محاسبه طول با دوربین نیوو

محاسبه فاصله افقی با دوربین ترازیاب

فرض کنیم در نقطه ای (مانند A) ترازیاب را مستقر کرده ایم و در نقطه دیگر (مانندB) شاخص را قرار داده ایم و به آن نگاه میکنیم تصویر از شاخص داخل دوربین ایجاد میشود که در صورت تنظیم بودن ، این تصویر روی صفحه رتیکول قرار میگیرد. 

چنانچه اختلاف دو تار بالا و پایین را L  در نظر بگیریم و و فاصله افقی نقاط A و B  را با Dh نمایش دهیم . رابطه ای بین این دو برقرار میگردد که به شکل زیر میباشد . 

Dh=K L 

K  ضریب ایستادیمتری می باشد که معمولا مقدار آن برای اکثر دوربین ها عدد 100 می باشد . 

پس رابطه می تواند به این شکل زیر سامان یابد

Dh=100* L 

باید دقت نمود شرط بهره برداری از این فرمول در محاسبه فاصله افقی با ترازیاب این است که بایستی حتما شاخص عمود نگه داشته شود تا حاصل کار با خطا مواجهه نگردد. در غیر اینصورت پاسخ ها بدست آمده دارای خطا هایی می باشند . 

مثال :

برای اندازه گیری دو نقطه A و B روی نقطه A دوربین را مستقر نموده ایم و شاخص را در نقطه B قرار داده ایم با توجه به تصویر فاصله افقی دو نقطه Aو B را بیابید .

اختلاف دو تار  برابر است با :                                       میلیمتر 370=2623-2993

 استفاده از فرمول  نتیجه برابر است با میلیمتر فاصله :        37000 = Dh=100*370 

تبدیل واحد و حاصل فاصله افقی بدست آمده تا دوربین به متر     37=1000 / 37000

_____________________________________

در استفاده از این روش بایستی به موارد زیر نیز دقت لازم را داشت 

1 - برای بدست آوردن فاصله بین دونقطه به این روش باید دوربین را بر روی یکی از نقاط سانتراژ نمود که با توجه به اینکه دوربین نیوو به سبب نداشتن شاقول اپتیکی باید از شاقول معمولی استفاده کرد . میزان دقت شما در این کار به طور مستقیم بر روی دقت اندازه گیری فاصله تاثیر دارد.

2- در این روش باید امتداد محور دوربین عمود بر شاخص باشد(اما در روش تاکئومتری که با دوربین تئودولیت انجام می شود به سبب داشتن لمب قائم و اندازه گیری زاویه آن می تواند امتداد محور دید عمود بر شاخص نباشد). 
3- سعی کنید در استفاده از این روش فاصله بین نقاط به صورت تقریبی از 50 متر کمتر باشد زیرا :

 الف - برای فواصل بلند تر دقت در قرائت تار بالا و پایین کاهش یافته و خطا افزایش می یابد 
 ب- به علت وجود خطای کلماسیون دوربین باعث بروز خطاهای بزرگ در محاسبه طول خواهد شد 
  ج - در مواجه با طول ها و فواصل بلند آنها را به چند دهانه با فاصله کمتر تبدیل کنید 
4- در استفاده ازاین روش به دقت کار توجه داشته باشد(در بهترین حالت دقت اندازه گیری طول در این روش بین 5 تا 10 سانتیمتر است) که معمولا بیشتر از مقدار خواهد بود . 
5- سعی کنید با تکرار و چند بار اندازه گیری توسط افراد مختلف (به خاطر حذف خطای تلقین) و میانگین گیری بهترین مقدار را بدست آورید

____

منبع : کتاب های مقطع متوسط نقشه برداری و انجمن ها تخصصی

 

آموزش و آشنایی با دوربین نیوو

با پورتال جامع مهندسین ایران همراه باشید.

نیوو (ترازیاب) این وسیله نیز به شکل یک دوربین طراحی شده است که بر روی سه پایه مستقر می گردد. این دوربین برای اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین دو نقطه بکار می رود. این دوربین به همراه یک خط کش بلند که میر یا شاخص نامیده می شود استفاده می گردد. برای تعیین اختلاف ارتفاع دونقطه ابتدا نیوو را بین دونقطه مستقر می کنیم و آن را به حالت تراز در می آوریم.

سپس شاخص را بر روی نقطه اول قرار داده و با استفاده از دوربین عدد روی شاخص را قرائت می نماییم. سپس شاخص را بر روی نقطه دوم قرار داده و مجددا عدد روی شاخص را قرائت می نماییم. تفاضل اعداد قرائت شده اختلاف ارتفاع دو نقطه را نشان می دهد.

