Estación total

Estación total 

Se le denomina a un instrumento electro-óptico utilizado en topografía, cuyo funcionamiento se apoya en la tecnología electrónica. Consiste en la incorporación de un distanciómetro y un microprocesador a un teodolito electrónico.

Funcionamiento

Vista como un teodolito, una estación total se compone de las mismas partes y funciones. El estacionamiento y verticalización son idénticos, aunque para la estación total se cuenta con niveles electrónicos que facilitan la tarea. Los tres ejes y sus errores asociados también están presentes: el de verticalidad, que con la doble compensación ve reducida su influencia sobre las lecturas horizontales, y los de colimación e inclinación del eje secundario, con el mismo comportamiento que en un teodolito clásico, salvo que el primero puede ser corregido por software, mientras que en el segundo la corrección debe realizarse por métodos mecánicos.

El instrumento realiza la medición de ángulos a partir de marcas realizadas en discos transparentes. Las lecturas de distancia se realizan mediante una onda electromagnética portadora con distintas frecuencias que rebota en un prisma ubicado en el punto a medir y regresa, tomando el instrumento el desfase entre las ondas. Algunas estaciones totales presentan la capacidad de medir "a sólido", lo que significa que no es necesario un prisma reflectante.

Este instrumento permite la obtención de coordenadas de puntos respecto a un sistema local o arbitrario, como también a sistemas definidos y materializados. Para la obtención de estas coordenadas el instrumento realiza una serie de lecturas y cálculos sobre ellas y demás datos suministrados por el operador.
Las lecturas que se obtienen con este instrumento son las de ángulos verticales, horizontales y distancias. Otra particularidad de este instrumento es la posibilidad de incorporarle datos como coordenadas de puntos, códigos, correcciones de presión y temperatura, etc. La precisión de las medidas es del orden de la diezmilésima de gonio en ángulos y de milímetros en distancias, pudiendo realizar medidas en puntos situados entre 2 y 5 kilómetros según el aparato y la cantidad de prismas usada.

Serie GTS 230 

Partes y función

Medida de ángulos (transito y teodolito)

Método de repetición

Para poder aplicar este método se necesita un teodolito repetidor, es decir, un instrumento que permite repetir la medida del ángulo horizontal acumulando lecturas sucesivas sobre dicho limbo. El valor acumulado se divide por el número de repeticiones. Estos instrumentos, que se usan para este sistema de medición, tiene un eje vertical de rotación que permite girar el instrumento arrastrando el limbo horizontal, lo que se denomina movimiento general, y un eje vertical de la alidada o anteojo que permite girar el instrumento manteniendo fijo el limbo horizontal, con lo que se produce un movimiento relativo del anteojo respecto del limbo. Ambos sistemas de rotación están dotados de sendos tornillos de presión y de coincidencia o tangencia.


A continuación se presenta un detalle de operatoria para un ángulo medido por repetición.

1. Se empezará por instalar perfectamente el instrumento sobre la estación la que llamaremos E, y una vez puesto en condiciones de medir, se procederá de la siguiente manera:
2. Se busca el ángulo horizontal 0º soltando el tornillo de precisión de giro sobre el eje de la aliada; se aprieta el tornillo de precisión sobre el eje da la aliada y se cala exactamente el ángulo 0º con el tornillo de tangencia de la alidada.
3. Se suelta el tornillo de precisión del movimiento general de rotación y se apunta el anteojo aproximadamente sobre el punto origen, que llamaremos A y está a la izquierda. Se bloquea el movimiento general y con su tornillo de tangencia se apunta exactamente sobre A.
4. Se suelta el movimiento sobre el eje de la alidada y se apunta el anteojo otro punto que llamaremos B, el que se encuentra a la derecha de A sí giramos en sentido horario, se aprieta el tornillo de presión y se lleva la visual, con el tornillo de tangencia de la aliada, exactamente sobre B.
5. Se anota la lectura del ángulo horizontal que se observe.
6. Se suelta el movimiento general y, rotando el instrumento siempre en sentido horario, se vuelve a apuntar hacia A por segunda vez, se aprieta el tornillo de presión y se apunta exactamente sobre el punto A mediante el tornillo de tangencia del movimiento general.
7. Se suelta el tornillo de presión de alidada y se apunta el anteojo hacia B, se aprieta el tornillo de presión y se apunta exactamente con el tornillo de tangencia de la alidada. Con esto se completa la segunda repetición.
8. Se repiten las operaciones 5 y 6, cuantas veces sea necesario hasta completar el número de repeticiones para finalmente, anotar el ángulo horizontal que se observa.
9. Se transita el instrumento y se repiten las operaciones 1 a 7. En este caso se está midiendo un ángulo suplementario respecto de 400º, por lo que se cala con 0º hacia B y se mide el ángulo BEA ahora exterior, luego se gira sobre la alidada cuando se va de B hacia A y se gira sobre el movimiento general cuando se va de A hacia B. En ambos casos los giros se realizan en el sentido de los punteros del reloj.

Registro de Repetición.

