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INDICEIntroduccin

1. EL TEODOLITO1.1 Descripcin breve.

1.2 Partes del teodolito.1.2.1 Esquema de partes del teodolito.1.2.2 Breve descripcin de las partes del teodolito observadas en la figura2.1.2.3 Iluminacin para lanzamientos nocturnos.1.2.4 Glosario de partes y sus funciones.

2. UTILIZACION DEL TEODOLITO

2.1. Instalacin del teodolito.2.1.1 Instalacin del trpode.2.1.2 Montado del teodolito.2.1.3 Nivelacin del teodolito.2.1.4 Alineamiento del teodolito: Fijacin de un ngulo acimutal.2.1.5 Ajustes finales.

2.2 Alineamiento inicial del teodolito y el punto de referencia.2.2.1 Qu es alinear el teodolito?2.2.2 Punto de referencia.

2.2.3 Alineamiento inicial del teodolito.2.2.3.1 Alineamiento utilizando GPS.2.2.3.2 Alineamiento utilizando la posicin de los astros.2.2.3.3 Alineamiento utilizando un punto de referencia con ngulo acimutal

desconocido.

2.2.4 Determinacin del ngulo acimutal del punto de referencia.

2.3 Partes del teodolito que pueden manipularse luego de haberloalineado.

2.4 Cmo seguir el globo con el teodolito.2.4.1 A travs de la mira.

2.4.2 A travs del lente de baja magnificacin.2.4.3 A travs del lente de alta magnificacin.

2.5 Cmo hacer las lecturas.2.5.1 Cmo leer el vernier?

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1.1. EL TEODOLITO METEOROLOGICOEL TEODOLITO METEOROLOGICO

1.1 Descripcin breve.

Un teodolito es un instrumento destinado a ubicar un objeto a cierta distanciamediante la medida de ngulos con respecto al horizonte y con respecto a lospuntos cardinales. El teodolito meteorolgico est diseado de tal manera quefacilita la ubicacin de un globo piloto o de radiosonda durante el ascenso. Con laubicacin del globo y la tasa de ascenso puede calcularse la velocidad y direccindel viento.El ngulo de elevacin es el ngulo con respecto al horizonte. Cero grados indicala posicin del horizonte y 90 indica la posicin del cenit o punto ubicadoverticalmente sobre el observador. El ngulo azimutal es el ngulo con respectoal norte geogrfico. Este ngulo es igual a cero hacia el norte, 90 hacia el este,180 hacia el sur y 270 hacia el oeste. Observar la figura 1.

Figura 1. Ubicacin de un globo midiendo su ngulo con respecto alhorizonte (ngulo de elevacin)

y su ngulo con respecto al norte (ngulo azimutal).

El teodolito requiere ser montado en un trpode que es un accesorio aparte.Hacer las mediciones consta en leer el ngulo azimutal y el de elevacin con

cierta frecuencia desde el lanzamiento del globo hasta que se le pierda de vista.Generalmente esta frecuencia es de 30 segundos durante los primeros 8 minutosluego del lanzamiento, y de 1 minuto posteriormente.

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1.2 Partes del teodolito.

1.2.1 Esquema de partes del teodolito.En la figura 2 a continuacin puede encontrarse un grfico del teodolito autilizarse en el experimento del SALLJEX y sus partes:

Figura 2. Teodolito meteorolgico y sus partes.

1.2.2 Breve descripcin de las partes del teodolitoobservadas en la figura 2.El teodolito debe ser montado sobre un trpode para su instalacin. El trpode nose considera parte del teodolito, es un accesorio separado. Puede conseguirse untrpode arbitrario pero debe tenerse en cuenta que la rosca de la parte inferiordel teodolito sea compatible con la rosca del trpode. Existen adaptadores en elcaso de que no sean compatibles. La rosca se ubica en la parte inferior de la basedel teodolito y no se muestra en la figura 2.Sobre la base del teodolito pueden ubicarse unos tornillos. Estos son los tornillos

que servirn para la nivelacin del teodolito. Encima de estos tornillos y debajodel plato (hacia la derecha en la figura 2) puede observarse una llave tipo hlice.Esta sirve para ajustar o aflojar el disco principal o plato del teodolito de modo

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que se pueda rotar para orientar el teodolito con respecto al norte. El tornillo deajuste fino para este procedimiento se encuentra al mismo nivel que la llave tipohlice: debajo del teodolito.

Yendo hacia arriba se observa el plato del teodolito. Dentro del plato seencuentra el crculo horizontal que permite girar el teodolito alrededor de su eje(de manera horizontal) y as poder leer el ngulo acimutal. Sobre el plato (a lamano derecha en la figura 2) se encuentra el vernier para medir el nguloacimutal. Junto al vernier se encuentra el tornillo del acimut, tornillo que permitegirar finamente el crculo horizontal que se encuentra dentro del plato delteodolito.Sobre el plato pueden distinguirse las los niveles que constan en dos tubos conburbujas. Para que el teodolito est nivelado las burbujas tienen que estar en elcentro del tubo. Tambin existen dos amortiguadores (de color blanco) paraevitar que tubo del lente de alta magnificacin se golpee con el plato.

