Содержание

Как сделать теодолит своими руками?

Портал о стройке

Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром, не обязательно оканчивать курсы геодезистов или геологический институт. Достаточно внимательно прочитать эту статью, ознакомиться с видеовставками и поэкспериментировать с прибором, и вы сможете совершать высокоточные измерения не хуже квалифицированного инженера.

Методы нивелирования на местности

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Задача любого нивелирования состоит в измерении разницы высот между отметками (уровнями) будущего здания (сооружения). На практике, от величины такого превышения, от его грамотного измерения зависит общее качество строительства. Например, от запланированного «нулевого» уровня первого этажа дома рассчитывается глубина фундамента, сток грунтовых вод, проект дренажной системы, вид утепления отмостки и т.д.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

Гидростатический метод, основанный на свойстве одинакового положения жидкости в сообщающихся сосудах. Обладает высокой точностью и допускает измерение вне пределов прямой видимости между отдельными точками. Гидростатические замеры связаны с необходимостью прокладывать и заполнять жидкостью протяженные шланги и трубки, что не всегда удобно;
Барометрический метод – применяется при планировании и разметке обширных архитектурных комплексов, нуждается в высокоточных барометрах, специальных компьютерных программах. В личном жилищном строительстве барометрические измерения не используются;
Тригонометрические замеры посредством поворотного теодолита хороши тем, что не нуждаются в помощниках с дополнительными рейками. Теодолитные измерения ведутся как по горизонтальным, так и по вертикальным углам, однако освоить этот прибор сложнее, чем обыкновенный нивелир, да и стоимость теодолита в несколько раз выше;
Геометрические измерения углов возвышения с помощью стандартных нивелиров выполняются только в одной плоскости и требуют установки вспомогательных отметок (тех же реек), их перемещения с места на место и записей в журнале измерений

Простота и надежность замеров обыкновенным нивелиром, его хорошая совместимость с нуждами частного и жилищного строительства делают его наиболее востребованным при проектировании и планировании многих работ – от заливки фундамента до проверки точности двускатной кровли.

Типовое устройство и классификация современных нивелиров

Конструктивное устройство нивелира незамысловато. На прочном треножнике расположен основной оптико-механический узел со встроенной системой линз. Этот узел должен обеспечить строгую горизонтальность визирного луча, с минимальным отклонением. Линзы могут давать как прямое, так и обратное (перевернутое) изображение. В последнем случае измерительные рейки тоже следует перевернуть при установке на местности.

В верхнюю часть корпуса каждого нивелира встраиваются датчики уровня. Прочная и точная установка прибора на местности определяет качество всех последующих измерений. Опытный оператор постоянно сверяется с показателями этих датчиков, регулируя их при необходимости рукоятками наклона оптико-механического узла. Это позволяет вовремя заметить случайное отклонение прибора от точного положения на местности и не повторять измерения заново.

Перед тем, как пользоваться нивелиром и рейкой, необходимо описать основные разновидности приборов для геометрических измерений превышения высоты. Наиболее просты и экономичны нивелиры с цилиндрическими уровнями (один или несколько), которые расположены непосредственно на трубе-визире. Значительно дороже и существенно точнее измерители с автоматической компенсацией «огрехов» установки, они удобны при работе на проблемных грунтах – щебень, песок и т.п. Нивелиры с электронной системой измерения используются при профессиональном проектировании крупных объектов и довольно сложны в настройке и эксплуатации.

По классу измерительной точности нивелирные устройства делятся на три основных группы:

Технические приборы, маркировка Н-10, Н-12 и т.д.;
Точные приборы, маркировка от Н-3 до Н-9;
Особо точные приборы, маркировка от Н-05 до Н-2.5.

Цифры в названии обозначают среднюю погрешность измерений в миллиметрах на километр. То есть даже технический нивелир дает отклонение около 1 см на 1 километр расстояния до объекта – этого более чем достаточно для точного проектирования и грамотного планирования подавляющего большинства строительных работ.

