Teodolito CIVIL

TOPOGRAFIA CIV 213 INGENIERIA CIVIL

ING. DIPL. ANGEL CALDERON BALLESTEROS 1

EL TEODOLITO

El teodolito es un instrumento de medicin mecnico-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 (miras o regletas).

Es porttil y manual; est hecho con fines topogrficos e ingenieriles, sobre todo en las triangulaciones. Con ayuda de una mira y mediante la taquimetra, puede medir distancias. Un equipo ms moderno y sofisticado es el teodolito electrnico, y otro instrumento ms sofisticado es otro tipo de teodolito ms conocido como estacin total.

Fig. Partes del teodolito

Bsicamente, el teodolito actual es un telescopio montado sobre un trpode y con dos crculos graduados, uno vertical y otro horizontal, con los que se miden los ngulos con ayuda de lentes.



Clasificacin

Los teodolitos se clasifican en teodolitos repetidores, reiteradores, brjula y electrnicos.

Teodolitos repetidores

Estos han sido fabricados para la acumulacin de medidas sucesivas de un mismo ngulo horizontal en el limbo, pudiendo as dividir el ngulo acumulado y el nmero de mediciones.

Teodolitos reiteradores

Llamados tambin direccionales, los teodolitos reiteradores tienen la particularidad de poseer un limbo fijo y slo se puede mover la alidada.

Teodolito - brjula

Como dice su nombre, tiene incorporada una brjula de caractersticas especiales. ste tiene una brjula imantada con la misma direccin al crculo horizontal. Sobre el dimetro 0 a 180 grados de gran precisin.

Teodolito electrnico

Es la versin del teodolito ptico, con la incorporacin de electrnica para hacer las lecturas del crculo 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 que hay que tener en cuenta: la precisin, el nmero de aumentos en la lente del objetivo y si tiene o no compensador electrnico.



Ejes

Fig. Ejes principales de un teodolito.

El teodolito tiene tres ejes principales y dos ejes secundarios.

Ejes Principales

Eje Vertical de Rotacin Instrumental S - S (EVRI) Eje Horizontal de Rotacin del Anteojo K - K (EHRA) Eje ptico Z - Z (EO)

El eje Vertical de Rotacin Instrumental es el eje que sigue la trayectoria del Cenit-Nadir, tambin conocido como la lnea de la plomada, y que marca la vertical del lugar.

El eje ptico es el eje donde se enfoca a los puntos. El eje principal es el eje donde se miden ngulos horizontales. El eje que sigue la trayectoria de la lnea visual debe ser perpendicular al eje secundario y ste debe ser perpendicular al eje vertical. Los discos son fijos y la alidada es la parte mvil. El eclmetro tambin es el disco vertical.

El eje Horizontal de Rotacin del Anteojo o eje de muones es el eje secundario del teodolito, en el se mueve el visor. En el eje de muones hay que medir cuando utilizamos mtodos directos, como una cinta de medir, y as obtenemos la distancia geomtrica. Si medimos la altura del jaln obtendremos la distancia geomtrica elevada y si medimos directamente al suelo obtendremos la distancia geomtrica semielevada; las dos se miden a partir del eje de muones del teodolito.

El plano de colimacin es un plano vertical que pasa por el eje de colimacin que est en el centro del visor del aparato; se genera al girar el objetivo.

Ejes secundarios

Lnea de fe Lnea de ndice



Partes

Partes Principales

Niveles: - El nivel es un pequeo tubo cerrado que contiene una mezcla de alcohol y ter; una burbuja de aire, la tangente a la burbuja de aire, ser un plano horizontal. Se puede trabajar con los niveles descorregidos.

Precisin: Depende del tipo de Teodolito que se utilice. Existen desde los antiguos que varan entre el minuto y medio minuto, los modernos que tienen una precisin de entre 10", 6", 1" y hasta 0.1".