Angulo Medido		Primera Nonio A	Posición Nonio B	Segunda A	Posición B			Observ. Cálculo
NON (153,15)	M N	0. 00 765. 77	200. 005 985. 76	0. 00 1234. 24	200. 005 1234. 235	N M	NOM
Dif. Promedio		765.77 765	765. 755 7625	1234. 24 1234	1234. 23 2350			153. 1525 246. 8470
Prov. Correc.		153 0	1525 0002	246 0	8470 0003			399. 9995 0. 0005
Correc.		153	1527	246	8473			400. 0000

DESARROLLO

La práctica realizada el día Jueves 15-Octubre-98, comenzó a las 11:30 hrs., a cargo del profesor Marco Cid, la temperatura de ese día, al comenzar la faena, era de 19º aproximadamente y que fue ascendiendo al transcurrir el desarrollo de la misma.

Los instrumentos entregados por el gabinete fueron: huincha de tela, una mira y un taquímetro (Nikon NE - 20S -20 SC), más dos estacas llevadas por el grupo.

Primero se estacionó el instrumento en una estaca origen O, para alinear la estaca B, que debía ir marcada adelante y atrás en dicha alineación, la que se ubicaba a 110º26'36” de un poste de luz denominado A, a 24.37 cm. de O.

La práctica consistió en amplificar en el limbo el ángulo dado a medir: 110º26'36”, aplicándolo tantas veces como se deseaba, (para este caso tres veces). Para esto se orientó primero el instrumento, de manera que la lectura 0º correspondió a A; enseguida, girando el instrumento con el eje de la alidada, se apuntó a B, con lo cual se tuvo una primera aproximación del ángulo: 110º26', el que se materializó en la estaca denominada B . Terminado ésto, se soltó el movimiento general y se llevó el anteojo a apuntar nuevamente a A, tenemos entonces al instrumento orientado de manera que a A corresponde una lectura aproximadamente igual a . Luego, se giró en torno del eje de la alidada y se llevó la puntería a B; la lectura correspondiente es ahora aproximadamente 2. Como nuevamente giramos en torno del eje general hasta apuntar a A y repetimos las mismas operaciones, la siguiente lectura correspondiente a B es de 3.

Como paso siguiente, verificamos la ecuación, aprendida en la clase de teoría:

 = n  - 400º p

Luego, obtuvimos un ángulo: 110º25'56.67”, que comparamos con el ángulo dado para el desarrollo de la práctica: 110º26'36”, teniendo así un = 39.33”.

Para ver cuánto estabamos desfasados, en mm., de la posición ideal dada en un principio, realizamos la siguiente ecuación:

d = D * tg 

Cuyo resultado fue de 46 mm., y que es la distancia en que se debe desplazar el clavo que va sobre la estaca B, y que será la posición definitiva y correcta del ángulo.

RESULTADOS

Instrumento

Taquimetro

Visibilidad

Buena

Aproximación

00º00'01”

Viento

Debil

Fecha

15/10/98

Operador

Todos

Angulo Medido

Est. O

Angulo Interno

Angulo Externo

Est. O

Angulo Medido

& =110º26'

Punto

D

T

D

T

Punto

&' =249º34'00”

Nº Repetición

A

0º

180º

0º

180º

B

n=3

B

331º17'40”

151º18'00”

28º42'00”

208º40'20”

A

Diferencia

Diferencia

Angulo

Angulo

Promedio

Promedio

Corrección

Corrección

Angulo Corregido

Angulo Corregido

 =  dado -  resultado = 39.33”

d = D * tg 

d = 24.37 * tg (39.33”)

d = 0.0046 (m)

Errores  

• Error de eje de puntería c 

• Error de eje de inclinación a 

• Inclinación de eje vertical

• Error de indice vertical "i"

Medición de la distancia 

1.- Asegúrese de que su equipo este correctamente calibrado

2.- Verifique que la constante de prisma que esta utilizando corresponda con la programada en su equipo (comúnmente será -30)

3.- Realice mediciones de presión y temperatura del lugar donde se lleva a cabo la medición, e introducir estos datos en la estación total para calcular las partes por millón o PPM. Por cada unidad de PPM que este desviado dicho valor obtendrá un error de 1mm por cada kilómetro, por ejemplo si el valor correcto fuera +75 y tuviera programado PPM = 0 tendría un error de 75mm por kilómetro, cabe mencionar que dicho error es proporcional a la longitud de la distancia medida, si por ejemplo solo midiera 500mts el error sería de 38.5mm. Así para distancias muy cortas el error es despreciable.

4.- Confirme que el bastón del prisma se encuentre perfectamente vertical con la ayuda de la gota circular, también se puede auxiliar de un bípode para mantener fijo el bastón durante la medición. Verifique la calibración de la gota del bastón de vez en cuando en su taller de servicio.

5.- Asegúrese de no confundir la distancia Horizontal (H) con la distancia inclinada (S  slope)

6.- Verifique que la corrección por curvatura de la tierra no este activado en los casos que no se requiere.

En caso de tener dudas del buen funcionamiento del equipo y se disponga de otro, compare la medición de ambos instrumentos; si utiliza cinta para verificar las distancias, procure realizar las pruebas en un lugar plano y distancias cortas (30mts).

Si requiere llevar a servicio el equipo proporcione la sig. información

- qué distancias midió

- qué error obtuvo

- qué PPM estaba utilizando, cual era la constante de prisma

- qué utilizó como referencia para detectar el error (contra que comparó).

Levantamiento con estación total y satélite 

ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Topografia%20II/ESTACI%C3%93N%20TOTAL.pdf

Trazo de poligonales