Tìm hiểu Máy đo khoảng cách laser, thủy bình, toàn đạc, kinh vĩ là gì?

Máy đo khoảng cách là dụng cụ đo khoảng cách chuyên dụng, góp phần rút ngắn và tăng độ chính xác của công tác đo đạc. Vậy máy đo khoảng cách bao gồm những loại máy nào? 

1Đo khoảng cách bằng máy laser

Máy laser là gì?

Máy đo khoảng cách laser hay còn được gọi ngắn gọn là máy đo laser, thước đo laser là loại máy chuyên dụng để đo độ dài, đo khoảng cách đa năng, hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ của tia laser.

Tại vị trí được người dùng chọn làm mốc ban đầu, sau khi bấm nút đo, bộ phát tín hiệu của máy đo khoảng cách điện tử sẽ phóng ra tia laser, đo khoảng cách từ mốc được chọn này đến vị trí tia laser gặp phải vật cản. Sau đó, máy thu và hiển thị lại kết quả trên màn hình dưới dạng thông số có đơn vị là mét (m), feet (ft), yard (yd),… tùy theo cài đặt của người dùng.

Các dạng máy phổ biến

Các dòng máy đo khoảng cách bằng laser thường được sử dụng là máy cầm tay tiện lợi hoặc máy lớn hơn dùng để đo khoảng cách tầm xa. Tùy từng sản phẩm với thương hiệu và cấu tạo khác nhau thì giá thành cũng khác nhau, phù hợp với từng điều kiện sử dụng và mua sắm của người dùng.

Hiện nay, thương hiệu máy đo khoảng cách laser chất lượng có thể kể đến Bosch, Topcon, Leica,…Các thương hiệu đều có những loại máy thiết kế cấu tạo riêng để giúp người đo thực hiện được các tính năng khác nhau dễ dàng.

Tính năng chính

Máy đo khoảng cách laser với kích thước nhỏ gọn, tiện lợi mang theo có các tính năng như:

• Đo trực tiếp chiều dài, khoảng cách thông thường, bên cạnh đó còn có thể thực hiện được nhiều chức năng khác như: tính diện tích, tính thể tích, cộng dồn các giá trị đo, trừ giá trị đo, đo gián tiếp Pythagoras, đo khoảng cách liên tục, đo khoảng cách Min/Max, đo khoảng cách chia đều,… vô cùng tiện lợi, giúp người dùng không mất thời gian tính toán nhiều.
• Lưu tối đa tới 50 kết quả đo, hẹn giờ đo, tự điều chỉnh mốc đo bằng tấm đuôi máy đa năng để hạn chế sai số, tự ngắt sau một thời gian không sử dụng để tiết kiệm pin…
• Máy đo nhanh, đơn giản và người đo có thể thực hiện một mình, tiết kiệm thời gian và công sức, có thể lắp chân máy để đo được nhiều khoảng cách hơn.

Lĩnh vực sử dụng

Với những ưu điểm kể trên, máy đo khoảng cách laser hiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong đó có thể kể đến những ứng dụng phổ biến như sau:

• Xây dựng: khảo sát đo đạc, giám sát thi công, đo kích thước, diện tích, thể tích sàn, trần, tường, đo chiều sâu lỗ cọc,…
• Nội thất, ngoại thất: đo kích thước, khảo sát, định vị và lắp đặt nội, ngoại thất.
• Điện nước: đo đạc, tính số lượng dây diện, ống nước cần thiết, tính toán vị trí lắp đặt ổ cắm, các thiết bị điện, dây cáp,…
• Mộc: đo chiều cao cửa, tường,… để có thể tính toán lượng gỗ cần thiết.

2Đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Máy thủy bình là gì?

Máy thủy bình là thiết bị dùng để đo độ chênh cao giữa các điểm trên mặt đất theo phương pháp đo cao hình học. Độ chính xác của máy phụ thuộc chủ yếu vào độ nhạy bén của ống thăng bằng dài và độ phóng đại của ống kính.

Các dạng máy phổ biến

Máy thủy bình được phân loại theo nguyên lý hoạt động hoặc theo độ chính xác.

