¿Qué es un Teodolito?
El teodolito es un instrumento topográfico para medir con precisión ángulos horizontales y de altitud.
El telescopio, montado sobre una platina giratoria de precisión y una platina giratoria vertical de precisión, puede girar independientemente en sentido horizontal y vertical para medir y determinar con precisión ángulos entre puntos de medición distantes.
Son instrumentos indispensables para la topografía en los campos de la ingeniería civil y la construcción y se utilizan siempre junto con un trípode.
Actualmente se utilizan tres tipos principales: teodolitos ópticos, teodolitos digitales y teodolitos láser.
Usos del Teodolito
Se utilizan para la topografía en obras de ingeniería civil y construcción.
Dado que los ángulos horizontales y de elevación pueden medirse con precisión, son especialmente adecuados para las siguientes aplicaciones:
- Determinación de ángulos rectos (90°) sobre el nivel del suelo deseado.
- Determinación precisa de la trayectoria en línea recta horizontal.
- Medición precisa de los ángulos de elevación e inclinación.
El teodolito se monta en un trípode especial, ya que debe mantenerse horizontal y perfectamente fijo en el punto de referencia durante la topografía.
En combinación con mediciones precisas de distancias, también es posible localizar cualquier punto individual en cualquier espacio.
Principio del Teodolito
Los teodolitos constan esencialmente de un telescopio integrado en una platina giratoria de precisión en el plano horizontal y una platina giratoria de precisión en la dirección vertical.
Esto permite girar el telescopio de forma independiente en sentido horizontal y vertical y determinar con precisión el ángulo entre dos puntos de medición cualesquiera.
Casi todos los teodolitos tienen un aumento de 30 aumentos.
También deben montarse sobre un trípode para asegurar su posición durante la medición, y disponen de un mecanismo de fijación mediante tornillos en la parte inferior.
En la actualidad, existen tres tipos principales de teodolitos: los que combinan un telescopio óptico ordinario con un micrómetro digital (teodolito óptico), los que tienen un mecanismo que muestra el valor topográfico en el campo de visión mirando a través del telescopio al punto objetivo (teodolito digital), y los que combinan un teodolito digital con un láser de luz visible. (teodolito digital), y los que combinan un teodolito digital con un láser de luz visible para producir una línea de referencia clara del levantamiento (teodolito láser).
Cuando se utiliza junto con un distanciómetro, es posible determinar la posición de todos los puntos arbitrarios del espacio.
Tipos de teodolito
Existen tres tipos de teodolitos: ópticos, digitales y láser.
Los teodolitos ópticos utilizan un micrómetro óptico integrado en un telescopio óptico para leer el ángulo y no utilizan pilas, por lo que no hay que preocuparse de quedarse sin energía.
Los teodolitos digitales (electrónicos) miden y muestran los ángulos electrónicamente. Se caracteriza por lecturas rápidas y errores de lectura bajos y es el método más generalizado de los tres tipos.
El tipo láser incorpora un diodo láser y se caracteriza por un punto láser en el punto de observación. Es eficaz en la construcción subterránea y de túneles.
Diferencias entre Teodolito, Tránsito y Estación Total
Tanto los teodolitos como los tránsitos son instrumentos topográficos que miden dos tipos de ángulos: ángulos horizontales y ángulos de altitud. El que lee el ángulo en una escala se llama tránsito, mientras que el que muestra el ángulo digitalmente se llama teodolito electrónico. En general, los teodolitos electrónicos son el tipo más común de teodolito.
En cambio, una estación total puede medir tanto la distancia como el ángulo en una sola unidad. Una estación total puede describirse como un teodolito con una función adicional para medir la distancia. Las estaciones totales también se denominan de onda luminosa por su función de telémetro de onda luminosa. Son más caras que los teodolitos porque tienen más funciones, como un microordenador y un sistema operativo que pueden manejarse a distancia.
