El Distanciómetro

 

MEDIDA ELECTRÓNICA DE DISTANCIAS (MED)

La medida electrónica de distancias (MED o EDM) está basada en las propiedades de una onda electromagnética propagada  en el medio atmosférico, y en la medición de su fase.

El instrumento que realiza esta medición es el distanciómetro, que generalmente va acoplado o incorporado dentro de  la Estación Total ,junto al anteojo.

La MED no es una función exclusiva de las estaciones totales, si no que  los teodolitos electrónicos también la realizan.

TELURÓMETROS

Distanciómetro electrónico que determina distancias por procedimientos electromagnéticos o sistemas de microondas con frecuencias de 1010 Hz y longitudes de onda de 1 m a 1 cm.

Los electro distanciometros convencionales hacen una partición horizontal o vertical del ocular . Con la mitad Izquierda hacen la emisión del rayo de luz y con la mitad derecha la recepción .Este diseño es para trabajar con prismas convencionales pero no para tarjetas reflectoras . Cuando medimos con las tarjetas reflectoras la inclinación de la esta causa variaciones en el retorno de el haz de luz que imposibilitan obtener un resultado , u obtener resultados erróneos .

 

ORÍGENES:

~1950´s Aplicación de ondas RADAR para la medición de lados enlace

intercontinental Noruega-Escocia-Islandia.

Tiempo entre emisión recepción onda radar (SHORAN)

D = c ´ t » 1100 km e » 1/75000

~1948 Geodímetro para determinar más exactamente co (Suecia AGA) a partir

de D conocida.

Basados en la determinación del desfase onda emitida / reflejada.

Aplicación a geodesia, para medir D a partir de cconocida

Ondas luminosas (nocturno)

~1952 ´s Telurómetro Sudáfrica- Inglaterra

Microondas

Equipos caros, pesados, complicados, pero con grandes alcances

~60´s - 70´s Desarrollo continuados de la M.E.D. en geodesia y Topografía

(banda infraroja próxima). "DISTANCIOMETROS"- más ligeros, y

con mayor precisión (estadía invar, uso progresivo.

Manuales o semiautomáticos.

~80´s – 90´s Miniaturización de los I.M.E.D. y sofisticación.

Asociación con goniómetro. Automatización.

Estación total: teodolito electrónico + M.E.D.

Triangulación + Trilateración

TIPOS DE ONDA USADOS EN LA M.E.D.

REQUISITOS FUNDAMENTALES DE LA ONDA:

1. Que el fasímetros (determinación de f) funcione dentro de su rango óptimo.

    l ~ [10 m , 100 m, ] etc.

2. Alta transmitancia de la onda a través del aire.

    

 § Máxima respuesta (e. recibida / e. emitida): a menor l mayor penetración.

 § Mínima disipación mínima absorción de la onda por moléculas aire, mínima dispersión por reflexión en partícula aire, mínima refracción del haz, etc.

Por condiciones atmosféricas (H%, Tª,Pº)

    l ~

    ondas luminosas ~ 0.4 a 0.72 m              !

    ondas infrarrojas próximas ~ 0.9 m         !          Difícil de hallar f,n(1)

    microondas ~ 1 a 10 cm.                         !

Las l de (1) son demasiado largas Þ muy influenciables a las condiciones

atmosféricas (H%, Tª, P o).

SOLUCIÓN: Uso de una onda portadora muy corta, lp, similar a 2. modulada a una l adecuada al "fasímetro" (l de 1)

· MODULACIÓN:

· AMPLITUD (Modulación usual en distanciometros topográficos)

 

Ej: WILD DI4 Þ Fuente de onda portadora:

Diodo de arseniuro de galio

lp @ 0.885 m Infrarrojo

fp @ 3.389 ´ 1014 Hz

l1 @ 61.5384 m Medida fina

(l2 @ 4000m Medida "gruesa")

Fuente de onda moduladora.

Osciladores de cuarzo A.F.

(frecuencias ~ 0.1 a 10 MHz)

· FRECUENCIA (Modulación distanciómetros alta precisión)

Ej: Kern ME-3000

ALGUNOS TIPOS DE DISTANCIÓMETROS

ELDI 1-2-3 de Zeizz

DISTOMAT de Wild 

Modelo       Precision        Alcance
DI-1001    5 mm + 5 ppm    1300 m
DI-1600    3 mm + 2 ppm    7000 m
DI-2002    1 mm + 1 ppm    7000 m
 

PRECISIÓN DE UNA MEDIDA CON DISTANCIÓMETRO

(D = L + l / 2 n ) -------------------> (ec)D = ( cte + x * D )

· Ejemplos :

    ME 3000 ± (0.2 mm + 1 ´ 10-6 D)

    DI 4 ± (5 mm + 5 mm/km)

    DM-C3 ± (5 mm + 5 ppm)

A TENER EN CUENTA...

