Этот прибор необходим для проведения геодезических работ. Например, без него трудно представить себе съемку строительных площадок. Он также незаменим при проведении геодезических и любых других работ.
Какими бывают тахеометры и как ими пользоваться?
Тахеометр — это геодезический прибор, который измеряет расстояния и углы. При съемке местности он определяет координаты и высоту точек на земле. И это не единственное его назначение. Существует множество типов тахеометров, и вам наверняка понадобятся аксессуары. И, конечно, вам еще нужно научиться ими пользоваться.
Что это такое и для чего нужны?
Это чисто геодезический прибор, который позволяет с большой точностью измерять расстояния и углы как по вертикали, так и по горизонтали.
В основном он незаменим для топографии. Например, он необходим для топографической съемки строительных площадок. Тахеометр также необходим для нанесения координат на местности и для выполнения множества других геодезических работ.
Тахеометр используется в широком спектре приложений:
- выполняет план рельефа объекта съемки;
- выносит оси здания при возведении последнего;
- мониторит деформацию либо смещение крупных недвижимых объектов, а также природных образований (ориентир на контрольные точки);
- подсчитывает площадь.
Не все оборудование может выполнять все вышеперечисленные задачи. Чем больше задач выполняет конкретный тахеометр, тем дороже он стоит. Чтобы сделать прибор дешевле, создаются очень специализированные приборы, которые в основном выполняют все потребности пользователя. Самое главное, чтобы прибор стал доступным по цене и полностью выполнял свое предназначение.
Тахеометр — это только профессиональный инструмент, он не используется в любительских целях. Спрос на разные типы тахеометров зависит от различных требований: Например, то, что нужно строительной компании, не интересует организации, занимающиеся земляными работами.
История тахеометра относительно недавняя, она насчитывает около полувека. Первые модели представляли собой смесь оптического теодолита и светового и измерительного прибора, размещенных в одном корпусе и оснащенных таблицей для ввода угловых значений. Однако это было только начало, потому что настоящей революцией в тахеометрии стало появление электронной оптической системы отсчета углов.
Часто задают вопрос о разнице между тахеометром и теодолитом. Можно сказать, что тахеометр — это разновидность теодолита. Главное отличие в том, что он оснащен дальномером, поэтому может измерять не только углы, но и расстояния. Именно в этом и заключается его необходимость. Прибор имеет свои принципы работы.
- Может работать на фазовом методе, то есть определение расстояний обусловлено вычислением разности фаз 2 лучей: отраженного и излучаемого.
- Импульсная технология заключается в использовании возможностей высокоточной электроники. Чтобы измерить расстояние, нужно определить время прохождения луча до отражателя и обратно.
Импульсная технология, как нетрудно догадаться, более совершенна. Но и стоит такая техника немало.
Виды
Существуют различные классификации приборов.
По принципу работы
Прибор может быть оптическим, цифровым и даже роботизированным.
- Оптический – это устаревшая модель, которая является полностью механической. То есть работает она на ручном управлении. Можно сказать, что оптические тахеометры – это и есть теодолиты, только они имеют сложный многогранный кипрегель.
- Цифровой прибор работает на электронной составляющей. Именно она автоматически производит почти все расчетные операции, сохраняя в памяти данные. Цифровая техника, безусловно, очень эффективна.
- Роботизированные приборы работают на электрическом приводе, потому ручное наведение не потребуется. Они точные, эффективные, но очень дорогие. А поэтому частотой применения такая техника похвастаться не может.
С их помощью можно очень быстро определять координаты точек, что очень важно при масштабных съемках.
Также могут использоваться тахеометрические приборы:
- круговыми – отличаются нитяным дальномером, а также цилиндрическим уровнем на алидаде;
- внутрибазными – база в приборе нужна для определения горизонтального проложения, измерение же вертикальных углов дает возможность измерить превышения;
- номограммными – они определяют превышения и горизонтальные проложения дистанций согласно номограмме, которая различается в трубе инструмента во время наблюдения;
- электрооптическими – внутри техники есть допприбор, отвечающий за автоматизацию съемки;
- авторедукционными – отмечают превышения и горизонтальные дистанционные проложения по горизонтальной рейке двойного изображения.
По сфере применения
Тахеометрические приборы используются в самых разных областях.
- Инженерный тахеометр имеет фотокамеру, которая позволяет построить трехмерную модель местности. У него также есть цветной дисплей, процессор и очень комфортное программное обеспечение. А чтобы удобнее было хранить информацию, к прибору можно подключить цифровой носитель (флешку). Полученную информацию можно передавать по Wi-Fi, например.
