Monday, April 25, 2005

EL TEODOLITO

1. ¿Qué es un teodolito?

"Un teodolito es un instrumento destinado a ubicar un objeto a cierta distancia mediante la medida de ángulos con respecto al horizonte y con respecto a los puntos cardinales. (1)

"Pequeño telescopio, que se usa en geodesia o agrimensura, montado en la plataforma de un trípode de forma tal que sus ángulos de dirección y de inclinación se pueden leer fácilmente en escalas graduadas."(2)

Otra forma de definir el teodolito es:"instrumento Instrumento que se adapta a diferentes usos en el campo de la Topografía." (3)

También se podría definir como un "Instrumento óptico de precisión formado por un círculo horizontal y un semicírculo vertical graduados y provistos de anteojos, que sirve para medir ángulos en sus planos respectivos" (4)


2. Importancia del descubrimiento del teodolito

El teodolito es importante porque "permite realizar medidas tanto cenitales como acimutales, a diferencia de los llamados teodolitos simples, que no miden alturas." (5)

El descubrimiento del teodolito es importante por lo siguiente :

Porque se utiliza como instrumento de medida en distintos lugares como valles, montes, barrancas,etc.

Porque está expuesto a distintas condiciones del medio ambiente,por lo cual es muy práctico.

Lo que he mencionado anteriormente sobre el teodolito es importante ya que este instrumento ha ayudado mucho a la humanidad. 1


3. Partes de un teodolito y clases de teodolitos.

"PARTES:

Círculo vertical:

Posición: Es el objeto en forma circular que se encuentra en un plano perpendicular al plato principal del teodolito. En su interior se encuentra el disco vertical o plato vertical de ángulos, sin embargo el movimiento de ambos es independiente ya que el plato vertical de ángulos está fijo.

Propósito: Sirve para girar todo el sistema de lentes del teodolito de manera vertical. Utilización: El círculo vertical no es una parte del teodolito que se manipule directamente, pero puede rotarse de manera vertical ya sea manualmente (cuando el tornillo de elevación se encuentra suelto) o girando el tornillo de elevación (cuando se encuentra ajustado).

Cruces:

Posición: Se encuentran dentro del tubo del objetivo, en la parte donde sobresalen cuatro redondelas metálicas.

Propósito: Sirven para orientar al observador con respecto a la posición de los objetos cuando se mira por el objetivo. Utilización: Las cruces no se manipulan al operar el teodolito. Son muy delicadas y están hechas de materiales como telas de araña o hilo muy delgado. En el caso de que quieran cambiarse las cruces debe desarmarse el objetivo.

Lente de alta magnificación.

Posición: Es el objeto en forma de tubo que se encuentra sobre el teodolito y puede girarse.

Propósito: Permite hacer un acercamiento para observar mejor el globo lanzado con mayor detalle de lo que se ve con la baja magnificación. Utilización: Se debe utilizar luego de 5 minutos de observación del globo como mínimo. Para utilizar este lente se manipula la perilla de alta-baja magnificación.

Lente de baja magnificación.:

Posición: Es un lente ubicado al lado izquierdo del tubo del objetivo.

Propósito: Permite observar el globo lanzado con un mayor acercamiento de lo que se puede observar con la mira. Utilización: Este lente se utiliza en los primeros minutos de lanzamiento, luego de haber ubicado el globo con la mira. Para utilizarlo es importante chequear que la perilla de alta-baja magnificación se encuentre en la posición de baja magnificación.

LLave tipo hélice:

Posición: Debajo de la plataforma principal del teodolito.

Propósito: Sirve para fijar o permitir el movimiento completo del plato de ángulos, de modo de poder dirigir el ángulo acimutal del punto de referencia hacia este. Utilización: Esta perilla suele encontrarse ajustada, lo que inhabilita el movimiento del plato de ángulos. Sin embargo durante el alineamiento del teodolito es necesario aflojarla para poder girar libremente el plato hasta encontrar que el ángulo acimut conocido del punto de referencia coincida con la posición de este. Cuando esto ocurra esta llave debe ajustarse hasta que el disco de ángulos quede inamovible.


MIRA:

Posición: Sobre el tubo del lente de alta magnificación.

Propósito: Sirve para localizar el globo apenas a simple vista. Utilización: La mira se utiliza para localizar el globo apenas realizado el lanzamiento. El globo se mueve mucho durante los primeros segundos y es imposible seguirlo con alguno de los lentes, por lo que se le sigue con la mira. Cuando existe un movimiento más uniforme se deja de utilizar la mira para utilizar el lente de baja magnificación.

