CAMPO TÉCNICO

La presente invención se ubica dentro del campo técnico de los instrumentos de medida, específicamente de los relacionados o aplicados a topografía para poder realizar el levantamiento o localización de un punto en un terreno, el cual es inaccesible para la estación total.

Así las cosas, la presente invención es un dispositivo o aparato asistente de la estación total en topografía, el cual es usado para la medición en donde se hace presente un obstáculo y dicho aparato consta básicamente de una base de fijación que permite sujetar el aparato de manera firme a un trípode, una base nivelante que permite la nivelación del aparato, y un cuerpo principal constituido, en esencia, por un sistema de medición angular, tanto horizontal como vertical, y por un sistema de nivelación, en donde dicho cuerpo además comprende un espejo que refleja un rayo láser y una plomada que permite determinar un punto del terreno donde se lleva a cabo la medición. Por lo tanto, el dispositivo o aparato de la presente invención es un tránsito o teodolito al que se le ha puesto un espejo en el lugar en donde antes estaba la lente, es decir: en el centro óptico del aparato; y el lente se ha corrido hacia la parte posterior del espejo, pero siempre conservando su alineación con la visual.

ESTADO DE LA TÉCNICA

En el campo de la topografía, siempre existe una necesidad constante de realizar mediciones de puntos específicos a lo largo de un terreno, donde dicho terreno no siempre es uniforme, sino que, por el contrario, tiene una superficie totalmente dispareja y, además, puede presentar en varios casos una pluralidad de obstáculos que afectan la medición que se va a realizar.

Para realizar estas mediciones se emplea una estación total, la cual es un aparato óptico que permite materializar un punto determinado del terreno sobre el cual ella se encuentra. Así, con un lente que tiene incorporado, la estación total puede definir también puntos del terreno y hallar sus coordenadas. Sin embargo, esta labor de definir puntos sobre el terreno se hace muy difícil, e incluso imposible, cuando no se puede mirar a éstos por medio de su lente, debido a un obstáculo que interrumpe su visual, tal como se ilustra en la Figura 1 adjunta. Estos puntos inaccesibles se denominan usualmente en el campo técnico como puntos problema, ya que no se pueden mirar a ellos desde la estación total. Por lo tanto, en el estado del arte existe un problema a resolver relacionado con la opción de hallar las coordenadas de estos puntos (o de materializarlas, en el caso de localización) denominados“problema” ya que está presente el mencionado obstáculo.

Así las cosas, en el estado del arte existe una pluralidad de divulgaciones relacionadas con dispositivos que permiten hacer la medición de puntos en terrenos, dentro de las que se encuentra el documento RU 2616348 relacionado con la medición de desplazamientos angulares, ya que se refiere con un método para ajustar un giroscopio láser resonador que comprende ajustar la dimensión de las oscilaciones naturales excitadas del resonador de anillo y secuencialmente llevar a cabo la alineación de cada uno de los espejos de un resonador de anillo, en donde el método se lleva a cabo en un instrumento de ingeniería para medición de puntos en terreno con giroscopio.

De otra parte, se encuentra el documento CN 106595703 que divulga un método de ajuste de error de colimación de teodolito, el cual comprende los pasos de ajustar el centrado auto-colimación de un espejo principal; ajustar el centrado auto-colimación de lentes de un CCD; e instalar un sub-ensamble de espejo, eliminando la coma y el astigmatismo entre el ensamble de espejo principal y el sub-ensamble de espejo.

Así mismo, se tiene el documento US 20070024824 que enseña un método para visualizar una imagen con un sistema de visualización que incluye datos de la imagen, donde el método incluye generar un primer sub-marco y un segundo sub-marco que corresponden a los datos de la imagen, y proyectar el primer sub-marco sobre una superficie objetivo usando una primera fuente proyectora de luz. Así mismo, el método incluye proyectar el segundo sub-marco sobre la superficie objetivo usando una segunda fuente proyectora de luz, y posteriormente se realiza la medición de las distancias a objetos por las imágenes. Sin embargo, es importante tener en consideración el hecho que el método descrito en este documento no tiene uso en topografía

Adicionalmente, se encuentra el documento GB968640 que divulga instrumentos de visión que comprenden una caja abierta en la parte superior con una tapa desmontable e incluye un espejo que se monta de forma ajustable sustancialmente horizontal en la capa con un nivel sobre su montaje, lo que permite que el espejo pueda ser ajustado con una posición horizontal verdadera, donde la tapa cuenta con un objetivo marcado sobre la misma y sobre su lado inferior el objetivo tiene una forma idéntica a la del espejo. Sin embargo, este documento parece referirse a un instrumento para determinar un punto sobre la vertical que pasa por otro punto dado.

