Электронный тахеометр: что это такое и для чего он нужен?

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Что такое тахеометр?

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:

  • наземная топографическая съёмка местности для разработки топологических карт;
  • геодезические и строительные разбивочные работы: вынос на местность взаимного расположения (координат) и превышений проектных решений;
  • определение прямоугольных и полярных позиционных величин;
  • измерение параметров объектов, к которым нет физического доступа;
  • если предусмотрено конструкцией, тахеометр может выполнять сопутствующие вычисления;
  • прочие топологические работы, задействованные при строительстве, археологических раскопках, обустройстве дорожного полотна.

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:

  • строительные, обеспечивающие геодезическое сопровождение съемки;
  • технические, содержащие базовый набор функций (установка станции, вынос точек) и решающие простейшие, рутинные задачи;
  • инженерные, обладающие исключительной достоверностью полученных данных и расширенным функционалом и применяемые в исполнительных съёмках и сложных разбивочных работах.

По принципу работы принято за основу следующее деление тахеометров на:

  • оптические (номограммные) – сложные оптические теодолиты, оборудованные специализированным номограммным кипрегелем;
  • электронные (цифровые) – устройство с внутренней памятью под запись и хранение результатов замеров и вычислений, в котором конструктивным образом объединены электронный теодолит и световой дальномер;
  • автоматизированные (роботизированные), дающие идеальное сочетание точности и эффективности замеров они применимы для мониторингов, сложных изыскательских и инженерных задач.

Конструктивное исполнение подразделяет все семейство тахеометров на:

  • модульные, состоящие из отдельных оптического или электронного теодолита и светодальномера;
  • интегрированные, представляющие собой единый механизм из составляющих его зрительной трубы, панели управления и процессора;
  • неповторительные с плотно закреплённым на подставке лимбом.

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

  • отражательный (призменный) – до 5 км и более;
  • безотражательный, имеющий возможность производить замеры расстояний до произвольной плоскости в диапазоне до полутора километров. Использование этого режима обладает множеством нюансов, так как дальность измерений значительно зависит от отражающих свойств обрабатываемой поверхности. Для гладкого и светлого объекта дальность значительно превышает аналогичный показатель, выполненный для темного или рельефного.

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:

  • неподвижная часть – платформа прибора, представляющее собой трёхопорное устройство (треггер), оснащённый пузырьковыми двухплоскостными уровнями, круглым или электронным уровнем;
  • подвижная часть является совокупностью следующих компонентов:
  • алидада в форме колонки;
  • панель управления с монитором;
  • зрительная труба;
  • визир оптического отвеса;
  • аккумуляторная батарея;
  • зажимные микрометренные винты.

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:

  • дальности и достоверности производимых измерений расстояний;
  • дополнительного функционала, расширяющего фронт работ;
  • набором эксплуатационных форматов и параметров;
  • габаритных размеров и веса прибора и т.д.

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

Что такое тахеометр?

Активное развитее техники затронуло и геодезическое оборудование. Современные приборы позволяют выполнять те или иные виды работ быстро и с высокой точностью. Одним из незаменимых устройств в геодезии является тахеометр.

Что такое тахеометр

Тахеометр – это прибор, используемый для измерения вертикальных и горизонтальных углов, превышений и длин линий. Несмотря на компактный размер, он является инструментом, объединяющим в себе функции теодолита и светодальномера. Наличие микропроцессора с мощным программным обеспечением позволяет производить необходимые измерения и расчеты быстро и с минимальной погрешностью, а также запоминать и обрабатывать большой объем информации.

Одним из главных плюсов работы тахеометра является то, что измерения возможно провести, при наличии таких препятствий, как: ветки или листва, а также в условиях плохой видимости или, наоборот, яркой солнечной освещенности.

Тахеометр применяется для вычисления превышений, определения координат точек на местности, получения плана с изображением рельефа при топографической съемке, для выполнения обратной засечки и тригонометрического нивелирования и т.д.

Первые тахеометры

Первые приборы появились в 70-х гг. XX в. и напоминали современные тахеометры лишь отдаленно. Для измерений использовались полуэлектронные приборы, представляющие теодолит со светодальномером. После того как светодальномеры стали компактных размеров появилась возможность устанавливать их на теодолит, а позже начали выпускаться приборы в общем корпусе с возможностью введения значений углов.

