Máy thủy bình là gì ? Sai số thường gặp khi sử dụng máy thủy bình

Dù khi xuất xưởng, máy đã được kiểm định và hiệu chuẩn, nhưng trong thực tế, sai số vẫn có thể xảy ra. Nguyên nhân có thể đến từ thao tác đo đạc, cách đọc số của người sử dụng hoặc tác động của môi trường bên ngoài. Vậy cụ thể những sai số này đến từ đâu? Cùng mình tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây!

Vậy máy thủy bình là gì ?

Máy thủy bình (Automatic Level) giúp xác định độ cao tương đối giữa các điểm trong không gian. Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực xây dựng, địa chính hay thiết kế hạ tầng, chắc chắn bạn đã từng nghe đến nó. Có thể nói đây là công cụ không thể thiếu để tạo mặt phẳng ngang chuẩn xác, hỗ trợ trong thi công và kiểm tra độ cao công trình.  

Khi sử dụng máy thủy bình, mia là phụ kiện bắt buộc phải có. Hãy tưởng tượng mia như một chiếc thước đo đặc biệt, với các vạch khắc rõ ràng giúp bạn đọc kết quả đo một cách dễ dàng. Tùy theo nhu cầu, mia có thể dài từ 2 đến 5 mét, đảm bảo đo đạc linh hoạt ở nhiều địa hình khác nhau.  

Việc chọn mia phù hợp với từng loại máy thủy bình là điều không dễ. Sự tương thích giữa thiết bị và phụ kiện giúp đo đạc chính xác hơn và giảm thiểu sai số, giúp công việc diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. 

Một vài sai số thường gặp khi đo máy thủy bình  

Sau đây là những sai số thường gặp khi sử dụng máy thủy bình:

Sai số do trục đứng của máy bị nghiêng  

Nguyên nhân: Trục của ống thủy chưa song song với trục quay của máy, đặc biệt với các thiết bị có cơ chế cân bằng tự động, trục đứng không được phép nghiêng khi quay ống kính. Nếu trục máy bị nghiêng, số đọc trên mia trước và mia sau sẽ không còn chính xác.  

Khắc phục: Trước khi đo, cần kiểm nghiệm và hiệu chỉnh máy để đảm bảo bọt thủy ở vị trí chính giữa. Khi thao tác, nên đo đi đo về để giảm thiểu sai số và kiểm tra sai số góc i một cách chính xác.  

Sai số do máy thủy bình bị lún  

Nguyên nhân: Địa hình có nền đất yếu, không ổn định.  

Khắc phục: Máy sẽ bị lún theo thời gian đứng tại một vị trí, vì vậy cần thao tác nhanh chóng và chọn phương pháp đo phù hợp để hạn chế sai số.  

Sai số do mia lún  

Nguyên nhân: Nền đất thiếu ổn định, dẫn đến sự thay đổi vị trí của mia khi đo.  

Biện pháp: Sử dụng đế đỡ mia để hạn chế ảnh hưởng của nền đất yếu, thao tác đọc số nhanh và đo đi đo về để lấy trị trung bình, đảm bảo kết quả chính xác hơn.  

Sai số do các khoảng chia dm trên mia không đồng đều  

Nguyên nhân: Địa hình không bằng phẳng tuyệt đối, chiều cao máy thủy bình thay đổi theo từng điểm đo, dẫn đến sai số khi đọc số trên mia.  

Khắc phục: Cân bằng máy cẩn thận, điều chỉnh sao cho chiều cao máy không thay đổi quá đột ngột theo địa hình.  

Sai số do rung hình ảnh mia ở lớp không khí sát mặt đất  

Nguyên nhân: Ở gần mặt đất, mật độ không khí giảm theo độ cao, gây ra hiện tượng chiết quang đứng. Điều này khiến hình ảnh mia bị rung, đặc biệt khi tia ngắm thấp.  

Biện pháp: Tránh đo đạc khi trời nắng gắt hoặc nhiệt độ quá cao. Nếu có thể, hãy nâng chiều cao máy để giảm ảnh hưởng của hiện tượng này.  

Sai số do mia nghiêng  

Nguyên nhân: Mia không có bọt thủy tròn hoặc có nhưng chưa chính xác, dẫn đến trục ống thủy không song song với trục đứng của mia, gây ra sai số khi đo.  

Biện pháp: Kiểm định mia thường xuyên để đảm bảo độ chính xác, tránh sai lệch số liệu.  