Por encima del plato existen dos soportes que sostienen la parte superior delteodolito. El soporte ubicado hacia la derecha en la figura 2 sostiene el crculovertical. El giro de este crculo permite girar el teodolito verticalmente y medir elngulo de elevacin. El vernier para la lectura del ngulo de elevacin no seaprecia en la figura 2, pero debe encontrarse detrs del tubo del objetivo. Eltornillo de elevacin no se encuentra en este caso junto al vernier vertical ypuede observarse en la figura.El tubo del objetivo se encuentra en el eje de rotacin del crculo vertical(prominencia hacia la derecha en la figura 2). En este tubo se encuentran laspartes del teodolito que permitirn visualizar el globo. El objetivo se encuentra alextremo del tubo. A travs de l debe mirarse para seguir el globo.

El teodolito tiene dos opciones: seguir al globo con la opcin de bajamagnificacin (un ligero acercamiento) y con la opcin de alta magnificacin(gran acercamiento). El lente de baja magnificacin se localiza sobre el tubo delobjetivo y puede observarse en la figura 2. El lente de alta magnificacin es eltubo grande que se ubica a la izquierda del crculo vertical.

Para hacer la transicin entre alta y baja magnificacin puede utilizarse la perillade alta-baja magnificacin que se ubica en la parte superior del tubo del objetivo.Para el enfoque en alta magnificacin puede manipularse un tornillo en el tubo

del objetivo (no visible en la figura 2). Para el enfoque en baja magnificacinpuede girarse el objetivo.Finalmente otra parte importante del teodolito es la mira, que se ubica sobre ellente de alta magnificacin. Se utiliza durante los primeros minutos delanzamiento hasta que el globo ha sido ubicado precisamente mirando por elobjetivo.

1.2.3 Iluminacin para lanzamientos nocturnos.

El teodolito tambin tiene la opcin de iluminar los vernieres durante la noche. En

esta versin del manual no tocamos este punto con detalle ya que no se hanhecho pruebas recientes al respecto. Como en el SALLJEX van a realizarsealgunos lanzamientos en horas de la noche va a ser necesario tener cierta

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luminosidad que no sea tan fuerte como para no cegar al observador que debeestar atento a seguir el globo, pero al mismo tiempo que no sea tan dbil comopara evitar que ste pueda leer los ngulos. Algunas opciones: Puede utilizarseuna linterna de iluminacin dbil o los conocidos glowsticks que son unasvarillas que brillan en la oscuridad al quebrar el producto qumico que llevan ensu interior.

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1.2.4 Glosario de partes y sus funciones.

Crculo vertical

Posicin: Es el objeto en forma circular que seencuentra en un plano perpendicular al plato principaldel teodolito. En su interior se encuentra el discovertical o plato vertical de ngulos, sin embargo elmovimiento de ambos es independiente ya que elplato vertical de ngulos est fijo. Propsito: Sirvepara girar todo el sistema de lentes del teodolito demanera vertical. Utilizacin: El crculo vertical no esuna parte del teodolito que se manipuledirectamente, pero puede rotarse de manera verticalya sea manualmente (cuando el tornillo de elevacinse encuentra suelto) o girando el tornillo de elevacin(cuando se encuentra ajustado).

Figura 3. Crculo vertical.

Cruces

Posicin: Se encuentran dentro del tubo delobjetivo, en la parte donde sobresalen cuatroredondelas metlicas. Propsito: Sirven paraorientar al observador con respecto a la posicin delos objetos cuando se mira por el objetivo.Utilizacin: Las cruces no se manipulan al operar elteodolito. Son muy delicadas y estn hechas demateriales como telas de araa o hilo muy delgado.En el caso de que quieran cambiarse las crucesdebe desarmarse el objetivo.

Figura 4. Cruces.

Lente de alta magnificacin.

Posicin: Es el objeto en forma de tubo que seencuentra sobre el teodolito y puede girarse.Propsito: Permite hacer un acercamiento paraobservar mejor el globo lanzado con mayor detalle delo que se ve con la baja magnificacin. Utilizacin:Se debe utilizar luego de 5 minutos de observacindel globo como mnimo. Para utilizar este lente semanipula la perilla de alta-baja magnificacin.

Figura 5. Lente de alta magnificacin.

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Lente de baja magnificacin.

