Máy kinh vĩ điện tử và máy toàn đạc được sử dụng tích cực cho công việc đo đạc và khảo sát trong ngành trắc địa và thiết kế.
Một chút lịch sử
Cho đến đầu thế kỷ 16, phép đo các góc dọc và ngang đã được thực hiện bằng một số dụng cụ khác nhau. Để công việc khảo sát và khảo sát tiềm năng hiệu quả hơn, cần phải có một thiết bị đa năng có thể kết hợp nhiều chức năng cùng một lúc.
Nguyên mẫu của máy kinh vĩ hiện đại vào giữa thế kỷ trước là một dụng cụ được gọi là đồng hồ đo polyme. Các nhà khảo sát thời đó đã chấp nhận nó một cách rất nhiệt tình và sử dụng nó ở mọi nơi trong công việc của họ. Các phiên bản sau đó vào giữa thế kỷ 19 đã đặt nền móng cho thiết kế của nó.
Mô tả về máy kinh vĩ điện tử
Máy kinh vĩ hiện đại có nhiều chức năng đo lường trong kho vũ khí của nó. Các góc ngang được tính toán bằng các thiết bị đặc biệt - alidade và limbus. Chi là một vòng tròn thủy tinh với quy mô 360 độ phân chia, được cố định vĩnh viễn và bảo vệ khỏi bị hư hại. Alidade xoay quanh chi cùng với phần thân của thiết bị.
Nguyên tắc đo lường và truyền dữ liệumáy kinh vĩ điện tử khác hẳn với quang học. Tất cả các giá trị đều được mã hóa ở dạng nhị phân, vì vậy thay vì độ, phút và giây, sẽ có các số không hoặc đơn vị. Việc đọc được truyền bằng các thiết bị quang điện tử.
Để tăng độ tin cậy của các kết quả đọc của thiết bị, thiết kế bao gồm các mức bong bóng và một dây dọi thẳng đứng. Để có kết quả đọc chính xác hơn, thiết bị cung cấp một kính hiển vi đặc biệt. Một điểm khác biệt đặc trưng giữa máy kinh vĩ điện tử và phiên bản quang học của nó là sự hiện diện của một thiết bị để ghi và ghi các kết quả đọc ở chế độ tự động, sau đó chúng được ghi lại trên chip nhớ của thiết bị.
Bất kỳ máy kinh vĩ nào được sử dụng để khảo sát hoặc các công việc khác đều phải được xác minh. Nếu sai số đọc vượt quá định mức đã thiết lập thì phải tiến hành điều chỉnh để sửa chữa. Có một tiêu chuẩn của nhà nước cho các loại máy kinh vĩ. Tùy thuộc vào độ chính xác của các phép đo, chúng được chia thành ba loại: đặc biệt chính xác, chính xác và kỹ thuật. Cái sau chủ yếu được sử dụng cho mục đích giáo dục.
Nguyên lý hoạt động của máy kinh vĩ điện tử
Theo bản chất của thiết kế, bao gồm: điện tử, hình ảnh trực tiếp, khảo sát mỏ, tự động hóa, phototheodolites, gyrotheodolites với một con quay hồi chuyển, bộ lặp. Ví dụ: một phototheodolite có một máy ảnh trong cơ thể của nó để chụp và tham chiếu chính xác các đối tượng địa chất.
Máy kinh vĩ điện tử là thiết bị có thể đơn giản hóa rất nhiều quy trình lấy giá trị góc so với quang học hoàn toàncác thiết bị. Công cụ này cho phép bạn làm việc ngay cả trong bóng tối. Và sự hiện diện của màn hình sẽ loại bỏ lỗi khi lấy các kết quả đọc. Mặt khác, các thiết bị điện tử không phải không có nhược điểm, chẳng hạn như sự hiện diện của pin cần được sạc lại định kỳ từ nguồn điện, một phạm vi nhiệt độ hoạt động cho phép nhỏ.
Chọn một kiểu máy cụ thể của máy kinh vĩ điện tử, trước hết bạn nên quyết định loại tác vụ sẽ thực hiện. Nếu độ chính xác của phép đo cao không phải là ưu tiên, thì bạn hoàn toàn có thể sử dụng thiết bị loại từ T15 đến T30. Để có các phép đo chính xác hơn, một thiết bị từ lớp T2 đến T5 là phù hợp. Nếu bạn cần độ chính xác chưa từng có, thì bạn nên chọn mô hình lớp T1.
