Dedicatoria: El presente trabajo lo dedico a mis padres y amigos que me incentivan a
ser
una
persona
de
bien.
Asimismo a todos mis docentes que hacen
posible
que
conocimientos lleguen a mí .
sus
INTRODUCCION En el presente trabajo desarrollaremos como tema de estudio el “TEODOLITO”,
que es un instrumento de medición utilizado para determinar distancias, ángulos; que es utilizado convencionalmente por los ingenieros. Para un mejor entendimiento del presente trabajo se ha divido en 6 puntos principales: Definición, Historia del Teodolito, Partes del Teodolito, Tipos de Teodolito, Actualidad – Marcas y Utilización del Teodolito. Además de eso se incluyen fotos referenciales para un mejor entendimiento y asimilación del tema. Complementariamente se ha introducido notas a pie de página de palabras técnicas y desconocidas para una mejor comprensión de la lectura. El grupo de estudio que desarrollo es presente trabajo ha determinado la disponibilidad de estos escritos para su reproducción libre a fin de que llegue a todo aquel que lo desee
.
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INTRODUCCION En el presente trabajo desarrollaremos como tema de estudio el “TEODOLITO”,
que es un instrumento de medición utilizado para determinar distancias, ángulos; que es utilizado convencionalmente por los ingenieros. Para un mejor entendimiento del presente trabajo se ha divido en 6 puntos principales: Definición, Historia del Teodolito, Partes del Teodolito, Tipos de Teodolito, Actualidad – Marcas y Utilización del Teodolito. Además de eso se incluyen fotos referenciales para un mejor entendimiento y asimilación del tema. Complementariamente se ha introducido notas a pie de página de palabras técnicas y desconocidas para una mejor comprensión de la lectura. El grupo de estudio que desarrollo es presente trabajo ha determinado la disponibilidad de estos escritos para su reproducción libre a fin de que llegue a todo aquel que lo desee
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I.
DEFINICION 1
El teodolito es un instrumento de medición mecánico-óptico universal, 2
también denominado taquímetro , es un instrumento topográfico que sirve para medir direcciones a puntos del terreno, como también la inclinación de estos puntos respecto de un plano horizontal de referencia. Este plano horizontal, que pasa por el punto de observación, se define mediante la nivelación del instrumento. De las direcciones medidas se deducen ángulos horizontales y verticales (ángulo cenital o altura sobre el horizonte). Básicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trípode y con dos círculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ángulos con ayuda de lentes. Es portátil y manual; está hecho con fines topográficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetría, puede medir distancias. Cabe aclarar que actualmente coexisten otros instrumentos más modernos derivados del teodolito clásico como el teodolito electrónico y la estación total, que básicamente son teodolitos con la diferencia de que poseen
un
display
3
para
la
lectura
digital
del
ángulo
y
un
4
electrodistanciómetro incorporado para la medida de las distancias. El teodolito está concebido para diferentes géneros de trabajos o aplicaciones como la triangulación, poligonación, levantamientos de
1
Utiliza una mira de movimiento mecánico es decir a impulso Instrumento utilizado en topografía, que sirve para medir rápidamente distancias cortas y ángulos. 3 Modo de pantalla donde se muestran datos de l ectura e ingreso 4 Estos instrumentos funcionan de una manera similar a los telémetros pero se diferencian en que estos deben ser operados desde ambos extremos de la longitud a medir, y no debe haber obstáculos entre ellos, esta diferencia que parece simple tiene la gran importancia de que la onda utilizada (lumínica o hertziana), es enviada, rebotada, y recibida con una gran precisión, alrededor de algunos milímetros en un kil ómetro, precisión impensada con cualquiera de los demás métodos de medición. 2
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detalles y nivelación trigonométrica; siendo éstas, operaciones para transportar coordenadas
II.
HISTORIA DEL TEODOLITO Remontándonos alrededor del ano 3000 a. de C. los babilonios y egipcios utilizaban ya cuerdas y cadenas para la medición de distancias. Hasta el 560 a. de C. no se tienen referencias de nueva instrumentación hasta que Anaximando
5
introdujo el
6
"Gnomon" , aunque se cree que a este le pudo llegar alguna referencia de los babilonios o egipcios. Entre los primeros usuarios de este nuevo instrumento encontramos a Metón y Eratóstenes para la determinación de la dirección Norte y la circunferencia de la tierra respectivamente. La "dioptra" o plano horizontal para la medición de ángulos y nivelación tenía su principio en un tubo en "U" con agua el cual servía para horizontalizar la plataforma.
5
Anaximando de Mileto, que fue discípulo de Tales, pudo haber vivido entre 611 y 547 A.C. El gnomon o estilo se define como el objeto al argado que arroja sombra, independientemente del ángulo que forme con el cuadrante; estará inclinado respecto el plano horizontal con un ángulo igual a la latitud del lugar donde se sitúe el reloj de sol, y varía según los distintos tipos de relojes (ecuatoriales, declinantes, etc.)
6
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El
"corobates"
o
primer aproximación de un nivel, era una regla horizontal con patas en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se vertía agua para 7
usarla como nivel. Por otro lado Herón menciona la forma de obtener un medidor de distancia por medio de las revoluciones de una rueda. Ptolomeo, hacia el ano 150 a. de C. describió el cuadrante aplicándolo a observaciones astronómicas. Para ángulos verticales, las reglas de Ptolomeo fueron utilizadas hasta la Edad Media. Se puede considerar como antecesor del teodolito
al
astrolabio
de
Hiparco,
contemporáneo de Ptolomeo.
Los
romanos,
conocimientos
portadores griegos
por
de
los
Europa,
usaron la "Groma", que consta de una cruz excéntrica, con plomadas en sus extremos, fijada a una barra vertical, que disponía de una especie de
7
Herón (o Hero) de Alejandría (en gri ego: Ἥρων ὁ Ἀλεξανδρεύς ὁ Ἀλεξανδρεύς ) (ca. 10– 70 d. C.) fue un ingeniero y matemático helenístico, que destacó en Alejandría (en la provincia romana de Egipto); ejerció de ingeniero en su ciudad natal, Alejandría
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alidadas. Vitruvio hace referencia a los carros medidores de distancias por medio de contadores de vueltas, aunque las medidas de precisión se seguían a pasos mediante contadores de pasos. Además de las descripciones de Vitruvio, se encontraron en Pompella distintos 9
instrumentos en el taller de un Agrimensor . También Vitruvio fue el constructor de la primera escuadra aplicando el fundamento de triángulo rectángulo de Pitágoras (lados de 3-4-5 metros). Muy posteriormente, los Arabes apoyándose en los conocimientos de los griegos y romanos, usaban astrolabios divididos en 5 minutos de arco. [Usbeke Biruni diseno hacia 1000 d. de C., la primera máquina para la graduación de círculos]. Sobre el ano 1300, descrito por Levi Ben Gerson, se conoce un mecanismo para la medida indirecta de distancias, [posteriormente la barra de Jacob], mediante el movimiento de una barra perpendicular a otra principal graduada, que proporcionaba así los ángulos paralácticos. La Brújula desde su nacimiento chinos
con hasta
los la
referencia en 1187 de Alexander
Neckman,
con
el
desarrollo
posterior
introducido
por Leonardo Da Vinci y Schmalcalder llegó a ser la precursora del teodolito. Oronzio Fineo, en su libro "Geometría Práctica", aplica la brújula a un semicírculo graduado con dos alidadas, una fija y otra móvil. El siguiente paso hacia el
8
Marco Vitruvio Polión (en latín Marcus Vitruvius Pollio) fue un arquitecto, escritor, ingeniero y tratadista romano del siglo I a. C. Es frecuente, aunque inadecuado, encontrar su nombre escrito como Vitrubio. 9 Topógrafo. Dedicado a la agrimensura que era una rama de la topografía antigua para la delimitación de superficies
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goniómetro
actual fue la mejora introducida por Josua Habernel con el
teodolito-brújula que data del 1576.