Posicin: Es un lente ubicado al lado izquierdo deltubo del objetivo. Propsito: Permite observar elglobo lanzado con un mayor acercamiento de lo quese puede observar con la mira. Utilizacin: Este

lente se utiliza en los primeros minutos delanzamiento, luego de haber ubicado el globo con lamira. Para utilizarlo es importante chequear que laperilla de alta-baja magnificacin se encuentre en laposicin de baja magnificacin.

Figura 6. Lente de baja magnificacin.

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Llave tipo hlice.

Posicin: Debajo de la plataforma principal delteodolito. Propsito: Sirve para fijar o permitir elmovimiento completo del plato de ngulos, de modode poder dirigir el ngulo acimutal del punto de

referencia hacia este. Utilizacin: Esta perilla sueleencontrarse ajustada, lo que inhabilita el movimientodel plato de ngulos. Sin embargo durante elalineamiento del teodolito es necesario aflojarla parapoder girar libremente el plato hasta encontrar que elngulo acimut conocido del punto de referenciacoincida con la posicin de este. Cuando esto ocurraesta llave debe ajustarse hasta que el disco dengulos quede inamovible.

Figura 7. Llave tipo hlice en crculo

Mira.

Posicin: Sobre el tubo del lente de alta magnificacin. Propsito: Sirve para localizar elglobo apenas a simple vista. Utilizacin: La mira se utiliza para localizar el globo apenasrealizado el lanzamiento. El globo se mueve mucho durante los primeros segundos y esimposible seguirlo con alguno de los lentes, por lo que se le sigue con la mira. Cuandoexiste un movimiento ms uniforme se deja de utilizar la mira para utilizar el lente debaja magnificacin.

Niveles o burbujas.

Posicin: Hay dos burbujas que se encuentran en lascpsulas de vidrio sobre la plataforma del teodolito.Propsito: Ayudar a nivelar el teodolito. Utilizacin:

Ajustando los tornillos del teodolito debe conseguirseque cada burbuja se ubique en el medio del tubo. Elteodolito estar nivelado cuando se pueda girar 360y ambas burbujas permanezcan en el centro de sutubo respectivo.

Figura 8. Niveles o burbujas.

Objetivo

Posicin: Al extremo del tubo que se encuentra en eleje del crculo vertical. Propsito: Observar elobjetivo (globo) con alta o baja magnificacin.

Utilizacin: Cuando se ha ubicado el globo con lamira puede utilizarse el objetivo para seguir el globocon magnificacin, lo que se hace mirando a travsdel lente. El enfoque adecuado se logra girando elobjetivo.

Figura 9. Objetivo y perilla de enfoque de bajamagnificacin.

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Perilla de alta-baja magnificacin.

Posicin: Se ubica en la parte superior del tubo delobjetivo. Propsito: Permite pasar desde el estadode baja magnificacin al de alta magnificacin yviceversa, permitiendo observar el globo con

diferentes acercamientos. Utilizacin: Luego dehaber localizado el globo con el lente de bajamagnificacin (generalmente alrededor de 5 minutosdespus del lanzamiento), puede girarse la perilla dealta magnificacin para poder observar el globo msde cerca. La alta magnificacin permite ver de cercalos objetos con la desventaja es que su campo visuales ms reducido que el de la baja magnificacin.

Figura 10. Perilla para alternarentre los modos de alta y baja

magnificacin.

Plataforma.

Posicin: Superficie que sostiene a los niveles y laestructura vertical del teodolito. Propsito: Sirve de

sostn a toda la parte superior del instrumento quedebe moverse durante la medicin de ngulosacimutales. Utilizacin: Se gira manualmentecuando est suelto el tornillo del acimut, y se cuandose ajusta ste puede girarse utilizando este tornillo.

Figura 11. Plataforma

Plato de ngulos.

Posicin: Llamaremos plato de ngulos o

simplemente plato al disco que se encuentradentro de la plataforma central del teodolito, en elque estn marcados todos lo nguloshorizontales. Propsito: Lleva impresos losngulos que son ledos con el vernier.Utilizacin: El plato de ngulos se mantiene fijodurante la operacin del teodolito. El nicomomento en el que es necesario moverlo es a lahora del alineamiento. Este disco se mueve dedos maneras: La primera es aflojando la llave tipohlice, lo que permite un movimiento veloz. Lasegunda manera manteniendo ajustada la llavetipo hlice y girando el tornillo de ajuste del plato,

lo que permite un movimiento fino, ideal paraajustes precisos.

Figura 11. Plato de ngulos.

Plato vertical de ngulos.

Posicin: Es el disco en el que estn impresos los ngulos de elevacin. Se encuentraubicado dentro del crculo vertical pero es independiente de ste. Propsito: Llevaimpresos los ngulos que son ledos con el vernier. Utilizacin: El plato vertical dengulos es inamovible.

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Tornillo de ajuste del plato.

