Différence entre un niveau et un théodolite. Pourquoi avez-vous besoin d'un cercle de théodolite horizontal ? Appareils inclus dans la conception du théodolite

Le théodolite et le niveau sont des instruments géodésiques modernes créés pour effectuer d'importantes opérations de mesure dans l'espace. Cela est nécessaire dans de nombreux domaines, par exemple dans le secteur de la construction. Quelles sont les fonctionnalités de chaque outil ? Et quelle est la différence entre un théodolite et un niveau ? Considérons ceci.

Définition

Théodolite- un appareil dont la spécificité est la possibilité d'effectuer des mesures angulaires.

Théodolite

Niveau- un appareil qui permet de connaître comment différents points de l'espace se rapportent les uns aux autres en hauteur, ou de définir la direction lorsque certains types travaux

Niveau

Comparaison

Tout d'abord, nous devrions regarder de plus près fonctionnalité deux appareils de mesure. La différence entre un théodolite et un niveau est que le premier de ces appareils est plus universel. A l'aide d'un théodolite, vous pouvez effectuer des mesures linéaires et angulaires, dans les deux plans : horizontal et vertical.

Par exemple, un théodolite sera indispensable lorsqu’il faudra déterminer à quel point le mur d’un bâtiment s’est écarté de la verticale. La spécialisation du niveau est plus étroite. À l'aide de cet appareil, vous pouvez calculer la différence de niveau ou créer des guides qui vous aident à obtenir un niveau parfait. surfaces lisses. Le niveau sera utile, par exemple, lors de la pose de briques ou du coulage d'une fondation.

Les capacités des instruments sont déterminées par les caractéristiques de leur conception. Tous les détails de l'équipement dépendent du modèle spécifique de théodolite ou de niveau, ainsi que du type d'appareil dont il s'agit : optique, laser ou numérique. Mais en général, le théodolite est plus complexe. Il dispose d'un axe de mesure supplémentaire, que le niveau ne possède pas.

Pour mesurer les valeurs, le théodolite dispose de deux cercles avec des marquages (membres) : le cercle horizontal détermine l'angle de direction et le vertical détermine l'angle d'inclinaison. Pour pointer les objets étudiés, les deux appareils utilisent un tube optique. Lorsque vous travaillez avec un niveau, une portée distincte avec des divisions est également utilisée.

Il convient d'ajouter quelques mots sur la différence entre un théodolite et un niveau quant à l'étendue de leur utilisation. Étant donné que le théodolite a des fonctionnalités plus riches, la gamme de domaines où il est nécessaire est plus large. Il ne s'agit pas seulement de construction, mais aussi de remise en état des terres, d'astronomie, ainsi que d'autres domaines d'activité dans lesquels calculs précis. Le niveau a donc un champ d'application limité.

Après qu'une personne a commencé à construire, les exigences en matière de qualité des bâtiments ont augmenté au fil du temps, et pour les satisfaire, les constructeurs ont dû et doivent encore effectuer de nombreuses mesures différentes. Ces mesures permettent de déterminer où des imprécisions ont été commises dans le travail effectué, et quels travaux doivent être avancés. De nos jours, des instruments géodésiques sont utilisés pour effectuer ces mesures. C'est joli grand groupe instruments de mesure, chacun étant conçu pour un type de mesure. Mais il existe également des appareils multiprofils dotés d’un éventail de capacités plus large. Ainsi, si nous comparons un niveau et un théodolite, alors le niveau sera un appareil avec une spécialisation étroite et le théodolite sera plus universel.

Sur chantiers de construction utilisé pour déterminer la différence de hauteur de plusieurs points, c'est-à-dire pour le nivellement horizontal. Il est tout simplement irremplaçable pour un grand nombre d'œuvres réalisées. Le coulage des fondations et la planification de la zone de construction, la pose de murs en blocs et en briques et d'autres travaux nécessitant la détermination du niveau horizontal ne peuvent être effectués sans niveau. Le plus moderne niveaux laser, sont également utilisés pour prendre des mesures à l'intérieur, lorsque travaux de finition, et j'en ai plus large gamme fonctions qui peuvent faciliter les mesures et le traitement des données reçues.

