teodolite

teodolite Strumento per la misurazione di angoli azimutali, cioè contenuti in un piano orizzontale, e zenitali, cioè contenuti in un piano verticale, usato nella triangolazione geodetica per il rilevamento di punti trigonometrici, nella livellazione trigonometrica, nel rilevamento e tracciamento di poligonali ecc.

fig.

Apparso nel 16° sec., il t. fu perfezionato e si diffuse dopo l’invenzione del cannocchiale astronomico: già nel 18° sec. furono realizzati strumenti capaci di fornire misure approssimate a 2″. Le parti principali di un tipo tradizionale di t. (v. fig.) sono: a) un cannocchiale a, di lunghezza costante, munito di un reticolo costituito da un filo verticale e uno orizzontale che si incontrano nel suo centro; quasi tutti i reticoli hanno anche i tratti distanziometrici, cioè due tratti su ciascun filo equidistanti dal punto centrale, usati per la misura delle distanze; la retta che congiunge il centro del reticolo con il punto nodale posteriore dell’obiettivo costituisce l’asse di collimazione o linea di mira z; il cannocchiale è girevole attorno a un asse, x, detto asse secondario; se l’asse di collimazione è normale all’asse di rotazione, nel suo movimento attorno a esso descrive un piano che risulta verticale se l’asse secondario è orizzontale; b) un’alidada b, costituita da due bracci che terminano ciascuno con un supporto che sostiene l’asse secondario; uno almeno dei due supporti è munito di viti di rettifica che permettono di alzarlo o abbassarlo, e quindi di variare la posizione dell’asse secondario. L’alidada è girevole attorno a un asse, detto asse principale y, materializzato da un perno cilindrico, imperniato in un basamento c munito di tre viti d, o eccentrici calanti, disposte ai vertici di un triangolo equilatero; il basamento ha la funzione di disporre verticale l’asse principale e di fissare lo strumento a un treppiede o a una piastra metallica per l’appoggio su un pilastrino; alla sua parte inferiore può essere appeso un filo a piombo, che individua la proiezione sul terreno dell’asse principale, proiezione che costituisce il vertice degli angoli azimutali; c) due cerchi graduati, uno azimutale g e uno zenitale h. Il cerchio azimutale è fissato al basamento, indipendente dall’alidada, e può essere ruotato a frizione; esso deve essere perpendicolare all’asse principale, il che è sempre realizzato costruttivamente con sufficiente precisione, e avere il centro su di esso, il che non può essere realizzato con l’approssimazione dovuta: l’errore derivante da tale imperfezione (errore di eccentricità dell’alidada) viene opportunamente eliminato mediante il sistema ottico di lettura degli angoli m. Il cerchio verticale è di solito fissato all’asse secondario e ruota solidalmente con il cannocchiale: anch’esso viene letto mediante un sistema ottico contenuto in n e il micrometro ottico o; d) una livella q fissata all’alidada, che ha la funzione di rendere verticale l’asse principale. Le condizioni di esattezza per le misure angolari debbono essere realizzate quanto più precisamente: l’asse principale deve essere verticale; l’asse secondario deve essere ortogonale all’asse principale; l’asse di collimazione deve essere ortogonale all’asse secondario; i tre assi devono incontrarsi in un punto, detto centro dello strumento.

I t. elettronici consentono di eliminare gli errori conseguenti alle letture ottiche effettuate mediante microscopio; in questi t. i cerchi sono suddivisi in settori alternativamente trasparenti e opachi che realizzano un codice binario: i cerchi sono interposti nei percorsi ottici fra sorgenti luminose e fotorivelatori; l’elaborazione dei segnali di questi ultimi fornisce il valore degli angoli in forma digitale. In alcuni tipi di t. viene anche realizzato il puntamento automatico del cannocchiale.

T. di tipo particolare vengono usati per determinare traiettorie di proietti (t. balistici) e per misurazioni meteorologiche. Estensivamente si chiamano t. magnetici i magnetometri ad ago, di grande precisione, per la misurazione della componente orizzontale del campo magnetico terrestre e della declinazione magnetica (➔ magnetometro).

I t. integrati, sono dotati di un distanziometro a onde che può essere rimosso in qualsiasi momento. L’asse di misura delle distanze non coincide però in questi strumenti con quello di collimazione, ed è quindi necessario tener conto di ciò quando si procede alla determinazione congiunta di misure angolari e di distanza.