical, se pot determina, fie unghiuri zenitale, cand originea este indreptata spre zenit (in sus, pe verticala), fie unghiuri de panta, daca originea este pe directia orizontalei ce trece prin centrul de vizare al aparatului.
Masurarea unghiurilor de panta se face cu luneta in ambele pozitii, calculandu-se media:
pozitia I a1 = 100 - c1 [5.7] pozitia a II-a a2 = c2 - 300g [5.8]
de unde rezulta:
care reprezinta valoarea cea mai probabila a determinarilor.
In cazul masurarii unghiurilor zenitale relatiile de calcul devin:
pozitia I Z = c1 [5.10]
pozitia a II-a Z2 = 400g - c2 [5.11]
de unde rezulta:
Pentru calculul unghiului de panta prin
masurarea unghiului zenital se foloseste relatia:
a = 100g - Z [5.13]
din care se poate constata ca unghiul de panta este o marime algebrica; acesta este pozitiv pentru toate punctele situate deasupra liniei orizontului si negativ pentru toate punctele situate sub linia orizontului ce trece prin centrul de vizare al unui teodolit instalat intr-un punct de statie. Pornind de la relatia [5.13], se poate scrie ca:
a1 = 100g - Z1 ; a2 = Z2 - 300g [5.14]
iar controlul citirilor se face cu relatia :
Z1 + Z2 = 400g [5.15]
Daca urmarim succesiunea operatiunilor efectuate intr-o statie pentru masurarea unui unghi, indiferent de metoda, vom constata ca la toate metodele a trebuit sa :
centram aparatul pe punctul de statie, operatiune care atrage dupa sine comiterea unei erori mc = eroare de centrare a aparatului in statie;
vizam un semnal instalat in punctul vizat, deci sacomitem eroarea mr = eroarea de centrare a semnalului vizat (de reductie)
efectuam masuratoarea propriuzisa, citind valorile directiilor la dispozitivele de citire, ocazie cu care am comis eroarea mm = eroarea de masurare propriuzisa;
am utilizat un instrument care oricat de precis ar fi are totusi erori constructive, sau erori instrumentale mi;
efectuam masuratorile in conditii meteo mai mult sau mai putin favorabile, dar in nici un caz ideale, motiv pentru care observatiile sunt influentate de mCE = eroarea datorita conditiilor exterioare.
Orice directie masurata intr-o pozitie a lunetei este influentata de erorile mentionate mai sus cu o cantitate:
[5.16]
Deoarece unghiul este compus din doua directii, rezulta ca eroarea unui unghi va fi dublul erorii unei directii, si deci:
[5.17]
Pentru unghiurile masurate in ambele pozitii ale lunetei, eroarea unghiului va fi egala cu eroarea directiei .
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 5223
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