Nivel esfrico: Caja cilndrica tapada por un casquete esfrico. Cuanto menor sea el radio de curvatura menos sensibles sern; sirven para obtener de forma rpida el plano horizontal. Estos niveles tienen en el centro un crculo, hay que colocar la burbuja dentro del crculo para hallar un plano horizontal bastante aproximado. Tienen menor precisin que los niveles tricos (tubulares), su precisin est en 1 como mximo aunque lo normal es 10 o 12.

Nivel trico (tubular): Si est descorregido nos impide medir. Hay que calarlo con los tornillos que lleva el aparato. Para corregir el nivel hay que bajarlo un ngulo determinado y despus estando en el plano horizontal con los tornillos se nivela el ngulo que hemos determinado. Se puede trabajar descorregido, pero hay que cambiar la constante que nos da el fabricante. Para trabajar descorregido necesitamos un plano paralelo. Para medir hacia el norte geogrfico (medimos acimutes, si no tenemos orientaciones) utilizamos el movimiento general y el movimiento particular. Sirven para orientar el aparato y si conocemos el acimutal sabremos las direcciones medidas respecto al norte.

Plomada: Se utiliza para que el teodolito est en la misma vertical que el punto del suelo. Plomada de gravedad: Bastante incomodidad en su manejo, se hace poco precisa sobre todo los das de

viento. Era el mtodo utilizado antes aparecer la plomada ptica. Plomada ptica: es la que llevan hoy en da los teodolitos, por el ocular vemos el suelo y as ponemos el

aparato en la misma vertical que el punto buscado. Limbos: Discos graduados que nos permiten determinar ngulos. Estn divididos de 0 a 360 grados

sexagesimales, o de 0 a 400 grados centesimales. En los limbos verticales podemos ver diversas graduaciones (limbos cenitales). Los limbos son discos graduados, tanto verticales como horizontales. Los teodolitos miden en graduacin normal (sentido dextrgiro) o graduacin anormal (sentido levgiro o contrario a las agujas del reloj). Se miden ngulos cenitales (distancia cenital), ngulos de pendiente (altura de horizonte) y ngulos nadirales.



Nonius: Mecanismo que nos permite aumentar o disminuir la precisin de un limbo. Dividimos las n - 1 divisiones del limbo entre las n divisiones del nonio. La sensibilidad del nonio es la diferencia entre la magnitud del limbo y la magnitud del nonio.

Micrmetro: Mecanismo ptico que permite hacer la funcin de los nonios pero de forma que se ve una serie de graduaciones y un rayo ptico mediante mecanismos, esto aumenta la precisin.

Partes Accesorias

Trpodes: Se utilizan para trabajar mejor, tienen la misma X e Y pero diferente Z ya que tiene una altura; el ms utilizado es el de meseta. Hay unos elementos de unin para fijar el trpode al aparato. Los tornillos nivelantes mueven la plataforma del trpode; la plataforma nivelante tiene tres tornillos para conseguir que el eje vertical sea vertical.

Tornillo de presin (movimiento general): Tornillo marcado en amarillo, se fija el movimiento particular, que es el de los ndices, y se desplaza el disco negro solidario con el aparato. Se busca el punto y se fija el tornillo de presin. Este tornillo acta en forma ratial, o sea hacia el eje principal.

Tornillo de coincidencia (movimiento particular o lento): Si hay que visar un punto lejano, con el pulso no se puede, para centrar el punto se utiliza el tornillo de coincidencia. Con este movimiento se hace coincidir la lnea vertical de la cruz filar con la vertical deseada, y este acta en forma tangencial. Los otros dos tornillos mueven el ndice y as se pueden medir ngulos o lecturas acimutales con esa orientacin.

Movimientos del teodolito

Este instrumento, previamente instalado sobre el trpode en un punto del terreno que se denomina estacin, realiza los movimientos sobre los ejes principales.

Movimiento de la alidada

Este movimiento se realiza sobre el eje vertical (S-S), tambin presente en los instrumentos de todas las generaciones de teodolito. Permite al operador girar el anteojo horizontalmente, en un rango de 360.

