تراز نقشه برداری | راهنمای انواع تراز کروی و استوانهای ۱۴۰۵
استفاده از تراز نقشه برداری یکی از نخستین و مهمترین اصول در برداشتهای زمینی و پروژههای عمرانی است. حتی اگر از پیشرفتهترین توتال استیشنها یا ابزارهای موقعیتیابی استفاده کنید، بدون سانتراژ و تراز دقیق دستگاه، خروجی دادهها دارای خطای زاویهای و ارتفاعی خواهد بود. در تجهیزات مختلف، دو نوع تراز اصلی شامل تراز کروی (Circular Level) و تراز استوانهای (Tubular or Plate Level) به کار میروند که هرکدام وظیفه و حساسیت متفاوتی در فرآیند استقرار دارند.
کاربرد انواع تراز نقشه برداری در تجهیزات مهندسی
در ساختار تجهیزات میدانی مانند دوربینهای نیوو، تئودولیت، توتال استیشن و ژالونهای برداشت، تراز نقشه برداری نقش حیاتی را در قائمسازی محور عمودی دستگاه و افقیسازی صفحه تصویر ایفا میکند. بدون تراز بودن دستگاه، خطای کسینوسی در اندازهگیری فواصل و خطای زاویهای در قرائتهای افقی و قائم به وجود میآید. در واقع حساسیت تراز نقشه برداری تعیینکننده میزان دقت اولیه استقرار ابزار روی نقطه ایستگاه است.
برای تحقق استقرار سریع و دقیق، معمولاً از ترکیب دو تراز استفاده میشود: یک تراز کمدقتتر برای تراز تقریبی اولیه و یک تراز با حساسیت بالا برای تنظیمات نهایی. برای اطلاعات بیشتر در خصوص ساختار پایه استقرار میتوانید مقاله تراز سه پایه نقشه برداری را مطالعه کنید.
تراز کروی چیست و چگونه کار میکند؟
تراز کروی یا تراز چشمگاوی (Bullseye Level) دارای یک محفظه شیشهای با سطح فوقانی مقعر و کروی است که درون آن مایعی کملکسون (مانند الکل یا اتر) به همراه یک حباب هوا قرار دارد. روی شیشه تراز، یک دایره مشکی حک شده است. زمانی که حباب دقیقاً در مرکز این دایره قرار گیرد، دستگاه بهصورت تقریبی تراز شده است.
- حساسیت: معمولاً بین ۶ تا ۱۵ دقیقه قوسی بر هر ۲ میلیمتر جابهجایی حباب.
- کاربرد اصلی: تراز اولیه سریع سه پایه، ترابراخ، ژالون و گیرنده GNSS.
- مزیت: امکان سنجش تراز در تمام جهات ۳۶۰ درجه بهصورت همزمان.
تراز استوانهای چیست و چه تفاوتی با تراز کروی دارد؟
تراز استوانهای یا تراز لوبیایی شامل یک لوله شیشهای منحنی است که محور طولی آن مقطعی از یک دایره با شعاع بزرگ است. این تراز فقط جهت افقی بودن در یک راستای مشخص را نشان میدهد. برای تراز کامل یک صفحه، باید تراز استوانهای را در دو راستای عمود بر هم تنظیم کرد.
حساسیت تراز استوانهای بسیار بیشتر از تراز کروی است و معمولاً بین ۱۰ تا ۳۰ ثانیه قوسی به ازای هر ۲ میلیمتر حرکت حباب مدرج است. از همین رو، این تراز روی آلیداد توتال استیشنها و تئودولیتها نصب میشود تا تراز دقیق نهایی حاصل گردد. کیفیت ساخت حباب در تراز نقشه برداری نقش مهمی در پایداری آن در برابر تغییرات دما دارد.
