TACHIMETRY

TACHIMETRY OPTYCZNE

dalmierze optyczne m.in.:

- kreskowe,

- dwuobrazowe,

- jednoobrazowe.

Redta 002

Reduktions-Tachymeter

Redukcyjny tachimetr dwuobrazowy

Redta 002

Reduktions-Tachymeter

Łata noniuszowa

Pomiar odległości od 3 m do 170 m,
dokładność nawet 2 cm.

BRT 006

Basis-Reduktions-Tachymeter

Redukcyjny tachimetr dwuobrazowy z bazą wbudowaną w instrument.

Zasada pomiaru odległości w oparciu o stały kąt paralaktyczny i zmienną bazę.

BRT 006

Basis-Reduktions-Tachymeter

CELOWANIE

BRT 006

Basis-Reduktions-Tachymeter

Zakres pomiaru odległości od 2 m do 60 m.
Poprzez wykorzystanie tarczy celowniczej
zwiększany do a*200 (a - rozstaw kresek) –
do 90 m,


a z wykorzystaniem łaty pomocniczej do
240 m.



Dokładność pomiaru odległości

(błąd względny):

dla 60 m to 0,04 m.

1500

1

D

ΔD



DAHLTA

Redukcyjny tachimetr diagramowy, jedoobrazowy












Posiada dodatkowy, pionowo umieszczony, krąg szklany –

krąg diagramowy

, na

którym naniesione są krzywe (w zależności od modelu, typu, okresu produkcji) :

- krzywa zerowa,

- krzywe odległości o stałej mnożenia 100 i 200,

- krzywe przewyższeń o stałych mnożenia: +10, -10, +20, -20,

+50, -50, +100, -100.

Obraz diagramu

(naniesionych krzywych)

przerzutowany jest w pole widzenia lunety
– tworzy się w płaszczyźnie płytki
ogniskowej –

widoczny tylko w I położeniu

lunety

.

DAHLTA

0

100

200

Łaty tachimetryczna 4 m z zerem umieszczonym na wysokości 1,40 m od stopki
(oznaczonym wskaźnikami), kreski podziału łaty co 1 cm - w postaci klinów
zwężających się ku środkowi łaty.

Dahlta 010 z automatycznym kompensatorem:
- dokładności pomiaru odległości od 10 cm do 20 cm na 100 m,
- przewyższeń od 3 cm do 15 cm -
zależne m.in. od wykorzystanej
stałej mnożenia.

W polu widzenia lunety (w zależności od
modelu, typu, okresu produkcji) :

- krzywa zerowa,
- krzywe odległości o stałej mnożenia
100 i 200,
- krzywe przewyższeń o stałych
mnożenia:
+10, -10, +20, -20, +50, -50, +100, -100.

DAHLTA 010B

DAHLTA 020

TACHIMETR ELEKTRONICZNY (TOTAL STATION)

połączenie teodolitu optycznego lub elektronicznego, umożliwiające wyznaczanie
kątów poziomych i pionowych oraz dalmierza elektromagnetycznego realizującego
na drodze elektronicznej pomiar odległości.

Podstawowe funkcjonalne moduły tachimetru:

- luneta wraz z optyką,

- źródło zasilania — bateria,

- urządzenie kątomiercze,

- dalmierz elektrooptyczny,

- mikrokomputer,

- klawiatura numeryczna lub alfanumeryczna,

- wyświetlacz ciekłokrystaliczny pełniący funkcję monitora,

- ewentualnie zewnętrzny rejestrator,

- port do transmisji danych - do połączenia instrumentu z
komputerem lub karta pamięci.

Wcześniejszym i tańszym (lecz mniej wygodnym w użyciu) rozwiązaniem jest tzw.

modularny tachimetr elektroniczny

składający się z teodolitu i nasadki

dalmierczej nakładanej na lunetę - do niektórych można również dołączyć
zewnętrzną klawiaturę lub rejestrator.

Tachimetr modularny - teodolit optyczny lub elektroniczny

plus nasadka dalmiercza.

Tachimetr zintegrowany - jednolity system pomiarowy.

Koniecznym wyposażeniem tachimetru jest

reflektor zwrotny (pryzmat)

z tarczą -

sygnał celowniczy umieszczony na tyczce lub statywie.

Możliwy również jest też pomiar na

sygnały z folii odblaskowej

lub

pomiar bez

reflektora

.

Najbardziej znani (obecnie)

producenci tachimetrów

elektronicznych:

Leica, Nikon, Pentax, Sokkia,

Topcon, Trimble.

Ważniejsze parametry tachimetrów elektronicznych:

1.

błąd pomiaru kąta,

2.

błąd standardowy pomiaru odległości,

3.

powiększenie lunety,

4.

kompensator jedno- lub dwu- osiowy,

5.

zasięg pomiaru na1 lustro,

6.

pamięć wewnętrzna w MB/GB lub ilości pikiet,

7.