Dựa vào nguyên lý hoạt động: chia thành 2 loại

• Máy thủy bình tự động: Topcon, Nikon, Leica
• Máy thủy bình điện tử, hay còn gọi là máy thủy bình laser: Leica sprinter 150M, Leica sprinter 250M,…

Dựa trên độ chính xác: chia thành 3 loại

• Máy thủy bình có độ chính xác thấp: sai số đo khép 2.0 mm -2.5 mm/km như : Sokkia b40, Topcon at-b4 b40,…
• Máy thủy bình có độ chính xác trung bình: sai số do khép 1.0mm -2.0 mm/km như: Nikon ae-7c, Leica na730,…
• Máy thủy bình độ chính xác cao: sai số đo khép dưới 1.0mm/km như: Nikon as-2c, Topcon at-b2,…

Tính năng chính

Chiếc máy này ra đời nhằm mục đích thiết lập các giá trị độ cao vật lý, làm đường bình độ cho địa hình cần xác định hoặc tính toán chênh lệch độ cao giữa các địa hình, địa vật, cụ thể như sau:

• Dùng để truyền cao độ giữa 2 điểm A, B

Ví dụ: Muốn xác định độ chênh cao giữa A và B. Ta chỉ cần dùng máy thủy bình ngắm và đọc số mia tại vị trí A (a) và vị trí B (b). Sau đó lấy a-b=c, sẽ có được độ chênh cao giữa A,B; rồi lấy độ chênh cao c cộng với cao độ 1 trong 2 điểm, ta sẽ được cao độ của điểm còn lại.

• Xác định cao độ của một vị trí

Phương pháp truyền cao độ cũng được dùng để áp dụng cho các bài toán trắc địa yêu cầu độ chính xác cao như dẫn tuyến thuỷ chuẩn từ các điểm gốc về chân công trình hoặc dùng trong các công tác quan trắc lún,… có thể kể tới rất nhiều ứng dụng trong trắc địa nhờ phương pháp đo cao này, được gọi là đo cao hình học.

• Đo khoảng cách từ máy đến mia

Với hệ thống chỉ chữ thập khắc chính xác, chúng ta có thể xác định khoảng cách từ máy tới vị trí đặt mia với độ chính xác hàng cm. Máy thủy bình đo khoảng cách bằng lưới chỉ chữ thập.

Theo công thức d = (a-b)100 ( a là số đọc chỉ trên, b là số đọc chỉ dưới, 100 là hằng số nhân).

Kết quả đo góc này thường được lấy làm phương hướng sơ bộ nhằm xác định hướng dễ dàng hơn cho người đo. Độ chính xác kết quả đo góc bằng thiết bị trắc địa này là 30”.

Đối với máy thủy bình, mia đo cao là công cụ đi kèm không thể thiếu khi sử dụng. Mia là một loại thước dùng trong đo cao hình học, trên mia có khắc vạch. Độ dài mia thường từ 2-5m. Phân loại mia tùy theo từng loại máy sử dụng.

Lĩnh vực sử dụng

Máy thủy bình được áp dụng nhiều trong xây dựng lưới độ cao của ngành trắc địa, địa chính hoặc dùng trong dẫn truyền độ cao. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong công tác truyền dẫn cao độ điểm, san lấp mặt bằng trong xây dựng, quan trắc lún công trình, đo đạc trong thi công nhà xưởng, đường xá, dẫn cao độ phục vụ cho đo vẽ thành lập bản đồ.

3Đo khoảng máy bằng máy kinh vĩ

Máy kinh vĩ là gì?

Máy kinh vĩ là thiết bị dùng đo lường các góc mặt bằng và góc đứng trong không gian, được ghép nối bằng bộ phận quang cơ học. Máy có thể đo góc bằng, góc đứng theo độ chính xác có thể đạt đến một giây (góc).

Các dạng máy phổ biến

Với máy kinh vĩ hiện nay người ta chia ra làm 2 loại: Máy kinh vĩ quang cơ và máy kinh vĩ điện tử

• Máy kinh vĩ quang cơ là loại máy xét về mặt công nghệ thì hoàn toàn là yếu tố cơ học và yếu tố hình học. Kết quả đo đạc từ máy kinh vĩ quang cơ được thể hiện qua một hệ thống lăng, thấu kính để chiếu giá trị góc đo lên khu vực quan sát của mắt. 
• Máy kinh vĩ điện tử là loại máy được phát triển lên từ máy kinh vĩ quang cơ. Cơ bản về nguyên lý thì máy kinh vĩ điện tử vẫn thực hiện các chức năng của một máy kinh vĩ quang cơ có. Chi khác là có thêm một bộ phận điện tử cho phép số đọc kết quả đo được hiển thị lên màn hình LCD thay vì phải đọc trực tiếp.