Posicin: Se encuentra debajo de la plataforma delteodolito. Propsito: Sirve para mover el plato dengulos de manera fina, con el objetivo de alinearel teodolito con precisin. Utilizacin: Cuando se

alinea el teodolito. Luego de haber localizado elpunto de referencia y de haber ajustado la llavetipo hlice, se utiliza este tornillo para un ajuste finodel ngulo acimutal conocido a la posicin delpunto de referencia.

Figura 12. Tornillo de ajuste del plato.

Tornillo de nivelacin.

Posicin: Son cuatro tornillos que se encuentrandebajo de la plataforma del teodolito. Propsito:

Sirven para nivelar el teodolito. Utilizacin: Luegode colocar el teodolito sobre el trpode y enroscarlo,se procede a nivelarlo para lo cual se utilizan estostornillos. El objetivo de la nivelacin es lograr quelas burbujas de los niveles estn horizontales antecualquier posicin del teodolito.

Figura 13. Tornillos de nivelacin.

Tornillo del acimut.

Posicin: Se encuentra debajo del vernierhorizontal, a la derecha. Propsito: Sirve para girarla plataforma del teodolito. Utilizacin: Si semantiene desajustado, permite un movimiento librey rpido del la plataforma que sostiene a toda laparte superior del teodolito. Si se ajusta elmovimiento de la plataforma estar limitado a elgiro del tornillo. Esto es muy til para movimientosfinos y precisos. Para ajustarlo se presiona haciaadentro (hacia el teodolito). El movimiento de laplataforma debe hacerse cuando el plato de ngulosest fijo, de este modo podr leerse el ngulohorizontal a travs del vernier.

Figura 14. Tornillo del acimut.

Tornillo de elevacin.

Posicin: Se encuentra debajo del crculovertical, a uno de los lados del teodolito.Propsito: Sirve para girar el crculo vertical, yas girar toda la estructura de lentes del teodolitoen forma vertical. Utilizacin: Si se mantienedesajustado, permite un movimiento rpido deldisco o plato vertical de ngulos ubicado enposicin vertical que contiene la escala del ngulode elevacin. Si se ajusta permite realizar unajuste fino del ngulo de elevacin, ideal paramovimientos mientras se sigue el globo. Se ajustapresionando el tornillo hacia arriba (hacia eldisco). Tambin permite leer el segundo decimaldel ngulo de elevacin. El primer decimal se lee

Figura 15. Tornillo de elevacin.

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a travs del vernier vertical.

Tornillo de enfoque para altamagnificacin.

Posicin: Se encuentra en la parte posterior deltubo del objetivo.. Propsito: Sirve paracontrolar el enfoque cuando se est observandoa travs del objetivo con la opcin de altamagnificacin. Utilizacin: Para controlar lacalidad del enfoque solo debe dirarse estetornillo. Para el enfoque en baja magnificacinpuede girarse el objetivo.

Figura 16. Tornillo de enfoque para altamagnificacin.

Vernier

Posicin: Hay 2 verniers. El vernier del nguloacimutal se ubica en el disco principal del teodolitoy el del ngulo vertical se ubica junto al crculovertical. Propsito: Hacer la lectura de los ngulos.Utilizacin: En el vernier debe leerse el nguloincluyendo un decimal. El segundo decimal debeleerse en el tornillo respectivo. En la figura de laderecha aparece el vernier horizontal (para elngulo acimutal). En el la lectura sera 236.0. Elsegundo decimal debera leerse en el tornillo del

acimut.

Figura 17. Vernier horizontal.

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2. UTILIZACION DEL TEODOLITO

2.1. Instalacin del teodolito.Es necesario instalar el teodolito antes de realizar cada medicin. Esto se hacesiguiendo los siguientes pasos:

2.1.1 Instalacin del trpode.

El trpode debe colocarse para montar encima el teodolito. Las tres piernas debencolocarse a una distancia suficiente como para que tenga estabilidad. Pero estadistancia tampoco debe ser lo suficientemente grande como para que afecte lamovilidad de los observadores. Observar en la Figura 18.

Figura 18. Forma adecuada de colocar el trpode.Asimismo se recomienda colocar el trpode lo ms nivelado posible, esto quieredecir que la plataforma superior en donde va a colocarse el teodolitoposteriormente, debe estar lo ms horizontal posible. Conviene colocar unapiedra pequea u otro objeto debajo del trpode de modo de marcar el lugarexacto en donde se arm ya que para siguientes mediciones debe armarse en el

mismo lugar.

2.1.2 Montado del teodolito.

El teodolito se enrosca en la parte superior del trpode hasta que quede firme. Enalgunas ocasiones va a ser necesario contar con un adaptador ya que no todoslos trpodes tienen roscas compatibles con las de los teodolitos.

