Informe I

Docente: Marcela Huidobro G.

ndicePg.Introduccin..3.-Marco terico....4.- Conclusin......18.-Bibliografa.19.-

Introduccin El este informe que veremos es para conocer los instrumentos que utilizamos generalmente en la medicin, nivelacin de las reas geogrficas haciendo uso de algunos mtodos en la primera unidad del taller y el proceso que nos sirva mas adelante para la elaboracin de levantamientos topogrficos que nos pidan. Veremos los equipos con sus caractersticas tcnicas y su respectivo funcionamiento para las distintas reas de la geomensura del mundo. HuinchaTaqumetroEstaciones totalesNivel de ingenieroBrjulaGPSMiraNivel esfricoTrpodeJalnPrismaOtros accesorios -Nivel tubular- Planmetro-Distanciometro-Plomada topogrfica

Huincha: La cinta mtrica utilizada en medicin de distancias se construye en una delgada lmina de acero al cromo, o de aluminio, o de un tramado de fibras de carbono unidas mediante un polmero de tefln (las ms modernas). Las cintas mtricas ms usadas son las de 10, 15, 20, 25, 30, 50 y 100 metros. Utilidad topogrfica: Son utilizadas para medir la distancia de separacin entre perfiles transversales, realizar levantamientos de baja precisin.Material: Estn constituidas por soportes plstico y una huincha que puede ser plstica o de tela.Dimensiones: Hay de distintas longitudes las ms pequeas miden 30 metros hasta las ms grande que son de 100metros. El ancho de la cinta es de 20 mm. Caractersticas: Utilizan dos sistemas de medida; el metro y la pulgada. Posee precisin al centmetro pudiendo estimar los milmetros.Para medir longitudes: Rodete: rueda dotada de un mango y un contador de vueltas que al hacerla rodar por una superficie, cuantifica la longitud recorrida. Flexmetro: El flexmetro es un instrumento de medicin el cual es coincido con el nombre de cinta mtrica, con la particularidad de que est construido por una delgada cinta metlica flexible, dividida en unidades de medicin, y que se enrolla dentro de una carcasa metlica o de plstico. En el exterior de esta carcasa se dispone de disponen de un sistema de freno para impedir el enrollado automtico de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta forma.

Taqumetro Un taqumetro es un teodolito que incorpora un retculo con fos estadimtricos al anteojo de colimacin, para poder determinar distancias por medicin indirecta. Tienen un anteojo con mayor aumento para la determinacin de distancias con la mayor precisin posible. Los anteojos son de enfoque interno (prcticamente de analitismo central) En general, los taqumetros son repetidores para poder realizar itinerarios orientados y, para poder medir rumbos se les puede acoplar una brjula especial de orientacin, llamada declinatoria. Los limbos acimutales son de vidrio para poder adaptar micrmetros de lectura angular y su graduacin es normal, hacia la derecha o dextrgira. Generalmente en el sistema centesimal. Taqumetro de uso comn en minera

Teodolito:

Teodolito ptico Elteodolitoes uninstrumento de medicinmecnico-ptico universal que sirve para medir ngulos verticales y, sobre todo, horizontales, mbito en el cual tiene una precisin elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.Es porttil y manual; con ayuda de unamiray mediante lataquimetra, puede medir distancias.Este equipo debe manejarse con mucho cuidado para evitar golpes y raspaduras en los lentes.

Teodolito electrnico Es la versin delteodolito ptico, con la incorporacin de electrnica para hacer las lecturas del circulo vertical y horizontal, desplegando los ngulos en una pantalla eliminando errores de apreciacin, es ms simple en su uso, y por requerir menos piezas es ms simple su fabricacin y en algunos casos su calibracin.Las principales caractersticas que se deben observar para comparar estos equipos hay que tener en cuenta:la precisin, el nmero de aumentos en la lente del objetivoy si tiene o nocompensador electrnico.Este equipo debe manejarse con mucho cuidado para evitar golpes y raspaduras en los lentes.