Как пользоваться нивелиром – пошаговая инструкция для начинающих

Практическое применение обыкновенного нивелира описывается следующей последовательностью измерительных действий:

Как пользоваться нивелиром — пошаговая схема

Шаг 1: Установка штатива

Крепежные винты на всех трех ножках штатива необходимо расслабить, после чего каждая опора выдвигается на необходимую длину (эта длина может быть разной, ведь нивелир часто приходится устанавливать на пересеченной местности). Верхнюю часть штатива следует выставить в горизонтальное положение, после чего затягиваются фиксирующие винты на всех трех опорах. Большинство приборов снабжается плавными корректирующими креплениями на каждой «штативной ноге», ими выполняют точную настройку горизонтальности верхней площадки.

Шаг 2: Монтаж нивелира

Сама нивелирная труба устанавливается на штатив с помощью нескольких крепежных винтов, после чего предстоит поработать датчиками уровня. Вращением регулировочных винтов необходимо добиться точного, центрального положения пузырьковых уровней относительно нанесенных на них линий. Для удобства сначала выставляют пузырек в одном «окошке», не обращая внимания на другой. Потом настраивают второй уровень, уже отслеживая положение первого, наблюдая, как оно меняется по мере установки. Поэтапно настраивая положение прибора, добиваются его точной горизонтальности на монтажной площадке.

Шаг 3: Фокусировка оптико-механического узла

Перед тем, как работать с оптическим нивелиром, необходимо настроить окуляр выровненной зрительной трубы по зрению оператора. Как известно, острота глаз у разных людей различна, даже если все они не носят очков. Фокусировка стандартного нивелира выполняется следующим образом. Прибор наводят на хорошо освещенный и довольно крупный предмет и оперируют настройками, пока ниточная сетка не будет отображаться на этом предмете максимально четко. Потом эту операцию повторяют на рейках, устанавливаемых в других, уже менее освещенных местах. Эксперименты с настройкой фокусировки на предметах с различной освещенностью помогут при дальнейших измерениях.

Шаг 4: Измеряем и фиксируем наблюдения

Когда прибор установлен горизонтально точно, выровнен и сфокусирован, приступаем к инженерным изысканиям. Две рейки следует выставить впереди и сзади нашего прибора. Передняя будет показывать значение измеряемой высоты, задняя послужит для градуировки значений. Сначала нивелир наводится на черную сторону задней рейки, после фокусировки записывается значение по среднему и дальномерному штриху. Потом производят фокусировку на переднюю (основную) рейку, фиксируется среднее значение по ее красной стороне. Такой метод называется нивелирование по средней линии, отличается высокой точностью результатов и удобством многократных измерений.

КАК ПРАВИЛЬНО ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ТЕОДОЛИТОМ?

Каждый строитель должен иметь под рукой теодолит. Как пользоваться теодолитом правильно? В первую очередь следует знать, что он предназначен для измерения горизонталей и вертикалей. Его часто используют в комплексе с нивелиром.

Сложная электронная «начинка» позволила теодолиту составить конкуренцию аналогичным строительным приспособлениям. Если сравнивать его с тахометром, то он дает такие же точные показания, но стоит намного меньше. Конечно, провести сложные измерения при отсутствии вычислительной техники и базы знаний сложно, но вот для работ с вертикалями и горизонталями это не требуется. Поэтому работать с теодолитом сможет даже новичок.

Что собой представляет теодолит?

Прежде чем приступать к работе, следует ознакомиться с устройством инструмента. Комплектация прибора может состоять из ориентира-буссоля, оптических дальномерных насадок, визирных марок и прочего. Это не обязательные приспособления, но лучше, чтоб они были в наборе. В случае проведения специализированных работ используются инструменты более узкой направленности:

маркшейдерские — используются в работах на шахтах, по добыванию угля;
астрономические — сфера применения — астрономия, к ним также идут в комплекте окулярные микрометры;
гироскопические — применяются в работах, связанных с измерениями углов, и помогают определять направления меридиана.

В зависимости от области, в которой будут пользоваться теодолитом, он может иметь те или иные дополнения в комплектации.

Основными узлами прибора является:

Корпус, на котором закреплены горизонтальные и вертикальные отсчетные круги.
Подставка-трегер, на основании которой расположены 3 винта (использующиеся для регулировки положения) и круглый уровень.
Труба для наблюдения.
Винты для наведения и крепления прибора.
Отвес.
Микроскоп для отсчетов.

Как пользоваться теодолитом?

Данный инструмент, перед тем как начнет производить вычисления, должен быть правильно установлен. Надежность крепления напрямую влияет на точность показаний. Подготовительный этап включает в себя центрирование прибора, регулировку горизонтали и установку наблюдательной трубы.