Además, aunque las estaciones totales pueden medir distancias y ángulos, la precisión de la medición de ángulos suele ser mayor con los teodolitos, por lo que se utilizan en obras de ingeniería civil relativamente pequeñas.
Diferentes Métodos de Detección de Ángulos para Teodolitos.
Algunos instrumentos topográficos, como los teodolitos, requieren que se encienda el telescopio para poder ser medidos, mientras que otros pueden ser medidos en cuanto se encienden. Esto se debe a la diferencia entre dos métodos: incremental y absoluto.
El método incremental mide el cambio de ángulo sumando el número de ranuras grabadas en el transportador. Una de las ranuras tiene un marcador para el punto cero del ángulo, que es 0° para ángulos horizontales y 90° para ángulos verticales, por lo que el ángulo no puede medirse a menos que pase por este punto cero después de conectar la alimentación.
El método absoluto mide el ángulo actual leyendo el patrón escrito en el transportador, por lo que el ángulo puede leerse inmediatamente después de conectar la alimentación. Sin embargo, suelen ser más caros que los sistemas incrementales.
Cómo Utilizar el Teodolito
El centrado y la nivelación se realizan durante la instalación del teodolito, y el primer paso consiste en inspeccionar y ajustar los tubos de burbuja plano y circular y el telescopio de centrado para asegurarse de que se pueden realizar correctamente.
Una vez finalizada la inspección y el ajuste del teodolito, se procede a su instalación. Hay que tomar algunas precauciones al utilizar el teodolito. Al tratarse de un instrumento de precisión, el cuerpo no debe someterse a vibraciones ni golpes y, al transportarlo, no debe llevarse al hombro mientras esté sujeto al trípode. Si la cámara se moja con la lluvia, séquela bien y si el objetivo se ensucia, límpielo suavemente con un paño suave humedecido con alcohol. Asimismo, extraiga las pilas cuando no vaya a utilizarla durante períodos prolongados. Apriete bien el trípode en las latas de centrado y los tornillos de mariposa. Cuando lo transporte, apriete también firmemente los tornillos de mariposa y no apunte con la punta de la piedra a las personas.
Para colocar el teodolito, primero coloque el trípode y realice el “centrado”, que alinea el centro del cuerpo del teodolito con el punto de medición en la misma línea vertical. A continuación se realiza la “nivelación” para que el eje vertical del cuerpo quede vertical, y la “puntería” para alinear el centro del telescopio con el centro del prisma. Estas operaciones se repiten y ajustan para que todo esté alineado y listo para la medición.
Tras la instalación, se realizan observaciones positivas y negativas para eliminar los errores mecánicos de ajuste. A continuación, se inspeccionan y ajustan el tubo de burbuja plano, el tubo de burbuja circular y el telescopio centrípeto para garantizar unas mediciones normales.
Precauciones Sobre el uso del Teodolito
Hay varias precauciones que deben tomarse al utilizar un teodolito. Evite vibraciones y golpes en el aparato, ya que se trata de un instrumento de precisión, y al transportarlo, no lo lleve al hombro mientras esté sujeto a un trípode. Si la cámara se moja con la lluvia, séquela bien y si el objetivo se ensucia, límpielo suavemente con un paño suave con alcohol. Además, quita las pilas cuando no la utilices durante mucho tiempo. Apriete bien el trípode en las latas de centrado y los tornillos de mariposa. Al transportarlo, asegúrese también de que los tornillos de mariposa estén bien apretados y de que la culata de la piedra no apunte a una persona.
Además del teodolito en sí, la elección del trípode también es importante. En primer lugar, existen dos tipos de material: madera y aluminio. Los trípodes de madera son menos propensos a dilatarse debido a la temperatura, lo que permite una topografía más precisa, pero la desventaja es que son más caros y pesados. Por el contrario, los trípodes de aluminio son ligeros y baratos, lo que facilita su transporte, pero son menos precisos que los de madera debido a la dilatación térmica.