Guía de estudio y aprendizaje
Facilitador: Héctor
J. Muñoz V. Grado: XGrupos: D, F, N,
H Bachiller en construcción
Unidad:Medición
con los instrumentos de Medición Fecha:
15 de Octubre de 2012
Área:
Medición con los diferentes instrumentos utilizados en cada área laboral
Objetivo:Realiza
verificaciones de ángulos con los instrumentos adecuados.
Competencia:
Identifica
el tipo de instrumento a utilizar en un determinado trabajo de manera que el
mismo contribuya a la solución del problema planteado.
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Estrategias de
Aprendizaje:
ü Lee el documento y subraya las ideas más importantes
para interpretar y comentar sobre los instrumentos de verificación de ángulos
ü Identifica las partes que constituyen un teodolito
ü Manipula los aparatos de verificación de ángulos
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Contenido:
v Introducción
v Teodolito
v Tipos de teodolito
v Partes de un
teodolito
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Introducción
La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de
procedimientos para determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de
la tierra, por medio de medidas según los 3 elementos del espacio. Estos
elementos pueden ser: dos distancias y una elevación, o una distancia, una
dirección y una elevación.
Para distancias y elevaciones se emplean unidades de longitud (en sistema
métrico decimal), y para direcciones se emplean unidades de arco. (Grados
sexagesimales).
El conjunto de operaciones necesarias para determinar las posiciones de
puntos y posteriormente su representación en un plano es lo que se llama
comúnmente "Levantamiento".
La mayor parte de los levantamientos, tienen por objeto el cálculo de
superficies y volúmenes, y la representación de las medidas tomadas en le campo
mediante perfiles y planos, por lo cual estos trabajos también se consideran
dentro de la topografía.
Clases de levantamiento:
·
Topográficos
·
Geodésicos
Tipos de levantamientos topográficos
Ø De terrenos en general
Ø De vías de comunicación
Ø De minas
Ø Levantamientos catastrales
Ø Levantamientos aéreos
La teoría de la
topografía se basa esencialmente en la Geometría Plana y Del Espacio,
Trigonometría y Matemáticas en general.
Hay que tomar en
cuenta las cualidades personales como la iniciativa, habilidad para manejar los
aparatos, habilidad para tratar las
personas, confianza en si mismo y buen criterio general.
Los instrumentos
que se utilizan en estos trabajos para la verificación de ángulos tenemos:
El teodolito
El teodolito es una palabra formada
por los vocablos griegos Theao, que significa mirar, y Hodos, que quiere decir camino. Como se puede ver, la etimología no se
corresponde totalmente al objeto, ya que un teodolito es un instrumento para
medir ángulos, es decir, un goniómetro pero no se conoce bien la razón para
Llamarlo así.
Este instrumento fue concretado, después
de otros intentos, por el inglés Jesse Ramsden (1735‑1800) quien fabricó los
primeros teodolitos. Posteriormente, introduciendo algunos cambios, el alemán
Reichenbach construyó un teodolito que prácticamente es igual a los actuales
teodolitos de nonio.
El
teodolito constituye el más evolucionado de los goniómetros. Con é1 es posible
realizar desde las más simples mediciones hasta levantamientos y replanteos muy
precisos; y existe una gran variedad de modelos y marcas en el mercado.
En
este aparato se combinan una brújula, un telescopio central, un círculo
graduado en posición horizontal y un círculo graduado en posición vertical. Con
estos elementos y su estructura mecánica se pueden obtener rumbos, Ángulos
horizontales y verticales. Asimismo mediante cálculo y el apoyo de elementos
auxiliares pueden determinarse distancias horizontales, verticales e
inclinadas.
Tipos de teodolitos.
ü Teodolito provisto de un nonio,
ü Teodolito de micrómetro óptico,
ü Teodolito electrónico y
ü Taquímetros autorreductores.
Teodolito de vernier o Transito
Cabe
mencionar que a este instrumento se le da el nombre de "tránsito",
tal vez debido a un anglicismo pues en Europa continental recibe el nombre de
teodolito. No se conoce exactamente el origen de esta diferencia. Se ha especulado
al respecto y no hay un acuerdo; se dice, por ejemplo, que gracias a la
posibilidad de que el telescopio del tránsito gire sobre su eje 180° lo hace
diferente del teodolito. Efectivamente, en el pasado y algunos equipos muy
especializados (usuales en astronomía de posición muy precisa), hoy en día no
realizan un giro completo del telescopio sobre su eje. El hecho real es que en
la actualidad y desde hace mucho tiempo, la mayor parte de este tipo de
goniómetros posee dicha característica.