Первый электронный тахеометр AGA-136 был выпущен в Швеции в 80-х гг. XX в. Это стало прорывом в геодезическом приборостроении. Электронная система отсчета углов заменила оптическую. Это позволило автоматизировать работу геодезистов. Полученные данные о значении углов и информация о длине линии поступали в цифровом виде в процессор и там же проводились все вычисления, а на индикатор выводились готовые величины. После Шведских тахеометров фирмы Geodimetr на рынке стали появляться приборы марок Sokkia, Topcon, Nikon, производимых в Японии, Leica в Швейцарии, и т.д.

Принцип работы

Принцип работы дальномера тахеометра зависит от конструктивных особенностей прибора, но его можно разделить на 2 основных метода измерений:

  • Фазовый метод: расстояния определяются за счет измерения разности фаз излученных и отраженных световых лучей.
  • Импульсный метод: расстояние измеряется по времени прохождения лазерного луча до отражателя и обратно. В новейших электронных тахеометрах расстояния измеряются как импульсным, так и фазовым методом.

На дальность измерений тахеометра влияют технические возможности дальномера прибора, погодные условия и режим работы устройства.

Режимы работы:

  • Отражательный – используется отражатель (призма), дальность измерений может достигать до 5 и более км.
  • Безотражательный – могут измеряться расстояния до любой поверхности в пределах 2,2 км

У современных тахеометров точность угловых измерений достигает 0,5 угловой секунды, расстояний – 0,8 мм.

Современные модели

На современном рынке геодезического оборудования представлены модели тахеометров различного ценового сегмента. Чем выше характеристики тахеометров по точности, мощности процессора и ПО, скорости обработки данных, тем выше их стоимость. Но, необходимо учитывать, что новейшее оборудование ускоряет работу геодезистов, благодаря высокой точности производимых измерений и возможности проводить автоматизированную работу одним оператором. Покупая оборудование проверенных производителей, можно быть уверенным, что оно прослужит долгие годы и окупит себя многократно.

Как выбрать тахеометр?

При любых работах где необходимо точное измерение на местности или идет строительство невозможно обойтись без тахеометра. Современное оборудование позволят решить большинство задач, поставленных перед геодезистами быстро и с высокой точностью. Выбирая тахеометр для стройки или топографических работ обращайтесь в проверенные компании. Инженеры компании “Геодезия и Строительство” ответят на интересующие Вас вопросы, помогут подобрать оборудование, а также, при необходимости, проведут обучение персонала по его использованию.

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.

Читайте также:  Как выбрать паяльник для полипропиленовых труб?

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:

  • электронный регистратор данных;
  • светодальномер;
  • теодолит;
  • вычислитель.

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:

  • самые простые и дешёвые приборы — это технические тахеометры, которые оснащаются только отражателем. Для работы требуется технический оператор тахеометра и реечник, который держит отражатель;
  • строительные тахеометры имеют несколько функций, в том числе и безотражательную съёмку, что значительно упрощает работы на местности с малой дистанцией и не требует дополнительных людей. Алидада в конструкции тахеометра отсутствует;
  • инженерные тахеометры относятся к высшему классу, так как снабжены большим количеством дополнительных функций. Фотокамера, построение трёхмерных моделей поверхности местности, сенсорный дисплей, мощный процессор, новое программное обеспечение, порты для USB, а также работа в режиме Wi-Fi и Bluetooth это лишь малая часть встроенных систем;

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:

  • круговые тахеометры имеют вертикальный круг алидады, цилиндрический уровень и нитяной дальномер;
  • номограммные устройства вычисляют горизонтальные положения дистанций и превышения по номограмме, которые различаются при наблюдении в трубе и в вертикальной рейке;
  • авторедукционные вычислители работают с горизонтальной рейкой двойного изображения и тем самым, получается, вывести превышения и горизонтальные положения;
  • внутрибазовые приборы, отличаются наличием встроенной базы, которая вычисляет горизонтальные положения, а с помощью вертикального угла удаётся вычислить превышения на местности;
  • дополнительные электронные приборы имеют только электрооптические тахеометры, которые способны производить автоматизированную съёмку.

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.

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.

Тахеометр. Виды и устройство. Работа и характеристики. Особенности

Тахеометр – это специализированный геодезический прибор, применяемый для сверхточного измерения расстояния, а также углов по вертикали и горизонтали. Он используется при выполнении геодезических изысканий, при разметке площадок под строительство, вынесении на местности точек координат и для решения прочих задач.

Что делает тахеометр
В зависимости от комплектации они могут применяться для выполнения:
  • Плана рельефа объекта съемки.
  • Выноса осей здания при его возведении.
  • Мониторинга деформации или смещения крупных объектов недвижимости и природных образований по контрольным точкам.
  • Подсчета площади.

