Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Theodolite

Theodolite ya macho, iliyofanywa katika Umoja wa Kisovyeti mwaka wa 1958 na kutumika kwa ajili ya uchunguzi wa ramani

Theodolite / θ i ɒ d ə l t / usahihi chombo kupima pembe katika ndege usawa na wima. Theodolites hutumiwa hasa kwa ajili ya kuchunguza maombi, na yamefanywa kwa madhumuni maalum kama vile meteorology na uzinduzi wa roketi . [1]

Theodolite kisasa lina zinazohamishika darubini vyema ndani ya mbili perpendicular shoka : usawa au trunnion mhimili na zenith mhimili. Vipimo vya theodolite vima vya pembe kama pembe kati ya zenith, mbele au kupunguka-kawaida takriban digrii 90 na 270. Wakati darubini inapoelezwa kwenye kitu kilicholenga , pembe ya kila moja ya axes hizi inaweza kupimwa kwa usahihi mkubwa, kawaida kwa milliradian au sekunde ya arc .

Theodolite inaweza kuwa transit au yasiyo ya transit. Katika theodolite ya usafiri, darubini inaweza kuingizwa katika ndege ya wima, wakati mzunguko katika ndege hiyo ni kikwazo kwenye mzunguko wa nusu katika theodolite isiyo ya transit. Aina fulani za theodolites za usafiri haziruhusu kipimo cha pembe za wima. [ citation inahitajika ]

Ngazi ya wajenzi wakati mwingine hukosa kwa theodolite ya usafiri, lakini haipatikani pembe za usawa wala za wima. Inatumia ngazi ya roho kuweka kiwango cha darubini ili kufafanua mstari wa kuona pamoja na ndege isiyo usawa.

Yaliyomo

Dhana ya uendeshaji

Mchoro wa theodolite ya macho
Axes na miduara ya theodolite

Theodolite imewekwa juu ya kichwa chake cha safari kwa njia ya sahani ya kulazimisha au safu iliyo na vidole vya nne, au katika theodolites ya kisasa, tatu kwa kupima kasi. Kabla ya matumizi, theodolite inapaswa kuwekwa kwa usahihi juu ya hatua ya kupimwa kwa kutumia dhahabu ya plumb , kupenya kwa macho au laser kupima . Kifaa hiki kinachukuliwa ngazi kwa kutumia vijiti vya ukubwa na vidonda vya mviringo na vyema zaidi vya tubular.

Njia zote mbili za theodolite zina vifaa vya duru ambazo zinaweza kuhesabiwa kwa njia ya kupigia lenses. (R. Anders alimsaidia Mheshimiwa Denham kugundua teknolojia hii mwaka 1864.) Mduara wa wima ambao 'hutembea' kuhusu mhimili usawa unapaswa kusoma 90 ° ( grad 100) wakati mwelekeo wa macho ulio na usawa, au 270 ° (300 grad) wakati chombo ni katika msimamo wake wa pili, yaani, "akageuka juu" au "hupunguka" (angles angi). Nusu ya tofauti kati ya nafasi mbili inaitwa "kosa la index".

Makosa katika kipimo

Axes usawa na wima ya theodolite lazima perpendicular; ikiwa sio "hitilafu ya usawa wa usawa" ipo. Hii inaweza kupimwa kwa kuimarisha kivuli cha roho ya tubular kinachofanana na mstari kati ya mazao mawili na kuweka katikati ya Bubble. Hitilafu ya usawa wa usawa iko sasa ikiwa Bubble inakimbia katikati wakati upepo wa roho ya tubulari inabadilishwa (imegeuka kupitia 180 °). Ili kurekebisha, operator huondoa 1/2 kiasi ambacho Bubble imekimbia kwa kutumia kijiko cha kurekebisha, kisha upya ngazi, mtihani na uboresha marekebisho.

Mhimili wa macho ya darubini, inayoitwa "mhimili wa kuona", unaoelezewa na kituo cha macho cha lens lengo na katikati ya viboko katika ndege yake ya kulenga, lazima pia kuwa pembezoni kwa mhimili usio na usawa. Ikiwa sio, basi "kosa la collimation" lipo.

Hitilafu ya alama, hitilafu ya usawa wa usawa na kosa la collimation huwekwa mara kwa mara na calibration na huondolewa na marekebisho ya mitambo. Uwepo wao umezingatiwa katika uchaguzi wa utaratibu wa kupima ili kuondokana na matokeo yao juu ya matokeo ya kipimo cha theodolite.