Johan Praetorius, apoyándose en los conocimientos de Gemma Frisius, perfecciona la plancheta, que durante mucho tiempo fue el instrumento mas fino y avanzado con que podían contar los topógrafos. Parece ser que anterior a Galileo, existen noticias de que un óptico holandés, Hans Lippershey, ideó una especie de anteojo sin llegar a montarlo; siguiendo esta línea de trabajo fue, Galileo quien montó su telescopio, continuando con el telescopio de Kepler y de este a la mejora introducida por Christian Huygens quien colocó un retículo para realizar tas punterías, con el avance que esto presentaba en los trabajos sobre la alidada de pínulas, usada hasta la época. William Gascoigne añadió el tornillo del los movimientos lentos dentro de los teodolitos. A todo esto en 1610 aparece la cadena de Agrimensor, atribuida a Aaron Rathbone. En 1720 se construyó el primer teodolito como tal, este venia provisto de cuatro tornillos nivelantes, cuya tutoría es de Jonathan Sisson (numero de tornillos que casi hasta la actualidad, se siguen usando en los teodolitos americanos). 10
Un goniómetro es un instrumento de medición con for ma de semicírculo o círculo graduado en 180º o 360º, utilizado para medir o construir ángulos. Este instrumento permite medir ángulos entre dos objetos, tales como dos puntos de una costa
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Tobias Mayer cambió los hilos reales del retículo, hasta la fecha de hilos de tela de arana, por una grabación en la propia lente. Ignacio Porro contribuyó con su telescopio
y
taquímetro
autorreductor a los avances en el campo de la instrumentación. Pedro
Núñez
aportó
un
mecanismo de lectura para un cuadrante, dividiendo los círculos concéntricos en (n-1) del anterior, naciendo así el nonio. Jhon Sisson construyó en 1730 el primer goniómetro, mejorando por Jesse Ramsden 11
quien introdujo microscopios con tornillos micromótricos para las
lecturas angulares. Reichenbach invento en 1803 la primera maquina para graduar círculos o limbos, basado en el sistema de copias, principio que actualmente seguimos usando; en 1804 el propio Richenbach introdujo su teodolito repetidor y el centrado forzoso. Sobre el 1740 aparece la primera escuadra doble, construida por el mecánico Adans. En 1778, William Green describió un
sistema
horizontales
óptico para
con la
hilos
medida
indirecta de distancias, posterior Richenbach anadió hilos estadimétricos en su alidada en 1810.
11
Jesse Ramsden (Salterhebble, 1735-Brighton, 1800) Mecánico británico. Se dedicó a la construcción y al perfeccionamiento de instrumentos de precisión, tales como anteojos, teodolitos y círculos graduados. Inventó una máquina electrostática, un dinamómetro y el ocular compuesto que lleva su nombre, formado por dos l entes planoconvexas iguales, separadas por una distancia igual a su distancia focal.
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En 1823, el italiano Juan Ignacio Porro, con ayuda de una lente modificó el ángulo paralactico, para obtener el que ahora conocemos. En 1839 bautizó a su instrumento "taquímetro", dando paso a la "taquimetría". En la línea de construcción de aparatos autorreductores encontramos en 1866 a Sanguet con su clisímetro o medidor de pendientes, el cual permitía obtener la distancia reducida con un mínimo cálculo.
Desde 1765 entró con fuerza en el mercado "las planchetas", con más o menos diferencias sobre las conocidas hasta hace algunos años (que quizá la ultima que se fabricase fuera de marca Sokkisha, utilizando un RedMini como alidada distanciómetro de corto alcance), dando lugar a los Taqueográfos y Honolograph. La mira parlante se la debemos a Adrien Bordaloue, el cual, alrededor de 1830, fabricó la primera mira para nivelación, hecho que potenció el estudio y fabricación de autorreductores, permitiendo así leer en la mira la distancia reducida y el término "t"; entre estos aparatos podemos citar en 1878 el taquímetro logarítmico, en 1893 el taquímetro autorreductor de Hammer, en 1890 Ronagli y Urbani usaron una placa de vidrio móvil con doble graduación horizontal, cuya distancia entre hilos variaba en función del cenital observado. Es de obligado cumplimiento decir en esta breve reseña, que en 1858 se midió la base fundamental Geodésica Española, base de Madridejos (entre Bolos y Carbonera), por medio de una regla doble de platino y latón de 4 metros, obteniéndose una distancia de 1462,885 m. con un error probable de t 2,580 milímetros; esta base fue alterada en uno de sus extremos, por lo que no ha sido posible comprobar la longitud que en su día se midió.
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En 1900, Fennel creó, de acuerdo con Porro el primer anteojo analítico, usando un arco circular como línea base de los hilos del retículo. Carl Zeiss fabricó en 1932 un prototipo que se fabrico en 1942. En 1936 apareció el DKR y en 1946 el DKRM de Kern. (Posiblemente fue Kern con el KRlA, el ultimo que fabricó un autorreductor mecánico y no electromagnético, teniendo este los hilos rectos y paralelos, que en función de la inclinación del anteojo, por medio de levas y ruedas dentadas, variaban en la imagen del retículo observada desde el ocular, la distancia entre los hilos). A finales del siglo XIX vieron la luz los primeros telémetros de imagen partida dentro del mismo ocular, dando lugar a los telémetros artilleros o de base fija y a los topográficos o de base móvil; entre ellos se pueden citar los fabricados por Ramsden (1790) y el de Barr & Stroud (1888). En 1880 apareció el precursor de la actual estadía invar, con una barra de madera. En 1906 Carl Zeiss usb una barra de tubo de acero para su estadía, pasando al invar eri 1923. En 1886, Sanguet inventó el principio que en un futuro dio lugar al prisma taquimétrico. Este principio fue fabricado por Wild en el ano 1921 con mira vertical, en lo que posteriormente sería el duplicador taquimétrico (principio ideado pro Boskovic en 1777). Hemos de esperar hasta 1933 para encontrar este sistema empleado con nuestra conocida mira horizontal, fabricado por Breithaupt. En 1908 se fabrica el primer anteojo de enfoque interno, construido por Heinrich Wild, en colaboración con Carl Zeiss. También fabricaría el nivel de coincidencia, el micrómetro óptico de coincidencia y la estadía invar. En 1921, Wild fabrica el prisma taquimétrico para mira vertical. Los limbos de cristal empezaron a fabricarse en serie en el año 1936.