Чем шире спектр задач, которые можно выполнить определенным тахеометром, тем выше его стоимость. Поэтому с целью удешевления в основном производятся узкоспециализированные приборы под конкретные задачи. Тахеометры являются строго профессиональным оборудованием, не используемым в частных любительских целях. Поэтому узкое профильное направление определенных моделей полностью обосновано. Организациями, занятыми земляными работами на местности, применяются одни устройства, строительными компаниями используются другие.

Виды тахеометров по принципу работы
Существует 3 группы тахеометров по способу ведения измерения. Они бывают:
  1. Оптические.
  2. Цифровые.
  3. Роботизированные.

Оптические – это полностью механические приборы с ручным управлением. По сути, они являются теодолитами со сложным монограммным кипрегелем.

Цифровой отличается наличием электронной составляющей. Она автоматически выполняет многие расчетные операции, сохраняет данные в собственной памяти. Это делает использование цифровой техники очень продуктивной.

Роботизированные приборы имеют электрический привод, поэтому настраиваются на цель без ручного наведения. Они очень эффективные и точные, но в связи с дороговизной применяются редко. При их использовании координаты точек получаются в разы быстрее, что важно при масштабных изысканиях.

Устройство цифрового тахеометра

Наиболее востребованными являются электронные тахеометры. В отличие от более простых устройств, они точнее и удобней. Если разбирать строение цифрового тахеометра по блокам, то можно выделить следующие его части:

  • Оптическая.
  • Механическая.
  • Электронная.

Оптическая часть отвечает за процесс съемки, механическая позволяет проводить наведения, а электронная собирает данные, проводит их расчет и выводит информацию на экран. Механическая часть устройства представлена трегером. Это платформа с пузырьковым уровнем, отвечающая за крепление составляющих и наведение оптики. Каждое устройство имеет систему автоматических компенсаторов. Они самостоятельно компенсируют отклонение положения устройства в пространстве.

Основные характеристики тахеометров
В связи со сложностью устройств, для определения их функционала применяется оценка по десяткам характеристик. Самыми важными среди них выступают:
  • Угловая и линейная точность.
  • Максимальная дальность выполнения измерения.
  • Объем памяти (у электронных и роботизированных устройств).
  • Допустимый температурный режим использования.
  • Количество и разнообразие модулей подключения.
  • Наличие GPS.
  • Время автономной работы.
  • Наличие возможности дистанционного управления.
Оценка угловой и линейной точности устройства

Угловая точность – это уровень погрешности при измерении углового значения. К устройствам премиум класса относятся приборы с угловой точностью в пределах 0,5-1 сек. Зачастую это излишне высокий показатель, переплата за который является необоснованной. При выполнении строительства обычно выбирают тахеометр, дающий погрешность в пределах 2-3 сек. Самыми продаваемыми, в связи с доступностью, выступают приборы с уровнем точности 5 сек.

Читайте также:  Угловая шлифмашина Makita 9565CVR 1400 Вт 125 мм

Погрешность до 5 сек по факту дает на местности отклонение на 1-2 мм на 1 км в обе стороны. Тахеометр с отклонением 5-9 сек имеет погрешность 2-3 мм на 1 км.

Указанный в техническом описании к прибору уровень погрешности зачастую на практике достигается крайне редко. Дело в том, что тестирование приборов проводится в идеальных условиях, которые на улице сложно воссоздать. На величину погрешности может повлиять температура, влажность, атмосферное давление. Поэтому нужно выбирать устройство с запасом точности.

Уровень дальности измерения

Определяющей характеристикой любого тахеометра выступает дальность измерения, на которую тот способен. Это значение зависит от применяемого в конструкции дальномера. Они могут быть безотражательными, что делает работу по измерению максимально простой, или требовать применение призм. Последние устанавливаются в дальней точке, относительно которой проводятся замеры, и устройство на них фокусируется. При работе в сложных условиях установка призм может быть невозможной, к примеру, на скалистой местности.

Дальность измерений исчисляется метрами. Ее уровень в технических характеристиках прибора обычно выше реального. Если тахеометр работает по безотражательному методу, то его функциональность во многом зависит от типа поверхности, на которой выполняется фокусировка. Максимальная дальность без использования призм возможна при прицеливании на гладкий светлый объект. На темной рельефной поверхности дальность замеров сокращается.

Тахеометр с дальностью измерения до 500 м может использоваться при археологических исследованиях, в строительстве, разбивки местности в городской черте и пригороде. Приборы способные делать замеры свыше 500 м самые универсальные. Помимо стандартных задач, они подходят для выполнения топографической съемки. Приборы для картографии совместно с призмой могут проводить замеры на дистанцию до 5000-7000 м. Также они применяются при строительстве трасс.