Estacin Total: Se denomina estacin total a un aparato electro-ptico utilizado en topografa, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnologa electrnica. Consiste en la incorporacin de un distancimetro y un microprocesador a un teodolito electrnico.Algunas de las caractersticas que incorpora, y con las cuales no cuentan los teodolitos, son una pantalla alfanumrica de cristal lquido (LCD), leds de avisos, iluminacin independiente de la luz solar, calculadora, distanci metro, trackeador (seguidor de trayectoria) y en formato electrnico, lo cual permite utilizarla posteriormente en ordenadores personales. Vienen provistas de diversos programas sencillos que permiten, entre otras capacidades, el clculo de coordenadas en campo, replanteo de puntos de manera sencilla y eficaz y clculo de acimutes y distancias.Es la integracin del teodolito electrnico con un distanciometro. Las hay con clculo de coordenadas.- Al contar con la lectura de ngulos y distancias, al integrar algunos circuitos ms, la estacin puede calcular coordenadas.Las hay con memoria.- con algunos circuitos mas, podemos almacenar la informacin de las coordenadas en la memoria del aparto, sin necesidad de apuntarlas en una libreta con lpiz y papel, esto elimina errores de lpiz y agiliza el trabajo, la memoria puede estar integrada a la estacin total o existe un accesorio llamado libreta electrnica, que permite integrarle estas funciones a equipos que convencionalmente no tienen memoria o calculo de coordenadas.Las hay motorizadas.- Agregando dos servomotores, podemos hacer que la estacin apunte directamente al prisma, sin ningn operador, esto en teora representa la ventaja que un levantamiento lo puede hacer una sola persona. Las hay sin prisma.- Integran tecnologa de medicin lser, que permite hacer mediciones sin necesidad de un prisma, es decir pueden medir directamente sobre casi cualquier superficie, su alcance est limitado hasta 300 metros, pero su alcance con prisma puede llegar a los 5,000 metros, es muy til para lugares de difcil acceso o para mediciones precisas como alineacin de mquinas o control de deformaciones etc.

ESTACION SEMITOTAL:

En este aparato se integra el teodolito ptico y el distanciometro, ofreciendo la misma lnea de vista para el teodolito y el distanciometro, se trabaja ms rpido con este equipo, ya que se apunta al centro del prisma, a diferencia de un teodolito con distanciometro, en donde en algunos casos se apunta primero el teodolito y luego el distanciometro, o se apunta debajo del prisma, actualmente resulta ms caro comprar el teodolito y el distanciometro por separado.En laestacin semitotal, como en elteodolito PTICO,las lecturas son analgicas, por lo que el uso de la libreta electrnica, no representa gran ventaja, se recomienda mejor una estacin total.

Niveles de ingeniero: El nivel de ingeniero, es un instrumento que tiene como finalidad la medicin de desniveles entre distintos puntos que se hallan a distintas alturas y en distintos lugares, o tambin el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido. El nivel dispone de un anteojo, para efectuar la puntera, y de un nivel montado sobre la plataforma, manipulado por los tornillos nivelantes. El nivel de ingeniero es complementado por la mira o estadal, mediante la cual se puede medir la diferencia de alturas o el desnivel entre dos puntos. Se calcula que el nivel de ingeniero tiene una precisin de +20cm o -20cm por cada 100m.

Nivel automtico:Su funcionamiento est basado en un pndulo que por gravedad, en estado estable este siempre estar en forma vertical, y con la ayuda de un prisma, este nos dar la referencia horizontal que estamos buscando. Este nivel tiene una burbuja circular (ojo de buey) que puede no estar completamente centrada, pero el compensador automtico hace justamente eso, compensar, este adelanto result tan provechoso, que se incorpor en los teodolitos ms precisos y en las estaciones totales, aun cuando su funcionamiento puede variar, el principio sigue siendo el mismo.