- Строительный тахеометр имеет безотражательный дальномер. Но ведет прибор и отражательную, и безотражательную съемку. Алидады в конструкции такой техники нет.
- А также есть более простые приборы , они называются техническими, имеют только отражательный дальномер, и их обслуживание предполагает 2 операторов: реечника и управляющего.
Существуют модульные тахеометры, которые состоят из независимых компонентов, и интегрированные тахеометры — единый механизм под одним корпусом. Интегрированная техника может быть моторизованной или автоматизированной. Например, моторизованный прибор имеет сервомеханизм, который позволяет одновременно измерять несколько точек.
Автоматизированный тахеометр имеет как сервомотор, так и систему обнаружения, захвата и сопровождения цели. Это настоящая роботизированная геодезическая система с множеством преимуществ, поскольку она может решать множество задач.
Возможно, стоит объяснить, чем отражающий прибор отличается от неотражающего:
- отражательный также называют призменным, и он ведет съемку до 5 км+;
- безотражательный проводит замеры расстояний до так называемой произвольной плоскости, диапазон которой 1,5 км, и использование этой техники имеет множество нюансов.
Общее описание тахеометров
Тахеометр — это высокоточный прибор для регистрации и измерения горизонтальных и вертикальных углов, высот и длин линий. Этот компактный прибор сочетает в себе функции теодолита и фотометра. Внутри тахеометра находится микропроцессор с мощным программным обеспечением. Оно позволяет выполнять расчеты и измерения с минимальными погрешностями за очень короткое время. Он также способен хранить и обрабатывать большие объемы информации, которые иногда необходимо записать в определенное время.
Важно: тахеометром легко управлять даже при наличии таких препятствий, как листья и ветки, туман и иней, яркое искусственное освещение и дневной свет. Также, в отличие от своих аналогов, прибор используется для вычисления высоты точек на местности. Он выдает изображение рельефа в виде чертежа. Тахеометр используется для обратного и тригонометрического нивелирования.
Где применяются?
Основное применение тахеометра — определение координат, переходов высот в географических приложениях и на строительных площадках.
Тахеометр используется для следующих целей
- топографическая съемка, целью которой выступает получение карты местности, а также геодезические работы с изучением рельефа, составление кадастровых планов;
- карьерная разработка недр, природных ресурсов;
- научные исследования горной местности, объектов природного назначения и штучных ископаемых;
- службы МЧС;
- работы с координатами;
- деятельность маркшейдеров;
- дорожные, строительные работы, археологические раскопки и прочее.
Прибор позволяет наносить точки, дуги и линии для планирования участков и позиций, а также оценивать ортогональные и полярные значения положения. Тахеометр помогает измерять и приближать координаты многоуровневых объектов, а также труднодоступных объектов. С его помощью можно строить прямые и обратные графики, измерять расстояния со смещениями и выполнять тригонометрические изостаты.
Что измеряют?
С помощью тахеометра можно выполнять следующие измерения:
- вертикальные и горизонтальные углы;
- длины, промежутки и расстояния разноплановых объектов на местности;
- превышения разной степени точности указанных выше параметров.
Справка! Тахеометр используется для регистрации позиционных отклонений и оценки положения объекта и его элементов на местности по отношению к положению других элементов. При этом четко определяются уклоны, расстояния и усадка. Полученные значения координат точек на местности служат основой для создания чертежей с графическим описанием местности. В области топографической информации прибор упрощает и ускоряет геодезические работы.
История создания
До появления прибора топографические измерения выполнялись с помощью теодолитов, рулеток, нивелиров и других инструментов, а вычисления записывались в специальные журналы и редактировались вручную. По этой причине невозможно было избежать возникновения и накопления ошибок. Другим недостатком было время, необходимое для проведения измерений.
В настоящее время процесс измерений многократно ускорился, поскольку большую часть работы берет на себя специальное программное обеспечение (например, Geomix GIS). Тем не менее, это относительно недавнее дополнение к современной топографии.
В 1970-х годах начали производиться приборы, которые лишь смутно напоминали современные тахеометры. Основным препятствием была невозможность совмещения теодолита с осветительным и измерительным прибором, так как последний был очень большим. Однако по мере того, как прибор становился все компактнее, эта проблема была благополучно решена.
Уже в 1980-х годах компанией Geodimetr в Швеции был построен первый электронный тахеометр AGA-136. Это была инновация в геодезической технологии. Вскоре на рынке появились приборы из Японии (Sokkia, Topcon, Nikon), Швейцарии (Leica) и других стран.