Центрирование производят с целью совместить лимб горизонтального круга и линию отвеса, которая, в свою очередь, проходит через точку расположения инструмента. Второй момент предназначен для того, чтоб оси вращения стали в отвесное состояние. Именно на том моменте лимб принимает горизонтальное состояние. Что касается горизонтирования, то сначала его делают «на глаз» во время того, как устанавливается штатив. После этого производится регулировка при помощи винтов и цилиндрического уровня, которая должна уже быть максимально точной.

Сразу стоит отметить, что пользоваться теодолитом будет сложно, если нет никаких навыков общения с такой техникой. Даже прочитав руководство к использованию прибора, будет трудно добиться точных результатов. Поэтому рекомендуется изначально пройти стажировочные курсы по ознакомлению с данным инструментом.

Как измерить вертикальные углы?

Для работ с углами профессиональные строители пользуются теодолитом. Эту процедуру по силам выполнить и самостоятельно.

Для этого следует выполнить ряд несложных операций. В первую очередь теодолит надежно фиксируется в штативе, который должен плотно стоять на основании, без каких-либо шатаний. После установки следует определиться с двумя точками на объекте, который измеряется. При помощи винта наблюдательная труба наводится на отметки.

Далее необходимо совместить вертикальную нить трубы с одной из выбранных отметок и провести считывание показателей, которые будет показывать горизонтальный круг. Чтобы труба имела возможность перемещаться, винты слегка ослабляют. Наблюдательный элемент следует двигать по часовой стрелке до тех пор, пока под наблюдение не попадет вторая отметка. После этого снимаются вторые показания.

Можно также воспользоваться еще одним методом — круговым. Его используют в тех случаях, когда работы по измерению проводят из одной точки. Тогда нужно:

Установить теодолит на рабочей площадке и выровнять его. При этом следует обратить внимание на то, что месторасположение лимба должно быть максимально приближено к 0.
Далее идет вращение алидады до тех пор, пока нулевой штрих микроскопа не станет на один уровень с нулевым штрихом лимба. После этого труба направляется на отметки, для чего ослабляются слегка винты. Как только замеры произведены, стопорный винт затягивается, и делаются вычисления.

Горизонтальные углы измеряются без учета положения прибора. Чтобы их осуществить, следует наблюдательную трубу поэтапно наводить на две отметки, которые являются основой для замеров. При этом параллельно идет отсчет по горизонтальному кругу. Чтобы определить показатель объекта, необходимо работать с основанием разниц отсчета.

Какие есть разновидности теодолитов?

Перед тем как приобрести и начинать пользоваться теодолитом, следует ознакомиться с представленными моделями на современном рынке.

Есть несколько параметров, по которым классифицируются приборы: точность, конструкция, способ отсчета по лимбу и назначение.

Точность. Есть три группы данного признака:

техническая, когда СКО идет больше 20 секунд;
точная, когда СКО варьируется в пределах от 2 до 15 секунд;
высокоточная, когда СКО имеет меньше секунды.

Конструкция.

Их две: простая и повторительная. В первом случае прибор имеет алидаду, которая жестко скрепляется с вертикальной цилиндрической осью. Во втором же варианте алидада и лимб могут вращаться не только вместе, но и автономно друг от друга. Такая конструкция приводит к тому, что угол измеряется несколько раз повторно. От чего, собственно, и пошло наименование прибора.

Кстати, простые модели имеют еще несколько подвидов:

Гиротеодолит. Данный прибор используется в сфере топографии, маркшейдера, геодезии и других аналогичных областях. При помощи него есть возможность определять азимут.
Фото- или кинотеодолит. В этом варианте присутствует фото- или кинокамера.
Электротеодолит. Является на сегодняшний день самой современной моделью. С помощью электроники производятся не только вычисления, но и их запоминание. Удобство такой техники в том, что она исключает даже малейшую погрешность, к тому же делает возможным проведение ночных работ.

Способы работы с инструментом

Есть два основных способа получения значений: полярный и при помощи створов с перпендикулярами.

Полярный. Как уже описывалось выше, данный метод основан на двух точках с уже готовыми значениями. Измерение происходит от второй отметки на первую. После этого идет измерение расстояния между точками при помощи рулетки или тем же самым дальномером. На второй точке получатся показатели углов относительно каждой отметки контура. Последним моментом идет привязывания теодолитного хода к каждой отметке.

