Elektrontahhümeetrite areng läbi aja. (2)

Siim Nugis, Jaago Kajalainen, Mirko Oja
ELEKTRONTAHHÜMEETRITE ARENG LÄBI AJA
REFERAAT Õppeaines: ÜLDGEODEESIA
Ehitusteaduskond Õpperühm:TEI-11 Juhendaja : Katrin Uueküla
Tallinn 2011 SISUKORD
1 MÕISTE ............................................................................................................................................. 3
2 TAHHÜMEETRITE AJALUGU ...................................................................................................... 3
3 ELEKTRONTAHHÜMEETRID TÄNAPÄEVAL ........................................................................... 7
4 TÄNAPÄEVA ELEKTRONTAHHÜMEETRID ............................................................................. 9
KASUTATUD KIRJANDUS ................................................................................................................. 10
JOONISED
Joonis 1 Ringtahhümeeter ......................................................................................................................... 3 Joonis 2 Reduktsioontahhümeeter ............................................................................................................. 4 Joonis 3 Diagrammtahhümeeter Hammer -Fennel..................................................................................... 5 Joonis 4 - Autoreduktsioontahhümeeter ­ Dahlta ..................................................................................... 6 1 MÕISTE Tahhümeetria (kiirmõõtmine) on sisuliselt teodoliitmõõdistamise täiustatud variant, kus välitööde käigus mõõdetakse bussooliga magnetilised suunad ja niikaugusmõõturiga joonepikkused, aga maaplaan koostatakse kameraaltingimustes. Tahhümeetriline mõõdistamisviis hakkas levima 19. sajandi lõppkümnenditel.[1]
2 TAHHÜMEETRITE AJALUGU
Esialgne, nn ringtahhümeeter oli sisuliselt kordusteodoliit ( teodoliit -tahhümeeter), mille optikasüsteemi (okulaartasapinda) paigaldati optilise kaugusmõõturi niitristik, lisati ringbussool ja vertikaalringi vesilood ning mõõtmise abivahendiks (viseerimismärgiks) kasutati erilist kaugusmõõtelatti.[1]
Joonis 1 Ringtahhümeeter [1]
3 Esimene automaattahümeeter, nn reduktsioontahhümeeter konstrueeriti 1865. aastal. Sellel on okulaaris vaid üks horisontaalniit ja kauguse mõõtmiseks vajalik parallaks tekitatakse pikksilma okulaaripoolse otsa vertikaalse liigutamisega kahe piirasendi, kontakti vahel. Pikksilma kaldenurga arvestamiseks on tangensskaala. Latilt leotud lugemite vahe annab otseselt kauguse ilma täiendavate arvutusteta, kõrguskasv arvutatakse kaldenurga tangensi abil.[1]
Joonis 2 Reduktsioontahhümeeter [1] Järgmine oluline etapp automaattahhümeetrite arengus oli diagrammtahhümeeter, millel vertikaalringi asemel on erilise kõverjoonelisi diagramme sisaldav pealmik. Diagrammide kujutis projitseeritakse optilise süsteemi abil pikksilma vaatevälja, kus on nähtav viseeritav vertikaalne mõõtelatt. Pikksilma kallutamisega liigub diagramm vaatevälja suhtes nii, et kaks kõverjoont moodustavad kaldenurgast sõltuva vahega kaugusmõõturi lugemi ja teised kaks joont on kõrguskasvu(pluss või miinusega) määramiseks. Sellise tahhümeetri abil saab otse diagrammilt lugeda nii horisontaalkaugust latini kui ka kõrguskasvu. Esimene diagrammtahhümeeter Hammer-Fennel valmis 1900.aastal.[1]
4 Joonis 3 Diagrammtahhümeeter Hammer-Fennel [1]
Paljudest optilistest automaattahhümeetritest enim kasutatavaks osutus J.Dahli täiustatud diagrammtahhümeeter Dahlta(Zeiss,1919). Seda tüüpi automaattahümeetreid kasutati kuni elektrontahhümeetrite ilmumiseni. Automaattahhümeetrite joonepikkuse mõõtmistäpsuse piiriks oli 1/300. Neid sai edukalt kasutada topograafilisel mõõdistamisel. Suuremat täpsust nõudvatel töödel(nt polügonomeetria) oli kasutatav Bosshardt-Zeissi reduktsioontahhümeeter aastast 1925. Selle pikksilma objektiivi ette paigutati optiliste kiilude abil tekitatud kahekordse kujutisega kaugusmõõturi otsik, mis kompenseerib automaatselt pikksilma kaldest tingitud vea joonepikkuse lugemil. Joonepikkuse mõõtmiseks kasutati erilist horisontaalset mõõtelatti, kõrguskasvu määramiseks aga erilist tangensskaalat. Selliste, nn kahekordse kujutisega tahhümeetrite mõõtmistäpsus oli 1/300-1/ 60000 ( täpsem kui tavalise teraslindiga mõõtes).[1]
5 Joonis 4 - Autoreduktsioontahhümeeter ­ Dahlta [1]
6 3 ELEKTRONTAHHÜMEETRID TÄNAPÄEVAL
Kaasaegne elektrontahhümeeter koosneb: elektroonilisest nurgamõõturist, kaugusmõõturist , arvutist ja salvestist. Veel kuuluvad mõõdistamiskomplekti prisma koos prismasauaga, statiiv , treeger koos adapteriga, aku, termomeeter , baromeeter jm.
