ECLIMETRO En la topografía, cuando se realiza un trabajo, es primordial el procedimiento de medición de los ngulos, ! para ello se utilizan instrumentos de medición "ue reciben el nombre gen#rico de goniómetros$ %ormalmente, los goniómetros &an a asociados con anteojos a nteojos estadim#tricos para poder medir tambi#n las distancias, constitu!endo los ta"uímetros$ Los ngulos a medir pueden ser' (orizontales, tambi#n llamados ngulos acimutales, o &erticales, conocidos como ngulos cenitales$ Los goniómetros "ue miden ngulos acimutales se llaman acimutales ! los "ue miden ngulos cenitales, eclímetros$ )(ora se e*plicar ms lo "ue es un Eclímetro o un %i&el de Mano El Eclímetro' es un goniómetro "ue se utiliza para medir ngulos cenitales$ +odemos distinguir dos tipos de eclímetros como son' Eclímetros de +lano' cuando el limbo del aparato &a fijo$ Eclímetros de Línea' son a"uellos "ue permiten efectuar la lectura cenital !a corregida, &an pro&istos de un ni&el de gran sensibilidad "ue calamos en cada &isual girando el limbo, para (acer coincidir el cero de la graduación grad uación en la posición en coincidencia con el cenit$ )ctualmente se utilizan eclímetros automticos "ue dan la lectura corregida directamente mediante un sistema compensador$ compensado r$ +or ejemplo' El Eclímetro -ptico de Mano ' est apropiado para mediciones rpidas ! cómodas de ngulos de inclinación, permitiendo, la determinación de alturas por ejemplo de rboles o edificios, para la determinación de inclinaciones necesarias para el montaje de el control de antenas directi&as ! mó&iles, para la determinación de alturas de paredes e inclinación de perforaciones en canteras, estudios agrícolas, le&antamientos de perfiles longitudinales ! trans&ersales para la reducción de distancias inclinadas, etc$ Este instrumento nos permite, adems, obtener una lectura rpida ! segura de las escalas con un error mínimo en la medición ! se puede utilizar como ni&el automtico o a mano para$$$ .continua/ CINTA Las cintas se fabrican con varios materiales, longitudes y pesos. Las más comúnmente utilizadas por el topografo en medicin de ingenier!a son las cintas de acero, en ocasiones denominadas cintas del agrimensor o cintas del topografo, y las cintas entrete"idas entrete"idas no metálicas y metálicas.
#$%&%LA La brú"ula o compás magn'tico es un instrumento (ue sirve de orientacin y (ue tiene su fundamento en la propiedad de las agu"as magnetizadas. )or medio de una agu"a imantada se*ala el Norte magn'tico, (ue es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográ+co. %tiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La agu"a imantada indica la direccin del campo magn'tico terrestre, apuntando acia los polos norte y sur. -nicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las l!neas de fuerza del campo magn'tico terrestre
0ndice Introducción11111111111111111$ Introducción1111111111111 1111$ 2 3istoria1111111111111111111$$ 3istoria1111111111 111111111$$ 4 Intrumentos1111111111111111115 Teodolito1111111111111111$5 Estación Total1111111111111167 8%%9 :8+9;111111111111 :8+9;11111111111111$$62 11$$62 Teodolito, Teodolito, Estación total ! 8%%9111111111 8%%911111111164 64 Conculcion111111111111111111$$6< =ibligrafía1111111111111111111$6>
Introducción Este trabajo pretende diferenciar ! e*plicar el funcionamiento de cada instrumento de medición tomando en cuenta la e&olución de la practica ! los instrumentos La topografía, originaria de Egipto (a demostrado "ue &iene a la mano de la tecnología demostrando "ue los instrumentos utilizados eran tradicionales !a (o! en día (a dado un paso a lo moderno donde cada (erramienta ( erramienta de medición (a e&olucionado conforme pasan pas an los tiempos
#$%&%LA La brú"ula o compás magn'tico es un instrumento (ue sirve de orientacin y (ue tiene su fundamento en la propiedad de las agu"as magnetizadas. )or medio de una agu"a imantada se*ala el Norte magn'tico, (ue es ligeramente diferente para cada zona del planeta, y distinto del Norte geográ+co. %tiliza como medio de funcionamiento el magnetismo terrestre. La agu"a imantada indica la direccin del campo magn'tico terrestre, apuntando acia los polos norte y sur. -nicamente es inútil en las zonas polares norte y sur, debido a la convergencia de las l!neas de fuerza del campo magn'tico terrestre
0ndice Introducción11111111111111111$ Introducción1111111111111 1111$ 2 3istoria1111111111111111111$$ 3istoria1111111111 111111111$$ 4 Intrumentos1111111111111111115 Teodolito1111111111111111$5 Estación Total1111111111111167 8%%9 :8+9;111111111111 :8+9;11111111111111$$62 11$$62 Teodolito, Teodolito, Estación total ! 8%%9111111111 8%%911111111164 64 Conculcion111111111111111111$$6< =ibligrafía1111111111111111111$6>
Introducción Este trabajo pretende diferenciar ! e*plicar el funcionamiento de cada instrumento de medición tomando en cuenta la e&olución de la practica ! los instrumentos La topografía, originaria de Egipto (a demostrado "ue &iene a la mano de la tecnología demostrando "ue los instrumentos utilizados eran tradicionales !a (o! en día (a dado un paso a lo moderno donde cada (erramienta ( erramienta de medición (a e&olucionado conforme pasan pas an los tiempos