Как работает
Работа с этим прибором основана на двух основных методах, что обусловлено его конструктивными особенностями:
- Фазовый. Расстояние вычисляется посредством определения разности между фазами излучаемого и отражаемого светового луча.
- Импульсный. Используется в самых современных инструментах, предназначенных для проведения измерений крайне высокой точности. Определяется расстояние по времени, через которое лазерный луч достигает отражателя и возвращается.
Функционирование прибора определяется также диапазоном вычисления расстояния. В зависимости от диапазона тахеометры можно разделить на следующие два типа:
Создавайте будущее вместе с нами
Присоединяйтесь к нашей команде: мы создаем финтех-услуги для 28 миллионов клиентов и опережаем рынок на 5 лет. Мы ориентируемся на результат и делаем больше, чем от нас ожидают.
— Светоотражающие (5k или более),
— Безотражательный (может измерять до 1,5 км на любой высоте, но дальность также зависит от отражения поверхности).
Основным преимуществом тахеометра является то, что он может проводить измерения даже при наличии препятствий, таких как листва. Это также означает, что измерения можно проводить не только при нормальном освещении, но и при плохом или очень ярком.
Многие производители сегодня полагаются на устройства со встроенной системой GPS, чтобы иметь возможность быстро находить объекты на основе их местоположения.
Разновидности тахеометров
Классификация этих устройств достаточно обширна и подразделяется по характеристикам, функциональности и принципу работы. Исходя из принципа действия, принято выделять следующие устройства:
- Оптические (монограмные) – по своей сути являются сложными теодолитами со специальным номограммным кипрегелем.
- Электронные – цифровые приборы с установленным ПО. Может хранить данные замеров и вычислений во внутренней памяти. Сочетает в себе теодолит и светодальномер.
- Автоматизированные – используются для выполнения сложных инженерных работ, поскольку позволяют произвести максимально точные измерения за короткий период времени. На сегодняшний день наиболее востребованные и дорогие.
Исходя из конструкции, принято различать:
— модульные (отдельно сконструированные элементы теодолита, светодальномера, дальномера и т.д.)
— интегральные (все элементы прибора объединены в единый механизм)
— монолитные (шкальный прибор монолитно установлен на опоре).
В зависимости от области применения тахеометры делятся на:
— строительные (сопровождение геодезических работ),
— технические (простые работы),
— технические (геодезические работы и другие сложные задачи, требующие высокой точности).
Что может «быстромер»
«Тахеос» в переводе с древнегреческого означает «быстрый». Действительно, основное назначение тахеометра — быстрое и точное измерение на местности. Тахеометр определяет расстояние до объекта с помощью светового луча или лазера. Это может быть сделано либо с помощью специального отражателя (например, геодезической палки), либо с помощью самого объекта. В этом случае измеряемое расстояние может достигать 5 км в отражательном режиме и 1,5 км в безотражательном. Оптика современных тахеометров оснащена мощным 25-35-кратным зумом.
Тахеометр может захватить любой план местности, высоту или особенности рельефа, чтобы свести к минимуму неточности. В зависимости от конфигурации, его можно использовать для создания плана высот, захвата осей зданий, наблюдения за деформациями или смещениями важных физических характеристик и свойств, а также для вычисления площадей.
Сфера применения тахеометров не ограничивается строительством. Они также используются в геодезии, топографии, горном деле и землеустройстве. Существуют различные типы тахеометров для разных областей применения.
Уральская точность
В рамках Ростеха Уральский оптико-механический завод (УОМЗ) имени Яламова в Екатеринбурге производит высококачественные геодезические приборы. Завод входит в состав холдинга «Швабе» и производит геодезические приборы с 1956 года. Он выпускает нивелиры, теодолиты, тахеометрические приборы и многочисленные аксессуары для работы с ними. Оборудование УОМЗ признано не только в России — компания поставляет свою продукцию в 75 стран мира.
Фото: УОМЗ
Линейка уральских тахеометров включает семь моделей, которые отличаются набором функций и приложений. С помощью приложений все оборудование позволяет решать сложные геодезические и инженерные задачи в полевых условиях.
В 2020 году уральское подразделение Ростеха представило арктическую версию тахеометров. Новая версия может работать при температуре д о-40 °C. Время работы без подзарядки было увеличено до 20 часов. Это стало возможным благодаря подогреву радиоэлементов и другим техническим решениям. Обновленные приборы востребованы для исследований в полярном регионе, где они могут заменить зарубежные устройства. Российских аналогов полярным тахеометрам УОМЗ нет, а импортные приборы могут успешно конкурировать по цене.