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Por el año 1946 se consiguió el primer nivel automático, en Rusia y, en 1950, Carl Zeiss fabricó un nivel con compensador mecánico. En el año 1956 se instaló el compensador de verticalidad en los Teodolitos. Año 1936. En Rusia se fabrica un distanciómetro electro-óptico. En 1957 se logró la distanciometría electrónica por microondas, gracias a Wadley. Se le llamó Telurómetro. 1968. Invención de los distanciómetros electro-ópticos de rayo láser. Wild fabrica el modelo de distanciómetro DI-10, que, por su pequeño tamaño, puede acoplarse a un Teodolito, ganando rapidez y precisión en las mediciones topográficas. Nos acercamos al taquímetro de Estación Total. La evolución actual, con la entrada de la electrónica y la informática no es historia porque no da tiempo ni a escribirla. En otro apartado nos ocupamos de la instrumentación actual, por cuyo conocimiento se preocupa intensamente Dioptra, con el fin de poder ofrecer una formación puntera y un apoyo total a los profesionales de la Ingeniería y de la Topografía."
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III.
PARTES DEL TEODOLITO
1. Círculo vertical
Posición: Es el objeto en forma circular que se encuentra en un plano perpendicular al plato principal del teodolito. En su interior se encuentra el disco vertical o plato vertical de ángulos, sin embargo el movimiento de ambos es independiente ya que el plato vertical de ángulos está fijo. Propósito: Sirve para girar todo el sistema de lentes del teodolito de manera vertical. Utilización: El círculo vertical no es una parte del teodolito que se manipule directamente, pero puede rotarse de manera vertical ya sea manualmente (cuando el tornillo de elevación se encuentra suelto) o girando el tornillo de elevación (cuando se encuentra ajustado).
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2. Cruces
Posición: Se encuentran dentro del tubo del objetivo, en la parte donde sobresalen cuatro redondelas metálicas. Propósito: Sirven para orientar al observador con respecto a la posición de los objetos cuando se mira por el objetivo. Utilización: Las cruces no se manipulan al operar el teodolito. Son
muy
delicadas
y
están
hechas de materiales como telas de araña o hilo muy delgado. En el caso de que quieran cambiarse las cruces debe desarmarse el objetivo.
3. Lente de alta magnificación.
Posición: Es el objeto en forma de tubo que se encuentra sobre el teodolito y puede girarse. Propósito: Permite hacer un acercamiento para observar mejor el globo lanzado con mayor detalle de lo que se ve con la baja magnificación. Utilización: Se debe utilizar luego de 5 minutos de observación del globo como mínimo. Para utilizar este lente se manipula la perilla de alta-baja magnificación.
4. Lente de baja magnificación.
Posición: Es un lente ubicado al lado izquierdo del tubo del objetivo. Propósito: Permite observar el globo lanzado con un mayor acercamiento de lo que se puede observar con la mira. Utilización: Este lente se utiliza en los primeros minutos de lanzamiento, luego de haber ubicado el globo con la mira. Para utilizarlo es importante
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chequear que la perilla de alta-baja magnificación se encuentre en la posición de baja magnificación.
5. Llave tipo hélice.
Posición: Debajo de la plataforma principal del teodolito. Propósito: Sirve para fijar o permitir el movimiento completo del plato de ángulos, de modo de poder dirigir el ángulo acimutal del punto de referencia hacia este. Utilización: Esta perilla suele encontrarse ajustada, lo que inhabilita el movimiento del plato de ángulos. Sin embargo durante el alineamiento del teodolito es necesario aflojarla para poder girar libremente el plato hasta encontrar que el ángulo acimut conocido del punto de referencia coincida
con
posición
de
la este.
Cuando esto ocurra esta
llave
debe
ajustarse hasta que el disco
de
ángulos
quede inamovible.
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6. Mira.
Posición: Sobre el tubo del lente de alta magnificación. Propósito: Sirve para localizar el globo apenas a simple vista. Utilización: La mira se utiliza para localizar el globo apenas realizado el lanzamiento. El globo se mueve mucho durante los primeros segundos y es imposible seguirlo con alguno de los lentes, por lo que se le sigue con la mira. Cuando existe un movimiento más uniforme se deja de utilizar la mira para utilizar el lente de baja magnificación.
7. Niveles o burbujas.
Posición: Hay dos burbujas que se encuentran en las cápsulas de vidrio sobre la plataforma del teodolito. Propósito: Ayudar a nivelar el teodolito. Utilización: Ajustando los tornillos del teodolito debe conseguirse que cada burbuja se ubique en el medio del tubo. El teodolito estará nivelado cuando se pueda girar 360° y ambas burbujas permanezcan en el centro de su tubo respectivo.
8. Objetivo
Posición: Al extremo del tubo que se encuentra en el eje del círculo vertical. Propósito: Observar el objetivo (globo) con alta o baja magnificación. Utilización: Cuando se ha ubicado el globo con la mira puede utilizarse el objetivo para seguir el globo con magnificación, lo
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que se hace mirando a través del lente. El enfoque adecuado se logra girando el objetivo.
9. Perilla de alta-baja magnificación.
Posición: Se ubica en la parte superior del tubo del objetivo. Propósito: Permite pasar desde el estado de baja magnificación al de alta magnificación y viceversa, permitiendo observar el globo con diferentes acercamientos. Utilización: Luego de haber localizado el globo con el lente de baja magnificación (generalmente alrededor de 5 minutos después del lanzamiento), puede girarse la perilla de alta magnificación
para
poder observar el globo más de cerca. La alta magnificación
permite
ver de cerca los objetos con la desventaja es que su campo visual es más reducido que el de la baja magnificación.
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10. Plataforma.
Posición: Superficie que sostiene a los niveles y la estructura vertical del teodolito. Propósito: Sirve de sostén a toda la parte superior del instrumento que debe moverse durante la medición de ángulos acimutales. Utilización: Se gira manualmente cuando está suelto el tornillo del acimut, y se cuando se ajusta éste puede girarse utilizando este tornillo.