?e los instrumentos "ue se (ablaran a continuación, sern clasificados por sus funciones ! modernidades El teodolito instrumento de medición mecnico óptico, tiene cualidades ! características "ue lo diferencian de otros por su m#todo de medición &ertical como (orizontal al igual "ue se clasifica en repetidores, reiteradores, br@julas ! electrónicos$ El 8+9 es otro instrumento "ue bien su fuerte no es la medición si no su función es mas "ue todo de dar ubicación buscar puntos$ Es un instrumento creado para la guerra "ue trabaja con una serie de sat#lites "ue es su principal fuente de función, sacado al p@blico en general por la presión de la sociedad$ 9e pueden encontrar na&egadores como integrados "ue se encuentran en los celulares$ En si el 8+9 es mu! &erstil en su uso por su fcil manipulación La estación total !a &iene cambiando el m#todo de medición tradicional por lo moderno !a "ue es un instrumento de medición electro óptico !a "ue posee tecnología electrónica, "ue posee incorporado un distanciómetro ! un microprocesador posee una pantalla pan talla alfanum#rica de cristal li"uido$ 9us funciones &an siendo similares a los teodolitos pero lo diferencia "ue este funciona por$$$ .continua/ A)CBLT)? ?E I%8E%IERI) CIIL D CIE%CI)9 E)CT)9 TEM) ' instrumentos de topografia E9TB?I)%TE ' pilco maslucan Fu&enal (ans ?OCE%TE ' gamero cabrejos cint(!a CICLO ' iii CBR9O ' topografia general i A)CBLT)? ?E I%8E%IERI) CIIL D CIE%CI)9 E)CT)9 TEM) ' instrumentos de topografia E9TB?I)%TE ' pilco maslucan Fu&enal (ans ?OCE%TE ' gamero cabrejos cint(!a CICLO ' iii CBR9O ' topografia general i CI%T)9 MGTRIC)9 Medir una longitud consiste en determinar, por comparación, el n@mero de &eces "ue una unidad patrón es contenida en dic(a longitud$ La unidad patrón utilizada en la ma!oría de los países del mundo es el metro, definido :despu#s de la Conferencia Internacional de +esos ! Medidas celebrada en +arís en 6HH5; como la longitud a JC del prototipo
internacional de platino e iridio "ue se conser&a en 9K&res :Arancia;$ Esta definición se mantu&o (asta la Conferencia 8eneral de +esos ! Medidas celebrada en la misma ciudad en 65<, en donde se definió al metro como 6<$><2,>2 &eces la longitud de onda en el &acío de radiación anaranjada del criptón H<$ En octubre 7 de 65H2 el metro fue redefinido en función de la &elocidad de la luz :cN755>57$>57 mPs; como la longitud del tra!ecto recorrido por la luz en el &acío durante un inter&alo de tiempo de 6P755>57$4H de segundo$ Bna cinta m#trica es la reproducción de un n@mero determinado de &eces :2,,2,,6; de la unidad patrón$ Las cintas m#tricas empleadas en trabajos topogrficos deben ser de acero, resistentes a esfuerzos de tensión ! a la corrosión$ =RQFBL) 8eneralmente un instrumento de mano "ue se utiliza fundamentalmente en la determinación del norte magn#tico, direcciones ! ngulos (orizontales$ 9u aplicación es frecuente en di&ersas ramas de la ingeniería$ 9e emplea en reconocimientos preliminares para el trazado de carreteras, le&antamientos topogrficos, elaboración de mapas geológicos, etc$ I%9TRBME%TO9 ?E TO+O8R)AI) I%9TRBME%TO9 9IM+LE9 Cintas m#tricas +lomada metlica Tensiómetro Falones$ Aic(as %i&el de mano :ni&el LocSe; %i&el )bne! Escuadras Clisímetro =r@jula Miras erticales Miras 3orizontales +lanímetro I%9TRBME%TO9 +RI%CI+)LE9 Teodolitos Estación total electrónica %i&eles ?istanciómetros electrónicos CI%T)9 METRIC)9 Bna cinta m#trica es la reproducción de un n@mero determinado de &eces :2,,2,,6; de la unidad patrón$ En el proceso de medida, las cintas son sometidas a diferentes tensiones ! temperaturas, por lo "ue dependiendo del material con el "ue (an sido construidas, su tamao original &ariar$ +or esta razón, las cintas &ienen calibradas de fbrica para "ue a una temperatura, tensión ! condiciones de apo!o dadas, su longitud sea
igual a la longitud nominal$ Las cintas m#tricas empleadas en trabajos topogrficos deben ser de acero, resistentes a esfuerzos de tensión ! a la corrosión$ Com@nmente, las cintas m#tricas &ienen en longitudes de 2, ! 6 m, con una sección trans&ersal de H mm * ,4 mm para trabajos fuertes en condiciones se&eras o de < mm * ,2 mm para trabajos en condiciones normales$ +LOM)?) Instrumento con forma de cono, construido generalmente en bronce, con un peso "ue &aria entre 77 ! gr, "ue al dejarse colgar libremente de la cuerda sigue a dirección de la &ertical del lugar, por lo "ue con su au*ilio podemos pro!ectar el punto de terreno sobre la cinta m#trica$ F)LO%E9 9on tubos de madera o aluminio, con un dimetro de 7$ cm ! una longitud "ue &aria de 7 a 2 m$ Los jalones &ienen pintados con franjas alternas rojas ! blancas de unos 2 cm ! en su parte final poseen una punta de acero$ El jalón se usa como instrumento au*iliar en la medida de distancias, localizando puntos ! trazando alineaciones Nivel