События, связанные с этим
Вот как это работает. Инкубатор для новорожденных
Танкеры в небе: история и развитие танкеров
Классификация
Спидометры классифицируются по многим признакам: Характеристики, функциональность и правила эксплуатации. Например, прибор можно классифицировать по принципу работы:
- Оптическим , представляя собой сложный теодолит с номограммным кипрегелем.
- Электронным , оснащенным собственным программным обеспечением. При этом имеется функция хранения данных проведенных измерений и вычислений в памяти устройства. По сути, представляет собой сочетание теодолита и светодальномера.
- Автоматизированным , способным выполнять сложные инженерные работы в связи с возможностью проведения максимально точных измерений в течение короткого периода времени. Такие устройства сейчас пользуются наибольшим спросом и имеют самую высокую стоимость.
Рассматривая конструкцию тахеометров, можно выделить различные приборы:
- модульные, которые представляют из себя конструкцию из отдельных элементов теодолита, светодальномера и других подобных устройств);
- интегрированные, представляющие собой единый механизм из всех включенных в него составляющих;
- неповторительные, в которых на подставке монолитно закрепляется лимб.
Исходя из области применения, тахеометры могут быть:
- строительными, использующимися в геодезическом сопровождении работ;
- техническими, служащими для решения элементарных задач;
- инженерными, предназначенными для проведения исполнительных съемок и других сложных работ, в которых необходима высокая точность.
Рабочая панель включает в себя дисплей, функциональную клавиатуру и цифровую клавиатуру и служит для управления и организации рабочего процесса. Эти устройства обеспечивают ввод, обработку, запись и хранение данных в памяти, отображение результатов и дистанционное управление всеми операциями. Выбор режима работы также осуществляется с помощью панели управления. Современные тахеометры поддерживают функции конфигурации, меню, быстрой настройки, измерений и памяти.
Преимущества и недостатки
Сегодня каждая геодезическая компания использует тахеометры в своей работе. Преимущества приборов заключаются в следующем:
- возможности проведения замеров в сложных условиях (наличие веток, листвы, плохая освещенность или, наоборот, слишком яркий солнечный свет);
- возможности автоматизации процессов, связанных с измерением и обработкой данных;
- допустимости расположения прибора в любом месте, из которого удобно проводить нужные мероприятия;
- возможности сокращения и исключения многих промежуточных операций;
- легкости передачи информации с устройства на компьютер для ускорения и упрощения разработки электронного топографического плана.
Самым большим недостатком устройства является его высокая стоимость. Кроме того, для работы с прибором требуется определенный уровень знаний и навыков. Сложнее проводить измерения в заросших местах с густой растительностью. Существуют также проблемы при работе в пыли, тумане или при слишком ярком солнечном свете.
Критерии выбора
Самое главное при выборе прибора — сначала оценить объем предстоящей работы. Набор функций тахеометров сильно варьируется, и тратить слишком много денег на функции, которые не нужны, по меньшей мере, неразумно.
Один из важнейших показателей, который необходимо проанализировать, — пыле- и влагозащищенность. Выбор того или иного прибора зависит от условий эксплуатации. Например, если вы работаете на строительной площадке, где уровень пыли и влажности очень высок, вам следует выбирать оборудование с максимальным рейтингом IP66. В этом случае первое число обозначает степень защиты от пыли, а второе — степень защиты от влаги. 6 — это максимальная степень защиты.
Обязательно стоит обратить внимание на внутреннюю память устройства. Теперь в памяти можно сохранить последние 10 000 измерений. Эта функция очень важна при съемке в отдаленных или труднодоступных районах. Для исследований в городских условиях эта функция менее важна, поскольку данные можно в любой момент перенести на компьютер.
Важным критерием при выборе камеры должно быть наличие официального дилера марки производителя. Это позволяет получить оперативное обслуживание, консультации по возникающим вопросам, обучающие семинары и информацию о новых моделях и технологиях. Не менее важным для пользователя является регистрация устройства в едином государственном реестре. Эта, казалось бы, незначительная деталь дает возможность использовать прибор для любых измерений, в том числе для подготовки масштабных проектов.
В современном мире все развивается. И в первую очередь — технические устройства. Да, конечно, их цена достаточно высока. Но скорость, гибкость и простота использования позволяют быстро окупить затраты на покупку прибора.