Finalmente, el documento GB1387172 enseña un instrumento de medición que comprende un haz de luz, una fuente de luz que dirige un rayo láser a lo largo del haz de luz, y por lo menos un deflector de luz para dirigir el rayo láser sobre un poste de medición.

De acuerdo con la información anterior, es evidente para un experto en la materia que en el estado del arte existe una necesidad por diseñar e implementar un dispositivo que permita realizar un proceso de medición de puntos sobre un terreno, específicamente para aplicaciones de topografía, en donde la medición se pueda realizar de forma adecuada y sin importar si en el terreno se encuentren obstáculos, preferiblemente donde la medición se pueda realizar por medio de los reflejos que se pueden presentar y con el uso de una estación total, como las que se encuentran comercialmente disponibles, donde además se requiere que el aparato o dispositivo sea de fácil uso y mantenimiento y no requiera de elementos adicionales sobre el terreno, diferentes a la estación total para tener la medición adecuada.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un dispositivo o aparato asistente de estación total para la medición con obstáculos, aplicado a topografía, en donde dicho dispositivo o aparato está compuesto de una base de fijación que permite sujetar el dispositivo de manera firme a un trípode como ocurre en los tránsitos o teodolitos; una base nivelante con la cual se nivela el aparato y que corresponde al mismo componente de los tránsitos o teodolitos; y un cuerpo del aparato o cuerpo principal, el cual está constituido por los sistemas de medición angular los cuales pueden ser sistemas compuestos por piñones o discos de medición, tanto horizontal como vertical, y por una sistema de nivelación, nuevamente, tal y como ocurre en los tránsitos o teodolitos. El dispositivo tiene un punto principal el cual se define como la intersección de los ejes de rotación horizontal y vertical; conservar este punto sin alteraciones es primordial para poder garantizar una medición correcta y acertada. Así las cosas, el cuerpo principal del dispositivo de la presente invención también cuenta con un espejo que refleja el rayo láser, y se complementa con una plomada, que permite determinar el punto P del terreno. Con lo anterior, se puede concluir que el aparato de la presente invención corresponde a un tránsito o teodolito al que se le ha corrido hacia atrás el lente sobre su visual o normal al espejo en el punto de reflexión del espejo, y en el lugar en donde antes estaba la lente se ha montado un espejo.

De este modo, el dispositivo o aparato de la presente invención se arma en un punto P del terreno, desde el cual se puede visualizar tanto la estación total E, como el punto A no visible desde E, tal como se ilustra en la Figura 1 adjunta, y de este modo, por medio del uso del espejo que se encuentra en la parte superior del cuerpo principal se puede reflejar el rayo y realizar la medición con la estación total en E y el aparato de la invención en P, de forma adecuada y precisa, resolviendo de manera contundente y rigurosa el problema existente en el estado del arte, tal como se mencionó previamente.

De este modo, la presente invención permite obtener una ventaja sobre los métodos existentes en el estado del arte, toda vez que es un dispositivo que, por ejemplo, permite la localización de un punto en el terreno sin necesidad de utilizar cinta, como en las estacas de chaflán. Además, se puede hacer una poligonal abierta o cerrada con una sola armada de la estación total, es decir, sin necesidad de armar la estación total en cada vértice de esa poligonal, al tiempo que estas poligonales serían de una alta precisión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La presente invención se entiende de forma más clara a partir de las siguientes figuras donde se muestran los componentes asociados al presente dispositivo, así como los elementos novedosos con respecto al estado del arte, en donde, las figuras no pretenden limitar el alcance de la invención, el cual está dado únicamente por las reivindicaciones adjuntas, en donde:

FIG. 1 corresponde a un gráfico de esquema que muestra la ubicación, en el punto P, del aparato de la presente invención para ser usado en conjunto con una estación total, en el punto E, y así permitir la determinación de un punto específico A que está siendo bloqueado por un obstáculo O. FIG. 2 corresponde a una vista en perspectiva del aparato de la presente invención, donde el lente y su respectivo soporte se encuentran desacoplados de todo el cuerpo principal del dispositivo.

FIG. 3 corresponde a una vista en perspectiva del aparato de la presente invención, donde todos los elementos se encuentran acoplados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Como se muestra en la Figura 1 , el dispositivo de la presente invención corresponde a un aparato P auxiliar o asistente para la medición de puntos en un terreno específico, aplicado a topografía, en donde el dispositivo se complementa con la estación total E, con el fin de medir las coordenadas de un punto A (o de materializar unas coordenadas dadas, en el caso de localización) que se encuentra tapado o que no tiene línea de visión directa gracias a la existencia de un obstáculo O. Preferiblemente, el dispositivo de la invención es denominado un pazómetro, tal como puede ser claro para el experto en la materia.