Es un instrumento "ue permite la medición de desni&eles entre puntos "ue se (allan a distintas alturas$ )l ni&el teórico se le ane*a un telescopio, una base de tornillos ni&elantes ! un trípode$ Los ni&eles difieren entre sí en apariencia, de acuerdo a la precisión re"uerida ! a los fabricantes En el grafico se representan los componentes bsicos de un ni&el, ! luego se e*plica cada uno de ellos$ %i&el circular Componentes bsicos de un ni&el$ Tornillo de enfo"ue' Es una pe"uea rosca, "ue permite enfocar el objeto, mediante un giro$ Telescopio' Es un dispositi&o óptico "ue permite &er objetos lejanos con muc(o ms detalle "ue a simple &ista$ Ocular de la burbuja' +ermite obstar la burbuja del ni&el tubular$ %i&el circular' Contiene en su parte central una seal o marca circular, "ue cuando la burbuja de aire es introducida dentro de esta marca se afirma la ni&elación del ni&el, tambi#n conocido como Uojo de polloV$ Tornillos ni&elantes' 9ir&en para realizar la ni&elación del instrumento, son girados por el operador, seg@n este re"uiera$ Tornillos' Cumplen una función similar a la del tornillo de enfo"ue' Tornillo de mo&imiento milim#trico (orizontal' Tambi#n llamado tangencial, debido a su ubicación, sir&e para obtener mo&imientos milim#tricos (orizontales del ni&el en el momento de la medición$ %i&el Tubular' Conocido tambi#n de precisión o de burbuja$ Este ni&el "ue normalmente es el de aire ! permite determinar bien sea la (orizontalidad de una recta o de un plano
sobre el "ue descansa o bien la &erticalidad de un eje alrededor del cual gira$ Es la tangente del punto medio superior del ni&el tubularW en el caso de "ue la burbuja est# centrada, la línea de fe estar en la (orizontal$ Eje -ptico o Eje de Colimación Eje imaginario "ue resulta de la unión del centro de la lente objeti&o con el cruce de los (ilos principales del retículo, definen dos líneas perpendiculares, una (orizontal ! una$$$ I. INT$/0%CCI1N La medicin de distancias de un punto a otro es una de los incisos fundamentales de un levantamiento, por lo (ue el proceso de efectuar mediciones en Topograf!a re(uiere de la combinacin de la abilidad umana y el e(uipo adecuado, aplicada con criterio e+ciente La e2periencia y las condiciones risicas son factores preponderantes para la calidad del factor umano, y las condiciones de estado de conservacin y la calidad del e(uipo, permiten a este factor (ue con el mane"o de buenos operadores 3factor umano4, obtenga resultados consistentes y en menor tiempo. 5l e(uipo para la medicin de distancias (ue se utiliza oy en d!a, comprende desde 6incas de lona, +bra de vidrio., acero a instrumentos electrnicos de medida de distancias, estaciones totales7 lo (ue con la ayuda de las matemáticas y programas computacionales. se puede minimizar los errores y la me"or distribucin de los mismos despu's de aber obtenido los resultados. II. /#&5TI8/9 : ;ane"o y operacin t'cnica de los instrumentos topográ+cos elementales : %so de dicos instrumentos en la solucin de problemas elementales (ue puede realizar el ingeniero o t'cnico en el campo
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Teodolito moderno :Rusia 65H;
Bna &ersión antigua de teodolito$ El teodolito es un instrumento de medición mecnicoXóptico "ue se utiliza para obtener ngulos &erticales !, en el ma!or de los casos, (orizontales, mbito en el cual tiene una precisión ele&ada$ Con otras (erramientas au*iliares puede medir distancias ! desni&eles$ Es porttil ! manualW est (ec(o con fines topogrficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones$ Con a!uda de una mira ! mediante la ta"uimetría, puede medir distancias$ Bn e"uipo ms moderno ! sofisticado es el teodolito electrónico,! otro instrumento ms sofisticado es otro tipo de teodolito ms conocido como estación total$ =sicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode ! con dos círculos graduados, uno &ertical ! otro (orizontal, con los "ue se miden los ngulos con a!uda de lentes$
Contenido •
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6 Clasificación o
6$6 Teodolitos repetidores
o
6$7 Teodolitos reiteradores
o
6$2 Teodolito X br@jula
o
6$4 Teodolito electrónico
7 Ejes o
7$6 Ejes +rincipales
o
7$7 Ejes secundarios
2 +artes o
2$6 +artes +rincipales
o
2$7 +artes )ccesorias
4 Mo&imientos del teodolito o
4$6 Mo&imiento de la alidada
o
4$7 Mo&imiento del anteojo
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Características constructi&as fundamentales
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< #ase tambi#n
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> =ibliografía
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H Enlaces e*ternos
Clasificación
Teodolito moderno$ Los teodolitos se clasifican en teodolitos repetidores, reiteradores, br@jula ! electrónicos$
Teodolitos repetidores Estos (an sido fabricados para la acumulación de medidas sucesi&as de un mismo ngulo (orizontal en el limbo, pudiendo así di&idir el ngulo acumulado ! el n@mero de mediciones$
Teodolitos reiteradores Llamados tambi#n direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la particularidad de poseer un limbo fijo ! sólo se puede mo&er la alidada$
Teodolito - brújula Como dice su nombre, tiene incorporada una br@jula de características especiales$ Gste tiene una br@jula imantada con la misma dirección al círculo (orizontal$ 9obre el dimetro a 6H grados de gran precisión$
Teodolito electrónico Es la &ersión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para (acer las lecturas del círculo &ertical ! (orizontal, desplegando los ngulos en una pantalla, eliminando errores de apreciación$ Es ms simple en su uso, !, por re"uerir menos piezas, es ms simple su fabricación ! en algunos casos su calibración$ Las principales características "ue se deben obser&ar para comparar estos e"uipos "ue (a! "ue tener en cuenta' la precisión, el n@mero de aumentos en la lente del objeti&o ! si tiene o no compensador electrónico$ #ase tambi#n' Estación total$