Объем памяти

Тахеометры способны сохранять результаты своих замеров в собственной памяти. Это исключает необходимость в применении внешних носителей данных, и периодически копировать замеры на компьютер. Такой уровень памяти считается оптимальным и зависит от частоты применения оборудования. В среднем приборы запоминают 10-60 тыс. строк. При этом многие из них поддерживают функцию установки карты SD. В отличие от обычного USB накопителя, такая карта не выпирает из корпуса, поэтому не может зацепиться при переноске тахеометра и выпасть, тем самым вызвав безвозвратную потерю данных.

Допустимые температурные условия работы

Тахеометр может применяться в широком температурном диапазоне. Прибор используется как в условиях мягкого климата, так и в северных широтах. Важно, чтобы устройство могло функционально переносить те температуры, в которых им пользуются. К примеру, обычные тахеометры рассчитаны на холод до -20°С. При их использовании на севере в -50°С, приборы отключаются. В первую очередь страдает источник питания. Аккумулятор неадаптированных к сильному морозу тахеометров быстро разряжается, он может испортиться. Многие производители делают приборы с подогревом экрана и клавиатуры, поэтому те перемерзают.

Виды интерфейса

Удобство работы с тахеометром во многом зависит от наличиствуемого у него интерфейса. Обычно на корпусе имеются разъемы для подключения кабеля USB и WLAN. Кроме этого нормой является поддержка беспроводной связи Bluetooth и WiFi.

Данные разъемы необходимы для передачи данных или подключения тахеометра к геодезическому приемнику. Поддержка Bluetooth исключает необходимость использования проводов, что очень удобно и ускоряет установку прибора на точках.

Тахеометр более высокого ценового сегмента имеет встроенный GPS модуль. Он позволяет передавать координаты по спутниковой связи на любое расстояние. Важно, чтобы прибор поддерживал конкретную спутниковую систему, имеющую лучшее покрытие в регионе, где обычно выполняется работа. В противном случае передача данных будет невозможна в определенное время суток, когда нужный спутник располагается к поверхности Земли под острым углом. В это время толща атмосферы препятствует движению сигнала. Он сможет проникать, когда спутник окажется сверху.

Меню панели управления
Панель управления цифровых тахеометров представлена в виде сенсорного или обычного дисплея с кнопками. Она позволяет регулировать все рабочие процессы устройства:
  • Ввод данных.
  • Обработка информации.
  • Запись во внутренней памяти.
  • Переключение между режимами.
Стандартная панель управления имеет набор кнопок:
  • Включения и отключения.
  • Буквенно-цифровая клавиатура.
  • Стрелки вверх, вниз, влево, вправо.
  • F1,F2,F3,F4 – клавиши изменения режимов.

На самом дисплее отображаются строчки горизонтальных и вертикальных углов. Также на экране имеется строка горизонтальных проложений, постоянный коэффициент призмы.

Приобретение подержанного тахеометра

Тахеометр достаточно дорогой прибор, поэтому с целью экономии его можно приобрести с рук. Подержанные устройства могут иметь ряд неисправностей, делающих невозможным их применение. При покупке б/у устройства важно наличие на него документов. На рынке можно встретить краденые приборы, находящиеся в розыске.

При осмотре тахеометра следует в первую очередь обратить внимание на его целостность. На нем не должно быть внешних повреждений в виде вмятин, потертостей, глубоких царапин. Винты должны быть с целой резьбой, вращаться плавно, что важно для точной регулировки.

При осмотре оптики важно, чтобы изображение было одинаково ярким по всему полю. Не должно быть царапин и пятен. Стоит также проверить непосредственную работу, хотя бы по тем функциям, которые обычно используются чаще всего.

Электронный тахеометр — в вопросах геодезии без него никак не обойтись

В этой статье: определение тахеометра; история и принцип работы; типы электронных тахеометров; преимущества перед прочими геодезическими приборами; крупнейшие производители тахеометров.

При производстве любых строительных или изыскательных работ требуется точное вычисление перепадов ландшафта на данном участке, причем иной раз его площадь составляет тысячи квадратных метров. Традиционные геодезические приборы — теодолит, дальномер, нивелир и рулетка тут не подойдут, иначе измерения займут недели, никак не меньше. А сроки сегодня стали важным моментом — заказчики отдадут предпочтение тем исполнителям, кто выполнит работы как можно быстрее и у подрядчиков все больше и больше поводов оснастить своих специалистов современным строительным оборудованием… В наш век развитой компьютерной технологии исчезла потребность в физических вычислениях и чертежах — все делает компьютер с соответствующим ПО. Произвести же съемку участка в кратчайшие сроки и с максимально точными результатами поможет универсальный геодезический прибор — электронный тахеометр.