Movimiento del anteojo

Este movimiento se lo realiza sobre el eje horizontal (K-K) y permite al operador girar desde el punto de apoyo hasta el Cenit, aunque estos casos son muy raros ya que mayormente se abarca un rango promedio de 90. y otro...

Caractersticas constructivas fundamentales

Para realizar un buen levantamiento topogrfico se deben considerar las siguientes condiciones:

Cuando el teodolito se encuentra perfectamente instalado en una estacin, el eje vertical (o eje principal) (S-

S) queda perfectamente vertical.

El eje de colimacin (Z-Z) debe ser perpendicular al eje horizontal (K-K).

El eje horizontal (K-K) debe ser perpendicular al eje vertical (S-S).



Puesta en Estacin de un Teodolito

Al poner en estacin un instrumento debe cumplir dos condiciones:

1. Que el eje del aparato pase por el punto de estacin, y

2. Que sea vertical

Para hacer cumplir la primera condicin se emplea, generalmente, una plomada, colgada del gancho que lleva el

trpode o el elemento de unin de este al aparato, haciendo que la vertical sealada por la misma pase por la seal

del terreno que materializa el punto de estacin. Esta coincidencia se realiza moviendo los pies del trpode hasta

lograrla, hincndolos despus fuertemente en el suelo, procurando al efectuar esta operacin que la plataforma

nivelante quede aproximadamente horizontal.

Es importante que las patas del trpode queden bien abiertas y clavadas en el terreno, para evitar que el instrumento

pueda desnivelarse fcilmente por tener poca base de sustentacin, o pueda caerse al menor tropiezo.

Una vez conseguida la coincidencia de la plomada con la seal del terreno, se coloca el eje principal del aparato en

posicin vertical, siguiendo el procedimiento de comprobacin y correccin del nivel fijo, aunque si no se desea

corregir el nivel, caso ms frecuente, sino solo poner vertical dicho eje, una vez calada la burbuja en la primera

posicin dando el giro de 180 y eliminando con los tornillos nivelantes la mitad del desplazamiento de la misma, se

vuelve a la posicin primitiva, y si la burbuja no se mueve, es seal de que la lnea que ha calado el nivel es

horizontal. Se toma nota de la posicin en que ha quedado la burbuja y se lleva el nivel en direccin del tercer tornillo

nivelante, y valindose de ste, se hace que la burbuja quede de nuevo en la graduacin anotada.

De esta forma se ha colocado vertical el eje sin necesidad de tocar los tornillos de correccin del nivel, cosa que por

otra parte no es conveniente realizar con demasiada frecuencia para evitar el desgaste de los mismos.

Condiciones que debe reunir el teodolito

Las condiciones que debe reunir un teodolito son las mismas que para un gonimetro, y se pueden clasificar en dos

grandes grupos:

Condiciones Previas o de Construccin: que dependen del constructor del aparato

Condiciones de Ajuste o Correccin

Si el aparato est bien construido y cumple las condiciones previas, depende nica y exclusivamente de la habilidad

del que lo maneje, quin puede hacer que se verifiquen lo ms exactamente posible.

El incumplimiento de unas y otras condiciones da lugar a errores sistemticos, que son muy peligrosos, por lo que es

posible verificar y corregir siempre que sea posible el aparato.



Verificacin y Correccin del Teodolito

Se entiende por verificar un instrumento la comprobacin de que su funcionamiento es bueno; y por correccin las

operaciones necesarias para que todas las partes del mismo ocupen la posicin debida.

Un buen topgrafo debe saber verificar y corregir los instrumentos topogrficos ms usuales, pero sin abusar de las

correcciones, teniendo en cuenta que al actuar excesivamente en los tornillos, stos adquieren holgura y el

instrumento se descorrige despus con facilidad.

No obstante, aunque sabemos que los errores instrumentales se eliminan mediante el empleo de mtodos

apropiados, tambin es cierto que los instrumentos bien corregidos facilitan mucho el trabajo de campo y gabinete por

lo que cuando la descorreccin es grande no debe dudarse en corregirlos.

Estudiaremos separadamente la verificacin y correccin de las condiciones de construccin y ajuste.