Niveles o burbujas:

Posición: Hay dos burbujas que se encuentran en las cápsulas de vidrio sobre la plataforma del teodolito.

Propósito: Ayudar a nivelar el teodolito. Utilización: Ajustando los tornillos del teodolito debe conseguirse que cada burbuja se ubique en el medio del tubo. El teodolito estará nivelado cuando se pueda girar 360° y ambas burbujas permanezcan en el centro de su tubo respectivo.

Objetivo:

Posición: Al extremo del tubo que se encuentra en el eje del círculo vertical.

Propósito: Observar el objetivo (globo) con alta o baja magnificación. Utilización: Cuando se ha ubicado el globo con la mira puede utilizarse el objetivo para seguir el globo con magnificación, lo que se hace mirando a través del lente. El enfoque adecuado se logra girando el objetivo.

Perilla de alta-baja magnificación:

Posición: Se ubica en la parte superior del tubo del objetivo.

Propósito: Permite pasar desde el estado de baja magnificación al de alta magnificación y viceversa, permitiendo observar el globo con diferentes acercamientos. Utilización: Luego de haber localizado el globo con el lente de baja magnificación (generalmente alrededor de 5 minutos después del lanzamiento), puede girarse la perilla de alta magnificación para poder observar el globo más de cerca. La alta magnificación permite ver de cerca los objetos con la desventaja es que su campo visual es más reducido que el de la baja magnificación.

Plataforma:

Posición: Superficie que sostiene a los niveles y la estructura vertical del teodolito.

Propósito: Sirve de sostén a toda la parte superior del instrumento que debe moverse durante la medición de ángulos acimutales. Utilización: Se gira manualmente cuando está suelto el tornillo del acimut, y se cuando se ajusta éste puede girarse utilizando este tornillo.

Plato de ángulos:

Posición: Llamaremos plato de ángulos o simplemente “plato” al disco que se encuentra dentro de la plataforma central del teodolito, en el que están marcados todos lo ángulos horizontales.

Propósito: Lleva impresos los ángulos que son leídos con el vernier. Utilización: El plato de ángulos se mantiene fijo durante la operación del teodolito. El único momento en el que es necesario moverlo es a la hora del alineamiento. Este disco se mueve de dos maneras: La primera es aflojando la llave tipo hélice, lo que permite un movimiento veloz. La segunda manera manteniendo ajustada la llave tipo hélice y girando el tornillo de ajuste del plato, lo que permite un movimiento fino, ideal para ajustes precisos.

Plato vertical de ángulos:

Posición: Es el disco en el que están impresos los ángulos de elevación. Se encuentra ubicado dentro del círculo vertical pero es independiente de éste.

Propósito: Lleva impresos los ángulos que son leídos con el vernier. Utilización: El plato vertical de ángulos es inamovible.

Tornillo de ajuste del plato:

Posición: Se encuentra debajo de la plataforma del teodolito.

Propósito: Sirve para mover el plato de ángulos de manera fina, con el objetivo de alinear el teodolito con precisión. Utilización: Cuando se alinea el teodolito. Luego de haber localizado el punto de referencia y de haber ajustado la llave tipo hélice, se utiliza este tornillo para un ajuste fino del ángulo acimutal conocido a la posición del punto de referencia.

Tornillo de nivelación:
P
osición: Son cuatro tornillos que se encuentran debajo de la plataforma del teodolito.

Propósito: Sirven para nivelar el teodolito. Utilización: Luego de colocar el teodolito sobre el trípode y enroscarlo, se procede a nivelarlo para lo cual se utilizan estos tornillos. El objetivo de la nivelación es lograr que las burbujas de los niveles estén horizontales ante cualquier posición del teodolito.

Tornillo del acimut:

Posición: Se encuentra debajo del vernier horizontal, a la derecha.

Propósito: Sirve para girar la plataforma del teodolito. Utilización: Si se mantiene desajustado, permite un movimiento libre y rápido del la plataforma que sostiene a toda la parte superior del teodolito. Si se ajusta el movimiento de la plataforma estará limitado a el giro del tornillo. Esto es muy útil para movimientos finos y precisos. Para ajustarlo se presiona hacia adentro (hacia el teodolito). El movimiento de la plataforma debe hacerse cuando el plato de ángulos esté fijo, de este modo podrá leerse el ángulo horizontal a través del vernier.