سه قسمت اصلی دوربین نیوو

• قسمت فوقانی : شامل تلسکوپ ( عدسی های شیئی و چشمی ) و لوازم قراولروی
• قسمت میانی : شامل تراز ، قسمتی از بدنه ، تراز کروی و صفحه مدرج (لمب افقی) برای اندازه گیری زوایای افقی
• قسمت تحتانی : شامل پیچ های تراز کننده و اتصال و صفحه اتصال دستگاه بر

روی سه پایه همچنین چندین پیچ روی دستگاه وجود داشت که هر یک وظیفه ای دارد مثل حرکت دادن دستگاه بصورت افقی (کلی و جزئی) ، پیچ وضوح تصویر ، پیچ وضوح تار رتیکول . همچنین بعضی از مدل های دستگاه دارای دگمه تثبیت وضعیت است که جهت جابجایی دستگاه کاربرد دارد .

سه پایه را بطور قائم جلوی خود می گیریم ، پیچ های تعبیه شده روی هر پایه را با احتیاط شل می کنیم سپس قسمت فوقانی سه پایه را تا جلوی صورت خود بالا می کشیم و دوباره پیچ ها را محکم می کنیم تا ارتفاع آن تغییر نکند . یک پایه را داخل زمین فرو کرده و تثبیت می کنیم ، دو پایه دیگر را با هم طوری داخل زمین فرو می کنیم که صفحه ای که باید دوربین را روی آن قرار دهیم تقریباً صاف و تراز باشد .

پس از قرار دادن سه پایه روی زمین دوربین را با احتیاط روی صفحه فوقانی سه پایه قرار داده و پیچی که زیر سه پایه برای فیکس کردن دوربین روی آن تعبیه شده را محکم می کنیم .

تراز کروی 

یک محفظه شیشه ای است که تمام آن بجز قسمت فوقانی آن از مایعی مانند الکل ، اتر یا سولفورد وکربن و قسمت فوقانی از گاز همان مایع پر شده است . قسمت حاوی گاز را حباب تراز می نامند . برای تراز کردن دوربین باید حباب تراز را بوسیله پیچ های زیر دوربین دقیقاً به ناحیه مشخص شده روی محفظه شیشه ای هدایت کنیم .

تراز کردن دوربین 

زمانی که دقیقاً دوربین روی سه پایه سوار شد، سه پیچ تنظیم را در زیر دوربین مشاهده می کنیم دو پیچ از سه پیچ را در دو جهت مخـالف ( هر دو به داخل یا هر دو به خارج ) می پیچانیم. با این کار حبـاب را در مقابل پیچ سوم قرار می دهیم و کافی است با پیچاندن پیچ سوم حباب را به داخل قسمت مشخص شده روی محفظه هدایت کنیم .

کار با دوربین 

پارالاکس : زمانی که دوربین دقیقاً تراز شد شاخص را در محل مورد نظر توسط اپراتور قرار داده و بوسیله ترازی که در کنار شاخص قرار دارد آنرا تراز می کنیم (ترازی شبیه به تراز بنایی) . به طرف شاخص قراولروی می کنیم ، بوسیله پیچ های تغییر دهنده وضعیت بصورت افقی (پیچ ها حرکت جزئی و کلی ) شاخص را در میدان دید می آوریم .

یعنی در میدان دید آوردن شیئ مورد نظر در دوربین (واضح دیدن تصویر شاخص) و همچنین روشن و واضح کردن تار رتیکول در کنار دستگاه پیچی تعبیه شده که بوسیله آن می توان وضوح دید داخل دوربین را تنظیم کرد ( بدلیل تقاوت ضریب دید افراد ) . کنار عدسی چشمی پیچ تنظیم کننده وضوح تار رتیکول قرار دارد که بوسیله آن می توان وضوح تار رتیکول را تغییر داد .

توسط این دو پیچ تصویر شاخص و تارها را واضح نموده و شروع به قرائت می کنیم . داخل دوربین تصویر شاخص را مشاهده می کنیم که تارهای بالا ، پائین و وسط درجه بندی روی شاخص را قطع کرده . نقاطی که درجه ها قطع شده اند را برای هر کدام یادداشت می کنیم . بدلیل اینکه کوچکترین واحد درجه بندی روی شاخص سانتی متر است ، ناچار در مواقعی باید دست به تقریب زنی بزنیم .