Verificacin y Correccin de las Condiciones Previas

Las condiciones previas que ha de cumplir cualquier teodolito son:

1) Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato.

2) Que los ejes principal y secundario sean perpendiculares respecto a los limbos acimutal y cenital.

3) Invariabilidad del eje de colimacin al enfocar a diferentes distancias.

4) Que los limbos estn perfectamente divididos.

5) Que no haya error en la colocacin de los ndices, es decir, que no exista excentricidad, ni desviado en los mismos.

1- Coincidencia entre los ejes general y particular del aparato

A la no coincidencia entre el eje general del aparato y el particular de la alidada, se llama tambin torcedura del eje.

Segn que los movimientos de giro horizontales que se le den al aparato, se hagan imprimindolos a la plataforma del

limbo, arrastrando todo lo que hay sobre ella, o a la placa de nonios, bloque A, permaneciendo fija la del limbo, se

trabaja sobre uno u otro eje.

Ambos ejes deben coincidir, y para comprobarlo una vez puesto el aparato en estacin, fijaremos el movimiento

general del mismo y aflojaremos el de la aliada, utilizando ste para la nivelacin del aparato, siguiendo el mtodo

general de nivelacin del apartado Comprobacin y Correccin del Nivel Fijo.

Una vez vertical dicho eje, lo que suceder cuando al girar horizontalmente el instrumento la burbuja del nivel

permanezca calada durante todo el giro, se aprieta con cuidado el tornillo de presin de la aliada y se afloja el del



movimiento general, si en estas condiciones la burbuja contina sin moverse al girar despacio el teodolito, es seal de

que la condicin se cumple; en caso contrario, es que el segundo eje no es vertical y por lo tanto no hay coincidencia

entre ambos.

Este defecto no se puede corregir y si es muy acusado habr que llevar el aparato a un taller adecuado para su

reparacin.

2- Los ejes principal y secundario han de ser perpendiculares a sus respectivos limbos

El error que produce el incumplimiento de estas condiciones es ms terico que prctico, ya que para llegar a un error

de 10 , es preciso que el ngulo de inclinacin del limbo respecto al eje correspondiente, sea prximo a medio grado,

lo que es muy improbable dada la esmerada construccin de los aparatos.

3- Invariabilidad del eje de colimacin al enfocar a diferentes distancias

En los teodolitos modernos de enfoque por lente interior, esta condicin se cumple siempre con suficiente exactitud;

siendo ms frecuente este error en los instrumentos antiguos, en que el objetivo y el retculo van montados en tubos

diferentes.

Determinado el eje de colimacin por el centro del objetivo y la cruz filiar del retculo, en el movimiento de enfoque

variar dicho eje si el tubo mvil no ajusta bien en el fijo.

As, suponiendo el anteojo enfocado a una distancia dada, el centro del retculo ocupar una posicin tal como la a

(Fig. 8.3); al enfocar a un objeto situado a diferente distancia de la anterior, se imprime al retculo una traslacin y si

el tubo porta retculo no est perfectamente centrado en el tubo porta objetivo, la cruz filar del retculo no permanecer

sobre el eje de colimacin primitivo, sino que ocupar una posicin b, que definir con el centro del objetivo, un nuevo

eje de colimacin.

Este defecto es grave y el aparato solo puede

corregirse en un buen taller especializado.

Para verificar este error se procede de la siguiente manera: se colocan dos miras perfectamente verticales y el aparato lo ms alejado posible de ellas (Fig. 8.4), enfocndose el anteojo de manera que ambas se vean aproximadamente con igual claridad y se anotan las lecturas m1 y m2 y el ngulo de pendiente p. A continuacin se coloca el aparato lo ms cercano a ellas, y con igual ngulo de pendiente p se hace la lectura m1 a la ms prxima, se enfoca seguidamente a la ms alejada y se realiza la lectura m2.



Se comparan las diferencias (m1-m1) y (m2-m2) que si el aparato est bien deben ser iguales, y en caso contrario,

es que est afectado a este error.