Что такое тахеометр?

Тахеометр — геодезический прибор, позволяющий быстро и с высокой точностью получить съемку заданного участка «в плане» с полной картиной рельефа. В конструкцию этого прибора входят светодальномер, теодолит, вычислитель и электронный регистратор данных — при своих внешне компактных размерах тахеометр совмещает в себе функции нескольких геодезических приборов сразу. Измерения вертикальных и горизонтальных дистанций, площадей на удалении 5 000 м с погрешностью всего в 1 см, углов с точностью от 2˝ до 20˝ (в зависимости от типа и класса по ГОСТ Р 51774-2001), автоматическое сохранение полученных данных по нескольким тысячам точек на измеряемой площади, прием и передача данных по GPRS на удаленный компьютер — этим возможности электронного тахеометра не исчерпываются.

История и принцип работы тахеометра

Первые геодезические приборы, отдаленно схожие с современными тахеометрами, были созданы 50 лет назад — в этих полумеханических и полуэлектронных приборах независимо устанавливались светодальномер и теодолит. Спустя некоторое время теодолит и светодальномер были объединены в одном корпусе, полученный в результате прибор оснастили особой панелью, позволяющей вводить значения углов. Первый полноценный тахеометр был создан в Швеции — в нем отсчет углов был заменен с оптического на электронный, благодаря чему была создана возможность автоматизировать геодезические работы. Таким образом, электронные тахеометры появились на рынке около 25 лет назад, их производят американские, японские и швейцарские компании.

Принцип работы электронного тахеометра основывается либо на фазовом методе, либо, в более современных моделях, на импульсном методе. Первый метод заключается в разности фаз между проецируемым и возвращенным лучами, второй — на времени, за которое лазерный луч проходит от тахеометра к отражателю и возвращается назад. Дистанция, на которой прибор способен работать в безотражательном режиме, зависит от окраса поверхности, на которую проецируется луч — светлые и гладкие поверхности увеличивают дистанцию работы тахеометра по сравнению с темными в несколько раз, однако она не превысит 1 000 — 1 200 м. Линейная дальность измерений в отражательном режиме — не менее 5 000 м.

Типы электронных тахеометров

Все производимые модели подразделяются на несколько типов по применению:

  • технические тахеометры. Электронные приборы этого типа наиболее дешевы, т.к. оборудуются лишь отражательным дальномером и требуют проведения геодезических измерений командой из двух сотрудников — оператора технического тахеометра и реечника;
  • строительные тахеометры. Оснащены безотражательным дальномером, т.е. способны вести как отражательную, так и безотражательную съемку. Алидада в конструкции строительных тахеометров отсутствует;
  • инженерные тахеометры. Предназначенные для выполнения широкого спектра задач, эти приборы оборудованы фотокамерой, применяемой для построения трехмерных моделей местности, цветным сенсорным дисплеем, современным процессором и удобным ПО, слотами и портами для USB и flash-карт. Современные модели инженерных тахеометров поддерживают ряд коммуникационных каналов — Wi-Fi, Bluetooth и т.д.

Кроме того, тахеометры подразделяются на модульные, состоящие из отдельных (независимых) элементов, и на интегрированные, в которых устройства объединены под одним корпусом в единый механизм. Последние типы — моторизованные и автоматизированные тахеометры. Первые из них оснащаются сервоприводом, позволяющим ведение съемки по множеству точек одновременно, вторые — сервоприводом и системами, способными распознать, захватить и отследить цели, по сути, это уже роботизированные геодезические комплексы. Приборы этой конструкции рассчитаны на выполнение измерений одним человеком, причем роботизированные тахеометры допускают произведение удаленной съемки, при этом точность результатов будет гарантировано высока.

По характеристикам съемки электронные тахеометры подразделяются на:

  • круговые, с нитяным дальномером и цилиндрическим уровнем на вертикальном круге алидады;
  • номограммные, вычисление превышений и горизонтальных проложений дистанций по номограмме, различаемой в трубе прибора при ведении наблюдения, а также по вертикальной рейке;
  • авторедукционные, превышения и горизонтальные проложения дистанций в которых определяются по горизонтальной рейке дальномером двойного изображения;
  • внутрибазные, база которых находится при тахеометре и предназначена для непосредственного вычисления горизонтального проложения, а измерения вертикальных углов позволяют вычислить превышения;
  • электрооптические, снабженные дополнительным электронным прибором, допускающим автоматизацию съемки.