À la différence d'un niveau, un théodolite est un appareil plus polyvalent. Tout comme un niveau, il peut effectuer un nivellement horizontal, mais, en plus, à l'aide d'un théodolite, on peut mesurer des angles verticaux, ce qu'un niveau ne peut pas faire. Ce trait distinctif rend le théodolite très pratique pour les travaux nécessitant de tracer une perpendiculaire à l'horizon. Sans théodolite, des travaux tels que l'installation de colonnes, l'installation de structures métalliques, la création de toitures et bien d'autres ne peuvent être réalisés. Le théodolite est préférable au début de grands projets de construction diversifiés, où de nombreuses mesures doivent être effectuées dans différentes directions.

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Le théodolite est un appareil de mesure courant pour déterminer les angles horizontaux et verticaux. Il est utilisé lors de la réalisation de travaux généraux de construction, de recherches géodésiques et de relevés topographiques. Il peut être utilisé pour déterminer les angles verticaux et horizontaux en degrés et minutes.

Certaines modifications de l'appareil sont équipées d'un télémètre, ce qui augmente les capacités de l'appareil et permet de l'utiliser pour déterminer la distance aux objets. Sur la base de cette conception, d'autres dispositifs ont été développés, adaptés à certaines conditions tournage où l'utilisation de la configuration de base sera moins réussie.

Types de théodolites

Selon leur précision, les théodolites sont divisés en trois catégories :

Très précis.
Précis.
Technique.

Haute précision L'appareil donne une erreur de mesure égale ou inférieure à 1°. Il s’agit d’un équipement coûteux utilisé dans des installations critiques. Il est rarement utilisé car la plupart des tâches effectuées avec un théodolite ne nécessitent pas une telle précision.

Précis avoir une erreur de pas plus de 10°. Ces appareils sont les plus demandés. La grande majorité des appareils proposés sur le marché correspondent précisément à cette erreur.

Technique peut avoir une erreur de mesure d’angle allant jusqu’à 60°. À première vue, c'est beaucoup, mais il existe des objectifs pour lesquels une plus grande précision n'est pas si importante. Tout d'abord, il s'agit de tâches générales de construction, lorsque la construction d'objets non critiques est réalisée. De tels dispositifs ne peuvent être utilisés que dans des constructions de faible hauteur.

Théodolite est un appareil ancien, il n'est donc pas surprenant qu'il existe plusieurs modifications qui ont un principe de fonctionnement similaire, mais qui sont structurellement différentes les unes des autres.

Le théodolite est disponible dans les types suivants :

Optique.
Électronique.
Laser.

Optique ont été inventés en premier. Leur principe de fonctionnement est d'utiliser un tube de visée avec une échelle appliquée sur les lentilles. L'échelle permet d'orienter les paramètres d'angle entre plusieurs points verticaux ou horizontaux de l'objet d'étude.

Électroniqueéquipé d'un écran à cristaux liquides et d'un système de capteurs. Une fois l'appareil installé et aligné sur les points entre lesquels il est nécessaire de mesurer l'angle, il détermine indépendamment la pente et l'affiche sous forme numérique sur son écran. Cela permet à l'opérateur de minimiser le travail car, contrairement à l'utilisation d'appareils optiques, il n'a pas besoin de regarder de près la balance.

Laser sont équipés d'un faisceau laser qui éclaire une ligne visuellement perceptible sur l'objet à mesurer. L'opérateur l'ajuste pour qu'il passe par les deux points requis. L'appareil lui-même détermine automatiquement l'angle d'inclinaison auquel le faisceau laser est émis. De tels appareils ont une portée limitée car le faisceau laser ne peut pas voyager très loin. De tels appareils sont utilisés dans les travaux de construction généraux. Ils sont particulièrement pratiques pour installer des colonnes et construire des ponts.

Comment fonctionne un simple théodolite ?

La conception de théodolite la plus simple et la plus simple est celle des instruments optiques. Leur principal composants sont:

Rester.
Cadre.
Longue-vue.
Vis de réglage pour la visée.
Niveau cylindrique.
Sonder.
Microscope de lecture.