4- Los limbos han de estar perfectamente divididos

Evidentemente, de no cumplirse esta condicin el teodolito es inservible. En general el usuario, no dispone de medios

para comprobar que se cumple esta condicin, por lo que debe depositar su confianza en la garanta que le merezca

la casa constructora.

Pero, por esmerada que sea la construccin y grabado de los limbos, son inevitables ciertos errores, que por

pequeos que sean alteran el resultado de las observaciones.

Para atenuar en lo posible estor errores se emplean mtodos de reiteracin y repeticin, ya vistos, y se dota a los

teodolitos de un par de ndices en lugar de uno solo por cada limbo.

5- Que no exista error en la colocacin de los ndices

Aqu, nicamente conviene recordar que los modernos teodolitos con micrmetros de lectura y dos ndices virtuales

para leer los limbos, proporcionan de modo automtico los promedios de lecturas de ambos ndices, que por lo tanto,

estn exentos de errores.

Verificacin y Correccin de las Condiciones de Ajuste

El teodolito puede desajustarse por diversos motivos como pueden ser:

por falta de cuidado al manejarlo

durante su transporte

por cambios de temperatura

En el campo se le deben realizar al instrumento determinadas pruebas de ajuste, y si se encuentra que est

descorregido se le debe ajustar por medio de los correspondientes rganos de correccin; estos ajustes ha de

saberlos realizar el topgrafo.

Cuando un instrumento est bien ajustado se verifica:

a) que el eje vertical del aparato es vertical

b) que el eje de colimacin y el secundario son perpendiculares

c) que tambin lo son los ejes secundarios y principal

d) que el eclmetro est corregido



Para realizar estas comprobaciones el teodolito debe colocarse sobre un terreno duro.

a- Verticalidad del eje principal

Los ngulos horizontales se miden sobre el limbo acimutal, debiendo ser el plano de ste, por lo tanto, horizontal, lo

que se consigue colocando vertical el eje principal siempre que se cumpla la condicin previa b.

Cuando el eje principal no est vertical se producen errores en la medicin de los ngulos horizontales, errores que no

pueden ser eliminados automticamente por el mtodo operativo, sino que lo han de ser por el clculo, y de aqu la

importancia de conseguir una verticalidad del eje principal lo mas exacta posible.

Suponiendo que el teodolito cumpla con todas las condiciones requeridas, excepto la de estar perfectamente nivelado,

el eje principal OZ formar un ngulo de inclinacin i con la vertical OZ (Figura 8.5). Esta desviacin del eje produce

errores, tanto en las observaciones cenitales como en las acimutales, que vamos a ver a continuacin.

Imaginemos una esfera de radio unidad (Figura 8.5) cuyo centro O coincide con el del instrumento, y sea OZ la direccin de la vertical del punto O y OZ la del eje principal del instrumento, que forman entre s un ngulo i. La visual dirigida a un punto cualquiera cortar a la esfera, por ejemplo en A; ahora bien, el ngulo acimutal de esa visual deber ser , pero a causa de la inclinacin i del eje principal leeremos .

La distancia cenital verdadera, que llamaremos V, es el ngulo ZOA, y la que nos da el instrumento, que

denominaremos V viene dada por el ngulo ZOA. El error cometido es: (1)

e1 = V V

Para calcular este error tomamos sobre el arco AZ , una longitud AZ = AZ , con lo que el error ser el arco ZZ ; el

tringulo ZZZ podemos considerarlo como rectngulo en Z y dada su pequeez como rectilneo, podemos escribir,

por lo tanto como frmula del error cenital:

ZZ = ZZ * cos ZZZ

Y sustituyendo valores (2):

e1 = i * cos



Como cos puede tomar valores comprendidos entre +1 -1, pasando por cero, el error cenital puede tomar infinitos

valores comprendidos entre +i -i . El error mximo se comete cuando es cero, es decir, cuando las visuales estn

situadas en el plano ZOZ.