żywotność baterii w liczbie pomierzonych pikiet lub godzinach pracy,

8. waga instrumentu, wodo- i pyło- szczelność.

Działanie

dalmierza elektromagnetycznego

opiera się na pośrednim

wyznaczeniu czasu



podczas, którego sygnał pomiarowy przenoszony jest za

pomocą

fali

elektromagnetycznej

przebywa

mierzoną

odległość

2D

- w kierunku tam i z powrotem.

Dalmierze fazowe

- nadajnik wysyła ciągłą, zmodulowaną sinusoidalnie

falę elektromagnetyczną, zaś pomiar czasu



odbywa się w sposób pośredni na

zasadzie wyznaczenia przesunięcia fazowego, czyli różnicy faz emitowanej

z nadajnika i fazy fali powracającej do odbiornika po jej odbiciu przez reflektor

zwrotny.

Dalmierze impulsowe (laserowe)

- nadajnik wysyła impuls

w kierunku obiektu, pomiarowi podlega czas od momentu wysłania impulsu do

jego powrotu. Na podstawie tego czasu obliczana jest odległość od obiektu

Istnieje możliwość pomiaru odległości w kilku trybach różniących
się dokładnością i szybkością pomiaru zwykle są to:

1. dokładny, precyzyjny,
2. standardowy, zwykły,
3. śledzący (ciągły), szybki – tracking.




Dokładność pomiaru kątów w teodolitach i tachimetrach elektronicznych
określana jest poprzez odchylenie standardowe wyrażone w sekundach lub
decymiligradach,

dokładność pomiaru odległości - dwuczłonowo m

s

= a + b*D,

a - błąd stały wyrażony w mm,
b*D - wyrażony w ppm (parts per milion - w tym przypadku w mm/km)
proporcjonalny do mierzonej odległości, D w km.

Rezultat pomiaru wyświetlany

jest w postaci

szablonu wyświetlania

,

tj. w postaci

zespołów odczytów

obejmujących wartości pomierzone: kąty

pionowe i poziome, odległości skośne, lub też obliczone na podstawie wartości

zmierzonych: odległości zredukowane, przewyższenia lub współrzędne.

Przykładowe szablony wyświetlania zawierają:

Szablon

może być zmieniany (w niektórych przypadkach dowolnie

konfigurowany).

V

HP

SD

VH

HP

HD

X

Y

Z

Standardowe programy zainstalowane w mikrokomputerach

tachimetrów to

:

pomiar mimośrodowy (ekscentry), wyznaczanie współrzędnych stanowisk

swobodnych, obliczanie czołówek pomiędzy punktami, obliczanie pól wieloboków,

określanie wysokości punktów niedostępnych, tyczenie punktów i osi obiektów.

Niektóre modele tachimetrów umożliwiają realizację programów napisanych

przez użytkownika.

Literatura

Jagielski A., Geodezja 2, Wyd.2 GEODPIS, Kraków 2007.

Leśniok H., Wykłady z Geodezji I, tom I, PWN, Warszawa 1979.

Płatek A., Geodezyjne dalmierze elektromagnetyczne i tachymetry elektroniczne, cz. l i 2, PPWK, Warszawa-

Wrocław, 1991.

Szymoński J., Instrumentoznawstwo geodezyjne, cz. 3, PPWK, Warszawa 1972.

Tatarczyk J., Wybrane zagadnienia z instrumentoznawstwa geodezyjnego, Wyd. AGH, Kraków 1994.

Wanic A., Instrumentoznawstwo geodezyjne i elementy technik pomiarowych, Wyd. UWM, Olsztyn 2007.

Wanic A., Instrumentoznawstwo geodezyjne, przewodnik do ćwiczeń część II, Wyd. ART. Olsztyn, Olsztyn 1997.
Ząbek J., Adamczewski Z., Kwiatkowski S., Ćwiczenia z geodezji I, część I, PWN, Warszawa 1977.