تراز یابی با دوربین نیوو تراز یاب ها  به وسایلی گفته می شود که به کمک آنها می توان یک صفحه افقی در فضا ایجاد آورد با اندازه گیری فاصله این  صفحه و صفحات گذرنده  از نقاط مختلف میتوان اختلاف ارتفاع آن نقاط را اندازه گیری کرد .

ساختمان تراز یاب

این نوع ترازیاب ها به طور کلی از دو قسمت اساسی، که قسمت خود شامل قسمتهایی است تشکیل شده است دو قسمت اساسی به این شرح است :

۱ –    پایه ، که به وسیله ترازکننده روی سه پایه سوار می شود و برروی آن یک تراز قراردارد پایه  را باید به اندازه قد هر فرد  باز کرده.

۲- دوربین

برای استفاده از یک دوربین اولین کار تراز کردن دوبین است

تراز

تراز وسیله ای است که برای افقی نگه داشتن صفحه دوربین نسبت به سطح افق به کار می رود. بنابراین به کمک تراز می توان محور دیدگانی را افقی نموده و یا محور دستگاه را به حالت قائم در آورید.

ترازها معمولا از یک محفظه شیشه ای تشکیل شده اند که از یک مایع، مانند الکل ، اتر و اسید سولفوریک پر شده و حبابی در وسط آن وجود دارد چنانچه حباب در وسط خط نشانه تراز قرار گیرد به معنی تراز بودن صفحه دوربین خواهد بود. و هر چه شعاع محفظه بیشتر باشد تراز حساس تر است 

پیچهای روی دوربین

در روی بدنه دوربینها پیچهای متعددی وجود دارد که به طور کلی آنها را به دو گروه تقسیم می نماید:

۱- پیچهای ثابت که معمولا در کارخانه برای تنظیم و کالیبراسیون دوربین به کار رفته اند و بدون ابزار دقیق و مهارت لازم  نباید آنها را دست کاری نمود

۲- پیچهای متغیر که در شرایط مختلف توسط استفاده کننده تنظیم می گردد. مانند پیچهای ترازکننده.

این پیچها دوربین را در امتداد افق تراز می نمایند و طرز استفاده از آن به قرار زیر است: ابتدا محور افقی دوربین را موازی دو عدد از پیچهای تنظیم قرار داده و هر دو پیچ را در یک جهت (هر دو به داخل یا هر دو به خارج) حرکت می دهیم تا حباب تراز، درست در نقطه عمود بر ناظر قرار گیرد سپس دوربین را ۹۰ درجه نسبت به حالت قبل چرخانده و با پیچ سوم حباب تراز را در وسط مستقر می نماییم پس از خاتمه کار ، دوربین را مجددا به حالت اولیه برگردانیده و تراز راکنترل می کنیم .

در صورتی که در هنگام تراز کردن دوربین یکی از پیچها به مرحله انتهایی رسیده و از چرخش باز ایستد در این حالت هر دو پیچ را جهت عکس حالت قبل به گردش در آورده وعمل تراز را تکرار می کنیم.

پس از آنکه دستگاه تراز شد برای نشانه روی اولین نقطه باید پیچ کلی دستگاه را که غالبا در زیر دستگاه قرار دارد باز کرده سپس با چرخانیدن آن شاخص را در اولین نقطه از داخل دوربین ببینیم بعد پایه پیچ مزبور را بسته و با حرکت جزئی پیچ که در کنارش قرار دارد آن را دقیقا میزان نماییم.

برای وضوح بیشتر تصویر در داخل دوربین می توان از پیچ دیگری موسوم به پیچ وضوح تصویر که معمولا در کنار لوله دوربین قرار دارد استفاده نمود.

۱-     عدسی شیئی: این عدسی، فاصله کانونی و دهانه ای با قطر بزرگ دار و در مواقع نشانه روی به طرف هدف قرار می گیرد.

۲-     عدسی چشمی: این عدسی فاصله کانونی و قطر دهانه اش خیلی کوچک بوده و ناظر از داخل این عدسی به طرف هدف مورد نظر قراول روی می نماید.

