Các loại máy thủy bình: cố định, tự động, số, laser và transit

Các loại máy thủy bình khác nhau trong trắc địa là gì?

Các loại gồm máy quang học (cố định, có ốc nghiêng và tự động), máy số, laser, transit và cầm tay. Tất cả thiết lập tham chiếu ngang để đo chênh cao giữa điểm, truyền cao độ từ mốc và bố trí cao độ.

Các loại máy thủy bình này chia thành ba nhóm:

• Máy quang học – ống kính để nhìn mia chia vạch: máy cố định, có ốc nghiêng và tự động.
• Máy điện tử – máy số đọc mia mã vạch và máy laser chiếu mặt phẳng tham chiếu nhìn bằng mắt hoặc đầu thu.
• Máy đơn giản – máy cầm tay, ngắm tay và transit xây dựng dùng kiểm tra, bố trí nhanh.

Máy thủy bình tốt được chọn theo độ chính xác, tầm và số người của công việc, không theo công nghệ mới nhất. Nếu chủ yếu chọn giữa máy tự động và laser xây dựng, hướng dẫn máy thủy bình tự động và laser phân tích sâu hơn.

Các loại máy thủy bình so sánh về chính xác và công dụng thế nào?

Máy số và quang học chính xác là chính xác nhất, laser quay năng suất nhất cho san nền, máy cầm tay nhanh nhất nhưng kém chính xác nhất. Bảng tóm tắt số liệu điển hình; hãy kiểm tra thông số từng máy.

Máy thủy bình cố định và có ốc nghiêng là gì?

Máy cố định là máy quang học có ống kính gắn cứng với trục đứng, cân bằng bằng ốc cân và bọt thủy dài. Máy có ốc nghiêng cho ống kính nghiêng nhẹ bằng vít tinh để đưa bọt thủy vào tâm cho mỗi lần ngắm, giúp nhanh và chính xác hơn.

Máy cố định bền và đơn giản nên còn dùng đào tạo và một số công trường, nhưng phải cân lại cẩn thận mỗi khi quay kính. Máy có ốc nghiêng với bọt thủy chập ảnh và trắc vi bản song song từng là chuẩn thủy chuẩn chính xác trước máy tự động, số. Cả hai nay phần lớn được thay bằng máy tự động nhanh hơn, ít nhạy lỗi người dùng hơn.

Máy thủy bình tự động hoặc quang học là gì?

Máy tự động là máy quang học có bộ bù con lắc giữ tia ngắm ngang sau khi cân sơ bằng bọt thủy tròn. Đây là máy phổ biến nhất trên công trường và trong khảo sát kỹ thuật.

Thông số quang học điển hình là phóng đại 20× đến 32× và độ lệch chuẩn khoảng 1.0–2.5 mm mỗi kilômét thủy chuẩn đi-về. Máy kỹ thuật phóng đại cao đọc vạch nhỏ đáng tin cậy hơn trên tia dài. Kiểm tra bộ bù bằng gõ chân máy, quan sát chữ thập trở về và thường xuyên thử hai cọc để xác nhận tia thực sự ngang. Gắn lên chân ổn định ren chuẩn 5/8"-11 như chân máy trắc địa bằng nhôm điều chỉnh khoảng 90 đến 158 cm, có mũi thép cho đất mềm.

Máy thủy bình số trong trắc địa là gì và khác thước thủy số thông minh thế nào?

Trong trắc địa, máy thủy bình số (còn gọi máy thủy bình điện tử) là máy tự động đọc mia mã vạch bằng cảm biến ảnh, tính độ cao và khoảng cách điện tử. Nó loại lỗi đọc, ghi sổ và lưu mọi quan trắc để tải xuống.

Với mia mã vạch invar, máy số chính xác đạt khoảng 0.3 mm mỗi km; với mia mã vạch sợi thủy tinh hoặc nhôm tiêu chuẩn, thường khoảng 1.0–1.5 mm mỗi km. Đây là lựa chọn máy số tốt nhất cho mạng khống chế, quan trắc lún và tuyến dài vì tự kiểm tra khép tuyến. Máy cần đủ sáng trên mia và nhìn rõ mã, nên thực vật dày, đường hầm tối có thể làm chậm.

Tìm “digital level” thường cho phần lớn kết quả là dụng cụ cầm tay: thước thủy có cảm biến nghiêng hiển thị góc bằng độ hoặc phần trăm. Chúng hữu ích nhưng không phải thiết bị trắc địa.

Thước thủy số cho thợ, dù loại từ tính, hộp số, thước thông minh 4 foot hoặc kết hợp đo góc, đều tiện kiểm tra dốc hay độ dốc ống. Loại hiển thị phần trăm dốc, hoặc bất kỳ thước có đo dốc nào, cho trực tiếp phần trăm dốc bề mặt; thước góc số làm tương tự bằng độ. Một số mẫu thêm tia laser, bán dưới tên thước thủy số có laser. Thước thông minh tốt nhất cho thợ mộc không phải máy trắc địa, nên không dùng để truyền cao độ qua công trường.

Máy laser cân bằng là gì và khi nào laser quay tốt hơn?

