Các thiết bị và nguyên lý hoạt động của mức

Mức là một thiết bị được thiết kế để xác định sự khác biệt (chênh lệch) về độ cao của hai điểm nằm ở một khoảng cách nhất định với nhau. Có nhiều loại thiết bị san lấp mặt bằng, nhưng tất cả đều hướng đến việc giải quyết vấn đề bằng cách xác định trực quan sự khác biệt này hoặc đọc nó bằng các thiết bị khác nhau (ví dụ: thiết bị kỹ thuật số).

Để hiểu chính xác mức độ được thực hiện như thế nào và loại thiết bị này phù hợp nhất cho các nhiệm vụ nhất định, cần phải hiểu rõ ràng về thiết kế chung của mức độ.

Các cấp dùng trong khảo sát trắc địa và trong xây dựng được chia thành nhiều loại lớn. Đây là các thiết bị quang học truyền thống, cũng như các thiết bị hiện đại hơn sử dụng công nghệ điện tử và bức xạ laser. Tất cả chúng đều có một cấu trúc khác nhau. Chúng ta hãy xem xét theo thứ tự các nguyên tắc và tính năng cơ bản của từng loại này.

Một thiết bị san lấp mặt bằng kiểu quang học đã xuất hiện sớm hơn những thiết bị khác. Cấu trúc của tất cả các thiết bị như vậy bao gồm một kính thiên văn với thị kính và các thấu kính cung cấp số lần xấp xỉ theo yêu cầu. Trước đây, tất cả các cấp độ quang học đều yêu cầu nhắm mục tiêu bằng tay vào điểm quan tâm và tập trung vào điểm đó bằng cách sử dụng các vít khác nhau - nâng, trỏ và nâng. Để đặt kính thiên văn chính xác vào đường chân trời, người ta đã gắn một mức hình trụ vào đó.

Đối với các phép đo, một thành phần quan trọng của mức là que đo. Ngoài ra, tất cả các kiểu máy đo mức quang học đều được trang bị máy đo khoảng cách bằng dây tóc để đo khoảng cách và một số được trang bị chân ngang, cho phép bạn đo các góc trong mặt phẳng nằm ngang.

Nguyên tắc hoạt động của một thiết bị như vậy là khá đơn giản. Mức độ được lắp đặt trên một bề mặt bằng phẳng, với sự trợ giúp của các vít, kính thiên văn được đưa đến vị trí nằm ngang. Hai điểm trên mặt đất - điểm bắt đầu và điểm cần đo - phải được nhìn rõ qua thị kính. Đầu tiên, que đo được đặt về điểm bắt đầu và các số đọc được lấy dọc theo ren cân bằng (chính xác hơn là dọc theo sợi giữa của lưới này). Sau đó nhân viên được chuyển đến điểm cần đo và đo lại các chỉ số. Sự khác biệt giữa chúng là giá trị mong muốn.

Hầu hết các cấp được sử dụng trong đo đạc và xây dựng hiện đại có phần khác với các cấp được mô tả ở trên. Ví dụ, hầu hết các mô hình được trang bị một khe co giãn. Bộ bù là một thiết bị được thiết kế để tự động căn chỉnh thiết bị theo đường chân trời. Việc sử dụng bộ bù giúp các phép đo chính xác hơn và dễ dàng hơn.

Ngoài ra, có một loại mức kỹ thuật số không yêu cầu xác định trực quan chiều cao bằng que đo (chức năng này được thực hiện bởi thiết bị đọc kỹ thuật số). Chúng có những ưu điểm đáng kể và được sử dụng rộng rãi như những công cụ đo lường chuyên nghiệp.

Các ưu điểm chắc chắn của mức điện tử bao gồm tự động hóa và tính ổn định của các phép đo. Thiết bị đọc kỹ thuật số trong mọi trường hợp đều đáng tin cậy và chính xác hơn, vì công việc của nó không phụ thuộc vào yếu tố con người và ít phụ thuộc vào điều kiện tầm nhìn hơn.

Sơ đồ các thành phần chính của mức kỹ thuật số khác với mức quang học bởi sự hiện diện của thiết bị đọc và màn hình hiển thị số đọc cũng như một que đo đặc biệt. Đường sắt này có mã vạch duy nhất. Thiết bị đọc có thể xác định chính xác chiều cao từ một trong các mã này mà ống cấp được trỏ tới. Các bài đọc độ cao sẽ được hiển thị trên màn hình.

Việc ghi các kết quả đọc được bắt đầu bằng cách chạm vào một nút và nhiều kiểu máy khác nhau của các mức kỹ thuật số có chức năng lưu và xuất các giá trị.

Vì thiết bị được sử dụng tại hiện trường, nên thiết kế của nó luôn bao gồm một lớp vỏ tăng khả năng bảo vệ chống bụi và độ ẩm. Cấu trúc của kính thiên văn khác ít so với thiết kế của thiết bị quang học, nó cũng có các thấu kính với hệ số phóng đại từ 20 đến 50 lần. Độ đa dạng càng cao thì thiết bị càng chính xác.