Благодаря тому что отметки располагаются в одинаковой системе координат, данную площадку есть возможность произвести в замкнутую, то есть в ней сумма всех известных углов будет кратна 360 градусам. Так как погрешности все же будут присутствовать, то получится невязка, а ее, в свою очередь, можно сравнить с допустимой. Если полученные цифры входят в допуск, то погрешность равномерно разносится по сторонам площадки.

Второй способ чаще можно встретить при выполнении разбивочных работ. Данный вариант предполагает откладывание прямых углов на местности, при этом инструмент будет поэтапно проходить каждую точку.

Использование инструмента в строительной сфере

Это является одной из причин его популярности в различных отраслях. В зависимости от необходимости можно использовать электронный или механический инструмент. Если очень важно иметь максимально точные показания, то лучше всего использовать те приборы, где используется лазер.

Почему теодолит используется в строительстве? Потому что этот прибор помогает контролировать вертикали и горизонтали углов, что немаловажно в возведении зданий, особенно что касается многоэтажных домов. Еще нет фундамента, а теодолит уже должен быть в руках строителя. При помощи такого инструмента есть возможность вычислить угол наклона рельефа местности. Если об этом моменте не задуматься, то вероятность перекоса здания очень высока.

Далее теодолитом пользуются и строя последующие этажи. Это убережет от постройки «пизанской башни». Тем более что такой прибор помогает существенно экономить время на ручных расчетах и измерениях. Чтобы ориентироваться в полученных результатах, мастеру не мешало бы знать основы геометрии.

Если без такого прибора можно еще хоть как-то обойтись в частном строительстве (хотя этого делать не рекомендуется), то для застройщиков многоэтажных зданий он просто незаменим. Ведь мало того что от этого будет зависеть надежность и качество строения, так еще теодолит помогает составить более точную смету. Поэтому, если нанимается бригада строителей, то нелишним будет ознакомиться с их инструментами, которые могут о многом рассказать.

Квалифицированные специалисты всегда с ответственностью относятся к своей работе, чего невозможно сделать без соответствующих инструментов и материалов.

Что такое теодолит и для чего он нужен

В геодезии наряду с нивелирами часто используются такие аппараты, как теодолиты. С их помощью во время общестроительных работ специалисты измеряют горизонтальные и вертикальные углы.

В основе прибора стоит визирная труба, а также отсчетные круги (горизонтальный и вертикальный). Труба имеет определенную кратность увеличения и работает по принципу подзорной. Она крепится на двух колонках, они же, в свою очередь, закреплены на специальном основании. Оно устанавливается на подставку, называемую трегером.

Классификация теодолитов
Конструктивные характеристики
- Элементы прибора
- Особенности электронных моделей
Сферы применения устройства

Классификация теодолитов

Устройства различаются по типу точности, сферам использования и конструктивным особенностям. При этом каждая классификация определяет, для чего предназначен теодолит и в каких работах он будет полезнее. По точности они бывают:

высокоточными — погрешность составляет менее 1,5»;
точными — показатель погрешности колеблется в пределах от 1,5 до 10»;
оптическими (техническими) — погрешность от 10» и выше.

По сфере использования конструкции подразделяются на:

автоколлимационные;
гироскопические;
маркшейдерские;
буссольные;
геодезические;
астрономические.

По конструктивным особенностям оптической системы трубы бывают с обратным или прямым изображениям.

Стоит упомянуть об отличиях теодолита от нивелира. Разница заключается в том, что теодолитом можно выполнять не только горизонтальную нивелировку, но также измерять вертикальные углы.

Конструктивные характеристики

Теодолиты менялись со временем. Самые первые образцы имели в центре угломерного круга линейку на острие иглы, которая свободно на нем вращалась. На линейке имелись вырезы, также на них были натянутые нити, выступающие в роли отсчетных индексов. А центр угломерного круга устанавливался в вершину угла и крепко закреплялся.

При повороте линейки ее совмещали с первой стороной угла, далее брался отсчет по шкале угломерного круга. А потом линейка совмещалась с другой стороной угла, и брался второй отсчет. Разница двух значений соответствует значению угла. С целью совмещения линейки с разными частями угла использовали простые визиры.