Por sus ventajas losniveles automticosson los que ms fcilmente se encuentran en el mercado, dentro de las caractersticas que hay que observar al comparar instrumentos es el nmero de aumentos de la lente que puede ser de 20x hasta 32x, esto representa que tanto aumenta la imagen al ver a travs del nivel, si las distancias son cortas (menores a 10 metros) tal vez no resulte algo trascendente, pero al tratar de ver un estadal graduado al milmetro a 100 metros si es importante contar con el nivel con mas aumentos, o si se requiere gran precisin incluso en distancias cortas se recomendara el de 32 aumentos. Se ve de las especificaciones que el nmero de aumentos est ligado con la precisin del equipo, que se expresa en milmetros por kilmetro nivelado ida y vuelta, as si por ejemplo un nivel tiene una precisin de 1.5 mm/km, significa que en una nivelacin de un kilmetro ida y vuelta se tiene un error de ms menos un milmetro y medio.En trminos generales se podra decir que el rango de un nivel de 20 aumentos es de 50 mts, 22x.-65mts, 24x.-79mts, 26x.-92mts, 28x.-104mts, 30x.-115mts, 32x.-125mts, pero si usamos un nivel de muchos aumentos a distancias cortas tendremos mayor facilidad para tomar las lecturas en el estadal y eventualmente ms precisin, as si por ejemplo se quiere nivelar una maquinaria, en donde las distancias pueden no superar los 10 mts, se recomendara usar el nivel de 32 aumentos, para tener la mxima precisin posible.Si bien el nivel solo sirve para medir desnivel, ltimamente se les ha incorporado una graduacin en el giro horizontal, permitiendo hacer mediciones de ngulos con una precisin de medio grado, siendo prctico en obra para medir o trazar ngulos horizontales que no requieren gran precisin.Existe un accesorio llamado placa plano paralela o micrmetro este accesorio permite realizar mediciones a la dcima de milmetro, si bien se puede colocar en cualquier nivel, se recomienda solo para niveles con 32 aumentos, este accesorio es de gran ayuda para trabajos que requieren mucha precisin., En algunos casos es incluso aconsejable usar estadal inbar para eliminar error por variacin en la temperatura y dilatacin de los estadales de aluminio.

Brjula Generalmente son aparatos de mano. Pueden apoyarse en tripi, o en un bastn, o en una vara cualquiera. Las letras (E) y (W) de la cartula estn invertidas debido al movimiento relativo de la aguja respecto a la caja. Las pnulas sirven para dirigir la visual, a la cual se va a medir el Rumbo.

Brjula de mano de Reflexin.Con el espejo se puede ver la aguja y el nivel circular al tiempo que se dirige la visual o con el espejo el punto visado. El nivel de tubo, que se mueve con una manivela exterior, en combinacin con la graduacin que tiene en el fondo de la caja y con el espejo, sirve para medir ngulos verticales y pendientes. Para medir los rumbos (ngulos con respecto al norte magntico) en la que se encuentran referencias que podemos observar en el terreno. Para indicar la direccin de un rumbo dado.Las brjulas fabricadas para trabajar en el hemisferio Norte, traen un contrapeso en la punta Sur para contrarrestar la atraccin magntica en el sentido vertical. Esto ayuda para identificar las puntas Norte y Sur.Para leer el rumbo directo de una lnea se dirige el Norte de la caja al otro extremo de la lnea, y se lee el rumbo con la punta Norte de la aguja.La Brjula, como los dems aparatos de medicin debe reunir determinadas condiciones para que d resultados correctos.Hay varios tipos de brjulas pero hablaremos de los ms utilizados en trekking, exploraciones terrestres, expediciones o senderismo: Las brjulas cartogrficas y las brjulas lensticas.

