Heb je je ooit afgevraagd hoe landmeters precieze hoeken meten op bouwplaatsen? Dit artikel onderzoekt het gebruik van theodolieten, geavanceerde instrumenten die zijn ontworpen voor nauwkeurige hoekmetingen in de landmeetkunde en bouwkunde. Door hun principes, structuur en methoden te begrijpen, leer je hoe deze instrumenten zorgen voor nauwkeurigheid bij het in kaart brengen en bouwen. Ontdek de onderdelen en technieken die theodolieten essentieel maken voor professionals in het veld. Duik erin om te begrijpen hoe deze apparaten werken en verbeter je kennis van precieze hoekmetingen.
De hoek gevormd door de loodrechte projectie op een horizontaal vlak van twee richtingslijnen die elkaar in een punt snijden, wordt een horizontale hoek genoemd. Deze wordt meestal weergegeven door β, met een hoekbereik van 0˚ tot 360˚.
Zoals getoond in Figuur 3-1 zijn A, O en B willekeurige punten op de grond. De horizontale hoek tussen richtingslijnen OA en OB is de hoek gevormd door de loodrechte projecties O1A1 en O1B1 van OA en OB op het horizontale vlak H. Deze hoek wordt voorgesteld door β.
Zoals getoond in Figuur 3-1, wordt een cirkel met schaalverdeling horizontaal geplaatst op een willekeurige hoogte boven punt O. Het middelpunt van de cirkel valt samen met de schietloodlijn door punt O. Twee verticale vlakken worden respectievelijk door OA en OB getrokken en de aflezingen die door deze twee verticale vlakken op de cirkel met schaalverdeling worden onderschept, worden aangeduid als a en b. De waarde van de horizontale hoek β kan als volgt worden berekend:
Instrumenten die gebruikt worden om horizontale hoeken te meten moeten een waterpasschijf hebben die in een horizontale positie geplaatst kan worden, en het middelpunt van de waterpasschijf moet samenvallen met de schietloodlijn die door het hoekpunt van de horizontale hoek loopt.
De telescoop op het instrument draait niet alleen in het horizontale vlak, maar ook in het verticale vlak. De theodoliet is ontworpen en gefabriceerd volgens de bovenstaande basisvereisten voor het meten van hoeken.
Optische theodolieten worden ingedeeld in verschillende niveaus op basis van hun meetnauwkeurigheid, zoals DJ07DJ1DJ2DJ6en DJ15. "DJ" staat voor de eerste letter in het Chinese pinyin voor respectievelijk "geodetische landmeetkunde" en "theodoliet", terwijl de subscripts 07, 1, 2, 6 en 15 het precisieniveau van het instrument aangeven, dat wordt uitgedrukt als "de standaardafwijking van de richtingwaarnemingsfout voor één meting in seconden".
De DJ6 Een optische theodoliet bestaat voornamelijk uit drie onderdelen: het richtsysteem, de waterpas en de basis.
1. Waarnemingssysteem
Het waarnemingssysteem verwijst naar het deel boven de nivelleerschijf dat om zijn as kan draaien. Het kijksysteem bestaat voornamelijk uit een verticale as, telescoop, verticale schijf, afleesapparaat, nivelleerbuis en optische collimator.
(1) Verticale as: De rotatieas van het zichtsysteem wordt de verticale as van het instrument genoemd. Door de borgschroef en de fijnstelschroef te verstellen, kan de rotatie van het kijksysteem in horizontale richting worden geregeld.
(2) Telescoop: De telescoop wordt gebruikt om het doel te richten. Om nauwkeurig richten te vergemakkelijken, zijn de dradenkruizen van het dradenkruis van de theodoliet iets anders dan die van de waterpas. Zie Afbeelding 3-3 voor meer informatie.
De draaias van de telescoop wordt de horizontale as genoemd. Door de borgschroef en fijnstelschroef van de telescoop aan te passen, kan de op-en-neer rotatie worden geregeld.
De gezichtslijn van de telescoop staat loodrecht op de horizontale as en de horizontale as staat loodrecht op de verticale as van het instrument. Als de verticale as van het instrument verticaal is, draait de telescoop dus om de horizontale as om een verticaal vlak uit te vegen.
(3) Verticale schijf: De verticale schijf wordt gebruikt om verticale hoeken te meten en is bevestigd aan een uiteinde van de horizontale as en draait met de telescoop mee.
(4) Uitleesapparaat: Het uitleesapparaat wordt gebruikt om de uitlezingen van de nivelleerschijf en de verticale schijf af te lezen.
(5) Waterpasbuis: De waterpasbuis van het richtsysteem wordt gebruikt om het instrument nauwkeurig waterpas te stellen. De as van de waterpasbuis staat loodrecht op de verticale as van het instrument. Wanneer de bel van de waterpasbuis in het midden staat, is de verticale as van de theodoliet verticaal en staat de waterpasschijf in een horizontale positie.
(6) Optische collimator: De optische collimator wordt gebruikt om het middelpunt van de waterpasschijf te laten samenvallen met de schietloodlijn die door het stationpunt loopt.
2. Niveau Schijf
De waterpaslat wordt gebruikt om horizontale hoeken te meten. Het is een ronde ring van optisch glas met daarop schaalverdelingen van 0° tot 360°. De volledige graden zijn voorzien van annotaties en de waarden van de schaalverdeling zijn ofwel 1° of 30′, met de wijzers van de klok mee.