2.1.3 Nivelacin del teodolito.

Inicialmente debe verificarse que la plataforma teodolito-trpode est lo mshorizontal posible (como se mencion anteriormente). Luego se procede a nivelar

el teodolito manipulando los tornillos que se encuentran en la parte inferior. Elobjetivo es que las burbujas de los dos niveles ubicados en la plataforma del

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teodolito se localicen en el centro de los tubos. En la figura 19 se ilustra esteprocedimiento.

Figura 19. Nivelacin del teodolito.

Para nivelar debe colocarse unode los niveles paralelo al plano

de dos tornillos opuestos(observar nivel A en la figura 4).Luego manipular dichos tornilloshasta que la burbuja quede en elcentro del nivel y los tornillosajustados. Cuando esto sucedadebe repetirse lo mismo con elnivel A pero con los otros dostornillos. Al final ambas burbujasdeben quedar en la mitad de susrespectivos niveles sea cual seala posicin del disco del

teodolito.

2.1.4 Alineamiento del teodolito: Fijacin de un nguloacimutal.

Cuando el teodolito est completamente nivelado debe alinearse, es decir,orientarse con respecto a los puntos cardinales. Para ello debe conocerse elngulo acimut de algn punto del horizonte, ya sea un punto de referenciaconocido o un punto cardinal (por ejemplo, el norte geogrfico tiene un ngulo

acimut de 0 mientras el sur de 180). Ms informacin de cmo definir un puntode referencia en el horizonte puede encontrarse en el punto 2.2 en este mismomanual.

Cuando ya se conoce el ngulo acimutal de un punto de referencia este debefijarse en el teodolito. Esto se hace siguiendo los siguientes pasos.

1. Aflojar la llave tipo hlice (ubicada en la parte inferior del teodolito).Esto permite aflojar el plato. De este modo puede rotarse hasta que elngulo acimut coincida aparezca en el vernier.

2. Aflojar el tornillo de ajuste fino para el ngulo acimut. Esto permitir

liberar tambin la plataforma y as girar con mayor libertad los lentes.

3. Hacer que el vernier apunte exactamente en el ngulo acimut delpunto de referencia.

4. Ajustar el tornillo de ajuste fino para el ngulo acimut. Esto fija elplato con respecto a la plataforma. Cuando el plato est suelto (ya que lallave tipo hlice est suelta), al girar la plataforma el ngulo acimutal queaparece en el vernier no se modificar. De este modo queda fijado elngulo acimutal del punto de referencia.

5. Apuntar el teodolito hacia el punto de referencia. Debe identificarsecon la mira el punto de referencia y apuntar hacia el.

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6. Ajustar la llave tipo hlice. Esto permite fijar nuevamente el plato. Apartir de este momento el plato queda fijo y la nica forma de mover laplataforma ser a travs del tornillo del acimut.

7. Localizar nuevamente el punto de referencia utilizando el tornillo deajuste fino para el ngulo acimut. El teodolito debe apuntar hacia l con lamayor precisin posible.

8. Fijar el ngulo acimutal con precisin. Esto se hace manipulando eltornillo de ajuste fino del plato hasta que el vernier apunte hacia el nguloacimutal con la mayor precisin posible.

Culminado este procedimiento, el teodolito debe encontrarse correctamentealineado con los puntos cardinales y se encontrar listo para iniciar lasmediciones.

2.1.5 Ajustes finales.

Para dejar al teodolito totalmente listo para el lanzamiento debe verificarse quela mira est desplegada, que los tornillos del acimut y de elevacin se encuentrenaflojados y que el el teodolito se encuentre fijado en la opcin de bajamagnificacin. Luego de estos ajustes finales, el teodolito debe encontrarse listopara el lanzamiento del globo.

2.2 Alineamiento inicial del teodolito y elpunto de referencia.

2.2.1 Qu es alinear el teodolito?Alinear el teodolito consiste en orientarlo con respecto a los puntos cardinales. Elngulo de 0 del disco horizontal del teodolito debe estar orientado hacia elnorte, el de 90 hacia el este, el de 180 hacia el sur y el de 270 hacia el oeste.Observar la figura 20.

Figura 20. Esquema de relacin entre los puntos cardinales y elngulo acimutal.

La primera vez que se quiera instalar el teodolito en una estacin va a sernecesario alinearlo, procedimiento que no es tan simple por que no existe un

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punto de referencia. Este procedimiento se describe en el punto 2.2.3. en estemanual.

2.2.2 Punto de referencia.

Cuando se haya realizado el alineamiento inicial del teodolito debe buscarse unpunto de referencia en el horizonte que tenga las siguientes caractersticas:

1. Que sea inamovible.2. Que sea visible en das nublados o con neblina.3. Que no se encuentre muy cerca del teodolito.

La informacin (ngulo acimutal) de este punto de referencia permitir alinearrpidamente el teodolito en futuras mediciones evitando as tener que repetir eltedioso procedimiento del alineamiento inicial. Ejemplos de puntos de referencia:Antenas, postes, cerros, montaas, rboles, torres, etc.