В наши дни конструкция прибора значительно усовершенствовалась. Так, для совмещения линейки со сторонами угла используют трубу, которая двигается по высоте и азимуту. Для отсчета также используется специальное приспособление, его современная конструкция, которая в отличие от своих «предков» покрыта защитным кожухом из металла.

Для обеспечения плавных вращений подвижных элементов применяется осевая система, сами же движения регулируются посредством наводящих и зажимных винтов. Теодолит устанавливается на земле на штативе, а центр с отвесной линией совмещен посредством нитяного отвеса или оптического центрира.

Стороны угла, который подлежит измерению, проектируется на плоскость круга с помощью вертикальной движущейся плоскости (коллимационной). Она образуется через визирную ось трубы при ее вращении вокруг своей оси. Визирная ось является воображаемой линией, что проходит через центр нитевой сетки и оптический центр объектива.

Элементы прибора

Теодолит включает в себя такие составные элементы:

лимб — это угломерный круг, имеющий деления от 0 до 360 градусов, во время измерений играет роль рабочей меры;
алидада — подвижная часть конструкции, которая несет систему отсчитывания по кругу и удерживает визирную трубу;
зрительная труба — она прикрепляется подставками к алидадной части;
осевая система — помогает двигаться алидадной части и лимбу вокруг оси;
вертикальный круг — помогает измерять вертикальные углы;
подставка, оснащенная несколькими подъемными винтами;
наводящие и зажимные винты подвижных частей. Наводящие также называются микрометренными, а зажимные — закрепительными;
штатив и крючок для отвеса, вместе с площадкой под подставку и становым винтом;
винт перестановки круга;
уровни для вертикального и горизонтального круга;
винт фокусировки;
микроскопический окуляр для отсчетного прибора.

Вращения в теодолитах имеют три разновидности:

движение трубы;
лимба;
алидады.

Движение трубы и алидады при этом снабжено наводящим и зажимным винтом. Движение лимба может осуществляться разными путями. В теодолитах повторительного типа лимб двигается исключительно вместе с алидадой, а в некоторых моделях лимб двигается посредством двух винтов, которые работают только при зажатом алидадном винте. Есть также варианты, где лимб посредством специальной защелки скрепляется с алидадой, и их совместное вращение регулируется за счет винтов.

Особенности электронных моделей

Электронные теодолиты являются современными приборами для измерения углов. Их применение исключает ошибки при снятии отсчета, поскольку значения отображаются на специальном экране в виде цифр. Отображение осуществляется за счет того, что в горизонтальный и вертикальный круги встроены специальные датчики.

Работать с таким устройством намного проще, чем с обычным. Некоторые электронные модели оснащены дополнительными функциями для автоматизации работы. Однако простые оптические конструкции в некоторых ситуациях все же более предпочтительны:

они не нуждаются в подзарядке;
способны стабильно работать даже в экстремальных условиях.

А вот устройства электронного типа нельзя использовать в условиях низких температур (менее 30 градусов ниже нуля).

Сферы применения устройства

То, для чего нужен теодолит, определяется его точностью. Основными областями использования прибора являются:

геодезические сети сгущения;
триангуляция;
полигонометрия;
прикладная геодезия;
промышленность (установка конструкционных элементов машин и механизмов);
строительство промышленных объектов и не только.

Использование устройства при возведении многоэтажных домов выглядит так:

сначала выставляются колонны;
для фиксации вертикального или горизонтального положения определенных конструкций, требуется фиксация углов установки колонны в определенной ее части;
оператор, который смотрит в окуляр трубы, видит картинку и так называемое перекрестие, наводящее на контрольные точки;
оператор также смотрит и в микроскоп, находящийся на устройстве;
здесь можно заметить две шкалы, позволяющие видеть зафиксированные углы.

Так, наводя на разные точки на конструкции, оператор может измерять углы.

В настоящее время теодолит является одним из важнейших приборов для проведения строительных и проектировочных работ. Этот инструмент для многих профильных специалистов (например, геодезистов) является рабочим, и его правильный выбор является залогом успешного результата работы. Приобретая теодолит, нужно помнить о тщательном уходе за его оптическими элементами. Перевозить прибор нужно очень осторожно. Спровоцировать поломку, которую в некоторых случаях нельзя устранить, могут такие факторы, как падение или тряска.