11. Plato de ángulos.
Posición: Llamaremos plato de ángulos o simplemente “plato”
al disco que se encuentra dentro
de
la
plataforma
central del teodolito, en el que están ángulos
marcados
todos
lo
horizontales.
Propósito: Lleva impresos los ángulos que son leídos con el vernier. Utilización: El plato de ángulos se mantiene fijo durante la operación del teodolito. El único momento en el que es necesario moverlo es a la hora del
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alineamiento. Este disco se mueve de dos maneras: La primera es aflojando la llave tipo hélice, lo que permite un movimiento veloz. La segunda manera manteniendo ajustada la llave tipo hélice y girando el tornillo de ajuste del plato, lo que permite un movimiento fino, ideal para ajustes precisos.
12. Plato vertical de ángulos.
Posición: Es el disco en el que están impresos los ángulos de elevación. Se encuentra ubicado dentro del círculo vertical pero es independiente de éste. Propósito: Lleva impresos los ángulos que son leídos con el vernier. Utilización: El plato vertical de ángulos es inamovible.
13. Tornillo de ajuste del plato.
Posición: Se encuentra debajo de la plataforma del teodolito. Propósito: Sirve para mover el plato de ángulos de manera fina, con el objetivo de alinear el teodolito con precisión. Utilización: Cuando se alinea el teodolito. Luego de haber localizado el punto de referencia y de haber ajustado la llave tipo hélice, se utiliza este tornillo para un ajuste fino del ángulo acimutal conocido a la posición del punto de referencia.
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14. Tornillo de nivelación.
Posición: Son cuatro tornillos que se encuentran debajo de la plataforma del teodolito. Propósito: Sirven para nivelar el teodolito. Utilización: Luego de colocar el teodolito sobre el trípode y enroscarlo, se procede a nivelarlo para lo cual se utilizan estos tornillos. El objetivo de la nivelación es lograr que las burbujas de los niveles estén horizontales ante cualquier posición d el teodolito.
15. Tornillo del acimut.
Posición:
Se
encuentra
debajo
del
vernier
horizontal,
a
la
derecha. Propósito: Sirve para girar la plataforma
del
teodolito. Utilización:
Si
se
mantiene desajustado, permite un movimiento libre y rápido del la plataforma que sostiene a toda la parte superior del teodolito. Si se ajusta el movimiento de la plataforma estará limitado a el giro del tornillo. Esto es muy útil para movimientos finos y precisos. Para
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ajustarlo se presiona hacia adentro (hacia el teodolito). El movimiento de la plataforma debe hacerse cuando el plato de ángulos esté fijo, de este modo podrá leerse el ángulo horizontal a través del vernier.
16. Tornillo de elevación.
Posición: Se encuentra debajo del círculo vertical, a uno de los lados del teodolito. Propósito: Sirve para girar el círculo vertical, y así girar toda la estructura de lentes del teodolito en forma vertical. Utilización: Si se mantiene desajustado, permite un movimiento rápido del disco o plato vertical de ángulos ubicado en posición vertical que contiene la escala del ángulo de elevación. Si se ajusta permite realizar un ajuste fino del ángulo de elevación, ideal para movimientos mientras se sigue el globo. Se ajusta presionando el tornillo arriba
hacia (hacia
el
disco).
También
permite
leer
el
segundo decimal del
ángulo
elevación.
de El
primer decimal se lee a través del vernier vertical.
17. Tornillo de enfoque para alta magnificación.
Posición: Se encuentra en la parte posterior del tubo del objetivo.. Propósito: Sirve para controlar el enfoque cuando se está observando a través del objetivo con la opción de alta magnificación. Utilización:
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Para controlar la calidad del enfoque solo debe dirarse este tornillo. Para el enfoque en baja magnificación puede girarse el objetivo.
18. Vernier
Posición: Hay 2 verniers. El vernier del ángulo acimutal se ubica en el disco principal del teodolito y el del ángulo vertical se ubica junto al círculo vertical. Propósito: Hacer la lectura de los ángulos. Utilización: En el vernier debe leerse el ángulo incluyendo un decimal. El segundo decimal debe leerse en el tornillo respectivo. En la figura de la derecha aparece el vernier horizontal (para el ángulo acimutal). En el la lectura sería 236.0°. El segundo decimal debería leerse en el tornillo del acimut.
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19. TRIPODE
Llamado también la otra mitad del instrumento, esta conformada por una plataforma porta instrumentos y un juego de 3 pies acoplados a esta por medio de uniones articuladas. Erradamente el trípode es bastante desatendido y sometido a un trabajo duro, se espera que preste un servicio impecable sin recibir el menor cuidado. Debe ofrecer solidez, rigidez, estabilidad, buena amortiguación de las vibraciones y resistencia a la torsión, además debe satisfacer las exigencias del usuario con aspecto al peso y la posibilidad del transporte. Los trípodes se pueden clasificar atendiendo las siguientes características: ♦
Por su material de construcción
♦
Por su tipo de base
♦
Por sus tipos de pies
Por su material de construcción
Pueden se de maderas suras tratadas y de aluminio, siendo las primeras las mas utilizadas por su robustez, mayor resistencias a la dilatación y a las torsiones, sin embargo, los trípodes de aluminio son recomendados en trabajos realizados en climas cálidos tropicales, especialmente en zonas pantanosas.
Por su tipo de base
Pueden ser de tipo corriente o de tipo centrador. Los primeros se constituyen por un plato sobre el cual quedara fijado el teodolito por medio de un tornillo fijador. Los de tipo centrador se diferencian de los anteriores en que el plato no lleva directamente el teodolito, sino que una cabeza corrediza
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cuya parte superior tiene una forma esférica y sobre la cual se asienta la plataforma porta instrumentos. Los trípodes de base corriente permiten la utilización del sistema de plomada óptica o plomada de hilo para efectuar la operación descentrado del aparato sobre una estación, por su p arte los trípodes de base centradora utilizan el sistema de bastón centrador para tal fin.
Por sus tipos de pies
Pueden ser de pies fijos o extensibles. Los primeros recomendados en trabajos de nivelación de alta precisión, mientras que los pies extensibles son utilizados en todo trabajo planimetrico y altimétrico. Los trípodes de pies extensibles poseen en la parte distal de estos un juego de estribos los cuales son utilizados por el operador para poder fijar los pies a la superficie del terreno, así mismo, cada pie extensible posee un tornillo fijador que le permite mantener la extensión requerida de manera fija.
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IV.
TIPOS DE TEODOLITO 1. Teodolitos repetidores
Estos han sido fabricados para la acumulación de medidas sucesivas de un mismo ángulo horizontal en el limbo, pudiendo así dividir el ángulo acumulado y el número de mediciones.
2. Teodolitos reiteradores
Llamados también direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la particularidad de poseer un limbo fijo y sólo se puede mover la alidada.