Sẽ không thừa nếu biết về ảnh hưởng của điều kiện chụp ảnh đến chất lượng cuối cùng của nó. Vì vậy, ví dụ, sự hiện diện của cây cối trong khu vực có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy của các kết quả đọc của trò cò quay laser. Chùm tia có thể phản xạ từ các cành cây thay vì đối tượng mong muốn và làm sai lệch dữ liệu một cách đáng kể. Sự hiện diện của các cấu trúc cao trên địa điểm, chẳng hạn như tháp hoặc đường ống - cũng ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Vỏ của thiết bị đo chất lượng cao phải được làm bằng kim loại và tất cả các khớp nối có thể phải được tráng cao su để ngăn bụi và hơi ẩm xâm nhập. Các tùy chọn rẻ hơn làm từ các bộ phận bằng nhựa có thời gian sử dụng ngắn và thường xuyên hỏng hóc. Hình ảnh máy kinh vĩ kỹ thuật số điện tử được trình bày bên dưới.
Tổng đài
Một loại thiết bị hoàn hảo hơn là máy toàn đạc. Nó là một dạng cộng sinh của máy tính và máy kinh vĩ. Giá thành của nó đắt hơn bình thường, nhưng khả năng sản xuất cao hơn một bậc. Nó được trang bị màn hình hiển thị và bàn phím để nhập dữ liệu, tích hợp bộ vi xử lý để tính toán. Tự động hóa cho phép bạn thực hiện mọi tác vụ một cách nhanh chóng, đồng thời tăng năng suất đáng kể.
Mục đích chính của máy đo độ dài là tạo ra các sơ đồ địa hình trên một tỷ lệ nhất định với các tính năng vẽ của phù điêu. Trung tâm của bất kỳ cơ chế nào là một bộ điều khiển tích hợp hoặc bên ngoài, chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu nhận được trong quá trình khảo sát.
Một đặc điểm khác biệt trong thiết kế của máy toàn đạc so với các thiết bị trắc địa khác là tính mô đun của nó, cho phép bạn tạo ra một sửa đổi của thiết bị cho các nhu cầu cụ thể.
Các loại máy toàn đạc
Vì hầu hết các máy toàn đạc đều được trang bị máy đo khoảng cách dựa trên tia laze nên có hai loại theo phương thức đăng ký tín hiệu:
- độ lệch pha chùm tia được sử dụng để xác định khoảng cách;
- để đo khoảng cách tới một vật thể, tính thời gian truyền của tia laze.
Để đo khoảng cách lên đến năm km, bạn nên sử dụng lăng kính phản xạ cho máy đo khoảng cách laze. Ở khoảng cách lên đến một km, bạn có thể làm mà không có vật phản xạ, nhưng cần lưu ý rằng mọi thứ sẽ phụ thuộc vào chất lượng của bề mặt phản chiếu của vật thể. Sai số khi đo các giá trị góc bằng máy toàn đạc hiện đại có thể đạt đến giới hạn một phần triệuphần trăm hoặc một milimét trên kilômét.
Tính năng sử dụng nhỏ
Điều quan trọng cần biết là trong thực tế, sai số như vậy gần như không thể đạt được do ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, lỗi định vị và một số yếu tố con người.
Theo quy định, hầu hết các công việc khảo sát được thực hiện ở khoảng cách lên đến 300 mét. Ít thường xuyên hơn, nó trở nên cần thiết để bắn ở khoảng cách vài km. Quang học hiện đại cho phép phạm vi đo lên đến 7500 mét.
Một số kiểu máy hiện đại có thể được trang bị hệ thống định vị toàn cầu để liên kết kết quả đo với tọa độ của bản đồ địa hình, cũng như một hệ thống hoàn toàn tự động không cần sự tham gia của người vận hành.
Tiêu chí lựa chọn
Khi chọn máy toàn đạc, bạn cần xác định các nhiệm vụ được giao cho nó. Đối với hầu hết, một thiết bị có sai số 1-2 mm trên km là phù hợp. Công việc vận hành đòi hỏi phải chuyển dữ liệu ngay lập tức đến máy tính xử lý. Với những mục đích này, bạn có thể chọn kiểu máy được trang bị điều khiển từ xa và mô-đun không dây như Wi-Fi hoặc Bluetooth. Những sửa đổi này của các dụng cụ đo lường, theo quy luật, có chức năng theo dõi đối tượng.
Nếu cần chuyển các điểm khảo sát đến địa điểm thực, thì trong trường hợp này, bạn cần một thiết bị có hệ thống song công để nhập và truyền dữ liệu.
Có những lúc bạn cần chụp một vật thể lớn trong không gian ba chiều. Đối với những mục đích này, hãy áp dụngcác mô hình máy toàn đạc có thể hoạt động ở chế độ máy quét 3D. Dữ liệu của một nghiên cứu như vậy được chuyển đến máy tính dưới dạng đám mây điểm và có thể được xử lý thêm bằng các chương trình CAD chuyên dụng.