Преимущества тахеометра

Если сравнить работу с теодолитом и тахеометром, то в первом случае требуется вести записи в журнал, во втором же — лишь вести абрис, а данные по дистанциям, углам и номерам пикетов прибор запишет и сохранит в памяти. При изменении местоположения этого геодезического прибора необходимо лишь задать новую станцию и первый пикет, после чего навести на отражатель и получить рассчитанные тахеометром измерения, нажав только одну кнопку.

Электронный тахеометр рассчитывает горизонтальные дистанции самостоятельно, в автоматическом режиме. На мониторе прибора демонстрируются либо наклонное расстояние, положении по горизонтали и превышения, либо наклонное расстояние и углы (горизонтальный и вертикальный) — отображение одного из двух вариантов данных управляется вручную оператором.

Тахеометр незаменим при проведении выноса в натуру — устанавливаете его в точке, чьи координаты известны, задаете координаты точки ориентирования либо вводите дирекционный угол для ориентирования. Затем выставляете точку для выноса, введя ее координаты — на мониторе прибора высвечивается угол поворота и дистанция, которую требуется отмерить в данном направлении. Разумеется, с помощью тахеометра можно производить измерения дистанции между точками и высоты объекта, замеры со смещением — этот прибор осуществляет все функции теодолита.

Читайте также:  Виды алмазных коронок по бетону и работа с ними

При выполнении геодезических работ в карьере будет удобна такая функция — получение собственных координат путем обратной засечки. При первой установке электронного тахеометра, используя отражательную пленку, вычисляются координаты нескольких объектов, расположенных на краях карьера. По окончании карьерных работ прибор устанавливается повторно и, воспользовавшись обратной засечкой, рассчитываются координаты точки установки, а также проводится съемка карьера. Соответствующее программное обеспечение на основании вычислений тахеометра поможет быстро получить картину выполненных работ в карьере — схемами по квадратам, с их общим описанием.

По своей конструкции электронный тахеометр предназначен для полевых работ. Пыль или грязь, дождь или снег, перепады температур — все это не повредит прибору. Среди моделей тахеометров у каждого производителя есть приборы, рассчитанные на работу в особенно жестких условиях — их низкотемпературный режим до минус 30°С. Впрочем, выбирать их стоит лишь в тех случаях, если действительно предполагается работа в северных районах или в неких специфических условиях.

Производители тахеометров

Наиболее известными мировыми производителями электронных тахеометров, представленных на нашем рынке, являются японская копания Sokkia Topcon с брэндами Sokkia и Topcon, швейцарская компания Leica Geosystems AG с брэндом Leica, шведская GeoMax (одноименный брэнд), американские Trimble Navigation с брэндами Nikon и Trimble, а также Spectra Precision (одноименный брэнд).

Компания Sokkia Topcon известна своей продукцией в области строительства и геодезии на протяжении 100 лет, произведенные на ее предприятиях приборы имеют традиционно высокую точность и японское качество.

Leica Geosystems, ранее известная своим брэндом Leica в фототехнике (фотоаппараты под этим брэндом по прежнему выпускаются), образована в 1990 году слиянием нескольких компаний и сориентирована на производство только геодезического оборудования. Оборудование этой марки широко применяется в геодезии — как в наземной, так и в спутниковой.

Швейцарский производитель оборудования в области геодезии и строительства, компания GeoMax, с момента своего образования в 90-х составляет успешную конкуренцию брэнду Leica на европейском рынке. Линейка продукции этой компании, а это геодезическое оборудование и его ПО, отличается исключительным качеством и точностью измерений.

Компания Trimble Navigation, расположенная в США, начала свое существование в 1978 году с производства навигационных технологий для морского судоходства. С развитием космического позиционирования, 25 лет назад, компания приступила к созданию GPS-навигаторов, а с 2003 года и после приобретения брэнда Nikon — широкого перечня геодезического оборудования.

Американский производитель геодезического оборудования Spectra Precision появился в 1997 году и был образован в результате слияния нескольких производителей геодезических приборов и технологий. Сегодня это крупнейшая марка геодезического оборудования, известная своими инновационными технологиями.

Среди марок электронных тахеометров перечисленных производителей есть из чего выбрать необходимое оборудование, будь это технический или роботизированный тахеометр. Все зависит от потребностей заказчика, условий работы, в которых предполагается задействовать тахеометр.

Что скрывается за ценой тахеометра?