www.geod.agh.edu.pl/abwydzialu/galeria/67.html (dostęp dn. 10.11.2012)
www.adityac.en.ec21.com/offer_detail/Sell_TOPCON_GTS_226_6--9201608.html (dostęp dn. 10.11.2012)
www.zs4-sanok.pl/?c=mdTresc-cmPokaz-610 (dostęp dn. 10.11.2012)
www.c01d01-ts6cxu0wkc.impexgeosite.kangur.onyx.pl/wiadomosci_2009_09_22.html (dostęp dn. 11.11.2012)
www.infopomiar.pl/sklep/k235,geodezja-leica-sklep-pryzmaty.html (dostęp dn. 11.11.2012)
www.globaltools.pl/pl/p/Mini-pryzmat-lustro-na-tyczce-HD103/249 (dostęp dn. 11.11.2012)
www.mierzymy.pl/69,pryzmat-cst-berger-63-3023-z-uchwytem-i-tarcza-celownicza.html (dostęp dn. 11.11.2012)
www.geodz.com/deu/d/Tachymeter (dostęp dn. 11.11.2012)
www.bern.ch/stadtverwaltung/tvs/vma/hist_geraete/theodolit/ (dostęp dn. 11.11.2012)
www.icollector.com/Toys-Office-Antiques-Clocks-Old-Technology_as3761_p6 (dostęp dn. 11.11.2012)
www.picasaweb.google.com/MapTack/CarlZeissGallery (dostęp dn. 11.11.2012)
www.michael-popp.de/czj-dahlta020.htm (dostęp dn. 11.11.2012)
www.vermessungsseiten.de/instrumente/dahlta010beng1.html (dostęp dn. 12.11.2012)
www.archiwumallegro.pl/przyrzady-pomiarowe-4900/71,1 (dostęp dn. 12.11.2012)
www.gpprague.cz/pl/instrumenty_uzywane.html (dostęp dn. 12.11.2012) www.lazerdist.ru/index.php?productID=1598
(dostęp dn. 13.11.2012) www.tpi.com.pl/sokkia-net (dostęp dn. 13.11.2012)

Podstawowe parametry

fali harmonicznej

Podstawowe parametry fali harmonicznej

- graficzne

i opisowe przedstawienie podstawowych

parametrów i własności

fali harmonicznej.

W

większości przyrządów geodezyjnych takich jak dalmierze, teodolity

elektroniczne, odbiorniki GPS stosuje

się jako

wzorzec pomiarowy

:

s

inusoidalną falę elektromagnetyczną

.

T – okres, czas jednego pełnego obiegu wektora A,

ω – prędkość (częstotliwość) kołowa, zwykle podawana w [rad/s],
f – częstotliwość, zwykle podawana w jednostkach [Hz]; f = 1 / T,
A – wektor wirujący wokół okręgu – podobny wektor tworzy ramka

obracająca się w polu magnetycznym między biegunami N i S, co
powoduje wytworzenie

prądu przemiennego,

φ

– kąt fazowy lub faza.

Podstawowe
parametry
i

zależności

opisujące –
parametry:

Zależności łączące powyższe parametry:









T

2

]

[

2

s

rad

T







]

[

2

s

rad

f









]

[

1

]

[

Hz

s

rad

T

f





i

ti

t









i

ti

t

f











2

Prędkość fal elektromagnetycznych w próżni równa się prędkości światła

- c - .

Prędkość światła jest równa c = 299792458



1,2 [m/s]

Natomiast w innym

ośrodku (np. powietrzu) prędkość:

(dla fali elektromagnetycznej lub

prądu elektrycznego)

, gdzie:

n

-

współczynnik załamania lub gęstości.

Współczynnik ten nie jest stały i zależy od temperatury, ciśnienia
i

prężności pary wodnej.

Długość fali



obliczamy ze wzorów:

n

c





f

T

n

c

T





















2



f













2

Wynika z tego,

że im mniejsza

częstotliwość tym dłuższa fala. Im

krótsza fala tym mniejszy jest jej

zasięg.

Fale

dłuższe trafiając na przeszkodę

mogą się na niej uginać a trafiając na

teren

mogą się od niego odbijać. Jest

to szkodliwe, dlatego w geodezji

stosujemy fale mikrofalowe a nie fale

radiowe. Im

większa częstotliwość tym

bardziej fale

mogą rozchodzić się

prostoliniowo.

f

T

n

c

T





















2



f













2

Zakres fal optycznych wykorzystywany jest w geodezyjnych dalmierzach

elektronicznych (elektrooptycznych). Stosujemy je,

ponieważ fale te

rozchodzą się prostoliniowo (światło rozchodzi się po linii prostej).

Gdy

natrafią na przeszkodę to zostaną zatrzymane, a nie załamane.

Literatura

Holejko

K., Precyzyjne elektroniczne pomiary odległości i kątów, WNT, Warszawa 1987.

Płatek A., Geodezyjne dalmierze elektromagnetyczne i tachymetry elektroniczne, część I, Geodezyjne
dalmierze elektromagnetyczne do pomiarów terenowych, PPWK, Warszawa – Wrocław 1991.

Płatek A., Elektroniczna technika pomiarowa w geodezji, Wyd. AGH, Kraków 1995.

Tatarczyk J., Elementy optyki instrumentalnej i fizjologicznej, Wyd. AGH, Kraków 1984.

Wanic A., Instrumentoznawstwo geodezyjne i elementy technik pomiarowych, Wyd. UWM, Olsztyn 2007.


www.zasoby1.open.agh.edu.pl/dydaktyka/automatyka/c_elektroniczna_techn_pomiarowa/w11.htm
(dostęp dn. 10.10.2010)

www.fizykon.org

(dostęp dn. 11.11.2012)