Así las cosas, una vez armada la estación total E y el aparato P de la presente invención, tal como se ilustra en la figura 1 , y con el lente de la estación total dirigido hacia el pazómetro, se dirige a su vez la lente del pazómetro a la estación total y se halla la distancia EP; a partir de EP se miden los ángulos horizontal y vertical de la line PA girando la lente del pazómetro; luego devolvemos la lente del pazómetro nuevamente a la estación total y habiéndolo fijado sobre la línea EP nuevamente, se coloca el espejo en su lugar y se enciende el puntero láser de la estación total E generando así un rayo incidente y otro reflejado en dicho espejo (34).

Luego, el puntero láser permite que este rayo sea visible físicamente, lo cual posibilita al operario del aparato de la invención P dirigir, con la ayuda del operario del prisma, el rayo reflejado, al prisma colocado en el punto a determinar A. así, la manera de dirigir el rayo reflejado al punto central del prisma es rotando el espejo (34). El espejo (34) tiene dos rotaciones posibles: rotación sobre el eje horizontal que genera ángulos verticales, y la rotación sobre el eje vertical que genera ángulos horizontales, al igual que cuando se gira el lente en los tránsitos y teodolitos. De esta forma, y al igual que en los tránsitos y teodolitos comercialmente disponibles, el aparato de la invención P permite unos movimientos muy finos del espejo (34) en su rotación, además de permitir también la lectura de los ángulos horizontal y verticales correspondientes.

Finalmente, ya orientado el espejo (34) de tal manera que refleje el rayo al prisma, se apaga el puntero láser y se enciende el rayo láser, encontrando así, la distancia compuesta EPA = EP + PA, en donde EPA corresponde a la distancia definida desde la estación total E al aparato P y luego al punto problema A. Así mismo, EP corresponde a la distancia desde la estación total E al aparato P, y PA corresponde a la distancia del aparato P al punto problema A.

De acuerdo con lo anterior, la presente invención está dirigida a un dispositivo o aparato asistente de estación total para medición con obstáculos en topografía, tal como un pazómetro, en donde dicho dispositivo o aparato está caracterizado porque comprende los siguientes componentes o partes:

• una base de fijación (1 ) que se ubica en la parte inferior del dispositivo;

• una base nivelante (2) que se ubica en la parte superior de la base de fijación

(1 ) y que se une a la misma por medio de una serie de tornillos de nivelación

(21 ) que se pueden graduar o no de acuerdo con los requerimientos y las necesidades del usuario final; y

• un cuerpo principal (3) que se ubica encima de la base nivelante (2) y el cual está compuesto por:

o un sistema de medición angular horizontal y vertical,

o un lente de teodolito (36) soportado por un soporte de lente (361 ) ubicado en el cuerpo principal (3)

o un soporte de superficie reflectante o espejo (34)

o una superficie reflectante o espejo (34) ubicado en el centro óptico del dispositivo.

Así las cosas, en una modalidad preferida de la invención, el lente de teodolito (36), que forma parte del cuerpo principal (3), cuando se encuentra en su posición retrotraída conserva la perpendicularidad con la superficie reflectante o espejo (34), en el punto principal del dispositivo.

De otra parte, la superficie reflectante o espejo (34) de la presente invención, apunta a la bisectriz del ángulo formado por las distancias EP y PA, cuando se encuentra en uso. Del mismo modo, el soporte de la superficie reflectante o espejo (34) comprende una burbuja de nivelación en la parte superior de dicho soporte.

En una modalidad de la presente invención, la base de fijación (1 ) y la base nivelante (2) del dispositivo o aparato acá definido, tienen cualquier forma geométrica, preferiblemente de triángulo.

Sumado a lo anterior, el cuerpo principal (3) de la presente invención además comprende una burbuja de nivelación (33) ubicada en la parte superior del disco de medición horizontal (31 ), donde dicha burbuja de nivelación (33) permite, como su nombre lo indica, nivelar el dispositivo de acuerdo con una superficie donde se ubique y teniendo en cuenta los requerimientos del usuario.

En una modalidad preferida, el cuerpo principal (3) además comprende una plomada de punto, la cual se ubica en la parte inferior del mencionado cuerpo (3), donde dicha plomada de punto permite estabilizar el dispositivo o ubicarlo en la posición adecuada.

Finalmente, de forma preferida, el soporte del espejo (34) del dispositivo de la presente invención, tiene una rotación sobre el eje horizontal para ángulos verticales, y una rotación sobre el eje vertical para ángulos horizontales, donde dichas rotaciones son diferentes.

La descripción hecha hasta ahora corresponde a una o varias modalidades de la presente invención y no es ni pretende ser de alguna manera limitante del alcance de la presente solicitud, de acuerdo a como se establece y define en el capítulo reivindicatorío adjunto.