Ejes
Ejes principales de un teodolito$ El teodolito tiene tres ejes principales ! dos ejes secundarios$
Ejes Principales •
Eje ertical de Rotación Instrumental S - S :ERI;
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Eje 3orizontal de Rotación del )nteojo K - K :E3R);
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Eje -ptico Z - Z :EO;
El eje ertical de Rotación Instrumental es el eje "ue sigue la tra!ectoria del CenitX %adir , tambi#n conocido como la línea de la plomada, ! "ue marca la &ertical del lugar$ El eje óptico es el eje donde se enfoca a los puntos$ El eje principal es el eje donde se miden ngulos (orizontales$ El eje "ue sigue la tra!ectoria de la línea &isual debe ser perpendicular al eje secundario ! #ste debe ser perpendicular al eje &ertical$ Los discos son fijos ! la alidada es la parte mó&il$ El eclímetro tambi#n es el disco &ertical$ El eje 3orizontal de Rotación del )nteojo o eje de muñones es el eje secundario del teodolito, en el se mue&e el &isor $ En el eje de muones (a! "ue medir cuando utilizamos m#todos directos, como una cinta de medir, ! así obtenemos la distancia geom#trica$ 9i medimos la altura del jalón obtendremos la distancia geom#trica ele&ada ! si medimos
directamente al suelo obtendremos la distancia geom#trica semiele&adaW las dos se miden a partir del eje de muones del teodolito$ El plano de colimación es un plano &ertical "ue pasa por el eje de colimación "ue est en el centro del &isor del aparatoW se genera al girar el objeti&o$
Ejes secundarios •
Línea de fe
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Línea de índice
Partes Partes Principales •
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Niveles' X El ni&el es un pe"ueo tubo cerrado "ue contiene una mezcla de alco(ol ! #terW una burbuja de aire, la tangente a la burbuja de aire, ser un plano (orizontal$ 9e puede trabajar con los ni&eles descorregidos$ Precisión' ?epende del tipo de Teodolito "ue se utilice$ E*isten desde los antiguos "ue &arían entre el minuto ! medio minuto, los modernos "ue tienen una precisión de entre 6Y,
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Plomada de gravedad' =astante incomodidad en su manejo, se (ace poco precisa sobre todo los días de &iento$ Era el m#todo utilizado antes aparecer la plomada óptica$ Plomada óptica' es la "ue lle&an (o! en día los teodolitos, por el ocular &emos el suelo ! así ponemos el aparato en la misma &ertical "ue el punto buscado$ Limbos' ?iscos graduados "ue nos permiten determinar ngulos$ Estn di&ididos de a 2< grados se*agesimales, o de a 4 grados centesimales$ En los limbos &erticales podemos &er di&ersas graduaciones :limbos cenitales;$ Los limbos son discos graduados, tanto &erticales como (orizontales$ Los teodolitos miden en graduación normal :sentido de*trógiro; o graduación anormal :sentido le&ógiro o contrario a las agujas del reloj;$ 9e miden ngulos cenitales :distancia cenital;, ngulos de pendiente :altura de (orizonte; ! ngulos nadirales$ Nonius' Mecanismo "ue nos permite aumentar o disminuir la precisión de un limbo$ ?i&idimos las n X 6 di&isiones del limbo entre las n di&isiones del nonio$ La sensibilidad del nonio es la diferencia entre la magnitud del limbo ! la magnitud del nonio$ icrómetro' Mecanismo óptico "ue permite (acer la función de los nonios pero de forma "ue se &e una serie de graduaciones ! un ra!o óptico mediante mecanismos, esto aumenta la precisión$
Partes !ccesorias •
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Trípodes' 9e utilizan para trabajar mejor, tienen la misma e D pero diferente [ !a "ue tiene una alturaW el ms utilizado es el de meseta$ 3a! unos elementos de unión para fijar el trípode al aparato$ Los tornillos ni&elantes mue&en la plataforma del trípodeW la plataforma ni&elante tiene tres tornillos para conseguir "ue el eje &ertical sea &ertical$ Tornillo de presión :mo&imiento general;' Tornillo marcado en amarillo, se fija el mo&imiento particular, "ue es el de los índices, ! se desplaza el disco negro solidario con el aparato$ 9e busca el punto ! se fija el tornillo de presión$ Este tornillo act@a en forma ratial, o sea (acia el eje principal$ Tornillo de coincidencia :mo&imiento particular o lento;' 9i (a! "ue &isar un punto lejano, con el pulso no se puede, para centrar el punto se utiliza el tornillo de coincidencia$ Con este mo&imiento se (ace coincidir la línea &ertical de la cruz filar con la &ertical deseada, ! este act@a en forma tangencial$ Los otros dos tornillos mue&en el índice ! así se pueden medir ngulos o lecturas acimutales con esa orientación$
ovimientos del teodolito
Este instrumento, pre&iamente instalado sobre el trípode en un punto del terreno "ue se denomina estación, realiza los mo&imientos sobre los ejes principales$
ovimiento de la alidada Este mo&imiento se realiza sobre el eje &ertical (S-S), tambi#n presente en los instrumentos de todas las generaciones de teodolito$ +ermite al operador girar el anteojo (orizontalmente, en un rango de 2<$
ovimiento del anteojo Este mo&imiento se lo realiza sobre el eje (orizontal (K-K) ! permite al operador girar desde el punto de apo!o (asta el Cenit, aun"ue estos casos son mu! raros !a "ue ma!ormente se abarca un rango promedio de 5J$ ! otro$$$