El error que se comete en la lectura del ngulo acimutal es (3):

e2 =

sustituyendo e1 por su valor obtenido en (2) se tiene finalmente para el error acimutal :

e2 = -i * sen * ctg V

por lo tanto, vemos que el error mximo en la lectura acimutal, debido a la falta de verticalidad del eje principal, se comete para = 90 y visuales muy inclinadas; anulndose para i=0, es decir, cuando el eje es vertical.

Debe observarse que el error e2 no cambia de signo si se gira 180 la aliada y se invierte el anteojo volviendo a visar

el punto A, ya que los ejes del instrumento adquieren nuevamente la primitiva posicin; por lo tanto, el error e2 no se

elimina promediando las lecturas de dos posiciones simtricas del anteojo.

b- Perpendicularidad entre el eje de colimacin y el eje secundario

Supongamos un teodolito en estacin y enfocado a un punto lejano P [Fig. 8.6 (a)] situado en el mismo plano

horizontal que el eje secundario; si se cumple la condicin de perpendicularidad entre ambos ejes, al dar a la aliada

un giro de 180 quedar el anteojo en direccin opuesta [Fig. 8.6 (b)]; si ahora se le hace dar al anteojo la vuelta de

campana quedar ocupando de nuevo la posicin primitiva [Fig. 8.6 (c)], y podremos enfilar nuevamente el punto P

sin ms que cabecear el anteojo, pero sin tener que actuar sobre el movimiento acimutal.

Pero si al realizar las operaciones anteriores no fueran perpendiculares dichos ejes [Fig. 8.7 (a)], sino que hubiera una

descorreccin e, si bien al girar los 180 horizontalmente la aliada, el anteojo quedar en direccin opuesta [Fig. 8.7

(b)], al darle a este ltimo la vuelta de campana, describir el eje de colimacin, un cono y tomar la posicin de la

figura 8.7 (c).



Para llevar la visual de su primitiva

posicin, habr que darle al teodolito

un giro acimutal de 2e, es decir, el

doble de la descorreccin; se anota la

lectura que as se haga, que diferir de

la primitiva en 180 2e.

Para corregir el aparato se hace girar

de nuevo la aliada en sentido contrario

un ngulo igual a e; con esto

habremos perdido el punto P de la

cruz filiar, y en esta posicin se hace

la correccin del eje de colimacin

desplazando horizontalmente el

retculo, sin mover para nada el

anteojo; para ello, se acta en los

tornillos de correccin del retculo,

hasta hacer pasar la visual por la

referencia primitiva P.

Otra forma sencilla de poner de

manifiesto este error es la siguiente:

con el anteojo sensiblemente

horizontal se enfila una lnea vertical,

la arista de un edificio o el hilo de una

plomada, por ejemplo, y observaremos

si la cruz filar del retculo (Fig. 8.8) se

separa cada vez ms de la lnea

vertical, al darle distintas inclinaciones

al anteojo, lo que sera seal de que la

visual es oblicua respecto al eje

secundario



c- Perpendicularidad entre los ejes secundario y principal

Cuando existe este error, al poner vertical el eje principal del teodolito el secundario no queda horizontal, y por lo tanto

el eje de colimacin al girar alrededor de l, no describe un plano vertical, sino uno inclinado.

Para comprobar esta condicin, es preciso haber realizado previamente la correccin de perpendicularidad entre el

eje de colimacin y el eje secundario, para tener la seguridad de que aquel, al girar el anteojo, describe un plano y no

un cono; a continuacin se nivela con mucho esmero el aparato con objeto de que el eje principal quede

perfectamente vertical.

Despus con el anteojo sensiblemente horizontal se dirige la visual a la arista vertical de un edificio, o a un hilo muy

largo que sostenga la plomada (Fig. 8.9), quedando la cruz filiar del retculo proyectada en el punto C.

Si la condicin se cumple, el eje secundario ser horizontal y el plano descrito por el eje de colimacin ser vertical,

por lo que al girar el anteojo la cruz filiar permanecer constantemente proyectada sobre el hilo de la plomada.