Le corps de l'appareil est monté sur un support. Il contient un télescope associé à un microscope rapporteur. Il est mobile, ce qui permet de cibler l'objet à mesurer. L'appareil est également équipé de deux types de niveaux : cylindrique et à plomb. Le premier sert à définir l’horizontale et le second la verticale.

Une lunette d'observation permet d'observer un objet situé à distance de l'appareil. Le facteur de grossissement fourni par le tube est généralement de 15 à 50 fois. Plus il est élevé, plus l'appareil est précis et plus une plus grande distance peut être éloigné de l'objet. Une lentille sur laquelle est appliqué un réticule est installée dans l'oculaire du télescope. Il est dessiné de manière fiable sur le verre, donc il ne s'efface pas. Pour les équipements coûteux, il n'est pas dessiné, mais plutôt appliqué par gravure.

La grille est utilisée pour orienter le théodolite lors de la configuration. C'est selon cela que les points d'intérêt sur le sujet d'étude sont disposés horizontalement et verticalement. Bien entendu, avant cela, l'appareil est nivelé, car la présence de distorsions lors de son installation ne permet pas d'obtenir des données d'une précision même approximative.

Les niveaux sont destinés à l'installation de l'appareil avant de commencer les mesures. Avec leur aide, il est déterminé dans quelle mesure la position de son corps correspond à l'horizontale et à la verticale. En règle générale, les appareils sont équipés de niveaux cylindriques très précis. Un équipement plus économique ou léger utilise un niveau rond.

Avec un niveau rond, pour aligner l'appareil, il faut essayer de s'assurer que la bulle d'air est au centre de la soucoupe. Un support réglable en forme de trépied permet de mettre l'appareil à niveau. Il est conseillé de toujours l'utiliser et de ne pas placer de cailloux ou autres objets peu fiables sous les pieds du trépied.

Un autre élément important d'un théodolite est un dispositif optique ou un microscope. Il a un degré de grossissement élevé et est équipé d'une grille de séparation avec une échelle marquée. Il indique les degrés et les minutes. Les appareils plus précis affichent également les secondes. Un appareil optique utilise une échelle appelée cadran. Il permet de déterminer la pente exacte entre deux points fixés avec un réticule sur le tube de visée.

La différence entre un théodolite et un niveau

Un théodolite est souvent confondu avec un niveau, car ils sont très similaires en apparence. En fait, il existe de nombreuses différences qui permettent de diviser ces appareils en deux camps. Tout d’abord, leur objectif diffère. Les théodolites sont utilisés pour mesurer les angles et les niveaux pour déterminer les élévations verticales.

Les deux appareils sont équipés d'un système de mesure similaire avec une grille, le long de laquelle l'opérateur navigue en sélectionnant les points souhaités. Dans un théodolite, le télescope tourne dans le plan horizontal et vertical, tandis que dans un niveau, il se déplace uniquement horizontalement.

Le théodolite ne nécessite pas l'aide d'un assistant. Pour le faire fonctionner, il suffit d'une visibilité suffisante pour que l'opérateur puisse s'orienter vers des points de l'objet à partir desquels l'angle d'inclinaison peut être mesuré. Le niveau nécessite un assistant qui maintiendra la mire de nivellement en position verticale, directement dans la ligne de mire du télescope.

Théodolites hautement spécialisés

Essentiellement théodolite est appareil universel, qui peut mesurer des angles dans presque tous les environnements. Cependant, des conceptions améliorées et hautement spécialisées ont été développées pour offrir une plus grande commodité à certaines fins. De tels appareils perdent leur polyvalence, mais bénéficient de nombreux avantages.

Photothéodolite

Aussi appelé cinémathéodolite. Cet appareil combine les fonctions d'un théodolite et d'un appareil photo. Il est utilisé pour photographier les coins d’objets d’intérêt. Les photothéodolites sont également utilisés pour enregistrer les coordonnées angulaires des équipements volants lors des tests. Malgré le développement technologies modernes Dans le domaine du matériel photographique, les photothéodolites sont disponibles non seulement sous forme d'appareils photo numériques, mais également sous forme d'appareils photo argentiques.