Características constructivas fundamentales +ara realizar un buen le&antamiento topogrfico se deben considerar las siguientes condiciones' •
Cuando el teodolito se encuentra perfectamente instalado en una estación, el eje &ertical :o eje principal; (S-S) "ueda perfectamente &ertical$
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El eje de colimación (Z-Z) debe ser perpendicular al eje (orizontal (K-K)$
•
El eje (orizontal (K-K) debe ser perpendicular al eje &ertical (S-S)$
"éase también •
Aototeodolito
•
ara de Facob
•
Clinómetro
•
Leica 8eos!stems
•
LI?)R
•
Le&antamiento
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Ta"uimetría
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Estación total
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Trípode
#ibliografía •
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?aumas, Maurice, Scientific Instruments of the Seventeenth and Eighteenth Centuries and Their Maers, +ortman =ooSs, London, 65H5, I9=% 5>HX >624>7>2 Mills, Fo(n AitzMaurice, Enc!clo"edia of #nti$ue Scientific Instruments, )urum +ress, London, 65H2, I9=% X5<2X4X4 Turner, 8erard LE$, Eli%aðan Instrument Maers' The rigins of the ondon Trade in *recision Instrument Maing , O*ford Bni&ersit! +ress, 7, I9=% 5>HX 65H<<<< Turner, 8erard LE$, +ineteenth Centur! Scientific Instruments, 9ot(eb! +ublications, 65H2, I9=% XH<<>X6>X2
Enlaces e$ternos Estación total
9altar a< navegacin, bús(ueda
%tilizacin de una estacin total
8ista de una estacin total
9e denomina estación total a un aparato electroXóptico utilizado en topografía, cu!o funcionamiento se apo!a en la tecnología electrónica$ Consiste en la incorporación de un distanciómetro ! un microprocesador a un teodolito electrónico$ )lgunas de las características "ue incorpora, ! con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanum#rica de cristal lí"uido :LC?;, leds de a&isos, iluminación independiente de la luz solar , calculadora, distanciómetro, tracSeador :seguidor de tra!ectoria; ! en formato electrónico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales$ ienen pro&istas de di&ersos programas sencillos "ue permiten, entre otras capacidades, el clculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla ! eficaz ! clculo de acimutes ! distancias Contenido •
= >uncionamiento
•
? Teodolito, estacin total y @)9
•
>abricantes de instrumentos
•
B 5nlaces e2ternos
>uncionamiento
ista como un teodolitoW una estación total se compone de las mismas partes ! funciones$ El estacionamiento ! &erticalización son id#nticos, aun"ue para la estación total se cuenta con ni&eles electrónicos "ue facilitan la tarea$ Los tres ejes ! sus errores asociados tambi#n estn presentes' el de &erticalidad, "ue con la doble compensación &e reducida su influencia sobre las lecturas (orizontales, ! los de colimación e inclinación del eje secundario, con el mismo comportamiento "ue en un teodolito clsico, sal&o "ue el primero puede ser corregido por soft\are, mientras "ue en el segundo la corrección debe realizarse por m#todos mecnicos$ El instrumento realiza la medición de ngulos a partir de marcas realizadas en discos transparentes$ Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda electromagn#tica portadora :generalmente microondas o infrarrojos; con distintas frecuencias "ue rebota en un prisma ubicado en el punto a medir ! regresa, tomando el instrumento el desfase entre las ondas$ )lgunas estaciones totales presentan la capacidad de medir Ya sólidoY, lo "ue significa "ue no es necesario un prisma reflectante$ Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o arbitrario, como tambi#n a sistemas definidos ! materializados$ +ara la obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas ! clculos sobre ellas ! dems datos suministrados por el operador$ Las lecturas "ue se obtienen con este instrumento son las de ngulos &erticales, (orizontales ! distancias$ Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión ! temperatura, etc$ La precisión de las medidas es del orden de la diezmil#sima de gonio en ngulos ! de milímetros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 7 ! Silómetros seg@n el aparato ! la cantidad de prismas usada$ Teodolito, estacin total y @)9
8en#ricamente se los denomina estaciones totales por"ue tienen la capacidad de medir ngulos, distancias ! ni&eles, lo cual re"uería pre&iamente de di&ersos instrumentos$ Estos teodolitos electroXópticos (ace tiempo "ue son una realidad t#cnica accesible desde el punto de &ista económico$ 9u precisión, facilidad de uso ! la posibilidad de almacenar la