De waterpasplaat staat los van het richtsysteem en draait niet mee met het richtsysteem als het wordt bewogen. Als het nodig is om de positie van de nivelleerschijf te veranderen, kan het handwiel voor het veranderen van de nivelleerschijf op het zichtsysteem worden gebruikt om de schijf in de gewenste positie te brengen.
3. Basis
De basis wordt gebruikt om het hele instrument te ondersteunen en de theodoliet aan het statief te bevestigen via een centrale verbindingsschroef. Er zitten drie stelschroeven op de basis om het instrument waterpas te zetten. Daarnaast is er een bevestigingsschroefaansluiting op de basis die wordt gebruikt om de verbinding tussen het richtsysteem en de basis te regelen.
Wanneer de aflezing op de nivelleerschijf lager is dan de schaalverdeling, wordt een micrometer gebruikt om de aflezing af te lezen. De DJ6 optische theodoliet gebruikt meestal een noniusmicrometer.
Zoals getoond in Figuur 3-4 zijn er twee afleesvensters zichtbaar door de afleesmicroscoop: het venster met "Horizontaal" of "H" is voor het aflezen van de horizontale schijf en het venster met "Verticaal" of "V" is voor het aflezen van de verticale schijf. Elk afleesvenster heeft een nonius schaalverdeling.
De lengte van de noniusschaal is gelijk aan de breedte van het 1°-beeld op de waterpas. De gehele lengte van de noniusschaal vertegenwoordigt 1°. De noniusschaal is verdeeld in 60 kleine verdelingen, waarbij elke kleine verdeling 1′ voorstelt, wat geschat kan worden op 0,1′ of 6″. Elke 10 kleine verdelingen zijn gemarkeerd met een getal dat een veelvoud van 10′ aangeeft.
Om een meting te doen, stel je eerst het oculair van de leesmicroscoop scherp op de maatstreep in het leesvenster en zorg je ervoor dat deze helder is.
Lees vervolgens de graadwaarde af die wordt aangegeven door de schaalverdeling op de noniusschaal en lees ten slotte het deel dat kleiner is dan 1° af op de noniusschaal, waarbij de schaalverdeling als referentie wordt gebruikt terwijl het aantal seconden wordt geschat.
Zoals getoond in Figuur 3-4 is de aflezing op de waterpas-schijf 164°06′36″ en de aflezing op de verticale schijf 86°51′36″.
1. Kenmerken van DJ2 Optische Theodoliet
Vergeleken met de DJ6 optische theodoliet heeft de DJ2 optische theodoliet de volgende kenmerken:
(1) De structuur tussen de assen is stabiel, de vergroting van de telescoop is groter en de gevoeligheid van de waterpas in het waarnemingssysteem is hoger.
(2) In de leesmicroscoop van de DJ2 optische theodoliet kan slechts één beeld van de horizontale of verticale schijf worden gezien. Bij het aflezen wordt het beeld van de af te lezen schijf in beeld gebracht door aan het handwiel voor beeldomzetting te draaien.
(3) De DJ2 optische theodoliet gebruikt een contra-parallactisch afleesapparaat, wat overeenkomt met het verkrijgen van de gemiddelde waarde van twee aflezingen op 180° van elkaar op de schijf, waardoor de invloed van excentriciteitsfouten wordt geëlimineerd en de afleesnauwkeurigheid wordt verbeterd.
2. Afleesmethode van DJ2 Optische Theodoliet
Het contra-parallactische afleesapparaat reflecteert de schaalverdelingen op de schijf ten opzichte van de lijn die er 180° vanaf ligt tegelijkertijd in de afleesmicroscoop door een reeks prisma's en lenzen, en ze verschijnen op een horizontale lijn boven en onder het middelpunt, zoals getoond in Figuur 3-6.
Het venster rechtsonder toont het samenvallen van de schaalverdelinglijnen. Het getal boven het afleesvenster rechtsboven is de graadwaarde, het getal in het kleine vakje dat in het midden uitsteekt is het veelvoud van 10′ en het afleesvenster linksonder is voor de micrometer.
De micrometerschaal is verdeeld in 600 kleine divisies, waarbij elke divisie 1″ voorstelt. Het bereik van de micrometerschaal is 10′ en kan worden geschat op 0,1″. Het getal aan de linkerkant van het afleesvenster in de micrometer is de minuutwaarde en het getal aan de rechterkant is het veelvoud van 10″. De afleesmethode is als volgt:
(1) Draai het micrometerwiel zodat de schaallijnen in het toevalsvenster precies samenvallen, zoals getoond in Figuur 3-6b.
(2) Lees de graadwaarde af in het afleesvenster.
(3) Lees het veelvoud van 10′ af in het kleine vakje dat in het midden uitsteekt.
(4) Lees op basis van de positie van de enkele indexlijn in het afleesvenster van de micrometer direct het fractionele deel kleiner dan 10′ en de seconden af terwijl u schat op 0,1″.
(5) Tel de graadwaarde, het veelvoud van 10′ en de aflezing op de micrometerschaal bij elkaar op om de aflezing van de schijf te verkrijgen. De aflezing in Figuur 3-6b is:
65°+5×10′+4′08.2″=65°54′08.2″.
Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.
NL 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
PT 
PT_BR 
RU 
KO