Teodolit

Teodolit (/θiˈɒdəˌlaɪt/) merupakan sebuah alat optikal ketepatan dalam mengukur sudut antara titik boleh dilihat yang ditetapkan dalam satah mengufuk dan menegak. Penggunaan utamanya adalah untuk ukur tanah, tetapi ia juga boleh digunakan secara meluas dalam pembinaan bangunan dan infrastruktur, dan beberapa aplikasi khusus seperti meteorologi, cerapan dan pelancaran roket.

Teodolit bacaan langsung, dikeluarkan di Kesatuan Soviet pada tahun 1958 dan digunakan untuk pengukuran topografi

Ia terdirinya daripada teleskop boleh alih yang dipasang supaya ia boleh berputar di sekitar paksi mendatar dan menegak dan memberikan bacaan sudut. Alat ini menunjukkan orientasi teleskop, dan digunakan mengaitkan titik pertama yang dilihat melalui teleskop dengan penampakan seterusnya titik lain dari kedudukan teodolit yang sama. Sudut teodolit boleh diukur dengan ketepatan hingga ke mikroradian atau saat lengkok. Daripada bacaan ini di dalam teodolit, pelan boleh dilukis atau objek boleh diletakkan mengikut pelan sedia ada. Teodolit berteknologi moden telah berkembang yang juga dikenali sebagai Stesen penuh di mana sudut dan jarak diukur secara elektronik, dan masuk terus ke memori data komputer.

Bagi teodolit jenis transit, teleskopnya pendek untuk memutarkan pada paksi sangga, memutarkan teleskop melalui satah menegak melalui zenit; untuk instrumen bukan transit, putaran menegak adalah terhad kepada lengkok terhad.

Paras optik kadangkala juga disalah anggap sebagai teodolit, tetapi ia tidak mengukur sudut menegak dan hanya digunakan untuk meratakan pada satah mendatar (walaupun ia sering digabungkan dengan ukuran julat mendatar dan arah ketepatan yang sederhana).

Prinsip operasi

Paksi dan bulatan bagi teodolit

Gambar rajah untuk teodolit bacaan optikal

Persediaan dalam membuat penglihatan

Pelarasan sementara adalah satu set operasi yang diperlukan dalam membuat teodolit untuk bersiap sedia untuk mengambil pemerhatian di stesen. Ia termasuk juga penetapan, pemusatan, peningkatan aras dan penghapusan paralaks ialah perlu dicapai dalam empat langkah:

• Penetapan teodolit: Memasang teodolit pada tripod bersama-sama dengan anggaran diratakan dan berpusat di atas tanda stesen.
• Pemusatan: Bawa paksi menegak teodolit serta-merta ke atas tanda stesen dengan menggunakan plat pemusatan yang dikenali sebagai tribrach.
• Paras: Paraskan pangkal instrumen untuk menjadikan paksi menegak menjadi menegak biasanya dengan aras gelembung terbina di dalam.
• Fokus: Hilangkan ralat paralaks dengan memfokuskan pada objektif dan mata yang betul. Bahagian mata hanya diperlukan untuk pelarasan sekali di stesen. Objektif bakal difokuskan semula untuk setiap penampakan berikutnya dari stesen ini kerana jarak yang berbeza-beza ke sasaran objek.

Penglihatan

Penglihatan diambil oleh juruukur, yang melaraskan orientasi sudut menegak dan mendatar teleskop supaya garis rerambut sejajar dengan titik penglihatan yang hendak dilihat. Kedua-dua sudut di teodolit dibaca sama ada dari skala terdedah atau dalaman dan ia akan direkodkan. Objek seterusnya kemudian dilihat dan direkod tanpa menggerakkan kedudukan instrumen teodolit termasuk tripod.

Bacaan sudut terawal ialah daripada skala vernier terbuka yang boleh dibaca terus dengan mata. Secara beransur-ansur skala ini disertakan untuk perlindungan fizikal dan akhirnya menjadi sebagai bacaan optik secara tidak langsung, dengan laluan cahaya yang berbelit-belit untuk membawanya ke tempat yang sesuai pada instrumen untuk dilihat. Teodolit jenis digital moden terdapatnya paparan elektronik di dalam alat tersebut.

Ralat dalam pengukuran

Ralat indeks

Sudut dalam paksi menegak hendaklah dibaca 90° (100 grad) apabila paksi penglihatan mendatar, atau 270° (300 grad) apabila instrumen tersebut dialihkan. Separuh daripada perbezaan antara kedua-dua kedudukan tersebut dipanggil sebagai ralat indeks. Ia hanya dapat disemak pada instrumen teodolit jenis transit.

Ralat paksi mendatar

Paksi mendatar dan menegak teodolit hendaklah berserenjang. Jika tidak berserenjang maka, ralat paksi mendatar wujud. Ia dapat boleh diuji dengan menjajarkan gelembung semangat tiub selari bersama garisan antara dua skru kaki dan menetapkan pusat gelembung. Ralat paksi mendatar boleh wujud sekiranya gelembung tersebut mengalir dari tengah apabila gelembung semangat tiub diterbalikkan (berpusing melalui 180°). Untuk melaraskan, pengendali teodolit perlu mengeluarkan separuh daripada jumlah buih yang telah lari dengan menggunakan skru pelaras, kemudian tingkatkan semula, uji dan perhalusi pelarasan.

Ralat penyusunan

Paksi optikal teleskop juga hendaklah berserenjang dengan paksi mendatar; jika tidak, maka ralat penyusunan wujud.

Ralat indeks, ralat paksi mendatar (ralat paksi sangga) dan ralat penyelarasan dapat ditentukan secara tetap dengan melalui penentukuran dan dikeluarkan melalui pelarasan mekanikal. Kewujudan paksi ralat diambil kira di dalam pemilihan prosedur pengukuran untuk menghapuskan kesan ralat terhadap keputusan pengukuran teodolit.