Между нижним и верхним ценовыми сегментами тахеометров огромная дистанция, сотни тысяч рублей. Роботизированные геодезические приборы пугают своей сложностью и стоимостью, уверен, что каждый главный бухгалтер или хозяйственник, имеющие весьма слабые познания в геодезии, в штыки воспримет запрос на приобретение, скажем, тахеометра Sokkia NET1200 (средняя цена — 1 300 000 руб.). Если перевести все только в деньги, то для бухгалтерии будет милее в разы более дешевый Topcon GTS-105N (цена в среднем 170 000 руб.)! Есть ли смысл тратить миллионы на тахеометр-робот?

Если условно разделить все существующие модели тахеометров верхнего ценового сегмента на приборы, оснащенные сервомоторами, полуавтоматические (оснащены системой слежения) и автоматические (роботы, управляемые дистанционно) и рассматривать эффективность работы с точки зрения полевого геодезиста, то их преимущества перед менее дорогими моделями очевидны.

Во время полевых геодезических работ значительная часть времени уходит на многократные наведения и фокусировку тахеометра, не оснащенного сервомоторами и автоматической следящей системой. По прошествии нескольких часов, причем не в самых лучших погодных условиях, снижается сосредоточенность оператора, слезятся глаза, ломит тело от усталости — как следствие, понижается точность измерений. Существенно облегчить физические нагрузки оператора поможет полуавтоматический тахеометр, самостоятельно отслеживающий изменения местоположения отражателя и с легкостью выполняющий наводку на него, вне зависимости от погодных условий на местности.

Тахеометр Sokkia NET1200

Отсутствие потребности в напарнике, перемещающем отражатель — как правило, во время работ инженер-оператор простого (настраиваемого и управляемого вручную) тахеометра указывает на пикеты помощнику с рейкой. Точность измерений во время геодезических работ с напарником-реечником далека от идеала, т.к. опытный геодезист не может оценить ситуацию в точке пикета, а помощник не обладает для этого достаточными знаниями. Полуавтоматы позволяют изменить характер геодезических работ — у прибора находится менее опытный оператор, не выполняющий настройки и лишь нажимающий кнопки на тахеометре по команде инженера с отражателем, который точно определяет позицию пикета. Имея дело с тахеометром-роботом все измерения производит только инженер с рейкой, управляющий геодезическим прибором дистанционно — с пикета.

Роботизированные тахеометры не устают и не ошибаются, т.к. не способны на это — на каждый пикет ими будет затрачено не более 4-х секунд, вне зависимости от количества рабочих часов. Наиболее дорогие модели тахеометров предназначены для точных инженерных измерений с минимальными погрешностями, выполнении самостоятельных расчетов в кратчайший срок. Пример такого тахеометра-робота — Leica TS30 с угловой точностью 0,5″, способностью выполнять 5 000 измерений и совершить 180°-й оборот зрительной трубы и алидады всего за одну секунду, средняя стоимость которого составляет 2 600 000 руб.

Высокоточный электронный тахеометр Leica TS30

Относительно недорогие электронные тахеометры обладают набором функций, достаточных для использования на стройплощадках, для инженерных целей их будет недостаточно. Характеристики простого электронного строительного тахеометра, к примеру, Nikon DTM-322 (угловая точность 5″): качественная оптика, малый вес, одноосевой компенсатор, вместо аккумуляторов можно использовать обычные 1,5 V батарейки, наибольшая дальность измерений в режиме призмы 2 300 м, средняя цена — 160 000 руб. Более точен строительный тахеометр Trimble M3 DR, с угловой точностью в 5″, двухосевым компенсатором, дальностью на рейку-отражатель 3 000 м, аккумулятором на непрерывную работу в течение 8 часов, наличие bluetooth и средней ценой 340 000 руб.

Электронный тахеометр Trimble M3 DR TA

Классом выше идут инженерные тахеометры, к примеру, Sokkia SET1X: 1″ угловая точность, высокоразрядный цветной сенсорный дисплей, дальность измерений на отражатель 5 000 м, двухосевой компенсатор, два литиевых аккумулятора на 14 часов непрерывной работы, bluetooth, USB-порт, картридер, ОС Windows CE — средняя цена 690 000 руб.

Моторизованные инженерные тахеометры стоимостью около 850 000 руб. имеют меньшую угловую точность (порядка 5″), но существенно облегчают задачи геодезиста. На примере Leica TS15 M R400 — дальность измерений на отражатель до 10 000 м, четырехосевой компенсатор, быстрая зарядка аккумуляторов на 7 рабочих часов, ОС Windows CE 5,0 Core, скорость вращения 45° за секунду, bluetooth, USB-порт, картридер, цветной сенсорный экран.

