Teodoliitti

Wikipedia

Varhainen teodoliitti

Optinen teodoliitti

Teodoliitin, kulmamittauksen yleiskojeen, keksijänä pidetään englantilaista Leonard Diggesiä, jonka poika julkaisi keksinnön vuonna 1571. Teodoliittiin kiikariosan patentoi kuitenkin vasta vuonna 1608 hollantilainen Hans Lippershey.

Teodoliittityypit voidaan jakaa kolmeen eri ryhmään:

Optiset teodoliitit
Elektroniset teodoliitit
Erikoisteodoliitit

Optiset teodoliitit jaetaan erilaisten käyttöominaisuuksiensa sekä pienimmän lukemayksikön ja tarkkuuden puolesta neljään pääryhmään, jotka ovat:

Pienoisteodoliitit
Minuuttiteodoliitit
Sekuntiteodoliitit
Tarkkuusteodoliitit

Teodoliitti koostuu kolmesta toisensa leikkaavasta ja keskenään kohtisuorassa olevasta erilaisesta akselista, joita ovat pysty-, vaaka- sekä tähtäysakselit. Kehiä teodoliitissa on vaaka- sekä pystykehä. Varsinaisia kiinteitä osia teodoliitissa ovat mittauskaukoputki, alhidadi sekä runko. Näistä ensimmäinen eli mittauskaukoputki koostuu useista prismoista, peileistä sekä linsseistä. Mittauskaukoputki kääntyy vaaka-akselin ympäri, kun puolestaan alhidadi kiertyy pysty-akselin ympäri ja näin ollen se myös kuljettaa mukanaan kaukoputkea. Alhidadin osia ovat: putkitasain sekä pysty- ja vaakakehien lukemalaitteet. Alhidadi osaltaan laakeroituu runkoon, joka on teodoliitin kiinteä osa ja siihen kiinnittyy alhidadin ohella myös vaakakehä. Rungon kiinnitys hoidetaan pakkokeskisesti ja runko sisältää jalkaruuvilaitteen, jota kutsutaan myös ”kolmijalaksi”. Jalkaruuvilaite kiinnitetään jalustaan ja sen ruuvit ovat olemassa teodoliitin tasaamista varten. Likimääräistä tasausta varten sen sijaan käytetään rasiatasainta ja alhidaditasainta käytetään tarkkaa tasausta varten.

Teodoliitilla tehtävät mittaukset tehdään aina maan painovoimakentässä ja teodoliitin pystyakseli tasataan paikallisen luotiviivan kanssa. Vaakakulmamittauksissa teodoliitin kaukoputki suunnataan ensimmäiseen pisteeseen, jossa vaakakehältä luetaan tai vaihtoehtoisesti sille asetetaan alkulukema, $\ell_o$ . Seuraavassa pisteessä saadaan suuntalukema $\ell_v$ . Vaakakulma $α$ saadaan laskemalla kahden ensimmäisen kulman erotuksen eli $\alpha = {\ell}_v - {\ell}_o$ . Samalla tavalla jatketaan niin kauan, kunnes kaikki pisteet on käyty läpi. Korkeuskulmia mitattaessa tulee vaakasuoralle tähtäykselle saada lukemaksi $\ell_o$ pystykehän tasaimella tasaamalla tai automaattitasainta käyttäen. Pystykehälukema $\ell_p$ saadaan seuraavaksi ja lukemien erotuksen avulla saadaan korkeuskulma vaakatason suhteen, $\beta = \ell_p - \ell_o$ .