2.2.3 Alineamiento inicial del teodolito.

El alineamiento inicial debe hacerse la primera vez que se utilice el teodolito en laestacin meteorolgica y consiste en definir exactamente en que parte delhorizonte se encuentran los puntos cardinales, es decir, hacia donde est el norteexactamente. Este alineamiento puede hacerse de tres formas bsicamente:

1. Utilizando GPS.2. Utilizando informacin de la posicin de los astros.3. Utilizando un punto de referencia con ngulo acimutal desconocido*.

Hay otras maneras de realizar este alineamiento como utilizando una brjula,

observando la direccin hacia la que apunta la caseta meteorolgica, etc. Sinembargo estas opciones no son confiables ni muy exactas, por lo que serecomienda recurrir a las tres opciones listadas y que van a ser explicadas acontinuacin.

2.2.3.1 Alineamiento utilizando GPS.

Es la manera ms comn de alinear un teodolito en la actualidad. El GPS es uninstrumento que permite obtener datos de la latitud, longitud y altitud del puntodonde se ubica el observador. Estos datos tienen un rango de error de 20 metros,lo que tiene que considerarse cuando se quiere definir la localizacin exacta delos puntos cardinales.

El procedimiento para hallar el norte es el siguiente:

1. Encontrar la latitud y longitud del punto en el que se ha ubicado elteodolito.

2. Caminar en lnea recta hacia el norte (siguiendo una lnea de longitudconstante) una distancia determinada. Esta distancia debe ser lo mayorposible para reducir el error del GPS (como se observa en la figura 21).Mientras ms lejos se ubique la persona que cargue el GPS del punto delocalizacin del teodolito menor ser el error.

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Figura 21. Cmo minimizar el error al definir el norte geogrfico con un GPS:caminando lo ms lejos posible del teodolito hacia uno de los puntos cardinales.

3. Al haber encontrado un punto lo suficientemente lejos del teodolito debeverificarse que la longitud medida por el GPS sea la misma que la longitudmedida en el punto de localizacin del teodolito.

4. Cuando se encuentra el norte geogrfico, el observador localizado juntoal teodolito debe capturar el norte observando por el objetivo y fijar elngulo acimutal en 0. Entonces el teodolito estar alineado. Elprocedimiento para fijar un ngulo acimutal ha sido descrito en el punto2.1.4 de este manual. Es muy importante que al final del alineamiento la

llave tipo hlice est bien ajustada y el plato inmvil.

El procedimiento descrito tambin puede ser realizado con los otros puntoscardinales: Caminar hacia el sur siguiendo una lnea de longitud constante y fijarel ngulo de 180; caminar hacia el este siguiendo una lnea de latitud constantey fijar el ngulo de 90; caminar hacia el oeste siguiendo una lnea de latitudconstante y fijar el ngulo de 270.

2.2.3.2 Alineamiento utilizando la posicin de los astros.

Es la manera ms exacta de alinear un teodolito, pero requiere conocer laposicin exacta de los astros con respecto a los puntos cardinales, es decir, sus

ngulos acimutales.

La manera ms fcil de hacer esto sin tener que recurrir a tablas con informacinastronmica es observando la posicin del sol al medio da solar. El medio dasolar es el momento del da exactamente entre el amanecer y el atardecer. Estosignifica que es el momento del da en el que el sol se encuentra exactamentesobre el eje norte-sur del cielo. No necesariamente coincide con las 12:00 horalocal pero ocurre muy cerca de esta hora.

Conociendo el ngulo acimutal del sol, puede apuntarse el teodolito hacia el sol yfijar el ngulo acimutal. Otra opcin es apuntar al teodolito hacia la direccin en

la que apunta la sombra, y fijar el ngulo como sigue:Angulo opuesto al acimutal = Angulo acimutal - 180

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Recordar que al terminar el alineamiento del teodolito la llave tipo hlice debeestar bien ajustada de modo de que el plato est inmvil.

2.2.3.3 Alineamiento utilizando un punto de referencia conngulo acimutal desconocido.

Este mtodo no es recomendable ya que requiere muchos clculos geomtricospara encontrar el verdadero ngulo acimutal. Debe utilizarse solamente en casosextremos, cuando no haya manera de encontrar la localizacin exacta de lospuntos cardinales.

Ya que no hay forma de ubicar el norte verdadero y tampoco se conoce elverdadero ngulo acimutal de los puntos ubicados en el horizonte, debeapuntarse el teodolito hacia un punto de referencia que vaya a ser visible durantetodas las observaciones y asignarle un ngulo acimutal arbitrario.

Cuando se hagan las observaciones se alinear el teodolito utilizando este nguloacimutal, y posteriormente ser necesario corregir los resultados con elverdadero ngulo acimutal.