Si la condicin no se cumple, la cruz filiar no recorre el hilo de la plomada, separndose de l, describiendo una lnea

recta, AB, que no es vertical.

Para corregir el aparato se detiene el anteojo en la posicin ms alta posible, la cruz filar se proyectar en una

posicin como la A, a continuacin se alarga o se acorta convenientemente una de las muoneras, o soportes del eje

horizontal. Con los tornillos de correccin correspondiente hasta que la cruz filiar pase a proyectarse en A, sobre el

hilo de la plomada, con lo que queda corregido el error; es conveniente producir el desplazamiento actuando

simultneamente sobre los dos muones por partes iguales.



Tambin puede hacerse de otro modo la verificacin y correccin del eje secundario; para ello, se estaciona el

teodolito cerca de un edificio en que haya un punto P bien determinado a bastante altura del suelo (Fig. 8.10); una vez

bien nivelado el instrumento se vista al punto P, y estando apretados los tornillos del movimiento acimutal, se gira el

anteojo hasta tomar un punto P en el suelo. Se da la vuelta de campana al anteojo, se gira 180 alrededor del eje

vertical y se visa de nuevo el punto P, proyectndolo otra vez al suelo y si el nuevo punto coincide con el P es seal

de que el eje secundario es perpendicular al horizontal; en caso contrario obtendremos otro punto P, que ser

simtrico de P respecto al plano vertical OPO que pasa por el instrumento y por el punto P, lo que nos indica que

ser necesario modificar la inclinacin del eje secundario hasta que P se proyecte en el punto O, medio de la

distancia PP.

Cuando se dispone de un nivel caballero sobre el eje secundario, ste se puede poner horizontal directamente

siguiendo el procedimiento citado en el punto Uso del nivel independiente, teniendo en cuenta que en este caso la

plataforma est constituida por las dos muoneras del anteojo.

d- Correccin del eclmetro

Para que los ngulos verticales medidos con el eclmetro del teodolito, sean efectivamente ngulos de pendiente o ngulos cenitales, es necesario que el dimetro 0 - 180 sea horizontal o vertical respectivamente.

Para lograrlo todos los teodolitos modernos llevan un nivel de eclmetro, solidario del limbo vertical, cuya burbuja debe

calarse siempre mediante un tornillo de coincidencia, antes de realizar la lectura con los ndices o con el micrmetro.

Cuando el nivel est corregido, su directriz es paralela al dimetro 0 - 180 si el limbo mide ngulos cenitales.

Si suponemos que el aparato mide ngulos cenitales y el nivel est corregido, cuando calemos la burbuja del mismo,

el dimetro 0 - 180 del limbo cenital quedar vertical, y al visar a un punto P obtendremos una lectura L1 que nos



mide el ngulo V o distancia cenital del punto. Se invierte el anteojo y se vuelve a visar a P, calando de nuevo el nivel

si fuera necesario, obtenindose la lectura L2=360-L1; es decir, que la suma de ambas lecturas ser:

L1 + L2 = L1 + 360 - L1 = 360

Cuando el nivel no est corregido, su directriz no es perpendicular al dimetro 0 180 del limbo, y cuando se cala el

nivel, dicho dimetro forma un ngulo e con la vertical, dicindose que el punto cenital est descorregido, viniendo la

lectura incrementada en el error del punto cenital, siendo (5):

L1 = V + e

al darle la vuelta de campana al anteojo y visar de nuevo a P, la lectura que se obtiene es:

L2 = 360 - (V-e) = 360 - V + e

sumando ambas lecturas se deduce:

L1 + L2 = 360 + 2e

obtenindose para e (6):

( )

siendo esta frmula general y siempre nos da el valor del error en magnitud y signo.

Conocido el error podemos calcular la verdadera lectura que le corresponde a la distancia cenital del punto P,

despejando de la expresin (5) el valor de V (7):

V = Le e

Para corregir el nivel, se visa el punto P, actuando luego en el tornillo de calado del mismo, hasta obtener una lectura

en el limbo, L = V; en cuyo momento el dimetro 0 - 180 ser vertical, pero el nivel no estar calado, centrando a

continuacin la burbuja con los tornillos de correccin del nivel quedar la directriz horizontal, y por lo tanto

perpendicular a dicho dimetro.