información para descargarla despu#s en programas de C)? (a (ec(o "ue desplacen a los teodolitos, "ue actualmente estn en desuso$ +or otra parte, desde (ace !a &arios aos las estaciones totales se estn &iendo desplazadas por e"uipos 8%99 :9istema 9atelital de %a&egación 8lobal, por sus siglas en ingl#s; "ue abarca sistemas como el 8+9, antes conocido como %a&star, de E$E$B$B$, el 8LO%)99, de Rusia, El COM+)99 de C(ina ! el 8)LILEO de la Bnión Europea$ Las &entajas del 8%99 topogrfico con respecto a la estación total son "ue, una &ez fijada la base en tierra no es necesario ms "ue una sola persona para tomar los datos, mientras "ue la estación re"uería de dos, el t#cnico "ue manejaba la estación ! el operario "ue situaba el prismaW ! aun"ue con la tecnología de Estación Total Robótica, esto !a no es necesario, el precio de los sistemas 8%99 (a bajado tanto "ue (an ido desplazando a a"uellas en campo abierto$ +or otra parte, la estación total e*ige "ue e*ista una línea &isual entre el aparato ! el prisma :o punto de control;, lo "ue es innecesario con el 8%99, aun"ue por su parte el 8%99 re"uiere al operario situarse en dic(o punto, lo cual no siempre es posible$ La gran &entaja "ue mantiene la Estación Total contra los sistemas satelitales son los trabajos bajo tec(o ! subterrneos, adems de a"uellos donde el operador no puede acceder, como torres el#ctricas o riscos, ! "ue con sistemas de medición sin prisma de (asta 2m :a la fec(a; estos le&antamientos se pueden (acer por una persona ! desde un sólo punto, aun"ue en este aspecto los Escners Lser ! la tecnología LI?)R (an estado ganando terreno$ +or lo tanto, no siempre es posible el uso del 8%99, principalmente cuando no puede recibir las seales de los sat#lites debido a la presencia de edificaciones, bos"ue tupido, etc$ +or lo dems, los sistemas 8%99 RT] :Cenemtico de Tiempo Real, por sus siglas en ingl#s; !a igualan e incluso superan la precisión de cual"uier Estación Total, sal&ando los errores acumulables de #stas @ltimas, permitiendo adems le&antamientos de puntos distantes incluso a 6 Sm sin problema$ En el futuro se percibe "ue la elección entre un e"uipo 8%99 o bien una Estación Total estar ms dado por la aplicación en sí, "ue por los límites tecnológicos "ue cada instrumento presente$
^^^8ran Oferta___ %i&el )utomtico 9O]]I) =4 E"uipo' %i&el )utomtico$ Marca' 9O]]I) Modelo' =4 +recisión :segundos;' 7 mm )umento de lente' 74 ?imetro de
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Aranela de limpieza$ 6 Capuc(a antiXllu&ias$ 6 Manual de instrucciones$ 6 Fuego de (erramientas$ )CCE9ORIO9 )?ICIO%)LE9 I%CLBI?O9 CO% EL %IEL 6 Trípode para
ni&el$ 6 Mira telescópica de aluminio de metros con ni&el esf#rico u ojo de pollo$ +O9TX E%T)' Certificado de calibración$ 8arantía un ao contra desperfectos
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Tomado de' Consejo Profesional Nacional de Topografía
!utor' Leonardo #rito %uerrero +ublicado por LEOTO+O8R)AI) en 6'2 9in comentarios' En&iar por correo electrónicoEscribe un blogCompartir con T\itterCompartir con AacebooS
viernes& ' de agosto de ()*( T+P+%,!.! La topografía es una ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para determinar las posiciones relativas de los puntos sobre la superficie de la tierra y debajo de la misma, mediante la combinación de las medidas según los tres
elementos del espacio: distancia, elevación y dirección. La topografía explica los procedimientos y operaciones del trabajo de campo, los métodos de clculo o procesamiento de datos y la representación del terreno en un plano o dibujo topogrfico a escala. !l conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de puntos en la superficie de la tierra, tanto en planta como en altura, los clculos correspondientes y la representación en un plano "trabajo de campo # trabajo de gabimete o de oficina$ es lo que comúnmente se llama % Levantamiento Topográfico& La topografía como ciencia que se encarga de las mediciones de la superficie de la tierra, se divide en tres ramas principales que son : Planimetría, que comprende los preocedimientos para la locali'ación de puntos sobre un plano( la Altimetría, que trata sobre la determinación de las diferencias de alturas de los puntos del terreno y Taquimetría que reali'a la planimetría y altimetria simultaneas, es decir la locali'ación de los puntos del terreno en tres dimensiones.
EL EQUIPO TOPOGRÁI!O" )odemos clasificar al equipo en tres categorías: a#)ara medir ngulos.* aquí se encuentran la brújula, el transito y el teodolito. $#)ara medir distancias.* aquí se encuentra la cinta métrica, el odómetro, y el distanciometro. c#)ara medir pendiente.* aquí se encuentran el nivel de mano, de riel, el fijo, basculante, automtico. !s común que se piense que un topógrafo resuelve sus necesidades con tringulos, ya que puede dividir cualquier polígono en tringulos y a partir de a+í obtener por ejemplo el rea, esto con la ayuda de senos, cosenos y el teorema de )itagoras, para definir estos tringulos utili'a el teodolito, y es sabido que conociendo datos de un tringulo sabemos todo de él "por ejem - ngulos y una distancia, distancias, etc. etc.$, esta información es posteriormente procesada para obtener coordenadas y poder dibujar por ejemplo en autocad. ctualmente existe otro grupo de instrumentos que permiten obtener coordenadas geogrficas, estos son los /)0.
EL TRA%&ITO" 1nstrumento topogrfico de origen norteamericano para medir ngulos verticales y +ori'ontales, con una precisión de 2 minuto "23 $ o -4 segundos "-45 $, los círculos de metal se leen con lupa, los modelos viejos tienen cuatro tornillos para nivelación, actualmente se siguen fabricando pero con solo tres tornillos nivelantes. )ara diferencia un transito de un minuto y uno de -4 segundos, en los nonios los de 2 minuto tienen en el extremo el numero 4 y los de -4 segundos traen el numero -4.