Historia

Theodolite iliyochaguliwa inaonyesha utata wa njia za macho
Nane-inch theodolite (c. 1898)

Wakati mwingine diopter ilikuwa kutumika katika maandiko ya zamani kama ishara ya theodolite. [2] Hii inatoka kwenye chombo cha kale cha astronomical kinachoitwa dioptra .

Kabla ya theodolite, vyombo kama vile mraba geometric na duru mbalimbali walihitimu (tazama circumferentor ) na semicircles (tazama graphometer ) walikuwa kutumika kupata ama vipimo wima au usawa pembeni. Ilikuwa suala la muda kabla ya mtu kuweka vifaa viwili vya kupima katika chombo kimoja ambacho kinaweza kupima pembe zote mbili wakati huo huo. Gregorius Reisch alionyesha chombo hicho katika kifungu cha kitabu chake Margarita Philosophica , ambacho alichapisha Strasburg mnamo mwaka wa 1512. [3] Ilielezewa katika kiambatisho na Martin Waldseemüller , mjerumani na mchoraji wa rangi ya Ujerumani, ambaye alifanya kifaa mwaka huo huo . [4] Waldseemüller aliita chombo chake polimetrum . [5]

Uchunguzi wa theodolite

Tukio la kwanza la neno "theodolite" linapatikana katika kitabu cha kutafiti Jumuiya ya kijiometri inayoitwa Pantometria (1571) na Leonard Digges , iliyochapishwa baada ya mwanawe, Thomas Digges. [3] Enymology ya neno haijulikani. Sehemu ya kwanza ya Theo-delitus mpya ya Kilatini inaweza kutoka kwa Kigiriki θεᾶσθαι , "kuona au kuangalia kwa makini" [6] au θεῖν "kukimbia", [7] lakini sehemu ya pili ni zaidi ya kushangaza na mara nyingi huhusishwa na unscholarly tofauti ya moja ya yafuatayo, Kigiriki: δῆλος , maana yake "dhahiri" au "wazi", [8] [9] au δολιχός "muda", au δοῦλος "mtumwa", au unattested Neolatin kiwanja kuchanganya ὁδός "njia" na λιτός "wazi". [7] Pia imesema kwamba -delitus ni tofauti ya Kilatini supine deletus , kwa maana ya "kuvuka". [7]

Kuna machafuko juu ya chombo ambacho jina lilitumiwa awali. Baadhi hutambua theodolite ya awali kama chombo cha azimuth tu, wakati wengine hufafanua kama chombo cha altazimuth . Katika kitabu cha Digges, jina "theodolite" lilielezea chombo cha kupima pembe za usawa tu. Pia alielezea chombo kilichopima urefu wote na azimuth, ambayo aliiita chombo cha topographicall [ sic ]. [10] Kwa hiyo jina awali lilifanywa tu kwa chombo cha azimuth na baadaye ilihusishwa na chombo cha altazimuth. 1728 Cyclopaedia inalinganisha " graphometer " na "theodolite nusu". [11] Hata mwishoni mwa karne ya 19, chombo cha kupima pembe za usawa kilikuwa kinachojulikana kama theodolite rahisi na chombo cha altazimuth, theodolite ya wazi . [12]

Chombo cha kwanza kimoja kama theodolite ya kweli kinachojengwa na Joshua Habermel ( de: Erasmus Habermehl ) huko Ujerumani mnamo mwaka wa 1576, ukamilifu na kampasi na safari. [4]

Vyombo vya kwanza vya altazimuth vilikuwa na msingi uliohitimu na mduara kamili kwenye mguu na kifaa cha kupimia angle wima, mara nyingi semicircle. Alidade juu ya msingi ilikuwa kutumika kuona kitu kwa usawa angle kipimo, na alidade pili alikuwa vyema kwenye semicircle wima. Vyombo vya baadaye vilikuwa na alidade moja kwenye semicircle ya wima na semicircle nzima ilikuwa vyema ili kutumika ili kuonyesha angles usawa moja kwa moja. Hatimaye, alidade rahisi, wazi-kuona ilibadilishwa na darubini ya kuona. Hii ilifanywa kwanza na Jonathan Sisson mnamo 1725. [12]