Чем отличается нивелир от теодолита при использовании

Теодолит и нивелир — два строительных инструмента со схожими чертами и важными отличиями. В большинстве случаев их используют для разных целей, хотя иногда подменяют одно приспособление другим.

Устройство нивелира и теодолита

Чтобы понять отличие между теодолитом и нивелиром, нужно изучить строение и назначение устройств. Оба инструмента применяются в строительстве, но выполняют разные функции.

Что такое теодолит

Теодолит — это геодезическое оптическое устройство, предназначенное для измерения углов. В конструкцию прибора входят:

корпус и подставка;
лимб — стеклянный диск со шкалой от 0 до 360°;
алидада — еще один вращающийся диск на той же самой оси с собственной шкалой;
оптическая система для наведения на объект, состоящая из линзы, сетки нитей и объектива;
отсчетный микроскоп;
регулировочные и закрепительные винты, отвечающие за точность фокусировки прибора;
встроенные уровни для установки теодолита в правильном положении.

Использование угломера имеет некоторые отличия по сравнению с применением нивелира. Работу с прибором проводят так:

устанавливают теодолит в верхней точке измеряемого угла, следя за тем, чтобы в ней оказался центр лимба;
вращают алидаду до совмещения с одной из плоскостей;
фиксируют показания на шкале;
перемещают алидаду к плоскости на другой стороне угла;
повторно фиксируют показания;
вычисляют разницу между полученными значениями.

Теодолит позволяет измерять и горизонтальные, и вертикальные углы. Внутри категории приборы делятся на несколько разновидностей. В частности, выделяют технические, точные и высокоточные угломеры — отличия между ними заключаются в величине погрешности.

Большинство моделей теодолитов поставляются с комплектным штативом

У некоторых моделей алидада прикреплена к вертикальной оси, у других обладает отличиями и вращается вместе с лимбом. Также существуют угломеры с фото- и видеокамерами, электронным дисплеем и встроенной памятью для хранения предыдущих данных.

Что такое нивелир

Нивелир — это еще один оптический прибор геодезического типа, предназначенный для измерений внутри помещений или на местности. Используют его для вычисления точек высоты, в этом состоит главное отличие от угломера. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

корпуса, основания и съемного штатива;
сложной оптики, включающей в себя окуляр и зрительную трубу с зеркальцем внутри;
системы уровней для настройки прибора при установке;
винтов для изменения рабочего положения;
компенсатора, обеспечивающего удержание горизонтальной оси.

При использовании нивелира процесс работы выглядит так:

прибор устанавливают в обзорном месте, от которого одинаково хорошо видно все измеряемые точки;
нивелир настраивают по уровням, добиваясь ровного положения инструмента;
в каждой из измеряемых точек поочередно размещают специальную рейку со шкалой;
при отличиях в показаниях определяют местность, как неровную;
вычисляют высоту конкретных точек по разнице между их положением и положением измерительного устройства.

Как и теодолит, нивелир представлен несколькими типами. Существуют простые оптические и более сложные цифровые приборы. Отличие заключается в простоте обращения и удобстве. Первые чаще используют в домашних условиях, вторые применяют в масштабном строительстве, поскольку они способны быстро обрабатывать показания в автоматическом порядке и сохранять в памяти полученные значения.

Поскольку нивелир действует вместе со специальной рейкой, обычно работы с ним проводят с помощником. Один человек выставляет шкалу на точках, а другой управляет прибором и выполняет непосредственные замеры.

Оптическая система и конструкция у нивелира более простые, по сравнению с угломером

Важно! В отдельную категорию стоит выделить лазерные нивелиры — они проецируют светодиодные лучи. С их помощью можно без лишних сложностей выровнять поверхности.

Схожие параметры

Из описания устройств можно понять, что между ними существуют как отличия, так и схожие черты. К последним можно отнести несколько моментов:

Внешний вид. Без соответствующего опыта теодолит и нивелир легко перепутать. Они обладают примерно одинаковыми размерами, чаще всего устанавливаются на штатив, оснащены похожими окулярами.
Наличие сложной оптики. И угломер, и нивелир оборудованы зрительной системой для наведения на отдаленные объекты, оснащены объективами и линзами для фокусировки.
Наличие уровней и винтовой системы. Оба устройства необходимо настраивать перед использованием по плоскости, чтобы получить точные и достоверные показания. Если сам инструмент будет перекошен, то провести грамотных измерений не получится.