مقایسه تراز کروی و استوانهای در تراز نقشه برداری
برای درک بهتر تفاوتهای این دو قطعه، مشخصات فنی و کاربردی آنها در جدول زیر مقایسه شده است:
| ویژگی | تراز کروی (Circular Level) | تراز استوانهای (Tubular Level) |
|---|---|---|
| نوع سنجش | دوبعدی (تمام جهات ۳۶۰ درجه) | یکبعدی (در راستای محور طولی) |
| حساسیت | کمتر (۶ تا ۱۵ دقیقه قوسی) | بسیار بالا (۱۰ تا ۳۰ ثانیه قوسی) |
| مرحله استفاده | استقرار و تراز تقریبی اولیه | تراز دقیق نهایی دستگاه |
| تجهیزات مرتبط | ژالون، سه پایه، ترابراخ، منشور توتال استیشن | توتال استیشن، تئودولیت، نیووهای دقیق |
| نحوه تنظیم | تغییر طول پایه یا پیچهای ترابراخ | چرخش ۹۰ درجه آلیداد و پیچهای ترابراخ |
روشهای تنظیم و اصلاح خطای تراز نقشه برداری
با مرور زمان و بر اثر ضربه یا تغییرات دما، ممکن است محور تراز با محور عمودی دستگاه از حالت موازی خارج شود. این وضعیت را خطای تراز مینامند. برای استقرار صحیح، چک کردن دورهای تراز نقشه برداری مانع از انباشت خطای زاویهای میشود.
روش کنترل و آزمایش تراز استوانهای
- دستگاه را روی سه پایه مستقر کرده و تراز استوانهای را موازی با دو پیچ ترابراخ قرار دهید.
- با چرخش همزمان دو پیچ به سمت داخل یا خارج، حباب را دقیقاً در مرکز قرار دهید.
- آلیداد دستگاه را ۹۰ درجه بچرخانید و با پیچ سوم، حباب را تراز کنید.
- دستگاه را ۱۸۰ درجه بچرخانید. اگر حباب از مرکز خارج شد، نصف خطای ایجاد شده را با پیچ آلن تنظیم تراز و نصف دیگر را با پیچهای ترابراخ اصلاح کنید.
اصلاح به موقع ترازها طول عمر تجهیزات نقشه برداری را افزایش داده و دقت قرائتها را تضمین مینماید. اطلاعات بیشتر درباره ابزارهای فیزیکی سنجش زاویه را میتوانید در دانشنامه Spirit Level ویکیپدیا مطالعه کنید.
نقش تراز نقشه برداری در دستگاههای GNSS و توتال استیشن
در گیرندههای پیشرفته امروزی، سازندگانی چون Leica Geosystems علاوه بر تراز کروی روی ژالون، از سنسورهای الکترونیکی و ماژولهای IMU بهره میبرند. با این حال، تراز کروی فیزیکی همچنان به عنوان مرجع بصری اولیه توسط مهندسان استفاده میشود. در انواع پیشرفته تراز نقشه برداری، سنسورهای الکترونیکی جایگزین حباب شدهاند تا تراز روی نمایشگر کنترلر نشان داده شود، اما ساختار مکانیکی تراز کروی و استوانهای پایه و اساس تمامی این فناوریهاست.
سوالات متداول در مورد تراز نقشه برداری
تفاوت اصلی حساسیت تراز کروی و استوانهای چیست؟
تراز کروی حساسیت کمتری دارد (بر حسب دقیقه قوسی) و برای تراز اولیه استفاده میشود، در حالی که تراز استوانهای دقت بسیار بالاتری دارد (بر حسب ثانیه قوسی) و برای تراز دقیق نهایی به کار میرود.
اگر تراز کروی ژالون از تنظیم خارج شود چه مشکلی پیش میآید؟
خروج تراز ژالون از تنظیم باعث میشود مختصات نقاط برداشتی با گیرنده GNSS یا منشور دارای انحراف افقی شده و ارتفاع نقاط نیز با خطا ثبت شود.
چگونه میتوان خطای تراز استوانهای توتال استیشن را برطرف کرد؟
با روش ۱۸۰ درجه چرخاندن دستگاه و اصلاح نصف خطا از طریق پیچ تنظیم آلن پشت تراز و نصف دیگر از طریق پیچهای ترابراخ، خطای تراز برطرف میشود.
نتیجهگیری
در نهایت، تسلط بر کار با تراز نقشه برداری برای هر مهندس نقشهبردار الزامی است. تراز کروی سرعت استقرار را افزایش میدهد و تراز استوانهای دقت سانتراژ را به حد مطلوب میرساند. با بازرسی منظم و کالیبراسیون دورهای ترازها، میتوان از بروز خطاهای سیستماتیک در پروژههای عمرانی جلوگیری کرد.