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3. Teodolito - brújula
Como dice su nombre, tiene incorporado una brújula de características especiales, este tiene una brújula imantada con la misma dirección al círculo horizontal. Sobre el diámetro 0 a 180 grados de gran precisión.
4. Teodolito electrónico
Es la versión del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del círculo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración. Un teodolito electrónico realiza la medición de los ángulos empleando un sensor
fotoeléctrico,
en
lugar
del
ojo
del
operador.
Para esto, los círculos tanto horizontal como vertical, han sido graduados únicamente con zonas oscuras que no reflejan luz y con zonas cubiertas de material reflector. La graduación tradicional de los círculos de los teodolitos
óptico
mecánicos
es
omitida.
Cada uno de los círculos es analizado mediante dos sensores ubicados en posiciones diametralmente opuestas, con objeto de eliminar la excentricidad. Los sensores están formados por una fuente de luz infrarroja, un sistema óptico y un sensor. La luz emitida por la fuente infrarroja ilumina el UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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círculo, que la refleja o no según incida en las partes reflectoras o en las partes
oscuras.
El sensor recibe la luz reflejada, generando corriente electrica proporcional
a
la
intensidad
de
luz.
Al girar la alidada, el sensor recibe pulsos de luz, cada vez que se ilumina un sector reflectivo del círculo y por lo tanto genera un tren de pulsos electricos
proporcional
al
giro
de
la
alidada.
Un microprocesador cuenta los pulsos e interpola el valor del ángulo, presentando el valor de este en forma digital, en una pantalla generalmente de cristal líquido. Ventajas de los teodolitos electrónicos
Fácil lectura del los ángulos, ya que estas magnitudes son mostradas en forma digital y con indicación de las unidades. Mejora de la precisión respecto a un teodolito óptico mecánico del mismo error instrumental, ya que se elimina el error de estimación. Posibilidad de conexión directa con un distanciómetro electrónico. Posibilidad de realizar cálculos de distancias reducidas y coordenadas, al instante de realizar las mediciones angulares y de distancia. Registro de los valores medidos y calculados en la memoria del instrumento, tarjetas de memoria o colectores externos, eliminando los errores de escritura en la Libreta de Campo. Los datos son transferidos directamente a la PC para su posterior procesamiento. Manejo de Códigos de Campo, para la automatización del proceso de levantamiento. Programas para realizar cálculos en el campo, tales como Orientación del Círculo, Estación Libre, etc. Programas de prueba, que ayudan a verificar la calibración y estado del equipo. UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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Imágenes de teodolitos
Teodolito digital electrónico
V.
ACTUALIDAD –MARCAS DE TEODOLITO El primer teodolito fue creado por el óptico y mecánico RAMSDEN y lo llamó "ANTEOJO DE RAMSDEN". Los limbos para graduar son complicados. Este teodolito es pesado. Eran construidos en bronce, acero, u otros metales. La movilidad es poca Los teodolitos actuales son
Más ligeros.
Son hechos de metales.
Tiene más movimiento para ver mejor.
Son más actualizados
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Actualmente existen en el mercado diferentes marcas comerciales que fabrican teodolitos, las mas conocidas son: LEIKA, SOKKIA, SOUTH, NIKON, TOPCON, FOIF, KOLIDA. Ejemplo
BDT 30 Teodolito electrónico CST/Berger BDT-30. Medición horizontal y vertical dual. Lectura incremental. Precisión 30". Aumento telescopio 30X. Rango enfoque plomada óptica 3X. Campo de visión 1ª30'. Sensibilidad nivel plano 30"/mm. Sensibilidad nivel Circular 8·/mm. Pantalla iluminable LCD. Poder de resolución 2.5". Más Info
DT 205C Teodolito electrónico Foif DT-205C. Lectura incremental. Precisión 5". Imagen directa. Aumento 30X. Rango de enfoque plomada óptica 3X. Campo de visión 1º20". Compensador vertical. Sensibilidad nivel plano 30"/mm. Sensibilidad nivel circular 8"/mm. Más Info
ETH 320 Teodolito electrónico Pentax ETH 320. Medición horizontal dual, vertaical simple. Precisión 20". Imagen directa. Aumento 30X. Rango de enfoque plomada óptica 3X. Campo de visión 1º30". Sensibilidad nivel plano 40"/mm. Sensibilidad nivel circular 8"/mm. Más Info
KT 20 Teodolito electrónico Kolida KT-20. Medición horizontal dual, vertaical simple. Precisión 5". Imagen directa. Aumento 3 0X. Rango de enfoque plomada óptica 3X. Campo de visión 1º30". Sensibilidad nivel plano 30"/mm. Sensibilidad nivel circular 8"/mm. Más Info
VI.
UTILIZACION DEL TEODOLITO ELECTRONICO 1. Puesta en Estación de un Teodolito
Al poner en estación un instrumento debe cumplir dos condiciones: 1.
que el eje del aparato pase por el punto de estación, y
2.
que sea vertical
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Para hacer cumplir la primera condición se emplea, generalmente, una plomada, colgada del gancho que lleva el trípode o el elemento de unión de este al aparato, haciendo que la vertical señalada por la misma pase por la señal del terreno que materializa el punto de estación. Esta coincidencia se realiza moviendo los pies del trípode hasta lograrla, hincándolos después fuertemente en el suelo, procurando al efectuar esta operación que la plataforma nivelante quede aproximadamente horizontal. Es importante que las patas del trípode queden bien abiertas y clavadas en el terreno, para evitar que el instrumento pueda desnivelarse fácilmente por tener poca base de sustentación, o pueda caerse al menor tropiezo. Una vez conseguida la coincidencia de la plomada con la señal del terreno, se coloca el eje principal del aparato en posición vertical, siguiendo el procedimiento de comprobación y corrección del nivel fijo, aunque si no se desea corregir el nivel, caso mas frecuente, sino solo poner vertical dicho eje, una vez calada la burbuja en la primera posición dando el giro de 200º y eliminando con los tornillos nivelantes la mitad del desplazamiento de la misma, se vuelve a la posición primitiva, y si la burbuja no se mueve, es señal de que la línea que ha calado el nivel es horizontal. Se toma nota de la posición en que ha quedado la burbuja y se lleva el nivel en dirección del tercer tornillo nivelante, y valiéndose de éste, se hace que la burbuja quede de nuevo en la graduación anotada. De esta forma se ha colocado vertical el eje sin necesidad de tocar los tornillos de corrección del nivel, cosa que por otra parte no es conveniente realizar con demasiada frecuencia para evitar el desgaste de los mismos.