Elektrontahhümeeteriga saab mõõta prismaga ühenduse korral kauguse ja fikseerida elektroonilise horisontaal- ja vertikaalringi lugemeid. Täpsete masinatega saab mõõta nurki 1 sekundi täpsusega ja mitme kilomeetriste vahekaugusel 1mm täpsusega. Tavakasutuses olevad elektrontahhümeetrid nii täpsed pole.
Keskmistes tingimustes on mõõtekaugus prismaga 0,6-3km, miniprisma puhul poole vähem. Prisma on teatud nurkade all olev peeglitesüsteem, mille esikülg on kaetud klaasiga. Kaasaegsete elektrontahhümeetrite komplektis kasutatakse tripelprismat, mis kujutab endast diagonaaltasandit mööda poolitatud kuupi, mille tahkudele tekkiv sisepeegeldus tekitab prismale langeva kiirega paralleelse kiire, mis suundub kaugusmõõturisse tagasi. Prismad on tavaliselt läbimõõduga 5-7 cm, miniprismad on 2,5cm läbimõõduga.
Vastavalt vajadusele on võimalik valida, kuidas elektrontahhümeetrit kasutada.
1. Lihtsalt tahhümeetrina. 2. Tahhümeeter ilma prismata mõõtmiseks ­ mõõdetakse nähtava laserkiire abil. Sobib hoonete mõõdistamiseks. 3. Motoriseeritud tahhümeeter ­ tahhümeeter pöörab end ise, eriti mugav projektipunktide väljamärkimisel. 4. Ühe mehe süsteem ­Mootoriga tahhümeeter automaatse prismaotsingusüsteemiga
7 Elektrontahhümeetrite tarkvara võimaldab:
Instrumendi orienteerimist ja prismapunktile koordinaatide saamist ning tulemuste salvestamist. seisupunkti kõrguse määramist nn vastassuunalise trigonomeetrilise nivelleerimise põhimõttel. projektipunktide väljamärkimist plaaniliselt ja kõrguslikult. kahe prismapunkti vahelise kauguse, kõrguse, kalde saamist. koordinaatide järgi pindala leidmist.
Veaallikad elektrontahhümeetriga mõõtmisel:
akust tulev vool on nõrk prisma esiklaas on must või niiske prisma taustal on helendav pind prismale või viseerimistahvlile viseerimine ei ole täpne prismakonstant on vale
Õigete tulemuste saamikseks tuleb tahhümeetrisse sisestada järgmised parandid :
temperatuuri ja õhurõhu parand Maa kumeruse ja refraktsiooni parand prisma konstant (enamasti on se väärtus 0 kui mõõdetakse sama firma tahhümeetri ja prismaga) maapinna kõrguse ja kaardiprojektsiooni parand
Tahhümeetrite kontrolli tuleb teha vanematel seadmetel 2 korda aastas, uuematel 1 kord aastas. Kontrollitakse kollimatsiooniviga, nulli aset, inklinatsiooniviga, prisma konstanti, optilist loodi, vesiloodi ja treegereid.[2]
8 4 TÄNAPÄEVA ELEKTRONTAHHÜMEETRID
9 KASUTATUD KIRJANDUS
[1] Potter , H., Treielder, I.(2011). Geodeesia ja kartograafia läbi aegade. Maamõõtmise ning kaardistamiskultuuri ajalugu sõnas ja pildis .Tallinn: Maa-amet, 264 lk.
[2] Ranne, R. (2006). Geodeesia alused. Geodeesia II osa. Tallinn: Tallinna Tehnikakõrgkool, 76 lk.
[3] Trimble S6 Total Station [WWW] http://www.hlse.com.au/detail/products/6/trimble-s6-total - station-/ (26.11.2011)
[4] Trimble Geodimeter 620 Total Station [WWW] http://www.weiku.com/products/3110000/Trimble_Geodimeter_620_Total_Station.html (26.11.2011)
10