Istoria dezvoltării unui nou instrument geodezic - Stația totală electronică
MINISTERUL AGRICULTURII AL FEDERATIEI RUSE
UNIVERSITATEA DE STAT PENTRU ADMINISTRAREA TERMENULUI
Departamentul: geodezie și geoinformatică.
După disciplină:„Instrumentație geodezică”
Pe subiect:Istoria dezvoltării unui nou dispozitiv geodezic „Stație totală electronică”
Completat de: ST. 21 PG. Grupuri
Verificat de: dr., profesor
2. Scopul dispozitivului
3. Schema principală și structurală a dispozitivului
3.1 Schema pe exemplul unei statii totale electronice TOPCONGPT-3000
3.2 Diagrama structurală generalizată a unei stații totale electronice
4. Dispozitivul și designul componentelor principale
4.1 Geometria carenei
4.2 Lunetă
4.3 Schema schematică a telemetrului de lumină
4.3.1 Contor de distanță în modul reflector
4.3.2 Telemetru în modul fără reflector
4.3.2.1 Telemetru de puls și fază
4.3.2.1.1 Contor de distanță cu puls
4.3.2.1.2 Telemetru de fază
5. Caracteristici de proiectare în instrumente noi, capacități noi ale instrumentelor
7. Metodologia de pregătire a aparatului pentru funcționare, tehnologie și condiții de lucru
9. Lista literaturii folosite
La etapa finală de dezvoltare a instrumentelor geodezice optice-electronice este un instrument universal - o stație totală electronică, ceea ce nu întâmplător ocupă un loc puternic printre instrumentele echipamentelor geodezice. Taheometrul efectuează orice măsurători goniometrice concomitent cu măsurarea distanțelor și, conform datelor primite, efectuează calcule de inginerie, salvând toate informațiile primite. Folosind o stație totală electronică în teren, puteți obține informații despre unghiurile orizontale și verticale măsurate șidistanțe, efectuează automat calculele necesare pentru poziția planificată și la altitudine a situației. Cu un computer, procesul poate fi automatizat, inclusiv obținerea unei hărți finisate a zonei în câteva minute. Posibilitatea de a introduce în memorie erorile de măsurare admise (de exemplu, eroarea ciclică a telemetrului, eroarea de colimare, abaterea punctului zero, abaterea axei de rotație de la plumb datorită introducerii nivelelor electronice cu două coordonate , etc.) face posibilă creșterea preciziei și productivității măsurătorilor. Software-ul încorporat vă permite să efectuați următoarele sarcini geodezice: rezecție, ajustare a traverselor, calculul suprafeței, trasarea curbei etc.
Stațiile totale de pe piața din România sunt reprezentate astăzi de companii atât de cunoscute precum Leica-Geosystems (Elveția), Sokkia, Topcon, Nikon și Pentax (Japonia), Trimble Navigation (SUA), Opton (Germania), AGA (Suedia), precum și FSUE UOMZ „(România, Ekaterinburg), etc.
O stație totală modernă trebuie să îndeplinească pe deplin toate cerințele utilizatorilor. Acest lucru este, de asemenea, important, deoarece utilizatorul nu ar trebui să plătească în exces pentru funcțiile și capabilitățile nerevendicate ale instrumentului, al căror cost poate fi destul de mare. Pe de altă parte, este de dorit să se poată actualiza și actualiza sistemul - adăugând noi funcții, programe și chiar modificând specificațiile tehnice.
2. Scopul dispozitivului
O stație totală electronică este un dispozitiv care combină un teodolit și un telemetru cu lumină. Una dintre principalele unități ale taheometrelor electronice moderne este un microcalculator, cu ajutorul căruia puteți automatiza procesul de măsurare și puteți rezolva diverse sarcini geodezice conform programelor încorporate în acestea. Creșterea număruluiprograme extinde domeniul de funcționare a taheometrului și domeniul său de aplicare, precum și îmbunătățește precizia muncii. Prezența dispozitivelor de înregistrare în taheometre vă permite să creați un complex geodezic automat: taheometru - înregistrator de informații - convertor - computer - plotter grafic, care oferă rezultatul produsului final - un plan topografic în mod automat. Totodată, sunt minimizate erorile observatorului, operatorului, calculatorului și cartografului, care apar la fiecare etapă de lucru la întocmirea unui plan în mod tradițional.
3. Schema schematică și structurală a dispozitivului
3.1 Schema exemplu de stație totalăTOPCONGPT-3000
Fig.1 Vedere frontală a stației totale.
Fig. 2 vedere din spate a stației totale.
Fig.3 vedere a tribunei stației totale.