Tornillo de elevación:

Posición: Se encuentra debajo del círculo vertical, a uno de los lados del teodolito.

Propósito: Sirve para girar el círculo vertical, y así girar toda la estructura de lentes del teodolito en forma vertical. Utilización: Si se mantiene desajustado, permite un movimiento rápido del disco o plato vertical de ángulos ubicado en posición vertical que contiene la escala del ángulo de elevación. Si se ajusta permite realizar un ajuste fino del ángulo de elevación, ideal para movimientos mientras se sigue el globo. Se ajusta presionando el tornillo hacia arriba (hacia el disco). También permite leer el segundo decimal del ángulo de elevación. El primer decimal se lee a través del vernier vertical.

Tornillo de enfoque para alta magnificación:

Posición: Se encuentra en la parte posterior del tubo del objetivo.

Propósito: Sirve para controlar el enfoque cuando se está observando a través del objetivo con la opción de alta magnificación. Utilización: Para controlar la calidad del enfoque solo debe dirarse este tornillo. Para el enfoque en baja magnificación puede girarse el objetivo.

Vernier:

Posición: Hay 2 verniers. El vernier del ángulo acimutal se ubica en el disco principal del teodolito y el del ángulo vertical se ubica junto al círculo vertical.

Propósito: Hacer la lectura de los ángulos. Utilización: En el vernier debe leerse el ángulo incluyendo un decimal. El segundo decimal debe leerse en el tornillo respectivo. En la figura de la derecha aparece el vernier horizontal (para el ángulo acimutal). En el la lectura sería 236.0°. El segundo decimal debería leerse en el tornillo del acimut."(6)

CLASES:


Podemos dividir los teodolitos en dos grandes grupos:

"1. Teodolito Concéntrico: Un teodolito como el que hemos descrito, se llama de anteojo central o concéntrico, porque el plano de colimación contiene al eje principal del instrumento.(7)

2. Teodolito Excéntrico: el aparato se llama excéntrico, siendo el plano de colimación y el eje principal paralelos. Con el fin de equilibrar el aparato, con el extremo opuesto del eje secundario al que va montado el anteojo se coloca un contrapeso, otras veces se equilibra el peso del anteojo, colocando en el lado opuesto a éste el limbo cenital y los nonios correspondientes. " (7)

4. ¿Cuál es la utilidad del teodolito?

"Usado principalmente para mediciones de ángulos horizontales y verticales , para medir distancias por Taquimetría o estadía y para trazar alineamientos rectos." (4)

"Teodolito, instrumento que se utiliza para medir ángulos horizontales y verticales, que también se emplea para comparar las direcciones hacia dos o más puntos, así como la inclinación de tales direcciones." (8)

5. ¿Qué entendemos por Topografía? ¿ Qué entendemos por Geodesia? Diferencias.

Se diferencian en que:

GEODESIA: " Etimológicamente la palabra geodesia procede del griego "geo" = tierra y "daio" = dividir.Es la ciencia que estudia, por medios matemáticos, la forma y dimensiones de la Tierra y para conseguirlo se eligen en la superficie, objeto de estudio, puntos distribuidos por toda ella denominados geodésicos de cuya posición se deduce la forma de un territorio o de todo el globo." (9)

Para fijar los puntos es preciso referirlos a una superficie real o arbitraria.

TOPOGRAFÍA: "Etimológicamente la palabra topografía procede del griego "topo" = lugar, y "grafos" = dibujo. Es la ciencia que con el auxilio de las matemáticas nos ayuda a representar gráficamente (mediante un dibujo), un terreno o lugar determinado, con todos sus accidentes y particularidades naturales o artificiales de su superficie." (9)

En las proyecciones topográficas se distinguen en dos partes: PLANIMETRIA Y ALTIMETRIA. (9)

6. Escribe una breve historia del teodolito.

"El primer teodolito fue construido en 1787 por el óptico y mecánico Ramsden. Los antiguos instrumentos, eran demasiado pesados y la lectura de sus limbos (círculos graduados para medir ángulos en grados, minutos y segundos) muy complicada, larga, y fatigosa. Eran construidos en bronce, acero, u otros metales.

El ingeniero suizo Enrique Wild, en 1920, logró construir en los talleres ópticos de la casa Carl Zeiss (Alemania), círculos graduados sobre cristal para así lograr menor peso, tamaño, y mayor precisión, logrando tomar las lecturas con más facilidad." (8)

7. ¿Qué es la Taquimetría?