К схожим чертам теодолита и нивелира можно отнести и сферу их применения. Хотя в конкретном использовании устройств есть отличия, оба они востребованы на строительных площадках и в ремонте и предназначены для осуществления измерений.

Разница между теодолитом и нивелиром

Несмотря на наличие схожих черт, отличий между нивелиром и угломером больше. На строительной площадке устройства используют для разных целей.

Функционал

Теодолит считается более универсальным прибором. В первую очередь его используют для измерения углов, но важное отличие состоит в том, что он может определять также линейные показатели — вертикальные и горизонтальные.

Нивелир относится к узкоспециализированным приспособлениям. Его применяют для разметки и выравнивания поверхностей, заливки фундамента, нанесения планировки. Измерять углы инструмент обычно не способен.

Конструкция

Теодолит по строению является более сложным прибором. В нем предусмотрены специальные детали — лимб и алидада с вращением, тогда как в нивелире подобных элементов нет.

Отсчетная система

Отличием нивелирного прибора является то, что при проведении измерений нужно использовать специальную рейку, ее называют инварной. Эту деталь поочередно устанавливают в определенных местах и вычисляют высоту.

Инварная рейка нивелира обычно обладает телескопической конструкцией и прилагается в комплекте

Теодолит проводит измерения за счет двухканальной системы, включающей в себя микроскоп. Величина угла направления рассчитывается по лимбу, а угол наклона — по кругу, зафиксированному на вертикальной оси.

Сфера применения

К важным отличиям теодолита относится то, что его можно использовать в двух плоскостях. Классический нивелирный прибор проводит только горизонтальные измерения. Также теодолит изначально предназначен для определения величины углов. Нивелирное устройство покупают для вычисления высоты.

Можно ли использовать теодолит как нивелир

Между теодолитом и нивелиром есть много отличий, но во многом их функции пересекаются. Если под рукой есть один из приборов, можно попытаться заменить им недостающее приспособление:

Чтобы использовать теодолит вместо нивелира и определить с его помощью высоту точек, нужно закрепить зрительную трубу устройства в строго горизонтальном положении и выполнить измерения по инварной рейке. Но точность полученных данных будет условной, или так называемой технической. Погрешность составит несколько минут — это довольно большой показатель.
Точно так же при необходимости строительным нивелирным устройством заменяют теодолит. Если прибор оснащен специальным градуированным кругом, с его помощью можно провести измерение горизонтальных углов и отложить их на местности. Но снова пострадает точность. Погрешность составит около 30 минут против нескольких секунд у угломера.

Использование теодолита в качестве нивелира имеет смысл при проведении примерных оценочных измерений или в ходе разбивки участка для последующего строительства. То же самое касается и обратной ситуации. Если речь идет о серьезных ответственных работах, требующих высокой точности, нужно учитывать отличия инструментов и пользоваться каждым из них для узких задач.

Что лучше выбрать: теодолит или нивелир

Работа с теодолитом и нивелиром обладает своими особенностями и отличиями, и невозможно сказать, что какое-то устройство лучше или хуже другого. Какой инструмент выбрать, зависит в первую очередь от целей.

Если приспособление требуется для измерения величины углов, а определение высоты является второстепенной задачей, то стоит купить именно теодолит. Он обеспечит максимально точные показания в своей сфере. При желании с его помощью можно будет получить примерную картину перепадов плоскости, однако потом данные потребуют корректировки.

Наоборот, если измерять предстоит высоту точек, то купить понадобится специальный нивелирный прибор. Теодолит для таких задач не подходит, примерные показания он предоставит, но из-за принципиальных отличий устройства они будут неточными.

Нивелир необходимо использовать при заливке фундамента и в дорожных работах

Внимание! Вопрос малой погрешности при замерах становится особенно важным, если работы требуют соблюдения СНИПов.

Что касается профессионального строительства, то для него лучше иметь под рукой инструменты обоих видов. При работе на важных объектах теодолит и нивелир с их отличиями и схожими чертами требуются одинаково часто. Заменить одно устройство другим при этом обычно нельзя из-за недопустимо высокой погрешности. Если сэкономить на покупке одного из инструментов, то придется либо отложить работы до приобретения недостающего оборудования, либо поставить под вопрос качество строительства и ремонта.

