Электронные приборы тахеометры


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:

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:

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:

По точности вычислений:

По заложенному методу разбивочных работ:

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

echome.ru

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.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Оглавление:

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:

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:

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:

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

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

instrument.guru

echome.ru

Тахеометр стал измерительным инструментом, практически перевернувшим устоявшийся геодезический мир. Благодаря изобретению компактного и малозатратного по энергетическим показателям полупроводникового лазера, стала возможным конструктивная интеграция в одном небольшом корпусе теодолита и дальномера. Технологические достижения науки и техники подарили специалистам геодезического профиля удобный и точный прибор.

Основным отличием геодезического тахеометра от теодолита является наличие светового дальномера, позволяющего проводить топологическую съемку с полной картиной рельефа и измерения не только углов в горизонтальной и вертикальной плоскости, но и замеров расстояний без использования дополнительного оборудования. Новая эра в геодезии получила толчок для стремительного развития и дальнейшего совершенствования.

Использование этого универсального инструмента позволяет:

Классификация геодезических тахеометров

Все выпускаемые виды геодезических тахеометров общепринято подразделять на несколько основных групп исходя из их сферы использования:

По принципу работы можно выделить номограммные, электронные (или цифровые) и наиболее эффективные в эксплуатации роботизированные тахеометры, не устанавливаемые на штатив и не требующие присутствия помощника.

Существует также классификация по типу используемого в конструкции дальномера для измерения линейных расстояний: отражательные, обеспечивающие более высокую точность, и более простые в использовании неотражательные, не требующие дополнительного персонала, кроме оператора.

Принцип работы

Ключевым элементом геодезического электронного тахеометра является лазерный дальномер, служащий для регистрации линейных расстояний и превышений в автоматическом режиме.

Основой работы инструмента является методика определения линейных расстояний путем измерения фаз излучаемого и отраженного светового луча. При использовании импульсной технологии регистрируется и обрабатывается время прохождения лазерного луча до отражателя в прямом и обратном направлении.

Работа с геодезическим тахеометром благодаря компьютеризации бывших ранее рутинных измерений и электронной составляющей конструкции стала незаменимой составляющей геодезических процессов.

Программное обеспечение позволяет фиксировать замеры полярных и прямоугольных координат площади участка, производить основные виды необходимых для геодезических работ расчетов, просчитывать точную картину будущего проекта, выполнять контроль и анализ замеров. Это имеет преимущество перед прежним использованием сложных тахеометрических таблиц и бумажного варианта журнала тахеометрической съёмки.

В современных моделях реализовано подключение к компьютеру для передачи данных в различных форматах: COM или USB-разъём, Wi-Fi, Bluetooth и т.д.

Основные функции

Геодезический тахеометр очень разноплановый инструмент, без которого невозможно обойтись при серьезных геодезических исследованиях. Его использование, помимо уже описанных измерений расстояний и углов, позволяет проводить наблюдение и расчеты недоступных или труднодоступных для прямых измерений параметров объектов.

Новинки в семействе тахеометров умеют запоминать координаты многих сотен точек. Приборы, оснащенные обычным GPS-навигатором с функцией Bluetooth или приемником геодезического класса GNSS, могут точно «привязывать» полученные координаты в их географическому местоположению, что важно и удобного для быстрого составления плана местности.

К новым возможностям современных инструментов относятся:

Работать с подобным не только сложным, но и дорогостоящим оборудованием должен весьма опытный, квалифицированный специалист, что следует учитывать при выборе того или иного типа прибора.

Основы работы

  1. Необходимо установить прибор на ровную поверхность или закрепить его на трехопорном штативе, выровняв по уровню.
  2. Устранить все посторонние предметы, могущие встретиться на пути луча и исказить полученные замеры расстояния.
  3. При недостаточных навыках работы с подобными устройствами в полевых условиях рекомендуется пригласить специалиста-геолога с достаточной квалификацией и профессиональными навыками для корректного снятия и анализа показаний.

Многофункциональность геодезических тахеометров делает их самыми востребованными и незаменимыми приборами в землеустроительных, строительных и геодезических работах.

Стоимость данного типа геодезических измерительных устройств зависит от точности, функционала, методов работы и ряда эксплуатационных характеристик и варьируется от 160000 до 800000 рублей и выше для сверхточных и сложных автоматизированных профессиональных инструментов.

Видео-презентация новых видов приборов

echome.ru

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:

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:

По принципу работы принято за основу следующее деление тахеометров на:

Конструктивное исполнение подразделяет все семейство тахеометров на:

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

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:

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:

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

echome.ru


Смотрите также