Para la medición de distancias se utilizarán distanciómetros electrónicos que utilicen radiación electromagnética, del tipo electro-óptico, de microondas, o infrarrojos.

Queda a discreción de la unidad organizativa interesada el empleo de cintas o alambres de invar para la medida de distancias, pero por razones de costo y tiempo no se recomienda su uso. En este sentido, su consideración queda restricta a levantamientos con propósitos de investigación, líneas de calibración para distanciómetros electrónicos, medida de distancias menores que 250 m y levantamientos anteriores a estas normas, asociados con la medida de bases geodésicas.

La selección del tipo de distanciómetro electrónico que se utilice deberá hacerse en consideración a su capacidad y características, y en función de las exactitudes requeridas por el orden del levantamiento.

Los distanciómetros que se empleen deberán tener una precisión comprendida dentro de 0.5 a 2.0 cm para la parte constante del error, más una parte variable comprendida dentro de 2 a 5 partes por millón de la distancia medida, expresadas en centímetros.

Todo distanciómetro que se use en el proyecto deberá estar previamente calibrado, por lo menos con respecto a una distancia conocida con la mayor exactitud y la calibración deberá hacerse por lo menos cada seis meses o cuando se sospeche que ha ocurrido algún cambio en el instrumento, siguiendo los procedimientos normales recomendados para esta clase de instrumentos.

La operación, cuidado y manejo de los distanciómetros electrónicos se deberá hacer siempre de acuerdo con lo especificado por el fabricante. Previo a las operaciones de medida, se deberán hacer las pruebas de funcionamiento recomendadas por el mismo, las que de no ser satisfactorias, causarán el retiro del instrumento del proyecto y su envío a quien corresponda para los efectos del caso.

El distanciómetro deberá montarse sobre la plataforma de observación, centrarse sobre el punto, nivelarse y sujetarlo a los procedimientos de verificación rutinarios, dejándolo por el tiempo recomendado por el fabricante para que se adapte a las condiciones del medio, antes de iniciar las operaciones de medida.

Sólo en el caso de líneas muy inclinadas y para obtener una señal óptima se podrá desnivelar el instrumento, en cuyo caso, se deberá medir el desplazamiento horizontal del centro eléctrico y registrarlo.

Solamente para efectos de comprobación especificada de las medidas, se permitirá el desplazamiento longitudinal del instrumento en la dirección de la línea, en cantidades de 20 a 40 cm, para lo cual deberá medirse y registrarse dicho desplazamiento.

Toda medida que se haga en un punto deberá estar necesariamente vinculada a una medida en sentido contrario efectuada en el otro extremo de la línea, cuando se usen instrumentos de función intercambiable. Con instrumental electro-óptico, o infrarrojo, las distancias deberán ser medidas el número de veces que sea necesario para garantizar la exactitud requerida.

Asociadas con toda medida de distancia deberán hacerse determinaciones complementarias de las condiciones ambientales prevalecientes durante la medida; en cada extremo, al principio y final de la medida, a la sombra y al mismo nivel del instrumento, para lo cual se requiere medir la temperatura, presión atmosférica y humedad relativa con termómetros, barómetros y psicrómetros precisos y calibrados, todo con el propósito de aplicar las correcciones requeridas por factores meteorológicos.

Los instrumentos auxiliares a que hace referencia el párrafo anterior deberán calibrarse en laboratorio por lo menos cada seis meses.

Se deberá medir la altura del instrumento sobre el punto y registrarla, así como la del otro instrumento o reflectores en el otro extremo de la línea.

Para efectos de las reducciones correspondientes, se deberán hacer observaciones en cada extremo orientadas a la determinación de las elevaciones o diferencias de elevación, utilizando métodos de nivelación geométrica o de nivelación trigonométrica, de acuerdo con los lineamientos que para tales medidas se dan en otras partes de este documento.

De las medidas que se hagan se deberá llevar un registro completo y ordenado en formularios diseñados para ello en los que se hagan las anotaciones pertinentes, siguiendo los lineamientos que en cuanto a forma de anotación, correcciones y cuidado 

 

Bibliografía empleada: Dpto. de Ingeniería del Terreny - Cartografía y Geofísica -

Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática de Mexico - Medida de Distancias -

SOKKIA Corporation - Principales características de las Estaciones Serie 100 -

 

 

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