Gyrothéodolite

Il s'agit d'un dispositif gyroscopique à l'aide duquel l'orientation est effectuée lors de la construction de tunnels et du développement minier. Il peut également être utilisé pour réaliser des références topographiques. Il détermine la direction azimut. Le principe de fonctionnement de ces appareils est similaire à celui d'un gyrocompas.

Critères de sélection des appareils

Lors du choix d'un théodolite critères importants Les choses auxquelles vous devez faire attention sont :

Niveau d'erreur.
Degré de protection contre l'humidité.
Type de mesure.
Niveau de résistance aux chocs.

Concernant niveau d'erreur, alors il est déterminé uniquement par le but de l'appareil. Un équipement de haute précision est nécessaire pour les tournages critiques. Si l'appareil est utilisé pour des tâches de construction générales lors de la construction de bâtiments de faible hauteur, il est alors tout à fait possible de se débrouiller avec des équipements du segment de prix bas.

Degré de protection contre l'humidité est également un argument important pour choisir un appareil particulier. Ceci est particulièrement important si un théodolite électronique ou laser est sélectionné. L'indice d'étanchéité IP65 vous permet de prendre des photos augmentation de l'humidité et même de la pluie. De tels appareils n'ont pas peur de plonger dans les eaux peu profondes.

Concernant type de mesure, alors la principale difficulté est de choisir entre un théodolite optique et électronique. Dispositif optique plus difficile à utiliser car il nécessite plus de concentration de la part de l'opérateur pour scanner la balance afin de déterminer l'angle. De plus, un tel appareil ne nécessite pas de recharge. Il présente une grande stabilité en température. Vous pouvez travailler avec même si la température extérieure est inférieure à -30 degrés.

Poids les appareils ont grande valeur si vous avez besoin de mesurer avec des transitions. Les théodolites légers seront indispensables pour les recherches topographiques, lorsqu'il faudra se déplacer avec du matériel sur des terrains accidentés, parcourant plusieurs kilomètres à pied.

Les théodolites sont des équipements coûteux, ce serait donc une bonne idée d'en avoir antichoc logements. En l'absence de résistance à dommages mécaniques, la moindre chute et l'appareil devra être réparé ou remplacé.

DANS construction moderne Les travaux géodésiques jouent un rôle important. Leur réalisation avec une précision adéquate nécessite des dispositifs appropriés, principalement des instruments optiques - théodolites et niveaux. Ces appareils peuvent être utilisés pour résoudre des problèmes similaires, c'est pourquoi ils sont souvent confondus, mais les fonctionnalités qu'ils contiennent sont toujours différentes. Arrêtons-nous plus en détail sur la différence entre un théodolite et un niveau.

La différence entre un théodolite et un niveau

À l'aide d'un niveau optique, vous pouvez vérifier les élévations et également établir l'excédent d'un point par rapport à un autre. À ces fins, un personnel gradué spécial est utilisé en conjonction avec l'appareil. En plus des fonctions de base, certains modèles ont la possibilité de mesurer ou de tracer un angle au sol.

Niveau optique

L'un des points clés dans la différence entre un niveau et un théodolite est la conception des appareils eux-mêmes. La conception du niveau comprend un télescope et un niveau cylindrique. À l’intérieur du télescope se trouve un miroir fixé par des barres de torsion et des éléments amortisseurs. Certains modèles conçus pour des mesures de haute précision peuvent également être équipés de micromètres et d'autres accessoires supplémentaires.

Les théodolites sont conçus pour mesurer les angles horizontaux et verticaux. En fait, c'est ce qui distingue un théodolite d'un niveau : la présence d'un axe de mesure supplémentaire. À propos, de tels appareils ne sont pas seulement utilisés lors de travaux géodésiques : ils sont également utilisés en métrologie, lors du calcul de la trajectoire des fusées et dans d'autres domaines de l'activité humaine.

La conception des théodolites mécaniques est également connue depuis assez longtemps. DANS version moderne cet appareil est un tube optique pouvant se déplacer le long de l'axe horizontal et vertical. Après avoir installé le tube optique sur l'objet étudié, l'angle de déviation le long de chacun des axes peut être mesuré à l'aide d'un microscope intégré avec une précision assez élevée, atteignant meilleurs modèles jusqu'à 0,1 seconde d'arc.