Máy laser cân bằng chiếu đường hoặc mặt phẳng ngang để đọc bằng mắt hoặc đầu thu. Máy laser quay xoay tia 360° tạo mặt phẳng tham chiếu đầy đủ, nên một người với đầu thu trên mia có thể kiểm tra cao độ mọi nơi trong công trường.

• Laser quay – thường khoảng ±1.5 đến ±3 mm ở 30 m, phạm vi làm việc đường kính vài trăm mét khi dùng đầu thu. Nhiều mẫu đặt dốc một hoặc hai trục nên cũng dùng đo dốc thoát nước, bãi xe, sân thể thao. Laser san nền loại này còn dẫn đầu thu trên máy san và máy ủi.
• Laser tia và tia chữ thập – chiếu đường nhìn thấy trên tường, sàn để hoàn thiện nội thất. Laser tự cân bằng 360 chiếu vòng ngang đầy đủ; laser xanh tự cân bằng dễ nhìn trong nhà hơn đỏ.
• Đầu thu laser – đầu thu kẹp mia tìm tia vô hình hoặc mờ dưới nắng và phát âm báo đúng cao độ.

Laser nay là dụng cụ cân bằng xây dựng phổ biến nhất cho sàn, móng và công tác đất vì tiết kiệm một người. Khi chọn laser tự cân bằng tốt nhất, xem thông số chính xác, phạm vi tự cân bằng, cấp IP và tầm đầu thu thay vì chỉ màu tia. Bộ thường mua gồm laser tự cân bằng, chân máy và mia cao độ.

Máy thủy bình transit là gì và khác máy thủy bình thế nào?

Máy thủy bình transit, hay transit xây dựng, là máy có ống kính còn nghiêng lên xuống và quay theo bàn độ ngang, nên đo được góc ngang, đường thẳng đứng và góc đứng đơn giản cùng cao độ. Máy thủy bình thuần chỉ ngắm ngang.

Transit xây dựng là họ hàng đơn giản hơn của transit trắc địa, tiền thân máy kinh vĩ. Trên công trường, nó bố trí góc nhà 90°, dóng móng và hàng rào, kiểm tra cột thẳng đứng, cho cao độ. Các cách tìm level and transit level, site level transit hay construction transit level đều chỉ công cụ xây dựng này. Máy transit quang có độ chính xác góc vừa phải; để có góc hoặc khoảng cách chính xác, dùng máy kinh vĩ điện tử hoặc toàn đạc. Máy kinh vĩ điện tử SET1 có ống kính 30×, bù tự động và màn hình hai bên cho dóng tuyến, kiểm tra thẳng đứng, bố trí trục. Khác biệt ở bài máy kinh vĩ và máy toàn đạc.

Cách dùng máy thủy bình transit hoặc xây dựng để tìm cao độ

Để dùng máy transit, đặt và cân máy, ngắm sau vào mốc độ cao để tính cao độ tia ngắm, rồi ngắm trước từng điểm và trừ. Quy trình tương tự cho mọi máy quang học hoặc số.

1. Đặt chân máy trên đất chắc với đầu gần ngang; chân cho máy transit phải có đầu phẳng và đúng ren thiết bị.
2. Cân máy bằng ốc cân tới khi bọt thủy giữ ở tâm khi xoay.
3. Lấy nét thị kính vào chữ thập, rồi ống kính vào mia để loại thị sai.
4. Ngắm sau mốc độ cao. Đọc mia giữ thẳng đứng trên điểm cao độ đã biết. Cao độ tia ngắm = cao độ mốc + số đọc sau.
5. Ngắm trước từng điểm. Cao độ = cao độ tia ngắm − số đọc trước.
6. Khép vòng. Kết thúc tại mốc hoặc điểm đã biết khác, kiểm tra sai số khép trước khi dùng kết quả.

Mia thường còn được gọi là transit stick hoặc grade rod; bộ máy transit thường gồm máy, chân và mia. Trong mọi công việc cao độ, giữ khoảng ngắm sau, trước cân bằng và dưới khoảng 60 m. Các loại mia ở hướng dẫn mia và mốc trắc địa.

Máy thủy bình cầm tay hoặc ngắm tay là gì?

Máy cầm tay là ống ngắm nhỏ có bọt thủy phản chiếu vào trường nhìn, đưa lên mắt để ngắm đường ngang. Loại này dùng kiểm tra cao độ sơ bộ, khảo sát độ dốc và ước tính nhanh cao độ.

Máy ngắm tay rẻ, nhẹ nhưng chỉ chính xác centimét đến đềximét tùy chiều dài tia và độ ổn định tay. Một số bản, thường gọi thước Abney hoặc máy đo nghiêng, còn đọc góc dốc. Máy cầm tay phù hợp kiểm tra nước có thoát không hoặc điều tra rừng; không phù hợp mốc độ cao hay cao độ thiết kế.

Nên chọn loại máy thủy bình nào?

Chọn theo độ chính xác, khoảng cách và số người. Bảng quyết định bao gồm công việc phổ biến.

Trên địa hình dốc hoặc tuyến dài, máy toàn đạc đo cao lượng giác có thể nhanh hơn thủy bình. Máy toàn đạc TS1000 có chính xác góc 2", khoảng cách 2 mm + 2 ppm tới gương ở tầm 7500 m. Để cấu hình bộ máy cùng chân và phụ kiện, yêu cầu báo giá.

Câu hỏi thường gặp