Заключение

Теодолит и нивелир обладают принципиальными различиями и некоторыми схожими чертами. Заменить одно устройство другим теоретически можно, но только при выполнении черновых или разметочных работ, не требующих высокой точности.

Как сделать теодолит своими руками?

Геодезия – одна из самых древних наук. Уже в XVII в. появились первые устройства для проведения промеров. В их числе был и оптический теодолит.

Краткое содержимое статьи:

Описание прибора. Его виды

Теодолит называется геодезический прибор, служащий для измерения как вертикальных, так и горизонтальных углов на местности. Принято выделять теодолиты следующих видов:

Техназначения.
Точного измерения.
Высокоточные.

В зависимости от сложности конструкционного решения геодезические приборы могут быть:

Простого типа. Здесь алидада и вертикальная цилиндрическая ось связаны между собой.

Повторительного типа. Вращение лимба и алидады может быть как совместным, так и раздельным. Благодаря приборам подобного типа можно проводить измерения углов не только по классической методике, но и способом повторений.

Теодолиты могут быть оснащены самой разнообразной оптикой, начиная с фотоаппарата и кончая видеокамерой. Отсюда и соответствующие названия – фототеодолит и кинотеодолит.

Современные теодолиты весьма высокоточны и технологичны. Например, гиротеодолит позволяет производить измерения азимута во всех направлениях.

Самым популярным сегодня видом теодолита является электронный теодолит. Во всём, что касается точности измерений, он гораздо лучше своего оптического аналога. Подобные приборы оснащены электронным дисплеем и встроенной памятью.

Оптический теодолит

Достоинства оптического теодолита:

Надёжность.
Устойчивость к разным климатическим условиям.
Отсутствие необходимости в аккумуляторе.
Стойкость к температурным перепадам.

Необходимость специальных знаний для получения точных результатов.
Значительная продолжительность замеров.

Электронный теодолит

К положительным сторонам электронного теодолита относятся:

Удобный дисплей.
Более быстрое проведение измерений.
Позволяет работать в сумерки.
Не требует от человека особых навыков.

Ограниченность возможного температурного диапазона. При температуре ниже 20°С нельзя снимать отсчёты.
Требуется возможность подключаться к электросети для зарядки.

Правила работы с теодолитом

Как же пользоваться теодолитом? Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Вначале необходимо поместить прибор в вершину угла, который вы хотите измерить. Причём лимб должен быть своим центром в данной точке.

Затем воспользуйтесь алидадой (вращаемой линейкой) – совместите её с одной из сторон угла и отмечайте показания по кругу.

Далее переместите алидаду ко второй стороне угла и зафиксируйте получившуюся цифру. Разница этих двух показаний и будет равна величине угла. Вот и весь принцип работы теодолита.

Конструкция теодолита

Как показывают фото данного прибора, в его состав входят:

Лимб. Это плоский стеклянный диск, на поверхность которого нанесена шкала углов от 0 до 360 градусов.
Алидада. Это схожий стеклянный диск с отсчётной насечкой, расположенный на одной оси с лимбом. Алидада может свободно вращаться.
Оптический прибор. Состоит из объектива, фокусирующей линзы и сетки нитей, изготовленной из стекла. Насечки на последней используют для ориентирования при наведении на угол.
Уровни. Применяются при установке устройства в вертикальном положении.
Подъёмные винты. С их помощью происходит регулировка прибора.

Все рассмотренные выше составные детали помещены в корпус, устанавливаемый на треногу.

Теодолитная съёмка

Теодолитная съёмка – это группа мероприятий, проводимых при помощи теодолита с целью построения контурного плана местности. Она состоит из двух этапов:

Вначале создаётся геодезическое обоснование, прокладываются все теодолитные ходы по всему периметру исследуемой территории.
Далее измеряются диагонали внутри участка.

Рассмотрим инструкцию для проведения теодолитной съёмки:

Определите и зафиксируйте опорные точки. На их подборку значительное влияние оказывают особенности рельефа участка. Шаг между точками обычно колеблется от 100 до 400 м.
Установите обоснования и восстановите межевые знаки.
Подготовьте ходы к проведению измерений. Очистите местность от кустов, поросли и кустарников, мешающих промеру.
Измерьте при помощи теодолита необходимые линии и углы.
Проведите съёмку ситуации (диагоналей).