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Condiciones que debe reunir el teodolito
Las condiciones que debe reunir un teodolito son las mismas que para un goniómetro, y se pueden clasificar en dos grandes grupos:
Condiciones Previas o de Construcción: que dependen del constructor
del aparato
Condiciones de Ajuste o Corrección
Si el aparato está bien construido y cumple las condiciones previas, depende única y exclusivamente de la habilidad del que lo maneje, quién puede hacer que se verifiquen lo más exactamente posible. El incumplimiento de unas y otras condiciones da lugar a errores sistemáticos, que son muy peligrosos, por lo que es posible verificar y corregir siempre que sea posible el aparato. Verificación y Corrección del Teodolito
Se entiende por verificar un instrumento la comprobación de que su funcionamiento es bueno; y por corrección las operaciones necesarias para que todas las partes del mismo ocupen la posición debida. Un buen topógrafo debe saber verificar y corregir los instrumentos topográficos más usuales, pero sin abusar de las correcciones, teniendo en cuenta que al actuar excesivamente en los tornillos, éstos adquieren holgura y el instrumento se descorrige después con facilidad. No obstante, aunque sabemos que los errores instrumentales se eliminan mediante el empleo de métodos apropiados, también es cierto que los instrumentos bien corregidos facilitan mucho el trabajo de campo y gabinete por lo que cuando la descorrección es grande no debe dudarse en corregirlos. Estudiaremos separadamente la verificación y corrección de las condiciones de construcción y ajuste. UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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Verificación y Corrección de las Condiciones Previas
Las condiciones previas que ha de cumplir cualquier teodolito son: 1)
Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato.
2)
Que los ejes principal y secundario sean perpendiculares respecto a
los limbos acimutal y cenital. 3)
Invariabilidad del eje de colimación al enfocar a diferentes
distancias. 4)
Que los limbos estén perfectamente divididos.
5)
Que no haya error en la colocación de los índices, es decir, que no
exista excentricidad, ni desviado en los mismos.
1- Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato
A la no coincidencia entre el eje general del aparato y el particular de la alidada, se llama también torcedura del eje. Según que los movimientos de giro horizontales que se le den al aparato, se hagan imprimiéndolos a la plataforma del limbo, bloque B (Fig. 8.1), arrastrando todo lo que hay sobre ella, o a la placa de nonios, bloque A, permaneciendo fija la del limbo, se trabaja sobre uno u otro eje. Ambos ejes deben coincidir, y para comprobarlo una vez puesto el aparato en estación, fijaremos el movimiento general del mismo y aflojaremos el de la aliada, utilizando éste para la nivelación del aparato, siguiendo el método general de nivelación del apartado Comprobación y Corrección del Nivel Fijo.
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Una vez vertical dicho eje, lo que sucederá cuando al girar horizontalmente el instrumento la burbuja del nivel permanezca calada durante todo el giro, se aprieta con cuidado el tornillo de presión de la aliada y se afloja el del movimiento general, si en estas condiciones la burbuja continúa sin moverse al girar despacio el teodolito, es señal de que la condición se cumple; en caso contrario, es que el segundo eje no es vertical y por lo tanto no hay coincidencia entre ambos. Este defecto no se puede corregir y si es muy acusado habrá que llevar el aparato a un taller adecuado para su reparación. 2- Los ejes principal y secundario han de ser perpendiculares a sus respectivos limbos
El error que produce el incumplimiento de estas condiciones es más teórico que práctico, ya que para llegar a un error de 10” , es preciso
que el ángulo de inclinación del limbo respecto al eje correspondiente, sea próximo a medio grado, lo que es muy improbable dada la esmerada construcción de los aparatos. 3- Invariabilidad del eje de colimación al enfocar a diferentes distancias
En los teodolitos modernos de enfoque por lente interior, esta condición se cumple siempre con suficiente exactitud; siendo más frecuente este error en los instrumentos antiguos, en que el objetivo y el retículo van montados en tubos diferentes. Determinado el eje de colimación por el centro del objetivo y la cruz filiar del retículo, en el movimiento de enfoque variará dicho eje si el tubo móvil no ajusta bien en el fijo. Así, suponiendo el anteojo enfocado a una distancia dada, el centro del retículo ocupará una posición tal como la a (Fig. 8.3); al enfocar a un UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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objeto situado a diferente distancia de la anterior, se imprime al retículo una traslación y si el tubo porta retículo no está perfectamente centrado en el tubo porta objetivo, la cruz filiar del retículo no permanecerá sobre el eje de colimación primitivo, sino que ocupará una posición b, que definirá con el centro del objetivo, un nuevo eje de colimación. Este defecto es grave y el aparato solo puede corregirse en un buen taller especializado. Para verificar este error se procede de
la
siguiente
manera:
se
colocan dos miras perfectamente verticales aparato
y lo
el más
alejado posible de ellas (Fig. 8.4), enfocándose el anteojo de manera que ambas se vean aproximadamente con igual claridad y se anotan las lecturas m1 y m2 y el ángulo de pendiente p. A continuación se coloca el aparato lo más cercano a ellas , y con igual ángulo de pendiente p se hace la lectura m’1 a la más próxima, se enfoca seguidamente a la más alejada y se realiza la lectura m’2.
Se comparan las diferencias (m1- m’1) y (m2-m’2) que si e l aparato está bien deben ser iguales, y en caso contrario, es que está afectado a este error. 4- Los limbos han de estar perfectamente divididos
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Evidentemente, de no cumplirse esta condición el teodolito es inservible. En general. El usuario, no dispone de medios para comprobar que se cumple esta condición, por lo que debe depositar su confianza en la garantía que le merezca la casa constructora. Pero, por esmerada que sea la construcción y grabado de los limbos, son inevitables ciertos errores, que por pequeños que sean alteran el resultado de las observaciones. Para atenuar en lo posible estor errores se emplean métodos de reiteración y repetición, ya vistos, y se dota a los teodolitos de un par de índices en lugar de uno solo por cada limbo. 5- Que no exista error en la colocación de los índices
Aquí, únicamente conviene recordar que los modernos teodolitos con micrómetros de lectura y dos índices virtuales para leer los limbos, proporcionan de modo automático los promedios de lecturas de ambos índices, que por lo tanto, están exentos de errores. Verificación y Corrección de las Condiciones de Ajuste
El teodolito puede desajustarse por diversos motivos como pueden ser:
por falta de cuidado al manejarlo
durante su transporte
por cambios de temperatura
En el campo se le deben realizar al instrumento determinadas pruebas de ajuste, y si se encuentra que está descorregido se le debe ajustar por medio de los correspondientes órganos de corrección; estos ajustes ha de saberlos realizar el topógrafo. Cuando un instrumento está bien ajustado se verifica: a) que el eje vertical del aparato es vertical UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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b) que el eje de colimación y el secundario son perpendiculares c)
que también lo son los ejes secundarios y principal
d) que el eclímetro está corregido Para realizar estas comprobaciones el teodolito debe colocarse sobre un terreno duro. a- Verticalidad del eje principal
Los ángulos horizontales se miden sobre el limbo acimutal, debiendo ser el plano de éste, por lo tanto, horizontal, lo que se consigue colocando vertical el eje principal siempre que se cumpla la condición previa b. Cuando el eje principal no está vertical se producen errores en la medición de los ángulos horizontales, errores que no pueden ser eliminados automáticamente por el método operativo, sino que lo han de ser por el cálculo, y de aquí la importancia de conseguir una verticalidad del eje principal lo mas exacta posible. Suponiendo que el teodolito cumpla con todas las condiciones requeridas, excepto la de estar perfectamente nivelado, el eje principal OZ’ formará un ángulo de inclinación i con la vertical OZ (Figura 8.5).