Brjulas CARTOGRAFICAS y LENSATICASIndependientemente de la brjula que utilicemos lo importante es la anatoma o partes de cada modelo, su utilizacin correcta y con cul nos sentimos ms cmodos.Es fundamental identificar las siguientes partes en las brjulas:

EN LAS CARTOGRAFICAS:1. Base de plstico.2. Limbo, anillo giratorio graduado o dial.3. Aguja magntica.4. Flecha orientadora y sus lneas auxiliares.5. Punto de lectura o lnea de ndice.6. Flecha de direccin de viaje.EN LAS LENSATICAS:1. Base que contiene la aguja y el limbo flotante2. Flecha indicadora del norte magntico3. Cubierta o tapa que contiene la mira delantera con alambre vertical4. Mira trasera con lente5. Punto de lectura, lnea de ndice6. Lnea girable.7. Cpsula transparente externa giratoria, anillo de rotacin externo. GPS Es un sistema de posicionamiento por satlites uniformemente espaciados alrededor de su rbita y que nos proporcionan informacin de puntos que estn situados en la superficie terrestre, este proceso se lleva a cabo mediante la transmisin-recepcin de seales electromagnticas.Este sistema est diseado para funcionar con 24 satlites, distribuidos en seis orbitas, con cuatro satlites en cada una; los cuales se encuentran a una altura de 20,000 km, (INEGI, 1994). Las seales recibidas pueden ser usadas para determinar la posicin absoluta del equipo receptor o su posicin relativa con respecto a otros equipos receptores ubicados en otros puntos de posicin conocida.Para efectuar una medicin o posicionamiento pueden usarse los siguientes mtodos:Esttico: Consiste en utilizar dos o ms receptores, ubicndolos en puntos de coordenadas desconocidas tomndose lecturas por lo menos una hora, teniendo cuatro satlites como mnimo y un PDOP menor o igual a 5.

Esttico rpido: Este mtodo es muy similar al mtodo esttico en su aplicacin, teniendo la ventaja de que el tiempo de medicin es mucho menor y la precisin disminuye relativamente poco. Una condicin es que solo se puede realizar mediante la utilizacin de equipos GPS de dos bandas con cdigo P o Z, el tiempo de medicin depende del tamao de la lnea por medir, as se tiene que en las lneas menores de 5 Km se posicionar durante 10 minutos y por cada kilmetro adicional se posiciona 2 minutos ms.Cada uno de los satlites de la constelacin NAVSTAR transmite dos seales de radio, L1 con una frecuencia de 1.575,43 MHz y L2 1.227,6 MHz. La seal L1 se modula con dos cdigos de ruido pseudoaleatorios (Pseudo Random Noise, PRN), denominados Servicio de Posicionamiento Preciso (PPS) o cdigo P o protegido, el cual puede ser encriptado para uso militar y el cdigo de adquisicin grueso (C/A Coarse/Adquisition) conocido como Servicio Estndar de Posicionamiento (SPS).La seal L2 se modula solamente con el cdigo P. La mayora de los receptores de uso civil usan el cdigo C/A para obtener la informacin del sistema G.P.S.Cinemtico: Este mtodo es el ms rpido en los levantamientos con equipos de posicionamiento global GPS pero requiere una mejor calidad en cuanto a la colecta de la informacin por lo que se requiere que el operador del equipo sea extremadamente cuidadoso al realizar el levantamiento para evitar la prdida de seales de los satlites enganchados.Pseudocinemtico: Este mtodo es similar al cinemtico en cuanto a la obtencin de datos en campo. Las condiciones que se deben cumplir para implementar ste mtodo son: que cada punto deber ser posicionado en dos ocasiones y que se cuente por lo menos con cuatro satlites comunes durante toda la sesin de posicionamiento.