3.2 Diagrama structurală generalizată a unei stații totale electronice.
Orez. 4. Schema bloc generalizată a unei stații totale electronice robotizate
1 - antena; 2 - cerc vertical; 3 - cap de citire; 4 - modul radio; 5 - prăbușire; 6 - baterii; 7 - cerc orizontal; 8 - senzor de înclinare; 9 - axa verticală; 10 - motor; Și axa orizontală; 12 - micro-calculator; 13 - dispozitiv de ghidare; 14 - bloc de gamă de lumină; 15 - indicator de locație pentru șină;
Orez. 5. Schema structurală a stației totale 3Ta5
4. Dispozitivul și designul componentelor principale
4.1 Geometria corpului
1. Planurile stâlpilor trebuie să fie paralele și perpendiculare pe planul bazei (Fig. 6).
Orez. 6 Geometria corpului
2. Scaunele de sub axa telescopului trebuie să fie paralele între ele și situate la aceeași înălțime deasupra bazei carcasei. Axăscaunele - strict perpendiculare pe planul coloanelor, trebuie să se intersecteze cu axa de rotație a stației totale și să fie perpendiculare pe aceasta.Deoarece carcasele instrumentelor sunt turnate, iar matrițele au limite de toleranță, pe coloana din dreapta a carcasei, scaunul de sub axa conductei se face mobil pentru a regla inegalitatea coloanelor. Cea mai comună metodă este utilizarea unei șaibe excentrice (lager) (1) cu șuruburi de cotație (2) pentru a roti șaiba (Figura 7)
Orez. 7. saiba excentrica
Cu toate acestea, fabrica Karl Zeiss folosește o metodă diferită. Manșonul de aterizare (1) sub axa de rotație a țevii este instalat pe coloana stației totale (2) Găurile de montare (3) sunt realizate mai late decât diametrul șuruburilor de fixare cu capace largi, ceea ce face posibilă pentru a muta manșonul (1) în sus și în jos și stânga-dreapta și fixați-l acolo unde este necesar pozițiile (Fig. 8).
Orez. 8. 1 - manșon de aterizare; 2 - coloana statie totala; 3 - orificii de montare
Axa de rotație a stației totale trebuie să fie perpendiculară pe baza corpului și pe axa de rotație a telescopului. Prin urmare, scaunul pentru axa de rotație a stației totale este prelucrat prin frezare. Un compensator este atașat la corpul stației totale, care este nivelul electronic al instrumentului. În cazul în care compensatorul este cu o singură axă, acesta este instalat paralel cu telescopul pentru a compensa înclinarea longitudinală. În acest caz, scaunele compensatorului (1) sunt paralele cu planul coloanei (2) (Fig. 9).
Orez. 9. Mod de fixare a compensatorului
4.2 Lunetă de observare
Legendă: 1. Obiectiv 2. Oglindă 3. Emițător de urmărire 4. Reflector 5. Prismă oglindă 6. Senzor CCD cu punctul zero 7. Reticulul 8. Ocular 9. Ochiul observatorului
Instalarea telescopului depinde de proiectarea axei sale. Mai des folositconstrucție pe jumătate de arbore. Arată astfel: pe telescop (1) sunt instalați doi arbori de osie (2), care sunt introduși în bucșele carcasei. Apoi, perpendicularitatea axelor țevii și rotația este reglată cu un manșon excentric de tabără (Fig. 11).
Următoarea sarcină este de a preveni mișcarea telescopului de-a lungul axei sale de rotație. Pentru a face acest lucru, un scaun (1) al unui membru cerc vertical este fixat la capătul axei din coloana din stânga a corpului, ceea ce limitează traseul telescopului la dreapta. În coloana din dreapta a carcasei, pe arborele osiei este pusă o clemă (2) a mecanismului de blocare și șurubul de direcție al telescopului. Acest lucru limitează traseul telescopului la stânga. Acum țeava este fixată rigid la capetele axei și se poate roti doar. Dar metoda are un dezavantaj.
Este foarte important ca axa de viziune a telescopului să se intersecteze cu axa de rotație a stației totale. Nerespectarea acestei condiții va duce la despăgubiri imediate. Prin urmare, unii producători folosesc o metodă diferită, în care axa de rotație trece prin telescop.
Orez. 11. Corpul statiei totale
Instalarea se realizează după cum urmează: capătul axei este introdus în coloană din partea marginii cercului vertical (1), apoi o țeavă (2) este plasată între coloane și axa (3) este împinsă. prin el până la mâneca de tabără (Fig. 12). Telescopul (2) este atașat de ax cu două șuruburi (4). În telescop, găurile sunt mai largi decât diametrul șuruburilor. Acest lucru face posibilă deplasarea telescopului de-a lungul axei la stânga și la dreapta. Această mișcare elimină aproape colimația, apoi șuruburile (4) sunt prinse. Pentru fixarea axei (1) în corp, se folosește o fantă (2) pentru zăvorul (3), care este atașat de corp (4).
Orez. 12. Montarea lunetei
În coloana din stânga, un limb al unui cerc vertical este atașat de partea de capăt a axei țevii.
4.3Schema schematică a telemetrului
4.3.1 Contor de distanță în modul de măsurare reflector