Theodolite ilikuwa chombo cha kisasa, sahihi katika 1787, na kuanzishwa kwa theodolite maarufu sana ya Jesse Ramsden , ambayo aliumba kwa kutumia injini ya kugawanya sahihi ya kubuni yake mwenyewe. [12] Mahitaji hayakuweza kupatikana na theodolites za kigeni kutokana na usahihi wao usiofaa, hivyo vyombo vyote vilikutana na mahitaji ya juu ya usahihi yalifanywa nchini Uingereza. Pamoja na wajenzi wengi wa jimbo la Ujerumani mwishoni mwa karne, hapakuwa na theodolites zilizoweza kutumika kwa Ujerumani. Mpito uliletwa na Breithaupt na ushirikiano wa Utzschneider, Reichenbach na Fraunhofer. [13] Kama teknolojia iliendelea, katika miaka ya 1840, mzunguko wa wima ulibadilishwa na mviringo kamili, na miduara zote mbili za wima na za usawa zilipitishwa vizuri. Hii ilikuwa theodolite ya usafiri . Theodolites baadaye walibadilishwa kwa aina mbalimbali za mountings na matumizi. Katika miaka ya 1870, toleo la kuvutia la maji la theodolite (kutumia kifaa cha pendulum ili kukabiliana na mwendo wa wimbi) lilitengenezwa na Edward Samuel Ritchie . [14] Ilikuwa imetumiwa na Navy ya Marekani kuchukua uchunguzi wa kwanza wa bandari za Amerika kwenye mabonde ya Atlantiki na Ghuba. [15]

Katika sehemu ya mwanzo wa karne ya 20, Heinrich Wild alizalisha theodolites ambazo zimekuwa maarufu kwa wachunguzi. Ziwa zake za T2, T3, na A1 zilifanyika kwa miaka mingi, na angeendelea kuendeleza DK1, DKM1, DM2, DKM2, na DKM3 kwa kampuni ya Kern Aarau. Pamoja na vyombo vya kurekebisha vilivyoendelea kuendelea kubadilika katika theodolite ya kisasa iliyotumiwa na wachunguzi leo.

Uendeshaji katika kutafsiri

Mafundi ya Marekani ya Geodetic Survey kuchunguza na arcsecond 0.2 (≈ 0.001 mrad au 1 rad) azimio Wild T3 theodolite iliyopigwa kwenye kusimama kuangalia. Picha imechukuliwa wakati wa chama cha uwanja wa Arctic (c. 1950).

Uangamizi , kama ulivyotengenezwa na Gemma Frisius karibu 1533, unajumuisha kufanya maelekezo hayo ya mazingira yaliyomo karibu na vitu viwili tofauti. Majarida mawili ya graphing ni superimposed, kutoa mfano wadogo wa mazingira, au badala malengo ndani yake. Kiwango cha kweli kinaweza kupatikana kwa kupima umbali mmoja wote katika eneo la kweli na katika uwakilishi wa picha.

Upangilio wa kisasa kama, kwa mfano, uliofanywa na Snellius , ni utaratibu huo uliofanywa kwa njia za namba. Marekebisho ya kuzuia photogrammetric ya jozi stereo ya picha ya anga ni kisasa, cha tatu-dimensional.

Mwishoni mwa miaka ya 1780, Jesse Ramsden , mwenyeji wa Yorkshire kutoka Halifax , England ambaye alikuwa ameanzisha injini ya kugawa kwa kugawanya kwa usahihi ndani ya pili ya arc (≈ 0.0048 mrad au 4.8 μrad), aliagizwa kujenga chombo kipya cha Uingereza Uchunguzi wa Maagizo . Theodolite ya Ramsden ilitumiwa zaidi ya miaka michache ijayo kupiga ramani ya kusini mwa Uingereza na triangulation.

Katika upimaji wa mtandao, matumizi ya uendeshaji wa kulazimika kwa kasi inafanya kazi wakati wa kudumisha usahihi zaidi. Theodolite au lengo linaweza kuondolewa kwa haraka kutoka, au kufungwa ndani, sahani ya kulazimisha katikati na usahihi wa millimeter. Siku za leo GPS antennas kutumika kwa ajili ya nafasi geodetic kutumia mfumo sawa mounting. Urefu wa hatua ya kumbukumbu ya theodolite-au lengo-juu ya benchmark ya ardhi lazima ihesabiwe kwa usahihi.

Neno la transit theodolite , au usafiri kwa muda mfupi, linamaanisha aina ya theodolite ambayo ilianzishwa mapema karne ya 19. Ilikuwa maarufu kwa wahandisi wa reli za Amerika wakiendesha magharibi, na ikabadilisha dira ya reli , sextant na octant . Ina mzunguko wa wima ambao umepitishwa kupitia digrii kamili za 360 na darubini ambayo inaweza "kuingilia" ("upepesha upeo"). Kwa kurejesha darubini na wakati huo huo unapozunguka chombo kupitia digrii 180 juu ya mhimili wa wima, chombo kinaweza kutumika katika 'safu ya kushoto' au 'sahani-haki' modes ('sahani' inahusu mzunguko wa wima wa wima). Kwa kupima pembe za usawa na wima sawa katika njia hizi mbili na kisha kugawa matokeo, kuzingatia na kupanganya makosa katika chombo inaweza kuondolewa. Baadhi ya vyombo vya usafiri vina uwezo wa kusoma pembe moja kwa moja hadi sekunde thelathini (≈ 0.15 mrad ). Theodolites ya kisasa ni kawaida ya kubuni ya theodolite, lakini sahani zilizochapishwa zimebadilishwa na sahani za kioo ambazo zinasomewa kwa diode za mwanga zinazozalisha mwanga na mzunguko wa kompyuta, na kuboresha usahihi.