En los aparatos que miden los ngulos de pendiente, el mtodo para corregir el nivel del eclmetro es el mismo

estudiado, pero con diferencias pequeas que dependen del modo como est graduado el limbo, y que se deducen

fcilmente del examen del mismo.



Error de Verticalidad del Hilo del Retculo

Para poner de manifiesto este error, se nivela bien el teodolito y se visa con el anteojo el hilo de una plomada o con la

arista, es seal de que est correcto; en caso contrario, nos indica que el hilo AB no es vertical.

Para corregirlo, se aflojan los tornillos de correccin del retculo y se le gira hasta que el hilo AB, coincida exactamente

con el de la plomada, apretando nuevamente los tornillos.

Este error no tiene importancia en la medida de los ngulos horizontales, ya que las punteras se realizan con el punto

C; pero s la tiene cuando se trata de medir distancias, ya que la longitud de la mira ab, abarcada por los hilos en

posicin incorrecta, es evidentemente distinta de la ab, que debieran abarcar.

Al girar el retculo puede estropearse la posicin del eje de colimacin lograda anteriormente, por lo tanto, habr que

repetir la verificacin correspondiente y, en caso necesario, la correccin. Esto puede evitarse haciendo la correccin

de verticalidad del hilo inmediatamente despus de poner en estacin el aparato.

Este error no tiene compensacin automtica por el mtodo operatorio, por lo que debe efectuarse siempre la

correccin.



Teodolito Electrnico

Medicin electrnica de ngulos.

Un teodolito electrnico realiza la medicin de los ngulos empleando un sensor fotoelctrico, en lugar del ojo del operador.

Para esto, los crculos tanto horizontal como vertical, han sido graduados nicamente con zonas oscuras que no reflejan luz y con zonas cubiertas de material reflector. La graduacin tradicional de los crculos de los teodolitos ptico mecnicos es omitida.

Cada uno de los crculos es analizado mediante dos sensores ubicados en posiciones diametralmente opuestas, con objeto de eliminar la excentricidad.

Los sensores estn formados por una fuente de luz infrarroja, un sistema ptico y un sensor. La luz emitida por la fuente infrarroja ilumina el crculo, que la refleja o no segn incida en las partes reflectoras o en las partes oscuras.

El sensor recibe la luz reflejada, generando corriente elctrica proporcional a la intensidad de luz. Al girar la alidada, el sensor recibe pulsos de luz, cada vez que se ilumina un sector reflectivo del crculo y por lo tanto genera un tren de pulsos elctricos proporcional al giro de la alidada.

Un microprocesador cuenta los pulsos e interpola el valor del ngulo, presentando el valor de este en forma digital, en una pantalla generalmente de cristal lquido.

Ventajas de los teodolitos electrnicos

1. Fcil lectura del los ngulos, ya que estas magnitudes son mostradas en forma digital y con indicacin de las

unidades.

2. Mejora de la precisin respecto a un teodolito ptico mecnico del mismo error instrumental, ya que se

elimina el error de estimacin.

3. Posibilidad de conexin directa con un distancimetro electrnico.

4. Posibilidad de realizar clculos de distancias reducidas y coordenadas, al instante de realizar las mediciones

angulares y de distancia.

5. Registro de los valores medidos y calculados en la memoria del instrumento, tarjetas de memoria o

colectores externos, eliminando los errores de escritura en la Libreta de Campo. Los datos son transferidos

directamente a la PC para su posterior procesamiento.

6. Manejo de Cdigos de Campo, para la automatizacin del proceso de levantamiento.

7. Programas para realizar clculos en el campo, tales como Orientacin del Crculo, Estacin Libre, etc.

8. Programas de prueba, que ayudan a verificar la calibracin y estado del equipo.



Imgenes de teodolitos

Fototeodolitos Teodolito electrnico

Teodolito digital electrnico Teodolito ptico

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