Tambien se podría definir como "la parte de la topografía que se ocupa de los procedimientos existentes para confeccionar o levantar un plano por medio de diversos instrumentos, denominadas en general teodolitos, taquímetros, distanciómetros. Todos ellos se basan en la medición de distancias, alturas y ángulos de los distintos puntos del terreno, en relación con el punto desde donde se observan, llamado "estación"." (9)

8. ¿Qué eventos históricos contribuyeron en el invento del teodolito?

"Entre los diferentes eventos que han dado origen o que han antecedido al teodolito, tenemos los siguientes :

*Remontándonos alrededor del año 3000 a. de C. los babilonios y egipcios utilizaban ya cuerdas y cadenas para la medición de distancias.

*Hasta el 560 a. de C. no se tienen referencias de nueva instrumentación hasta que Anaximando introdujo el "Gnomon".

*La "dioptra" o plano horizontal para la medición de ángulos y nivelación tenía su principio en un tubo en U con agua, el cual servía para horizontalizar la plataforma.

*El "corobates" o primer aproximación de un nivel, era una regla horizontal con patas en las cuatro esquinas, en la parte superior de la regla había un surco donde se vertía agua para usarla como nivel. Por otro lado Herón mencionaba la forma de obtener un medidor de distancias por medio de las revoluciones de una rueda.

*Ptolomeo, hacia el año 150 a. de C. descubrió el cuadrante aplicándolo a observaciones astronómicas. Se puede considerar como antecesor del teodolito a el astrolabio de Hiparco.

*Viturvio hace referencia a los carros medidores de distancias por medio de contadores de vueltas, aunque las medidas de precisión se seguían a pasos mediante contadores de pasos. Viturbio también fue el constructor de la primera escuadra aplicando el fundamento del triángulo rectángulo de Pitágoras.

*Los árabes apoyándose en los conocimientos de los griegos y romanos, usaban astrolabios divididos en 5 minutos de arco. {(10)}


BIBLIOGRAFIA:

CITAS BIBLIOGRAFICAS:

(1)http://www.nssl.noaa.gov/projects/pacs/salljex/archive/manuals/manual-teodolitos-v1.2.html#_Toc20469701

(2)www.ambiente-ecologico.com/ediciones/diccionarioEcologico/diccionarioEcologico.php3

(3)http://html.rincondelvago.com/teodolito.html

(4)http://clave.librosvivos.net/

(5)http://mnct.mcyt.es/fichas/emblema/ficha-5.htm

(6)http://www.nssl.noaa.gov/projects/pacs/salljex/archive/manuals/manual-teodolitos-v1.2.html#_Toc20469702

(7)http://www.galeon.com/jcminstrumental/teodolito.htm

(8)http://www.cielosur.com/topografia.htm

(9)http://www.proteccioncivil.org/vademecum/vdm014.htm#1403

(10)http://mariogs150.blogspot.com/

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:


1.22 de setiembre de 2002Por José M. Gálvez: http://www.nssl.noaa.gov/projects/pacs/salljex/archive/manuals/manual-teodolitos-v1.2.html#_Toc20469701

2.Ing. Antonio Nicolás Gillari Director General Multimedios Ambiente Ecológico: www.ambiente-ecologico.com/ediciones/diccionarioEcologico/diccionarioEcologico.php3

3.bibliografía empleada para esta sección "Aparatos Topográficos" de Francisco Valdés Domenech: http://www.galeon.com/jcminstrumental/teodolito.htm

4.Autor: Cristina Balcedo: http://www.cielosur.com/topografia.htm


OTRAS PÁGINAS

http://html.rincondelvago.com/teodolito.html

http://html.rincondelvago.com/investigacion-topografica.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Geodesia

http://biblioweb.dgsca.unam.mx/libros/paleonto/html/sec_9.html

http://www.monografias.com/trabajos14/topograf/topograf.shtml

http://www.peruecologico.com.pe/glosario_t.htm

http://www.todoarquitectura.com/v2/foros/Topic.asp?Topic_ID=6106&FORUM_ID=27&CAT_ID=5&Forum_Title=Consultas+%
2F+Ayuda&Topic_Title=Que+es+un+teodolito%3F

http://www.geocities.com/topografiaycarreteras/capitulo2.html

http://www.gva.es/icv/glosario.htm#T

http://www.dei.inf.uc3m.es/arce/glosario/glosararce_t.htm