La Narrtativs

.Goniómetros. Elementos

Todo trabajo topográfico necesita para resolverse la medición de ángulos. Los instrumentos utilizados para esta medición reciben el nombre genérico de GONIOMETROS.

Normalmente, los goniómetros van a asociados con anteojos estadimétricos para poder medir también las distancias, constituyendo los taquímetros.

Los ángulos a medir pueden ser horizontales, también llamados acimutales, o verticales, conocidos como ángulos cenitales.

Los goniómetros que miden ángulos acimutales se llaman acimutales y los que miden ángulos cenitales, eclímetros. Los aparatos de topografía son las dos cosas a la vez.

En todo caso, todos los goniómetros están constituidos por las siguientes partes:

A=Anteojo colimador.

Lv= Limbo vertical.

Lh=Limbo horizontal.

I =Indices vertical y

horizontal.

Es=Eje secundario.

Ep=Eje principal.

Tn=Base nivelante.

ANTEOJO COLIMADOR.

Dotado de movimiento basculador alrededor de un eje horizontal solidario de un índice que marca los ángulos cenitales en un disco fijo, o al reves, un disco ( limbo del eclímetro ) que se mueve solidario con el eje horizontal del anteojo, permaneciendo fijo al índice.

GONIOMETRO CENITAL O ECLIMETRO

Disco graduado e índice que miden los ángulos verticales. El disco se llama LIMBO y, como queda dicho, la mayor parte de los casos se mueve solidario con el eje horizontal del anteojo ( eje secundario).

El conjunto de anteojo y eclímetro puede moverse alrededor de un eje vertical para poder medir los ángulos acimutales.

GONIOMETRO ACIMUTAL

Disco graduado e índice que miden los ángulos acimutales u horizontales. El disco puede moverse sobre su eje vertical mientras que el índice es solidario a la alidada horizontal.

El movimiento del LIMBO horizontal puede anularse con un tornillo de presión del movimiento general.

Las partes móviles de los goniómetros reciben el nombre de alidadas.

2.Clases de ángulos

HORIZONTALES:

Normalmente, la graduación del limbo horizontal, entre 0º-360º esta hecha creciendo en sentido del movimiento de las agujas del reloj (Graduación normal).

El cero del limbo horizontal puede, en general, orientarse arbitrariamente. Según esa orientación se miden tres tipos de lecturas de ángulos acimutales con respecto a ese cero:

a)Direcciones.

Cuando el cero se orienta a una referencia arbitraria.

b)Acimut topográfico.

Cuando se realizan las lecturas con respecto al cero orientado hacia el Norte Geográfico.

c)Rumbo.

Cuando el cero se orienta al Norte magnético. Los aparatos que miden rumbos reciben el nombre de brújulas y su limbo acimutal se orienta automáticamente al Norte magnético.

Lh= Limbo horizontal

ANGULOS

Ng= Norte geográfico

ð ð Acimut

Nm= Norte magnético

R= Rumbo

Oa= Orientación

arbitraria

ðð Dirección

El rumbo se diferencia del acimut

topográfico en el ángulo formado

por la aguja imantada con meridiano de origen, llamado DECLINACION MAGNETICA

VERTICALES:

La lectura del limbo cenital se realiza, en la mayoría de los aparatos con respecto al cero vertical (cenit) y recibe el nombre de DISTANCIA CENITAL. Pero, algunos aparatos miden el ángulo vertical con respecto al horizonte; el ángulo así medido se llama ALTURA DEL HORIZONTE.

Si la lectura de la distancia cenital es mas grande de 90º es que la visual del anteojo es descendente.

Si es menor, la visual es ascendente.

C= Cenit.

H= Horizonte.

ðð Distancia

cenital.

ð ð Altura del

horizonte.

3.Teodolitos

Un teodolito es un goniómetro completo perfeccionado, con el que se pueden medir ángulos con gran precisión, mediante la utilización de una alidada de anteojo y de limbos complementados con nonios o con micrómetros para poder alcanzar precisiones de hasta 0,5''.

Puede realizar tres movimientos:

1º) Movimiento general del aparato. Realizado por el conjunto alidada-limbo sobre el eje vertical del limbo.