El verdadero ngulo acimutal puede encontrarse hallando la posicin exacta delpunto de referencia con respecto a la estacin del teodolito. Pueden utilizarsevarias tcnicas como la una carta topogrfica de alta resolucin (en caso depuntos de referencia como montaas), posicin exacta del punto portriangulacin, etc. Para del ngulo acimutal verdadero deben tomarse en cuentalos efectos de la geometra de la tierra como la variabilidad de la distancia entrelos meridianos con la latitud.

Es por ello que no se recomienda esta tcnica, es la ms tediosa de las tres

recomendadas.

2.2.4 Determinacin del ngulo acimutal del punto dereferencia.

Luego de haber alineado el teodolito por primera vez, es posible encontrar elngulo acimutal de un punto de referencia. Hacer esto es ahora una muy fcil yaque el teodolito se debe encontrar alineado. Ya que esta tarea fue difcil, no estde ms medir los ngulos acimutales de ms de un punto de referencia.Por ejemplo, si nuestro punto de referenciaes una antena localizada exactamente aloeste de la estacin, su ngulo acimutalser de 270. Si nuestro punto de referenciaes un poste ubicado al suroeste, nuestrongulo acimutal ser de 225 (ver ejemploen la figura 24).

Figura 24. Relacin entre los puntoscardinales

y los ngulos acimutales.

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2.3 Partes del teodolito que pueden

manipularse luego de haberlo alineado.Luego de haber instalado, nivelado y alineado el teodolito, este se encuentratotalmente listo para tomar datos de ngulos. No est dems verificar que lasburbujas estn en el centro de los niveles y que el plato se encuentre fijo (llavetipo hlice ajustada). Si todo est en orden, las partes del teodolito manipulablesson:

1. El tornillo del acimut:Cuando se desajustapermite mover el lente dealta magnificacin demanera horizontal y

velozmente utilizando lasmanos. Esto es necesariopara situaciones en las queel ngulo acimutal de algnobjeto cambia rpidamente,por ejemplo, durante losprimeros momentos dellanzamiento. Cuando lasvariaciones del nguloacimutal en el tiempo sonmuy pequeas puede

ajustarse este tornillo y rotarel teodolito girndolo. Verfigura 20.

2. El tornillo de elevacin: Tiene el mismofuncionamiento que eltornillo del acimut slo quepara los ngulos verticales.Generalmente se desajustanambos tornillos cuando sequiere tener una buena

movilidad del teodolito. Paragirarlo vertical yhorizontalmente suelemanipularse el instrumentodesde el lente de altamagnificacin. Ver fig. 25.

Figura 25. Procedimiento para ajustar oaflojar el tornillo

del acimut y el tornillo de elevacin. Esto lesustrae u

otorga movilidad al teodolitorespectivamente.

3. Perilla de alta-baja magnificacin: Ella permite cambiar de alta a bajamagnificacin o viceversa. La baja magnificacin suele utilizarse cuando elobjeto el movimiento del globo es muy veloz an y se requiere un campovisual relativamente amplio para no perderlo. Ver figura 26.

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Figura 26. Ventajas y desventajas de la alta y baja magnificacin al mirar atravs del objetivo.

En general no puede manipularse todo lo que est por encima del plato del

teodolito. No debe tocarse nada de lo que est por debajo del plato.

2.4 Cmo seguir el globo con el teodolito.

Hay tres formas de seguir al globo luego de tener el teodolito nivelado y bienorientado:

1. A travs de la mira.2. A travs del lente de baja magnificacin,3. A travs del lente de alta magnificacin.

2.4.1 A travs de la mira.

Estas lecturas se hacen durante los primeros segundos del lanzamiento por quela posicin del globo cambia mucho. La mira no permite hacer un acercamiento alglobo, sin embargo tiene un campo visual mucho ms amplio. Estas lecturas sehacen mirando a travs de la parte posterior del tubo del lente de altamagnificacin, a travs de la mira (ver figura 27). Mientras una persona mira, laotra puede ir tomando nota de las lecturas que aparecen en el vernier. Durantelos instantes de lectura, deben leerse cuidadosamente los ngulos antes de girarel teodolito para evitar perder el globo. Por ello se necesita concentracin,velocidad, precisin pero sobre todo calma por parte del observador. Algunasveces sucede que por desesperacin el observador hace la lecturaincorrectamente.

Figura 27. Modo de hacer la lectura a travsde la mira.

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2.4.2 A travs del lente de baja magnificacin.

Estas lecturas se hacen cuando la posicin del globo cambia menos dentro delcampo visual. Si se observa por la mira y el globo no cambia mucho de posicin,pueden iniciarse este tipo de lecturas siguiendo los siguientes pasos:

Ajustar el tornillo de elevacin y el tornillo del acimut. Esto permitir tenerun movimiento ms controlado del teodolito ya que ahora estamosobservando el globo con acercamiento (ver figura 25).