۳-    تارهای رتیکول: صفحه رتیکول صفحه شفافی است که در جلو عدسی چشمی قرار دارد. این صفحه حاوی دو تار عمود بر هم می باشد و درهنگام ترازیابی روی تار عمودی رتیکول باید بر وسط ژالون یا شاخص، در نقطه هدف قرار گیرد. به موازات تار افقی در وسط صفحه رتیکول دو تار کوچک در بالا و پایین قرار دارد. این تارها را اصطلاحا تار بالا و تار پایین می نامند از این تارها در اندازه گیری فاصله به کمک دوربین نیو استفاده می کنند

برای  تنظیم عدسیهای دوربین نیو به طریق زیر  عمل می گردد:

تنظیم چشمی

منظور از تنظیم چشمی جابه جا کردن فاصله عدسی چشمی نسب به صفحه رتیکول است تا تارهای افقی و قائم آن کاملا واضح دیده شوند. برای این منظور کافی است پیچ روی عدسی چشمی را به طرف راست یا چپ حرکت داده تا تارهای رتیکول به طور واضح و روشن در صفحه نمایان گردند.

تنظیم تصویر شیء

هدف از تنظیم تصویر این است که تصویر کاملا روشن و آشکاری در داخل دوربین نمایان و تارهای رتیکول بر آن منطبق گردند. برای به دست آوردن تصویر کاملا واضح کافی است پیچ عدسی شیء را تنظیم نماییم، در صورتی که تصویر شیء کاملا بر تارهای رتیکول منطبق نباشد تصویر با حرکت بیننده تغییر می نماید.

درشت نمایی دوربینها 

یکی از مشخصات مهم دوربین های نقشه برداری درشت نمایی آن است درشت نمایی دوربین نشان می دهد که قطر ظاهری تصویر چند مرتبه نسبت به قطر ظاهری جسم، بزرگ شده است پس  هر چه قطر عدسی شیئی در دوربین بزرگتر باشد درشت نمایی آن بزرگتر خواهد بود.

تراز روی معمولا برای هدف گیری در دوربینهای نیو، شیاری در بالای آن تعبیه شده بنابراین قبل از تنظیم عدسی چشمی یا شیئی کافی است با نگاه کردن به داخل شیار قراول روی، نقطه انتهایی یا هدف را مشاهده نموده، سپس باکمک پیچ تنظیم زاویه افقی دوربین ، تار عمودی رتیکول را بر ژالون یا شاخص انتهایی منطبق نماییم.

شاخص

شاخص یا میر، خط کش بلند چوبی به اندازه ۳ تا ۴ متر است که روی آن بر حسب متر، دسی متر و سانتیمتر درجه بندی شده است. برای آنکه درقرائت میر از اشتباه جلوگیری شود، درجه بندی میر به شکلهای مختلفی صورت می گیرد

پیداکردن ارتفاع دوربین

قبل از شروع ابتدا حداقل امکانات(قلم،کاغذ) یا حداکثر(ماشین حساب)به همراه داشته باشید.

برای پیدا کردن ازتفاع دوربین اول احتیاج به یک عدد بنچ مارک داریم عدد بنچ مارک را یادداشت نموده ودوربین را روی سه پایه سوار میکنیم ، دستور دهید کمک شما میر را روی میخ بنچ مارک به صورت عمود قرار دهد با دوربین عددی را که میبینید (عدد روی میر) یادداشت کنید.

حالا نوبت محاسبه شماست،عدد بنچ مارک را با عدد روی میر جمع (+) کنید حاصل جمع همان ارتفاع دوربین شما خواهد بود [مواظب باشید که سه پایه شما حرکت نکند].

کارگاه

فرض کنیم شما در پروژه ای به کار گیری شده اید و از شما می خواهند که در ساخت جاده پستی و بلندیهای جاده را هم سطح کنید شما به عنوان یک نقشه بردار باید با استفاده از دوربین نیوو جاده را (leivel) کنید.

ابتدا دوربین را در جاده ای که می خواهید کار کنید روی سه پایه سوار کنید ارتفاع دوربین را با توجه به توضیحات گذشته بدست می آوریم ارتفاع دوربین را یادداشت میکنیم .

نکته

قبل از هر چیزی باید بدانید که پروژه یا مهندسین ناظر به شما کد جاده را می دهند و شما باید با آن کد تمام جاده را با کد مرد نظر هم سطح کنید مثلا (۲۱.۳۰)

به کمکی خود دستور دهید که در امتداد وسط جاده حرکت کند (کمکی را توجیح کنید که در حین حرکت هر پنج قدم میر را به صورت عمود بر روی زمین در صورتی که اعداد میر رو به دوربین بگذارد) .

از این به بعد به هوش وتجربه شما بستگی دارد !

شما باید هر پنج قدم عدد روی میر را بخوانید ویادداشت کنید وباید محاسبات زیر را انجام دهید .

ارتفاع دوربین ( _ )عدد روی میر = کدی که به شما می دهند یعنی (۲۱.۳۰)