Tumia kwa balloons ya hali ya hewa

Kuna historia ndefu ya matumizi ya theodolite katika upepo wa kupima upepo, kwa kutumia theodolites maalum-viwandani kufuatilia pembe za usawa na wima za balloons maalum za hali ya hewa inayoitwa balloons ya dari , au balloons ya majaribio au pibal. Majaribio ya awali yalifanyika katika miaka ya ufunguzi wa karne ya kumi na tisa, lakini vyombo na taratibu hazikuendelezwa kikamilifu hadi miaka mia moja baadaye. Njia hii ilitumiwa sana katika Vita Kuu ya II na baadae, na hatua kwa hatua kubadilishwa na mifumo ya redio na GPS kutoka miaka ya 1980.

Theodolite ya pibal hutumia piti ili kupiga njia ya macho kwa digrii 90 hivyo nafasi ya jicho la operator haina kubadili kama uinuko umebadilishwa kupitia digrii kamili 180. Theodolite kwa kawaida hutegemea msimamo wa chuma uliojaa, kuanzisha hivyo ni kiwango na kuelekea upande wa kaskazini, na ukubwa na mizani ya azimuth kusoma digrii za sifuri. Puto hutolewa mbele ya theodolite, na msimamo wake unafungwa vizuri, mara moja kwa dakika. Balloons hujengewa kwa uangalifu na kujazwa, hivyo kiwango chao cha kuongezeka kinaweza kujulikana kwa usahihi mapema. Mahesabu ya hisabati kwa wakati, kiwango cha upandaji, azimuth na urefu wa angular huweza kuzalisha makadirio mema ya kasi ya upepo na uongozi katika maeneo mbalimbali. [16]

Theodolites ya kisasa

Theodolite ya kisasa Nikon DTM-520

Katika theodolites ya leo, kusoma nje ya miduara ya usawa na wima kawaida hufanyika kwa umeme na encoder ya rotary . Zaidi ya hayo, sensor za hivi karibuni za CCD zimeongezwa kwenye ndege ya focal ya darubini ya kuruhusiwa kuzingatia auto na kipimo cha automatiska cha kushoto. Yote hii inatekelezwa katika programu iliyoingia.

Pia, theodolites nyingi za kisasa, zinazotumiwa hadi $ 50,000 moja, zime na vifaa vya kupima umbali wa umbali wa umeme, kwa ujumla kwa msingi wa infrared , na kuruhusu kipimo katika moja moja ya kamili vectors tatu-dimensional - ingawa katika chombo kinachojulikana polar co-ordinates, ambayo inaweza kubadilishwa kwa mfumo wa kuandaa kabla ya kuwepo katika eneo hilo kwa njia ya idadi ya kutosha ya udhibiti . Mbinu hii inaitwa suluhisho la resection au uchunguzi wa nafasi ya kituo cha bure na hutumiwa sana katika uchunguzi wa ramani. Vyombo, theodolites "akili" zinaitwa teknolojia za kujiandikisha au " vituo vya jumla ", hufanya shughuli zinazohitajika, kuhifadhi data katika vitengo vya usajili vya ndani, au katika vifaa vya kuhifadhi data nje. Kawaida, laptops za ngumu, PDA au mahesabu ya programmable [17] hutumiwa kama watoza data kwa kusudi hili.

Gyrotheodolites

Gyrotheodolite hutumiwa wakati kuzaa kaskazini na kusini ya meridian inahitajika kwa kutokuwepo kwa vituo vya nyota vya nyota. Hii hutokea hasa katika sekta ya madini ya chini na katika uhandisi wa tunnel. Kwa mfano, ambapo daraja la lazima liwe chini ya mto, shimoni ya wima kila upande wa mto inaweza kushikamana na handaki ya usawa. Gyrotheodolite inaweza kuendeshwa kwenye uso na tena kwa miguu ya shafts ili kutambua maagizo yanayotakiwa kwenye handaki kati ya msingi wa shafts mbili. Tofauti na upeo wa bandia au mfumo wa urambazaji wa inertial, gyrotheodolite haiwezi kuhamishwa wakati inafanya kazi. Inapaswa kurejeshwa tena kwenye kila tovuti.