El equipo porttil GPS, es garmin-etrex, y dos bateras alcalinas tipo AA, de 1.5 volts cada una (segn especificaciones del fabricante). La duracin de la energa de las bateras es de 22 horas en modo ahorrador de energa.Funcionamiento del GPSLa utilidad de un equipo GPS est enfocado principalmente a superficies terrestres relativamente grandes que contemplan en su mayora las caractersticas propias de la curvatura de la tierra, su uso se justifica en la necesidad de obtener levantamientos topogrficos sumamente precisos.La precisin obtenida con equipos GPS puede variar en un rango entre milmetros y metros dependiendo de diversos factores. Es importante mencionar que la precisin obtenida en la determinacin de las coordenadas horizontales (Norte y Este) es de dos a cinco veces mayor que la determinacin en la coordenada vertical o cota.

Mira: Barra o regla graduada que se emplea para medir la distancia vertical entre un punto situado sobre el terreno y la lnea de mira de un nivel de anteojo.Las miras topogrficas son perdigas de clores que se utilizan para mercar lnea sobre el suelo. Se debern adquirir o fabricar utilizando piezas de tuberas rectas con longitud aproximada de 1.5m, con bandas rojas blancas de 1.55mm de anchura pintadas como se muestra en la figura.En topografa, una estada o mira estadimtrica, tambin llamado estadal en Latinoamrica, es una regla graduada que permite mediante un nivel topogrfico, medir desniveles, es decir, diferencias de altura. Con una mira, tambin se pueden medir distancias con mtodos trigonomtricos, o mediante un telmetro estadimtrico integrado dentro de un nivel topogrfico, un teodolito, o bien un taqumetroHay diferentes modelos de mira:Las ms comunes son de aluminio, telescpicas, de 4 o 5 metros; son generalmente rgidas De madera vieja, pintada; que son ms flexibles Para obtener medidas ms precisas, hay miras en fibra de vidrio con piezas desmontables para minimizar las diferencias debido a Juegos inevitables al sostenerlas; Para una mayor precisin, hay miras de Invar, para ser utilizadas con los niveles de precisin con micrmetro placa paralela: son de una sola pieza, disponible en diferentes longitudes, por ejemplo, 3 metros para usos corrientes, o de un metro para mediciones bajo tierra. Los niveles empleados hasta 1970, invertan la imagen, por este motivo las miras se pintaban entonces en simetra especular para que las cifras se pudieran leer, pero hoy da ya no es el caso. Regularmente las miras o estadales estn graduadas en metros, decmetros y centmetros, la lectura se realiza precisando hasta el milmetro. En las miras destinadas a ser usadas con niveles electrnicos, las graduaciones son reemplazadas por un cdigo de barras. Suelen llevar un nivel de burbuja para comprobar su verticalidad durante la medida.Nivel esfrico o de aproximacin:

Se utiliza cuando no se requiere una perfecta nivelacin. Es una pequea caja metlica cilndrica con un lquido poco viscoso en el interior dejando una burbuja. La parte superior, es de cristal, convexa, con un crculo grabado en el centro donde debe colocarse la burbuja. Son rpidos y prcticos, pero tienen poca sensibilidad, entre 1' y 7' sexagesimales.EL TRPODEEs un instrumento que tiene la particularidad de soportar un equipo de medicin como un taqumetro o nivel, su manejo es sencillo ,pues consta de tres patas que pueden ser de madera o de aluminio, las que son regulables para as poder tener un mejor manejo para subir o bajar las patas que se encuentran fijas en el terreno. El plato consta de un tornillo el cual fija el equipo que se va a utilizar para hacer las mediciones.El tipo de trpode que se utiliz en esta ocasin tiene las siguientes caractersticas:Patas de madera que incluye cinta para llevarlo en el hombro.Dimetro de la cabeza: 158 mm.Altura de 1,05 m. extensible a 1,7 m.Peso: 6,5 Kg.El trpode tiene un nivel de cuidado medio, porque aunque sus materiales son resistentes, se debe manejar con precaucin.