Tính năng chính

• Chức năng hình ảnh: Khi chụp máy sẽ tự động gắn thẻ địa lý, ảnh chụp màn hình, phim ảnh, và phim toàn màn hình với khả năng zoom kỹ thuật số 2X và 4X. 
• Lập bản đồ: giúp bạn xem vị trí hiện tại trong bản đồ. Ngoài ra bạn cũng có thể chia sẻ đánh dấu bản đồ với những người sử dụng ứng dụng khác thông qua tin nhắn SMS /văn bản và e-mail.
• Theo dõi nhóm của mình: cho phép bạn chia sẻ vị trí với 20 người trên bản đồ kinh vĩ của bạn.
• Tính năng khác: chế độ tham khảo góc, dữ liệu đăng nhập, thư điện tử xuất file KML. Màn hình hiển thị các lớp phần trăm, máy đo xa quang học, và bộ lọc ống kính màu để cải thiện khi sử dụng trong điều kiện trời tối và duy trì tầm nhìn ban đêm. 

Lĩnh vực ứng dụng

Máy dùng đo góc và đo khoảng cách, độ cao ở các công trình xây dựng, khảo sát thực địa, hệ thống mạng lưới tọa độ. Bên cạnh đó máy dùng trong công tác trắc địa công trình, đo đạc các dạng địa hình để xác định đảm bảo về kích thước, hình dạng và độ thẳng đứng của công trình, ứng dụng cho ngành như xây dựng, dân dụng, cầu đường,…

Ứng dụng máy kinh vĩ còn rất phù hợp cho hoạt động thể thao ngoài trời, đi bộ đường dài, chèo thuyền, săn bắn, golf, tham quan, chụp ảnh và chuyển hướng. 

Các nhà địa chất, kiến trúc sư, kỹ sư, nhân viên quân sự, thể thao cạnh tranh, và người lao động tìm kiếm cứu nạn là các đối tượng sử dụng máy kinh vĩ.

4Đo khoảng cách bằng máy toàn đạc

Máy toàn đạc là gì?

Máy toàn đạc là một thiết bị quang học điện tử đa năng được sử dụng để khảo sát và xây dựng công trình. Máy toàn đạc là 1 máy kinh vĩ điện tử tích hợp với đo khoảng cách điện tử (EDM), nhằm đọc được khoảng cách giữa 2 cao điểm (điểm đứng máy, và điểm cần đo khác).

Các dạng máy phổ biến

Tùy theo mục đích sử dụng và quy mô công trình khác nhau mà chúng ta có thể lựa chọn máy toàn đạc điện tử phù hợp. Hiện tại, trên thị trường các dòng máy toàn đạc được ưa chuộng nhất là như máy toàn đạc Leica, Trimble, Topcon, Sokkia, …

• Máy toàn đạc điện tử Leica: TS02 plus, TS06 plus, TS09 plus.
• Máy toàn đạc điện tử Topcon: GTS 250, 102N, ES

Tính năng chính

Gồm 2 tính năng chính:

• Đo đạc và ghi lại dữ liệu : Góc đứng, góc ngang và khoảng cách nghiêng
• Tính toán: Khoảng cách ngang, khoảng cách đứng, góc phương vị của đường, tọa độ điểm, tiện tích và bố trí điểm.

Lĩnh vực ứng dụng

• Thiết bị này được ứng dụng trong các công tác đo đạc địa chính, đo đạc khảo sát địa hình, trong xây dựng dân dụng như nhà cao tầng, cầu đường giao thông.
• Đo vẽ bản đồ địa hình và xuất sang các định dạng file số liệu khác nhau như file CAD để dễ dàng quản lý trên hệ thống máy tính điện tử
• Máy được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng ngày nay như các công tác bố trí điểm (chuyển tọa độ điểm từ thiết kế ra thực địa)

Trên đây là các thông tin cơ bản về máy đo khoảng cách laser, thủy bình, toàn đạc, kinh vĩ. Hy vọng qua bài viết bạn sẽ có thêm được những thông tin hữu ích về các loại máy này nhé.