Các thiết bị điện tử cũng có thể có chức năng đo góc ngang.

Các thiết bị có bộ phát laser nổi bật trong một danh mục riêng biệt. Tầng này được thiết kế nguyên bản và không có kính thiên văn. Việc lấy nét bằng mắt vào điểm đã đo được thực hiện nhờ tia laser, tia này được chiếu vào một đường ánh sáng có thể nhìn thấy rõ ràng (trong một số trường hợp - vào một điểm).

Tia laser bị hạn chế về phạm vi, đó là nhược điểm chính của loại thiết bị này. Nhưng chúng rất thuận tiện để sử dụng cho mục đích gia đình và xây dựng. Các mô hình laser với phạm vi ngắn có giá thành rẻ, chúng được sử dụng trong nhà khi xây dựng, đánh dấu, khi lắp đặt các cấu trúc và đồ nội thất khác nhau.

Đối với công việc trong các khu vực mở, mức độ laser của một loại đặc biệt cũng được sản xuất, có thể chiếu ánh sáng đến các điểm xa hơn. Chúng thường được sử dụng cùng với một máy dò laser đặc biệt và được sử dụng thành công ở khoảng cách lên đến 500 m.

Thiết bị thuộc loại này bao gồm một đèn LED (một hoặc nhiều) và hệ thống quang học chiếu bức xạ của đèn LED vào một mặt phẳng.

Việc lấy các số đọc của thiết bị được thực hiện trước quy trình lấy nét. Để lấy nét, một yếu tố đặc biệt được sử dụng - một bánh cóc, xoay để dẫn hướng thấu kính lấy nét. Khi thu được hình ảnh đủ rõ của que đo thì cũng cần đạt được hình ảnh rõ nét của mặt kẻ ô.

Sợi giữa của lưới này sẽ xác định chiều cao. Để làm rõ, bạn cần xoay đầu gối thị kính đến vị trí mong muốn.

Trong các cấp độ quang học của thiết kế cổ điển, bạn có thể nhìn thấy ống bong bóng của một cấp độ hình trụ qua kính thiên văn. Tập trung vào bong bóng, đường ống được đưa đến vị trí nằm ngang bằng cách xoay các vít dẫn hướng.

Nếu vấn đề căn chỉnh theo chiều ngang được giải quyết với sự trợ giúp của bộ bù, không cần mức hình trụ trên kính thiên văn, nhưng có mức cài đặt trên thân thiết bị. Với sự trợ giúp của nó, bạn phải đặt thiết bị trên giá đỡ, điều chỉnh vị trí của thiết bị bằng các vít và chỉ sau đó lấy nét.

Các phụ kiện bổ sung của thiết bị bao gồm giá đỡ chân máy và que đo.

Chân máy bao gồm hợp kim nhẹ hoặc nhôm và dùng để đặt thiết bị ở vị trí mong muốn và ở độ cao mong muốn. Khi chọn giá ba chân, bạn nên chú ý đến chiều cao tối đa của nó, giá đỡ (nó phải thuận tiện và cố định chắc chắn thiết bị ở vị trí cần thiết), cũng như sức mạnh và trọng lượng.

Cái cào đáng được chú ý.Nó phải có đủ chiều dài (được sản xuất với nhiều kích cỡ khác nhau) và có thang giá trị có thể nhìn thấy rõ ràng trong thị kính của mức từ khoảng cách xa.

Tất cả các mẫu thanh đo đều được đánh dấu bằng các chữ cái PH và các số theo sau ký hiệu chữ cái. Ví dụ, RN 3-2500 có nghĩa như sau: một thanh chia độ có độ chính xác 3 mm, chiều dài 2500 mm.

Một số thanh thuộc loại kính thiên văn gấp và được đánh dấu bằng chữ "C".

Khi chọn một thanh chia độ, hãy tiến hành từ thực tế là chiều dài của chúng dao động từ 1 đến 5 m, và độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào vật liệu chế tạo thanh. Invar là một hợp kim đặc biệt không dễ bị giãn nở khi tiếp xúc với nhiệt độ.

Thiết bị và nguyên tắc hoạt động của mức độ khác nhau tùy thuộc vào loại của nó. Các dụng cụ quang học và kỹ thuật số có trục ngắm nằm dọc theo kính thiên văn, trục này phải được đặt theo hướng mong muốn và theo chiều ngang. Đối với điều này, cả hệ thống quang học và các thiết bị đọc kỹ thuật số và các phần tử tự động hóa như bộ bù đều được sử dụng.

Sử dụng các mức và mô hình kỹ thuật số với bộ bù dễ dàng hơn so với việc sử dụng các thiết bị thông thường. Đồng thời, các thiết bị kỹ thuật số đòi hỏi phải có nguồn điện, bảo vệ khỏi bụi và độ ẩm, và cũng có thể đắt hơn. Mức độ laser là một loại riêng biệt.

Bạn có thể tìm hiểu cách sử dụng cấp độ trong video bên dưới.