Jaln: Un jaln o baliza es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topogrficos, originalmente era una vara larga de madera, de seccin cilndrica, donde se monta un prismtica en la parte superior, y rematada por un regatn de acero en la parte inferior, por donde se clava en el terreno. En la actualidad, se fabrican en aluminio, chapa de acero, o fibra de vidrio, en tramos de 1,50 m. o 1,00 m. de largo, enchufables mediante los regatones o roscables entre s para conformar un jaln de mayor altura y permitir una mejor visibilidad en zonas boscosas o con fuertes desniveles. Algunos se encuentran pintados (los de acero) o conformados (los de fibra de vidrio) con franjas alternadas generalmente de color rojo y blanco de 25 cm de longitud para que el observador pueda tener mayor visibilidad del objetivo. Los colores obedecen a una mejor visualizacin en el terreno y el ancho de las franjas se usaba para medir en forma aproximada mediante estadimetra. Los jalones se utilizan para marcar puntos fijos en el levantamiento de planos topogrficos, para trazar alineaciones, para determinar las bases y para marcar puntos particulares sobre el terreno. Normalmente, son un medio auxiliar al teodolito, la brjula, el sextante u otros instrumentos de medicin electrnicos como la estacin total.Prismas: Es un objeto circular formado por una serie de cristales que tienen la funcin de regresar la seal emitida por una estacin total o teodolito. La distancia del aparato al prisma es calculada en base al tiempo que tarda en ir y regresar al emisor (estacin total o teodolito). Los hay con diferentes constantes de correccin, dependiendo del tipo de prisma (modelo). En s es el sustituto del estadal que se utilizaba en los levantamientos topogrficos anteriormente y te ayuda a realizar tu trabajo con mayor rapidez y precisin.Nivel tubular:Es ms preciso que el anterior, es un tubo de vidrio de forma terica de escasa curvatura, normalmente montado sobre un armazn metlico, con un lquido poco viscoso, ter o benzina, dejando una burbuja. Lleva unos trazos o divisiones, separada 2mm frecuentemente. La tangente al ecuador del nivel trazada en el punto central se llama eje del nivel, y deber ser horizontal cuando la burbuja ese calada, si no el nivel esta descorregido.

PlanmetroEs un instrumento manual utilizado en la determinacin del rea de figuras planas con forma irregular. El rea de una figura cualquiera se determina con el planmetro fijando el anclaje en un punto externo a la figura y recorriendo en sentido horario con el punto trazador su permetro. Finalmente, se toman las lecturas del nmero de revoluciones y se multiplica por la constante de proporcionalidad, la cual depende de la longitud del brazo trazador y de la escala de la figura. La constante de proporcionalidad es suministrada por el fabricante del instrumento o puede ser determinada directamente por comparacin.El planmetro debe ser manejado con cuidado para evitar golpes.

Distanciometro Dispositivo electrnicoparamedicin de distancias,funciona emitiendo un haz luminoso ya seainfrarrojo o lser,este rebota en un prismao directamente sobre la superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina esta.En esencia un distanciometro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia horizontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ngulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias.El alcance de estos equipos puede ser de hasta 5,000 metros, tambin existen distanciometros manuales, estos tienen un alcance de hasta 200 metros, son muy tiles para medir recintos y distancias cortas en general. Estos equipos deben ser manejados con mucho cuidado.

Plomada de topgrafoEs una pieza metlica terminada en punta y sostenida de una cuerda muy fina y sirve para la proyeccin vertical de un punto situndolo a cierta altura sobre el suelo.

Conclusin

En este trabajo aprendimos sobre algunos de los instrumentos que utilizaremos en topografa. Algunos de estos instrumentos pueden parecerse entre s, pero cada uno cumple un rol fundamental para nuestra recoleccin de datos, muchos de estos se han ido actualizando con los avances tecnolgicos como en el caso del teodolito, pero como futuros profesionales debemos aprender a utilizar cada uno de ellos. Sin estos implementos sera impensado realizar en forma rpida y casi exacta grandes extensiones de terrenos.Adems aprendimos sobre los instrumentos que nos ayudaran para que nuestra recoleccin de datos hechos por los instrumentos sea mucho ms exacta.