Gyrotheodolite inajumuisha yaodolite ya kawaida na kiambatisho ambacho kina gyroscope kilichopandwa ili kuhisi mzunguko wa Dunia na kutoka kwa mstari wa meridian. Meridian ni ndege ambayo ina mzunguko wa Mzunguko wa Dunia na mwangalizi. Mipangilio ya ndege ya meridi na usawa ina sehemu ya kweli ya kaskazini-kusini ya kumbukumbu ya kijiografia inayohitajika. Gyrotheodolite hujulikana kama kuwa na uwezo wa kuamua au kupata kaskazini kweli.

Gyrotheodolite itafanya kazi katika equator na katika hemispheres zote za kaskazini na kusini. Meridian haijulikani kwenye miti ya kijiografia. Gyrotheodolite haiwezi kutumika kwenye miti ambapo Mhimili wa Dunia ni sawa na mhimili usio sawa wa spinner, kwa kweli sio kawaida hutumika ndani ya digrii 15 za pole kwa sababu sehemu ya mashariki-magharibi ya mzunguko wa Dunia haitoshi kupata matokeo ya kuaminika. Wakati inapatikana, vituo vya nyota za nyota vinaweza kutoa kuzaa kwa meridian bora zaidi ya mara moja usahihi wa gyrotheodolite. Ambapo usahihi huu wa ziada hauhitajiki, gyrotheodolite inaweza kuzalisha matokeo haraka bila ya haja ya uchunguzi wa usiku.

Angalia pia

  • Cinetheodolite
  • Dumpy ngazi
  • Inclinometer
  • Leica Geosystems
  • LIDAR
  • Macrometer
  • Jedwali la ndege
  • Njia ya Rankine
  • Kambi ya Uchunguzi
  • Ufuatiliaji
  • Tacheometry
  • Marekebisho ya muda ya theodolite
  • Jumla ya kituo
  • Tribrach
  • Safari

Marejeleo

  1. ^ Thyer, Norman (March 1962), "Double Theodolite Pibal Evaluation by Computer", Journal of Applied Meteorology and Climatology , American Meteorological Society, 1 (1): 66–68, doi : 10.1175/1520-0450(1962)001<0066:DTPEBC>2.0.CO;2
  2. ^ The Compact Edition of the Oxford English Dictionary , Oxford University Press, 1971 - see entry for diopter
  3. ^ a b Daumas, Maurice, Scientific Instruments of the Seventeenth and Eighteenth Centuries and Their Makers , Portman Books, London 1989 ISBN 978-0-7134-0727-3
  4. ^ a b Geomatica Online Colombo, Luigi, Selvini, Attilio, Sintesi di una storia degli strumenti per la misura topografica
  5. ^ Mills, John FitzMaurice, Encyclopedia of Antique Scientific Instruments , Aurum Press, London, 1983, ISBN 0-906053-40-4
  6. ^ Theaomai - Greek Lexicon
  7. ^ a b c "Wordnik" . Wordnik.com .
  8. ^ "languagehat.com : THEODOLITE" . languagehat.com .
  9. ^ "Take Our Word For It Issue 16" . takeourword.com .
  10. ^ Turner, Gerard L'E., Elizabethan Instrument Makers: The Origins of the London Trade in Precision Instrument Making , Oxford University Press, 2000, ISBN 978-0-19-856566-6
  11. ^ Cyclopaedia , vol. 2 p. 50 for "Semi-Circle"
  12. ^ a b c Turner, Gerard L'E. Nineteenth Century Scientific Instruments , Sotheby Publications, 1983, ISBN 0-85667-170-3
  13. ^ Ralf Kern: Wissenschaftliche Instrumente in ihrer Zeit/Band 4: Perfektion von Optik und Mechanik. Cologne, 2010, pp. 349–360.
  14. ^ American Academy of Arts and Sciences, Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences , Vol. XXIII, May 1895 - May 1896, Boston: University Press, John Wilson and Son (1896), pp. 359–360
  15. ^ American Academy, pp. 359–360
  16. ^ Brenner, Martin (2009-11-25). "Pilot Weather Balloon (Pibal) Optical Theodolites" . Martin Brenner's Pilot Balloon Resources . California State University, Long Beach . Retrieved 2014-07-25 .
  17. ^ Paiva, Joseph V. (2004-10-01). "The End of An Era - On the genesis, life and death of the HP 48" . Point of Beginning (PoB) . BNP Media . Retrieved 2015-10-20 .