TEO'OLITO (PTI!O" 1nstrumento de origen europeo, es la evolución de el trnsito mecnico, en este caso, los círculos son de vidrio, y traen una serie de prismas o espejos para observar en un ocular adicional. La lectura del ngulo vertical y +ori'ontal la precisión va desde 2 minuto +asta una décima de segundo.
TEO'OLITO ELE!TR(%I!O" !s la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para +acer las lecturas del circulo vertical y +ori'ontal, desplegando los ngulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es mas simple en su uso, y por requerir menos pie'as es mas simple su fabricación y en algunos casos su calibración. Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos +ay que tener en cuenta: la precisión, el numero de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrónico.
'I&TA%!IO)ETRO" 6ispositivo electrónico para medición de distancias, funciona emitiendo un +a' luminoso ya sea infrarrojo o lser, este rebota en un prisma o directamente sobre la superficie, y dependiendo de el tiempo que tarda el +a' en recorrer la distancia es como determina esta. !n esencia un distanciometro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia +ori'ontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ngulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias, esto se puede reali'ar con una simple calculadora científica de igual manera, algunos distaciometros, poseen un puerto para recibir la información directamente de un teodolito electrónico para obtener el ngulo vertical. 7ay varios tipos
8ontura en +orquilla.* !stos se montan sobre la +orquilla del transito o teodolito, el problema de estos es que es mas tardado trabajar, ya que se apunta primero el telescopio, y después el distanciometro 8ontura en el telescopio.* !s mas fcil trabajar con estos, ya que solo es necesario apuntar el telescopio ligeramente debajo del prisma para +acer la medición, este tipo de montura es mas especiali'ado, y no todos los distaciometros quedan en todos los teodolitos. !n general ajuste de la puntería, puede resultar un poco engorroso con estos equipos, ya que es muy fcil que se desajuste. !l alcance de estos equipos puede ser de +asta 9,444 metros ambién existen distanciometros manuales, estos tienen un alcance de +asta -44 metros, son muy útiles para medir recintos y distancias cortas en general. )or su funcionamiento existen de dos tipos: por ultrasonido: son los mas económicos y su alcance no llega a los 94 metros, se debe tener cuidado con estos, ya que si la superficie no esta perpendicular al equipo, o es irregular, puede arrojar resultados incorrectos o no medir en absoluto, +ay modelos mas sofisticados que tienen una mira lser, por lo que ser importante no confundirlos con los siguientes. )or lser: son muy precisos y confiables, su alcance mximo es de -44 metros, aun cuando en exteriores y distancias de mas de 94 metros se recomienda contar con mira, ya que a esas distancias o con la lu' del día, resulta difícil saber donde esta apuntando el lser
E&TA!IO% &E)ITOTAL !n este aparato se integra el teodolito óptico y el distanciometro, ofreciendo la misma linea de vista para el teodolito y el distanciometro, se trabaja mas rpido con este equipo, ya que se apunta al centro del prisma, a diferencia de un teodolito con distanciometro, en donde en algunos casos se apunta primero el teodolito y luego el distanciometro, o se apunta debajo del prisma, actualmente resulta mas caro comprar el teodolito y el distanciometro por separado. !n la estación semitotal, como en el teodolito ;)1<=, las lecturas son analógicas, por lo que el uso de la libreta electrónica, no representa gran ventaja, se recomienda mejor una estación total. !stos equipos siguen siendo muy útiles en control de obra, replanteo y aplicaciones que no requieren uso de calculo de coordenadas, solo ngulos y distancias
E&TA!I(% TOTAL" !s la integración de tres equipos: teodolito electrónico, distanciometro y computadora. La* +a, con calculo -e coor-ena-a* .* l contar con la lectura de ngulos y distancias, al integrar algunos circuitos mas, la estación puede calcular coordenadas.
La* +a, con memoria.* con algunos circuitos mas, podemos almacenar la información de las coordenadas en la memoria del aparto, sin necesidad de apuntarlas en una libreta con lpi' y papel, esto elimina errores de lpi' y agili'a el trabajo, la memoria puede estar integrada a la estacion total o existe un accesorio llamado libreta electronica, que permite integrarle estas funciones a equipos que convencionalmente no tienen memoriao calculo de coordenadas. La* +a, motori.a-a*.* gregando dos servomotores, podemos +acer que la estación apunte directamente al prisma, sin ningún operador, esto en teoría representa la ventaja que un levantamiento lo puede +acer una sola persona. La* +a, *in pri*ma.* 1ntegran tecnología de medición lser, que permite +acer mediciones sin necesidad de un prisma, es decir pueden medir directamente sobre casi cualquier superficie, su alcance esta limitado +asta 44 metros, pero su alcance con prisma puede llegar a los 9,444 metros, es muy útil para lugares de difícil acceso o para mediciones precisas como alineación de maquinas o control de deformaciones etc. Las principales características que se deben observar para comparar estos equipos +ay que tener en cuenta: la precisión, el numero de aumentos en la lente del objetivo, si tiene o no compensador electrónico, alcance de medición de distancia con un prisma y si tiene memoria o no. es importante a la +ora de comparar diferentes equipos, diferenciar entre resolución en pantalla y precisión, pues resulta que la mayoría de las estaciones, despliegan un segundo de resolución en pantalla, pero la precisión certificada puede ser de a > segundos, es lo que +ace la diferencia entre un modelo y otro de la misma serie, por ejemplo la 0et 924 es de 9 segundos y la 0et24 es de segundos.