Чем выше характеристики моделей инженерных тахеометров по точности, скорости выполнения измерений и обработке данных, тем выше их стоимость. Следует отметить, что современным электронным инженерным приборам для геодезических измерений не грозит быстрое устаревание — модели, которые выйдут на рынок будущего, будут строиться на их базе и иметь схожий набор функций.

В завершении

Выбирая ту или иную модель электронного тахеометра или, что более верно, выбирая того или иного производителя, поскольку характеристики тахеометров в своем ценовом сегменте в целом схожи, важным будет иметь дело с опытным и профессиональным поставщиком. Его специалисты подберут ту модель, которая наиболее отвечает нуждам заказчика, в том числе и по современному программному обеспечению, работе с которым необходимо обучить сотрудников заказчика.

Современные тахеометры сложны по своему устройству и отнюдь недешевы — тщательность в выборе прибора с оптимальным набором функций крайне важна.

Что такое тахеометр? Основные принципы работы электронного тахеометра

Геодезические работы требуют не только хорошего владения теорией, но и соответствующего материально-технического оснащения. В этой статье пойдет речь о тахеометрах – приборах, позволяющих измерять расстояния, а также вертикальные и горизонтальные углы. Также мы расскажем о правилах работы с устройствами. Вы сможете узнать о принципах работы и истории создания.

Общие сведения

Прибор конструктивно схож с теодолитом и применяется, главным образом, при необходимости определить координаты и высоту точек при топографических съемах. Наряду с классическими оптическими (номогранными) тахеометрами, широко распространены электронные модели, обладающие собственным процессором и памятью для хранения результатов измерений.

  • по устройству: модульные, интегрированные, неповторительные;
  • по принципу работы: номограммные, электронные-оптические, автоматизированные (с сервоприводами и системой распознавания);
  • по области применения: технические и строительные;
  • по точности замера углов: прецизионные, точные, технические. Требования описаны в ГОСТ Р 51774-2001.

Первые устройства подобного типа были разработаны в 70-х гг. XX века. Принцип действия приборов первых поколений был основан на работе полуэлектронной схемы и предполагал использование теодолитов со светодальномером. Революция в производстве тахеометров произошла после появления электронных приборов, отличающихся высокой степенью автоматизации. Ключевое отличие устройств заключалось в наличии собственного процессора, способного самостоятельно производить все необходимые вычисления, предоставляя пользователю окончательный результат.

Абсолютное большинство современных тахеометров относятся к цифровому типу – это обусловлено дешевизной электронных комплектующих, быстротой и точностью работы, низким энергопотреблением и другими преимуществами. Работа с приборами не требует сложных навыков.

Работа тахеометра основана на одном из двух принципов:

  • фазовый метод, предполагающий измерение разности между фазами полученных и отраженных лучей;
  • импульсный метод. Способ предусматривает измерение времени, затрачиваемого лучом для прохождения двойного расстояния от излучателя до отражателя. Тахеометры, относящиеся к электронному виду, способны работать как в импульсном, так и в фазовом режиме.

Правила работы с прибором

Правильное использование устройства позволяет получить достоверные показания даже в сложных условиях. Последовательность действия при подготовке тахеометра к работе:

  • установите штатив и отрегулируйте положение ножек. Убедитесь, что прибор расположен на твердой и устойчивой поверхности;
  • завершите установку, воспользовавшись оптическим отвесом триггера либо лазерным отвесом (при установке над определенной точкой);
  • включите тахеометр, нажав на кнопку питания;
  • при необходимости наклоните зрительную трубу и установите уровень таким образом, чтобы обеспечить точное центрирование и горизонтирование;
  • в электронных моделях – выберите рабочую программу, подходящую для текущих съемочных работ.

Несколько общих рекомендаций о том, как правильно использовать инструмент:

  • не используйте одновременно два прибора – это чревато смешиванием сигналов, что гарантирует некорректные результаты измерений;
  • вовремя выполняйте поверку и юстировку тахеометра – это позволит свести к минимуму погрешность;
  • проконтролируйте, чтобы лазерный луч не встречался с помехами (интенсивными атмосферными осадками, кустарниками и листвой деревьев, животными, автомобилями, различными барьерами);
  • убедитесь, что полученные данные достаточны для планируемых в дальнейшем работ.

Как выбрать тахеометр?

При подборе прибора рекомендуется обращать внимание на максимальную дальность и точность измерений, перечень дополнительных возможностей и опций, габаритов и веса. Мы рекомендуем отдавать предпочтение инструмента проверенных брендов, поскольку низкое качество сборки и материалов способно свести на нет практически все преимущества техники.

Ссылка на основную публикацию