Empezar a hacer las observaciones a travs del objetivo. Si no seencuentra el globo dentro del campo visual pueden hacerse dos cosas:Verificar que la perilla de baja-alta magnificacin se encuentre posicionadaen baja magnificacin (ver figura 28). Si no es el caso, puede observar elglobo por la mira y manipular el tornillo de elevacin y el del acimut hastaver el globo cerca al centro de su campo visual. En el caso de que no sepueda capturar el globo utilizando el lente de baja magnificacin, serecomienda aflojar nuevamente el tornillo de elevacin y el del acimut para

poder mover con mayor velocidad el teodolito y encontrar el globoutilizando la mira.

Figura 28. Partes del teodolito que suelen manipularse al seguir el globocon baja magnificacin.

2.4.3 A travs del lente de alta magnificacin.

Luego de algunos minutos del lanzamiento (alrededor de cinco minutos), empiezaa ser difcil observar el globo a travs del lente de baja magnificacin, por ello esnecesario utilizar el lente de alta magnificacin. Este permitir observar el globoan ms de cerca, aunque tambin reducir el campo visual. Por ello esimportante tener al globo bien centrado en el campo de baja magnificacin.

Para cambiar de baja a alta magnificacin solamente es necesario girar la perillade alta-baja magnificacin. En caso de no encontrar el globo se puede regresar ala baja magnificacin e ir jugando suavemente con el tornillo del acimut y el deelevacin hasta encontrar el globo.

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Figura 29. Partes del teodolito que suelen manipularse al seguir el

globo con alta magnificacin.

El globo suele seguirse hasta que se pierda. Mientras ms datos se obtengamejor. Ms informacin sobre el lanzamiento puede encontrarse en el punto3.2.2. de este manual.

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2.5 Cmo hacer las lecturas.

Leer el teodolito significa leer el ngulo acimutal y el ngulo vertical. Cuando sesigue un globo en ascenso, debe tenerse en cuenta antes de hacer una lectura

que el globo est bien localizado con el teodolito en el momento de la lectura yno mover el teodolito durante la ella. Mantener el teodolito quieto mucho tiempodurante la medida de ngulos puede ocasionar la prdida del globo, por lo que serecomienda cierta rapidez en hacer las lecturas. Es importante no perder la calmay que tanto el observador como la persona encargada de apuntar los datos sepreocupen de seguir el globo. En el caso de que el globo desaparezca del campovisual del observador, se puede recurrir a campos visuales ms amplios como elde la mira para encontrar el globo.Con respecto a la lectura de ngulos, estos se leen simultneamente cuando loindica el cronmetro. En el caso de un globo en ascenso, las lecturas debenhacerse con intervalos de 30 segundos durante los primeros ocho minutos y

posteriormente con intervalos de 1 minuto. Esto se hace ya que durante losprimeros minutos del lanzamiento la posicin del globo cambia mucho y serequiere una mayor cantidad de datos para encontrar una buena representacinde la realidad, mientras que cuando el globo se encuentra en altura los cambiossu posicin con respecto al teodolito vara muy poco. El ngulo acimutal puedeleerse en el vernier colocado en posicin horizontal. El ngulo vertical puedeleerse en el vernier colocado en posicin vertical.

El resultado al terminar la medicin ser una hoja de datos que contenga:

1. Tipo del globo (peso y color). Esto sirve para obtener la velocidad de

ascenso estimada.

2. Nombre de la estacin.3. Fecha del lanzamiento.4. Nmero de lanzamiento.5. Hora del lanzamiento. Indicar si es hora UTC u hora local (se recomienda

colocar la hora UTC).6. Tabla que contenga el tiempo (en minutos), el ngulo de elevacin y el

ngulo azimut.

Para complementar la lectura se recomienda agregar:

1. Viento y nubosidad a la hora del lanzamiento. Mejor an si se especificanestas condiciones al final del lanzamiento.

2. Razn de perder el globo.3. Nombre de los observadores.

2.5.1 Cmo leer el vernier?

Tanto el vernier vertical como el horizontal tienen las mismas caractersticas. Lalectura del ngulo incluyendo un decimal puede hacerse en el mismo vernier,leyendo el dato que coincide con la flecha. El segundo decimal puede leerse en eltornillo respectivo (tornillo del acimut para el ngulo acimutal, le corresponde al

vernier horizontal ; tornillo de elevacin para el ngulo vertical, le corresponde alvernier vertical). A continuacin unos ejemplos de cmo leer los vernieresilustrados en las figuras 30 y 31.

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Ejemplo #1:

Figura 30. Ejemplo #1 de lectura de vernier.

Ejemplo #2:

Figura 31. Ejemplo #2 de lectura devernier.

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