O teodolito é um equipamento destinado à medição de ângulos, horizontais ou verticais, objetivando a determinação dos ângulos internos ou externos de uma poligonal, bem como a posição de determinados detalhes necessários ao levantamento (Veiga. Et. Al, 2007).
Classificação dos teodolitos
Atualmente existem diversas marcas e modelos de teodolitos, os quais podem ser classificados.
Pela finalidade:
- Topográficos;
- Geodésicos e;
- Astronômicos.
Quanto à forma:
- Ópticos-mecânicos e;
- Eletrônicos.
Quanto a precisão:
A NBR 13.133 classifica os teodolitos segundo o desvio padrão de uma direção observada em duas posições da luneta, conforme mostrado na tabela abaixo.
Para saber a precisão de um teodolito você precisa consultar o manual do mesmo, sendo que na figura abaixo você pode ver um print tirado do manual de um teodolito Leica, que mostra a precisão do mesmo.
Elementos que constituem os teodolitos
Como elementos principais que constituem a estrutura física de um teodolito, seja ele mecânico ou automático, óptico ou digital, podemos citar:
- Sistema de eixos;
- Círculos graduados ou limbos;
- Luneta de visada e;
- Níveis.
Sistema de eixos de um teodolito
Na figura abaixo você pode ver o sistema de eixos dos teodolitos.
O eixo móvel é fixado pelos parafusos de pressão. O limbo horizontal permite o travamento em qualquer posição, realizando leitura de graus, como também de minutos e segundos.
Um erro que pode acontecer é de com o tempo, por causa de impacto mecânicos, acontecer um desalinhamento dos eixos, o que provoca erros durante o processo de obtenção de dados.
Círculos graduados de um teodolito
Quanto aos círculos graduados para leituras angulares os mesmos podem ter escalas demarcadas de diversas maneiras, como por exemplo:
- Tinta sobre plástico;
Ranhuras sobre metal;
Traços gravados sobre cristal.
Luneta de visada de um teodolito
Dependendo da aplicação do instrumento a capacidade de ampliação pode chegar a até 80 vezes (teodolito astronômico WILD T4).
Na Topografia normalmente utilizam-se lunetas com poder de ampliação de 30 vezes.
Níveis
Os níveis de bolha podem ser esféricos (com menor precisão), tubulares, ou digitais, nos equipamentos mais recentes.
Conceitos de operação
Ambos os eixos de um teodolito estão equipados com círculos graduados que podem ser lidos através de lentes de aumento. O círculo vertical que se move sobre o eixo horizontal deve estar a 90° quando o eixo horizontal é visto.
História e evolução dos teodolitos
Diversos outros materiais que possibilitavam a mensura dos ângulos foram inventados antes do teodolito.
A civilização egípcia, por exemplo, utilizava a groma que era uma versão original do teodolito, útil na construção das pirâmides.
Veja um esquema mostrando uma groma.
E na próxima imagem uma foto real de uma groma.
A civilização romana desenvolveu a dioptra com a mesma finalidade, sendo descrito nos textos antigos como um sinônimo do teodolito.
Em 1571, Leonard Digges construiu o que seria um teodolito primitivo, o qual chamou de “theodolitus”. era um instrumento com um círculo dividido e um quadrado com uma bússola no centro sem o telescópio.
Teodolito mecânico
Em 1773, Jesse Ramsden inventou um motor de divisão mecânico viabilizando a ampliação da oferta do dispositivo por ter uma melhor precisão à época, do qual proporcionou a Inglaterra a vanguarda na produção deste instrumento.
Porém, a construção do primeiro teodolito foi feita por Jonathan Sisson com quatro parafusos niveladores, apesar de sua invenção ser atribuída a Ignácio Porro, inventor de instrumentos óticos, em 1835.
Em 1838, o engenheiro inglês William John Macquorn Rankine desenvolveu a integração de todos os dispositivos do teodolito, melhorando significativamente no trabalho nas edificações.
Este instrumento foi muito importante para as expedições cartográficas e nas demarcações territoriais como do Planalto Central do Brasil, em 1892, e pela Comissão de Limites entre Brasil e Bolívia.
Desde então, o teodolito não teve alterações significativas até 1950, quando adicionou-se os processos de automatização e a adotação das medidas eletrônicas.
Além disso, a evolução tecnológica possibilitou o desenvolvimento de novos instrumentos baseados no teodolito, como a estação total.
O que é uma Estação Total?
A Estação Total originou-se da união de um teodolito com um medidor eletrônico de distâncias.
As Estações Totais utilizam um sistema de prismas e lasers para a obtenção de durante a realização dos trabalhos.
Todas as informações coletadas são armazenadas na memória interna da estação total, sendo que os dados posteriormente são transferidos para o computador e manipulados em softwares do tipo CAD (Desenho auxiliado por computador).
As Estações Totais são classificadas em:
- Medição somente com prisma;
- Medição sem prisma – reflectorless;
- Servo-motor;
- Autolocke;
- Robótica.
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