%A/EGA'ORE& GP& 0&i*tema -e Po*icionamiento Glo$al1 7ay dos tipos: !stos son mas para fines recreativos y aplicaciones que no requieren gran precisión, consta de un dispositivo que cabe en la palma de la mano, tienen la antena integrada, su precisión puede ser de menor a 29 mts, pero si incorpora el sistema ?0 el error en posicionamiento puede ser menor a mts. demas de proporcionar nuestra posición en el plano +ori'ontal pueden indicar la elevación por medio de la misma se@al de los satélites, algunos modelos tienen también barómetro para determinar la altura con la presión atmosférica. Los modelos que no poseen brújula electrónica, pueden determinar la %dirección de movimiento& "rumbo$, es decir es necesario estar en movimiento para que indique correctamente para donde esta el norte. La se@al de los satélites /)0 no requiere de ningún pago o renta.
!stos equipos tienen precisiones desde varios milímetros +asta menos de medio metro. !xisten /)0 de una banda "L2$ y de dos bandas "L2, L-$, la diferencia es que para los /)0 de una banda se garanti'a la precisión milimetrica para distancias menores a A4Bm entre antenas, en los /)0 de dos bandas es de +asta 44Bm, si bien se pueden reali'ar mediciones a distancias mayores, ya no se garanti'a la precisión de las lecturas.
Los /)0 topogrficos requieren dos antenas, ya sea que el usuario tenga las dos, o que solo tenga una y compre los datos a una institución como el 1C!/1o =mnistar "6/)0$. 0e dice entonces que se esta trabajando en modo diferencial. La diferencia en precio de un /)0 de una banda contra uno de 6os bandas puede ser muy grande, y lo es mas cuando los /)0 de dos bandas incorporan la función DE "Deal ime Einematic$. La forma de trabajar con equipos que no incorporan la función DE es: trasladar los equipos a campo, se +acen las lecturas, pero es solo +asta que se regresa a gabinete que se obtienen las mediciones, con un sistema DE, los datos se obtienen directamente en campo y el alto precio de estos equipos es por que incorporan una computadora, y un sistema de radio comunicación entre las dos antenas. !l /)0 no reempla'a a la estación total, en la mayoría de los casos se complementan. !s en levantamientos de gran extensión donde el /)0 resulta particularmente practico, ya que no requiere una línea de vista entre una antena y otra, adems de tener el /)0 la gran limitante de trabajar solo en espacios con vista al cielo, siendo un poco problemtico incluso cuando la vegetación es alta y densa, pero por ejemplo una selva o bosque se abre un claro de unos 9 metros y se +ace la medición con la antena, en lugar de abrir una brec+a para tener visual entre la estación total y el prisma. sí mismo es común +acer el levantamiento de dos puntos con /)0 "línea de control$ y posteriormente usar la estación y en lugar de introducir coordenadas arbitrarias introducimos coordenadas geogrficas, y todo lo que se levante con la estación estar georeferenciado.
=tro aspecto importante es +acer la diferenciación de un sistema de navegación y un sistema de locali'ación o rastreo, el primero permite que la persona que tiene el dispositivo /)0 sepa donde esta y para donde ir, para que una tercera persona lo sepa es otra +istoria eso ya es un sistema de locali'ación, estos sistemas si requieren una renta o cuota mensual, ya que aun cuando usan un /)0, este solo recibe la se@al de los satélites, se necesita otro dispositivo tipo celular para transmitir la posición a un sistema conectado a 1nternet para que alguien pueda acceder una pagina y saber donde esta el dispositivo. GP&"navstar$.* desarrollado por la fuer'a aérea norte americana con fines militares, pero liberada para uso publico 2AA& .* ?ide rea ugmentation 0ystem.* sistema para mejorar la precisión del sistema /)0, funciona solo para !stados Fnidos, lasBa,
%I/ELE& Fn nivel es un instrumento que nos representa una referencia con respecto a un plano +ori'ontal. !ste aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de un estadal. !l nivel ms sencillo es el nivel -e manguera, es una manguera trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple equilibrio, el agua estar al mismo nivel en ambos extremos. !l nivel -e mano es un instrumento también sencillo, la referencia de +ori'ontalidad es una burbuja de vidrio o gota, el cli*imetroes una versión mejorada del nivel de mano incorporando un transportador metlico permitiendo +acer mediciones de inclinación y no solo desnivel.
!l nivel fi3o es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripie, la óptica tiene mas aumentos y la gota es muc+o mas sensible.
!ste nivel presenta una problemtica, y es que conforme se opera el aparato +ay que estar verificando continuamente y sobretodo cuando se gira, que la gota siga centrada, esto se +ace con los A tornillos niveladores los cuales se mueven en pares, y siempre manteniendo tensión para que el aparato no se mueva.. !ste problema se resolvió con el nivel $a*culante, que sigue siendo un nivel fijo, pero que tiene un tornillo para ajustar la gota cada que se +ace una medición, simplificando muc+o el uso de A tornillos nivelantes, uno de los niveles mas precisos
es un nivel basculante, pero debe mayormente su precisión justamente a su gota y a una placa planoparalela.
Fn gran adelanto se logró cuando se introdujo el compensador automtico, dando lugar al nivel automático, su funcionamiento esta basado en un péndulo que por gravedad, en estado estable este siempre estar en forma vertical, y con la ayuda de un prisma, este nos dar la referencia +ori'ontal que estamos buscando. !ste nivel tiene una burbuja circular "ojo de buey$ que puede no estar completamente centrada, pero el compensador automtico +ace justamente eso, compensar, este adelanto resultó tan provec+oso, que se incorporó en los teodolitos mas precisos y en las estaciones totales, aun cuando su funcionamiento puede variar, el principio sigue siendo el mismo.