Se
le llama tránsito a aquellos instrumentos mediante los cuales se realizan
mediciones angulares cuya aproximación se hace con un vernier sobre un círculo
graduado en una superficie metálica.
El "tránsito", es el aparato universal para la Topografía, debido
a la gran variedad de usos que se le dan. Puede usarse para medir y trazar
ángulos horizontales y direcciones, ángulos verticales, y diferencias en
elevación; para la prolongación de líneas; y para determinación de distancias.
Aunque debido a la variedad de fabricantes de tránsitos éstos difieren algo en
cuanto a sus detalles de construcción, en lo que respecta a sus características
esenciales son sumamente parecidos.
Un tránsito para ingenieros,
completo, que es el tipo más común, consiste de un disco superior o disco del
vernier, al cual está unido un armazón con dos patas en forma de "A"
que soportan el anteojo; y de un disco inferior al cual está fijo un círculo
graduado o limbo horizontal.
Teodolitos de micrómetro óptico
Este
tipo de teodolitos constituyó un avance muy importante en la fabricación de los
goniómetros, en un principio se parecía a los teodolitos o tránsitos con
aproximación por medio de nonios. Poseían círculos muy grandes con mayor número
de divisiones y un nonio también con un mayor numero de divisiones. Ello
requería algo más que la lupa que se usa para hacer las lecturas en los
tránsitos, y los teodolitos venían provistos de microscopios tanto para el
circulo horizontal como para el vertical que amplificaba las líneas para hacer
las lecturas.
Teodolitos electrónicos
Este tipo
de teodolitos operan en igual forma que los teodolitos de micrómetro óptico. Su
diferencia fundamental consiste en el dispositivo electrónico que permite leer
a elección ángulos horizontales o verticales en una pantalla (display) en forma
digital, habiendo puesto previamente en ceros la visual de origen por medio del
botón correspondiente. Por un impulso eléctrico éste coloca en coincidencia el
índice con la marca de 0°.
Tanto los
teodolitos de micrómetro óptico como los de lectura a base de sistemas
electrónicos se clasifican dentro de los teodolitos denominados modernos; seria
imposible presentar toda la variedad que de ellos existe. Asimismo, hacer
descripciones detalladas desde el punto de vista de sus componentes y la
tecnología de su construcción podría hacer que se omitieran aspectos
importantes. Además, corno en el caso de los distanciómetros electrónicos y las
computadoras, la evolución e introducción de modificaciones hace que la
actualización del lector se de a través de revistas y de folletos de las
compañías fabricantes.
Partes de un teodolito
Las partes
de un teodolito de manera general son base, limbo y alidada.
Base: Macizo metálico con un hueco en forma cilíndrica o cónica,
el cual sirve de asiento par el limbo alidada.
Limbo: Tiene una plataforma donde se ubican los tornillos calantes
determinados para vertical izar los ejes verticales V-V. La parte inferior esta
vinculada con el trípode. Aquí se ubican anteojo, espejo, iluminación, plomada,
óptica, tornillos macrométricos y micrométricos.
Alidada:
se determina como el círculo horizontal del teodolito, es el círculo donde se
mide los ángulos horizontales. Este puede ser graduado en grados sexagesimales
(de 0 a 360 grados) o centesimales (de 0 a 400 grados).
Estación
total
Se denomina estación total a un aparato
electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la
tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un
microprocesador a un teodolito electrónico.
Algunas de
las características que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos,
son una pantalla alfanumérica de cristal líquido (LCD), leds de avisos, iluminación independiente de la luz solar, calculadora, distanciómetro,
trackeador (seguidor de trayectoria) y en formato electrónico, lo cual permite
utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen
provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras
capacidades, el cálculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera
sencilla y eficaz y cálculo de acimutes y distancias.
Vista
como un teodolito; una estación total se compone de las mismas partes y
funciones. El estacionamiento y verticalización son idénticos, aunque para la
estación total se cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea.
Teodolito,
estación total y GPS
Genéricamente se los denomina estaciones totales porque tienen la capacidad de medir ángulos, distancias y niveles, lo cual requería previamente de diversos instrumentos. Estos teodolitos electro-ópticos hace tiempo que son una realidad técnica accesible desde el punto de vista económico. Su precisión, facilidad de uso y la posibilidad de almacenar la información para descargarla después en programas de CAD ha hecho que desplacen a los teodolitos, que actualmente están en desuso.
Por
otra parte, desde hace ya varios años las estaciones totales se están viendo
desplazadas por equipos GNSS (Sistema Satelital de Navegación Global, por sus
siglas en inglés) que abarca sistemas como el GPS, antes conocido como Navstar,
de E.E.U.U., el GLONASS, de Rusia, El COMPASS de China y el GALILEO de la Unión
Europea.
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