2º) Movimiento particular. Giro efectuado sobre el eje vertical de la alidada, coaxial e interior al general del limbo.

3º) Movimiento vertical del anteojo y del eclímetro alrededor del eje secundario.

3.1 Clasificacion.

Existen dos grupos de teodolitos:

a) Concéntricos: Llevan el anteojo en el centro del eje horizontal.

b) Excéntricos: Llevan el anteojo en un extremo del eje secundario.

En cada uno de los dos grupos hay dos clases:

a) Repetidores: Los que tienen tornillo de coincidencia de movimiento general para el giro lento.

b) Reiteradores: Los que no tienen tornillo de coincidencia de movimiento general.

En la actualidad la mayoría de los teodolitos del mercado son concéntricos y repetidores. También reciben el nombre de centrados y de transito porque pueden bascular completamente el anteojo e invertirlo.

3.2 Condiciones que deben cumplir.

1º) Los ejes verticales del movimiento general y del particular deben de coincidir (son coaxiales). La falta de coincidencia se conoce como Torcedura del eje.

2º) El eje de colimación tiene que ser perpendicular al eje horizontal o secundario.

3º) El eje horizontal (secundario o de rotación) tiene que ser perpendicular al eje vertical del instrumento.

4º) Con el anteojo en posición horizontal, perfectamente nivelado, el goniómetro vertical (eclímetro) deberá marcar 90º si mide distancias cenitales o 0º si mide alturas del horizonte.

5º) Los niveles deberán estar corregidos y las burbujas caladas.

6º) El eje de colimación no debe variar cuando se hacen punterías a distintas distancias.

Para comprobar que un teodolito cumple con esta condición se le somete a una especie de test haciendo las pruebas correspondientes y corrigiendo los posibles desfases. Las condiciones 1º) y 6º) solo podran ser rectificadas en un taller.

3.3 Clases de errores de los teodolitos.

Existen dos clases de errores: sistemáticos y accidentales.

a) Errores sistemáticos: Son producidos por los instrumentos como consecuencia de fallos de construcción y de ajuste. Pueden conocerse porque son siempre del mismo sentido y magnitud, por lo que es posible corregirlos en los procesos de calculo.

Los mas importantes son:

* De construcción:

Graduación imperfecta de limbos, nonios y micrómetros.

Desviación de los nonios.

Excentricidad de la alidada.

Excentricidad fluctuante.

*De ajuste:Corrección imperfecta provocada por la limitación e imperfección de los sentidos.

b) Errores accidentales: Proceden de las limitaciones provocadas por la imperfección sensorial del propio operador, afectadas a su vez, por las características del aparato. Varían en magnitud y signo y no se pueden calcular a priori.

Para minimizar dichos errores hay que aplicar diferentes métodos de trabajo.

Los mas importantes son los siguientes:

* De verticalidad del eje principal: motivado por la deficiente nivelación. Depende del operador y de la sensibilidad del nivel.

*De dirección. Causado por el mal centrado del aparato en el punto de estación y por la deficiente colocación de la mira en el punto colimado. Es el mas importante de los accidentales.

*De lectura. Por deficiente apreciación de las lecturas angulares, en función de la apreciación de los nonios o micrómetros.

3.4 Métodos para aumentar la precisión

Hay tres métodos para aumentar la precisión de un teodolito, minimizando los errores sistemáticos y los accidentales.

3.4.1 Regla de BESSEL.

Consiste en leer cada ángulo horizontal correspondiente a un punto en dos zonas diametralmente opuestas al limbo.

Para ello, una vez realizada y anotada la primera lectura, con el anteojo en posición normal (circulo directo), invertimos el anteojo, y apuntamos de nuevo al mismo punto, girando el instrumento sobre su eje vertical (posición invertida o de circulo inverso).

La segunda lectura sera diferente a la primera en 180º +/- el error cometido. El verdadero valor del ángulo acimutal medido sera:

ð ð Lp + (Li + 180º )

2

Siendo:

Lp = Lectura acimutal con el anteojo en posición normal. (Lectura directa).

Li = Lectura acimutal con el anteojo

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