Théodolite moderne

En pratique, la différence entre un théodolite et un niveau affecte également l'éventail des problèmes pouvant être résolus à l'aide de ces appareils. Contrairement à un niveau, un théodolite est capable d'assurer, par exemple, le contrôle de la déflexion verticale d'un mur.

Comme vous l'avez déjà compris, la différence entre un théodolite et un niveau se résume en grande partie à la présence d'un axe supplémentaire. Bien sûr, cela complique un peu les choses. conception générale, cependant, parallèlement à cela apparaissent fonctionnalités supplémentaires, et en tenant compte du niveau de développement atteint appareils modernes, la maison de vos rêves peut être construite avec une précision filigrane dans toutes les directions.

Les différences entre un théodolite et un niveau ne sont pas aussi minimes qu’il y paraît. Malgré leurs certaines similitudes extérieures, cela est tout à fait différents instruments. La différence entre un théodolite et un niveau réside tout d'abord dans leur fonction : les théodolites optiques géodésiques sont utilisés pour mesurer les angles, et les niveaux sont utilisés pour déterminer l'ampleur des élévations verticales. méthode géométrique. En conséquence, ces appareils ont divers appareil, principe de fonctionnement et fonctionnalité.

Fonctionnalité des théodolites et des niveaux, caractéristiques de conception

La réponse à la question de savoir en quoi un théodolite diffère d'un niveau est donnée par la conception même des deux appareils.

Le théodolite et le niveau optique sont équipés d'un système visuel avec une grille de fils, à l'aide duquel l'appareil est pointé vers le point souhaité. Cependant, le télescope du théodolite a deux degrés de liberté : il peut tourner à la fois dans les plans horizontal et vertical, et la ligne de visée du système visuel du niveau ne peut tourner qu'horizontalement, sans changer sa position en altitude.

Le principe de mesure est également différence importante théodolite à partir d'un niveau. Essentiellement, un théodolite est un instrument goniométrique et un niveau est un altimètre géodésique utilisé pour déterminer les élévations entre les points le long de la ligne de visée horizontale. Les théodolites ont des cercles de référence et sont équipés de systèmes optiques ou système électronique en lisant.

Des exemples de théodolites optiques comprennent :

UOMZ 2T30P
RGK TO-05
Les théodolites électroniques sont :
RGK T-02
Topcon DT-209
Spectra Précision DET-2

Les niveaux n'ont pas d'échelle intégrée et sont conçus pour mesurer les excès sur l'échelle d'une tige de nivellement installée aux points mesurés. Le niveau lui-même, sans tige de nivellement, ne peut pas effectuer de mesures ; il assure uniquement la tâche d'une poutre horizontale.

La capacité de travailler seul est une autre différence entre un théodolite et un niveau. Pour un théodolite, une bonne visibilité des points de visée est suffisante, tandis que les mesures à l'aide d'un niveau nécessitent un assistant pour installer et maintenir la tige de nivellement en position verticale.

Un niveau peut-il remplacer un théodolite, et un théodolite remplacer un niveau ?

Bien souvent, les niveaux optiques sont équipés d'un cercle horizontal gradué ouvert (comme le modèle RGK C-20) ou type fermé. À l'aide de niveaux, comme avec les théodolites, vous pouvez mesurer des angles horizontaux et les tracer au sol. Cependant, la différence de précision entre un théodolite et un niveau est assez importante : un niveau fournira une précision d'environ 30 minutes d'arc, tandis que les théodolites mesureront les angles avec une précision allant jusqu'à la seconde. Les niveaux sont les plus adaptés aux mesures d'évaluation ou, par exemple, pour effectuer une panne lors de la construction d'une maison privée ou d'un chalet.

À votre tour, en fixant le télescope du théodolite dans une position strictement horizontale, vous pouvez l'utiliser pour niveler à l'aide d'une mire de nivellement. Cependant, cela n'obtient qu'une précision technique correspondant à la précision d'un théodolite lors de la mesure d'angles verticaux.