Esta desviación del eje produce errores, tanto en las observaciones cenitales como en las
acimutales,
que vamos a ver a continuación. Imaginemos esfera
de
una radio
unidad (Figura 8.5) cuyo
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centro
O
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coincide con el del instrumento, y sea OZ la dirección de la vertical del punto O y OZ’ la del eje principal del instrumento, que forman entre sí
un ángulo i. La visual dirigida a un punto cualquiera cortará a la esfera, por ejemplo en A; ahora bien, el ángulo acimutal de esa visual deberá ser α , pero a causa de la inclinación i del eje principal leeremos α ‘ .
La distancia cenital verdadera, que llamaremos V, es el ángulo ZOA, y la que nos da el instrumento, que d enominaremos V’ viene dada por el ángulo Z’OA. El error cometido es: (1)
e1 = V – V’ Para calcular este error tomamos sobre el arco AZ’ , una longitud AZ’’ = AZ , con lo que el error será el arco Z’Z’’ ; el triángulo ZZ’Z’’ podemos considerarlo como rectángulo en Z’’ y dada su pequeñez como
rectilíneo, podemos escribir, por lo tanto como fórmula del error cenital: Z’Z’’ = ZZ’ * cos ZZ’Z’’
Y sustituyendo valores (2): e1 = i * cos α Como cos α puede tomar valores comprendidos entre +1 -1, pasando
por cero, el error cenital puede tomar infinitos valores comprendidos entre +i -i . El error máximo se comete cuando α es cero, es decir, cuando las visuales están situadas en el plano ZOZ’. El error que se comete en la lectura del ángulo acimutal es (3): e2 = α – α’ sustituyendo e 1 por su valor obtenido en (2) se tiene finalmente para el error acimutal :
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e2 = -i * sen α * ctg V por lo tanto, vemos que el error máximo en la lectura acimutal, debido a la falta de verticalidad del eje principal, se comete para α = 90º y
visuales muy inclinadas; anulándose para i=0, es decir, cuando el eje es vertical. Debe observarse que el error e 2 no cambia de signo si se gira 200º la aliada y se invierte el anteojo volviendo a visar el punto A, ya que los ejes del instrumento adquieren nuevamente la primitiva posición; por lo tanto, el error e 2 no se elimina promediando las lecturas de dos posiciones simétricas del anteojo. b- Perpendicularidad entre el eje de colimación y el eje secundario
Supongamos un teodolito en estación y enfocado a un punto lejano P [Fig. 8.6 (a)] situado en el mismo plano horizontal que el eje secundario; si se cumple la condición de perpendicularidad entre ambos ejes, al dar a la aliada un giro de 200º quedará el anteojo en dirección opuesta [Fig. 8.6 (b)]; si ahora se le hace dar al anteojo la vuelta de campana quedará ocupando de nuevo la posición primitiva [Fig. 8.6 (c)], y podremos enfilar nuevamente el punto P sin mas que cabecear el anteojo, pero sin tener que actuar sobre el movimiento acimutal. Pero si al realizar las operaciones anteriores no fueran perpendiculares dichos ejes [Fig. 8.7 (a)], sino que hubiera una descorrección e, si bien al girar los 200º horizontalmente la aliada, el anteojo quedará en dirección opuesta [Fig. 8.7 (b)], al darle a este último la vuelta de campana, describirá el eje de colimación, un cono y tomará la posición de la figura 8.7 (c).
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Para llevar la visual de su primitiva posición, habrá
que
teodolito acimutal
darle un
de
al giro
2e,
es
decir, el doble de la descorrección; se anota la lectura que así se haga, que diferirá de la primitiva en 200º ± 2e. Para corregir el aparato se hace girar de nuevo la aliada en sentido contrario
un
ángulo
igual a e; con esto habremos perdido el punto P de la cruz filiar, y en esta posición se hace la corrección del eje de colimación desplazando horizontalmente el retículo, sin mover para nada el anteojo; para ello, se actúa en los tornillos de corrección del retículo, hasta hacer pasar la visual por la referencia primitiva P. Otra forma sencilla de poner de manifiesto este error es la siguiente: con el anteojo sensiblemente horizontal se enfila una línea vertical, la arista de un edificio o el hilo de una plomada, por ejemplo, y observaremos si la cruz filiar del retículo (Fig. 8.8) se separa cada vez más de la línea vertical, al darle distintas inclinaciones al anteojo, lo que sería señal de que la visual es oblicua respecto al eje secundario
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c- Perpendicularidad entre los ejes secundario y principal
Cuando existe este error, al poner vertical el eje principal del teodolito el secundario no queda horizontal, y por lo tanto el eje de colimación al girar alrededor de él, no describe un plano vertical, sino uno inclinado. Para comprobar esta condición, es preciso haber realizado previamente la corrección de perpendicularidad entre el eje de colimación y el eje secundario, para tener la seguridad de que aquel, al girar el anteojo, describe un plano y no un cono; a continuación se nivela con mucho esmero el aparato con objeto de que el eje principal quede perfectamente vertical. Después con el anteojo sensiblemente horizontal se dirige la visual a la arista vertical de un edificio, o a un hilo muy largo que sostenga la plomada (Fig. 8.9), quedando la cruz filiar del retículo proyectada en el punto C. Si la condición se cumple, el eje secundario será horizontal y el plano descrito por el eje de colimación será vertical, por lo que al girar el anteojo la cruz filiar permanecerá constantemente proyectada sobre el hilo de la plomada.
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Si la condición no se cumple, la cruz filiar no recorre el hilo de la plomada, separándose de él, describiendo una línea recta, AB, que no es vertical. Para corregir el aparato se detiene el anteojo en la posición más alta posible, la cruz filiar se proyectará en una posición como la A , a continuación se alarga o se acorta convenientemente una de las muñoneras, o soportes del eje horizontal. Con los tornillos de corrección correspondiente hasta que la cruz filiar pase a proyectarse en A’, sobre
el hilo de la plomada, con lo que queda corregido el error; es conveniente producir el desplazamiento actuando simultáneamente sobre los dos muñones por partes iguales.
