Estudo da aplicação de estações totais para a determinação de deslocamentos relativos em laboratório

Abstract

O posicionamento de precisão tem sido um desafio para atender as necessidades dos desenvolvimentos atuais, como é o caso das locações industriais que podem requerer precisões milimétricas ou melhores no posicionamento de equipamentos e também apresentam limitações relacionadas ao espaço onde os trabalhos são executados, dificultando a realização dos levantamentos. Os equipamentos tradicionalmente empregados são ditos de alta precisão (leituras angulares com precisão de um segundo ou melhor, e linear que podem ser superior a ± (1mm + 1ppm)). O posicionamento absoluto com estações totais estará limitado ás precisões nominais para a medição das direções e distâncias, assim buscou-se com este estudo de caso avaliar a qualidade da determinação relativa de deslocamentos (distâncias) de pontos em situações que simulem um ambiente industrial, onde existem limitações no posicionamento dos instrumentos durante a determinação das medições. Neste estudo, foi montada uma estrutura móvel sobre os trilhos de um interferômetro instalado no Laboratório de Instrumentação Geodésica da Universidade Federal do Paraná, o qual permite determinar deslocamentos com precisão de 0,01mm através de medidas com laser, e nesta estrutura foram instalados prismas refletores para que fosse possível determinar os deslocamentos empregando-se estações totais. Foram utilizados 4 modelos de estações totais, com diferentes precisões. Os testes foram realizados em laboratório, com distâncias entre os pontos monitorados a posição onde foram instaladas as estações totais inferiores a 6 metros. Os resultados obtidos mostram que foi possível, para este estudo, determinar deslocamentos com acurácia melhor do que um milímetro, dependendo do modelo de equipamento utilizado.The accurate positioning has been a challenge to meet the needs of current developments, as in the case of industrial locations that may require sub-millimeter precision in the positioning of equipments and also have limitations related to the area where the work will be performed, making the surveying difficult in some cases. The surveying equipment used in this situation is traditionally classified as high precision ones (angle measurement accuracy of a second and distance measurement accuracy of ±(1mm + 1ppm) or better). The positioning accuracy with total station is limited to the nominal accuracy of the instruments (both angle and distance). In this work the quality of relative displacements measurements of points in situations that simulate an industrial environment was evaluated, where there is limitation in the instrument set up process. The tests were performed in the laboratory, with distances between points and the total station fewer than 5 meters. Absolute positioning with total stations will be limited by the nominal precision of directions and distances, so in this research it was tried to evaluate the quality of measurement of relative displacements (distances) of points in situations that simulate an industrial environment where there is limitation in the setup of instruments for the determination of the measurements. In this paper was used a movable structure mounted on the rails of an interferometer. This allows the deformation of displacements to within 0.01mm by using laser measurements. In this structure a prism reflector was fixed, making possible to determine the displacements employing stations total. Four models of total stations, with different accuracies were used. The tests were performed in the laboratory, with distances between the points monitored and the position of the total stations fewer than 6 meters. The results showed that it is possible, for this study, to determine displacements with accuracy better than a millimeter, depending on the equipment model used.