También puede hacerse de otro modo la verificación y corrección del eje secundario; para ello, se estaciona el teodolito cerca de un edificio en que haya un punto P bien determinado a bastante altura del suelo (Fig. 8.10); una vez bien nivelado el instrumento se vista al punto P, y estando apretados los tornillos del movimiento acimutal, se gira el anteojo hasta tomar un punto P’ en el suelo. Se da la vuelta de campana
al anteojo, se gira 200º alrededor del eje vertical y se visa de nuevo el UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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punto P, proyectándolo otra vez al suelo y si el nuevo punto coincide con el P’ es señal de que el eje secundario es perpendicular al horizontal; en caso contrario obtendremos otro punto P’’, que será simétrico de P’ respecto al plano vertical OPO’ que pasa por el
instrumento y por el punto P, lo que nos indica que será necesario modificar la inclinación del eje secundario hasta que P se proyecte en el punto O’, medio de la distancia P’P’’.
Cuando se dispone de un nivel caballero sobre el eje secundario, éste se puede poner horizontal directamente siguiendo el procedimiento citado en el punto Uso del nivel independiente, teniendo en cuenta que en este caso la plataforma está constituida por las dos muñoneras del anteojo. d- Corrección del eclímetro
Para que los ángulos verticales medidos con el eclímetro del teodolito, sean efectivamente ángulos de pendiente o ángulos cenitales, es necesario que el diámetro 0º - 200º sea horizontal o vertical respectivamente. Para lograrlo todos los teodolitos modernos llevan un nivel de eclímetro, solidario del limbo vertical, cuya burbuja debe calarse siempre mediante un tornillo de coincidencia, antes de realizar la lectura con los índices o con el micrómetro. Cuando el nivel está corregido, su directriz es paralela al diámetro 0º - 200º si el limbo mide ángulos cenitales. Si suponemos que el aparato mide ángulos cenitales y el nivel está corregido, cuando calemos la burbuja del mismo, el diámetro 0º - 200º del limbo cenital quedará vertical [Fig. 8.11 (a)], y al visar a un punto P obtendremos una lectura L1 que nos mide el ángulo V o distancia cenital del punto. Se invierte el anteojo y se vuelve a visar a P, calando de
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nuevo el nivel si fuera necesario, obteniéndose la lectura L2=400º-L1 [Fig. 8.11 (b)]; es decir, que la suma de ambas lecturas será: L1 + L2 = L1 + 400º - L1 = 400º Cuando el nivel no está corregido, su directriz no es perpendicular al diámetro 0º 200º del limbo, y cuando se cala el nivel, dicho diámetro forma un ángulo e con la vertical [Fig. 8.12 (a)], diciéndose que el punto cenital está descorregido, viniendo la lectura incrementada en el error del punto cenital, siendo (5): L1 = V + e al darle la vuelta de campana al anteojo y visar de nuevo a P, la lectura que se obtiene [Fig. 8.12 (b)] es: L2 = 400º - (V-e) = 400º - V + e sumando ambas lecturas se deduce: L1 + L2 = 400º + 2e obteniéndose para e (6):
siendo esta fórmula general y siempre nos da el valor del error en magnitud y signo. Conocido el error podemos calcular la verdadera lectura que le corresponde a la distancia cenital del punto P, despejando de la expresión (5) el valor de V (7): V = Le – e
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Para corregir el nivel, se visa el punto P, actuando luego en el tornillo de calado del mismo, hasta obtener una lectura en el limbo, L = V; en cuyo momento el diámetro 0º - 200º será vertical, pero el nivel no estará calado, centrando a continuación la burbuja con los tornillos de corrección del nivel quedará la directriz horizontal, y por lo tanto perpendicular a dicho diámetro. En los aparatos que miden los ángulos de pendiente, el método para corregir el nivel del eclímetro es el mismo estudiado, pero con diferencias pequeñas que dependen del modo como esté graduado el limbo, y que se deducen fácilmente del examen del mismo. Error de Verticalidad del Hilo del Retículo
Para poner de manifiesto este error, se nivela bien el teodolito y se visa con el anteojo el hilo de una plomada o con la arista, es señal de que está correcto; en caso contrario (Fig. 8.13), nos indica que el hilo AB no es vertical. Para corregirlo, se aflojan los tornillos de corrección del retículo y se le gira hasta que el hilo AB, coincida exactamente con el de la plomada, apretando nuevamente los tornillos. Este error no tiene importancia en la medida de los ángulos horizontales, ya que las punterías se realizan con el punto C; pero sí la tiene cuando se trata de medir distancias, ya que la longitud de la mira a’b’, abarcada por los hilos en posición incorrecta, es evidentemente
distinta de la ab, que debieran abarcar. Al girar el retículo puede estropearse la posición del eje de colimación lograda anteriormente, por lo tanto, habrá que repetir la verificación correspondiente y, en caso necesario, la corrección. Esto puede evitarse haciendo la corrección de verticalidad del hilo inmediatamente después de poner en estación el aparato. UNIVERSIDAD DE HUANUCO – 2012-I
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Este error no tiene compensación automática por el método operatorio, por lo que debe efectuarse siempre la corrección. 2. Utilización del teodolito
Terminado el proceso de instalación, la maniobrabilidad de los diversos equipos electrónicos debe seguirse según su manual de instrucciones. Para el presente trabajo se tomara como ejemplo el teodolito electronico SOKKIA series DT210/510/510S/510A/510AS/610/610S. Encendido
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Medición
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Comunicación de Datos
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VII.
CONCLUSIONES El ámbito de la topografía hace uso de variedad de instrumentos para la determinación de medidas, desde simples herramientas hasta las mas avanzadas. El desarrollo tecnológico e informático ha permitido que las maquinas realicen las labores de los hombres, pero a pesar de su rapidez y eficacia siempre será el hombre quien tome la ultima decisión .
Desde la antigüedad se hace hecho uso de instrumentos mecánicos pues hoy en día ha pasado a era digital y asimismo el teodolito se va visto reemplazado por la Estación Total, que mas solo es un teodolito con funciones tecnológicas mas avanzadas y con procesador de datos interno.
Un ingeniero no debe menospreciar los conocimientos antaños, por que son estos los que determinaran la decisión final frente a un problema técnico de las maquinas electrónicas.
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VIII.
BIBLIOGRAFIA
1. http://es.wikipedia.org/wiki/Teodolito 2. http://sites.google.com/site/tovepet/Home/unidad-05 3. http://www.fcaglp.unlp.edu.ar/referenciacion/images/Teodolito.pdf 4. http://www.precisiontopografica.com/teo.htm 5. http://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/modulo-iv-planimetria-conteodolito1.pdf 6. http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=839 7. http://rokillers4.blogspot.com/2005/05/partes-de-un-teodolito.html 8. http://www.jcminstrumental.netfirms.com/teodolito.htm 9. http://www.mertind.com/argentina/Soporte%20tecnico/Instrumentos/Teodolit os/Manual%20espanol%20series%20DT.pdf
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