Sai số do mia cong, độ chênh điểm của mỗi cặp mia, và độ dài trung bình 1m trên mia  

Mia có thể bị cong theo thời gian do tác động của môi trường hoặc vật liệu xuống cấp. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo.  

Giải pháp: Kiểm định định kỳ để đảm bảo mia không bị biến dạng, duy trì tính chính xác trong đo đạc.  

Sai số do lăng kính của máy thủy chuẩn  

Sai số này xuất hiện khi lăng kính điều quang trên quang trục không đảm bảo độ chính xác, gây lệch tiêu điểm.  

Biện pháp: Khi đo, cần đảm bảo khoảng cách từ hai mia đến máy thủy chuẩn là bằng nhau. Điều này giúp giảm xê dịch tiêu cự và hạn chế sai số tối đa.  

Sai số do khả năng phân ly của ống kính  

Khả năng phân ly của ống kính quyết định độ sắc nét khi đọc số trên mia. Nếu ống kính có độ phân giải thấp, việc đọc số sẽ dễ bị sai lệch.  

Giải pháp: Chọn máy thủy bình có chất lượng ống kính tốt, giúp hình ảnh sắc nét hơn, giảm sai số khi đọc số liệu.  

Sai số do làm tròn số đọc 

Mia có vạch khắc rất nhỏ, khi đọc số thường phải làm tròn đến 0,1 đơn vị. Sai số này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: khả năng phân ly của mắt, độ sáng, độ dày của vạch số, độ trong của môi trường,...  

Biện pháp: Sai số này khó tránh hoàn toàn nhưng có thể giảm bằng cách kiểm tra kỹ lưỡng khi đọc số, đảm bảo ánh sáng đủ tốt và chọn máy có độ phân giải cao.  

Sai số do ảnh hưởng độ cong của Trái Đất  

Trái Đất không phải là một mặt phẳng tuyệt đối, mà có độ cong nhẹ, điều này dẫn đến sai số khi đo khoảng cách xa.  

Biện pháp: Luôn đặt máy ở vị trí trung tâm, cách đều hai mia để hạn chế tác động của độ cong Trái Đất.  

Sai số do ảnh hưởng chiết quang  

Không khí có mật độ thay đổi theo độ cao, gây ra hiện tượng chiết quang làm tia ngắm bị cong. Sai số này thay đổi tùy theo thời gian trong ngày và điều kiện khí hậu.  

Biện pháp: 

- Hạn chế đo vào giữa trưa khi nhiệt độ cao, thay vào đó nên đo vào sáng sớm hoặc chiều muộn để giảm sai số.  

- Đặt máy ở độ cao ít nhất **1.5m** để tránh ảnh hưởng của luồng không khí sát mặt đất.  

- Tiến hành đo hai chiều vào các thời điểm khác nhau trong ngày để lấy số liệu chính xác nhất.  

Kiểm nghiệm các điều kiện đối với máy thủy bình có độ chính xác trung bình  

1. Kiểm tra và điều chỉnh hoạt động của các bộ phận  

   Đảm bảo các ốc vít, núm điều quang, vành điều chỉnh kính mắt và các bộ phận khác của máy thủy bình hoạt động bình thường, không bị kẹt hoặc lỏng lẻo.  

2. Kiểm tra chất lượng ống kính và xác định thông số kỹ thuật  

   Bao gồm độ phóng đại, vùng ngắm, hệ số nhân khoảng cách (K), hằng số cộng (C) và các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác khi đo đạc.  

3. Xác định trị giá khoảng chia trên ống thủy dài  

   Đánh giá độ chính xác của khoảng chia trên ống thủy dài để đảm bảo kết quả đo không bị sai lệch.  

4. Kiểm tra và điều chỉnh vị trí chuẩn của màng chữ thập  

   Đảm bảo chỉ đứng và trục quay của máy nằm trên cùng một mặt phẳng, còn chỉ ngang phải vuông góc với mặt phẳng đó để tránh sai số khi đo.  

5. Kiểm tra và điều chỉnh sự cân bằng giữa ống thủy dài và ống thủy tròn  

   Hiệu chỉnh ống thủy để đưa trục quay của máy về vị trí thẳng đứng, tránh ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.  

6. Kiểm nghiệm và điều chỉnh điều kiện cơ bản của máy  

   - Đảm bảo trục của ống thủy dài (LL) phải song song với trục ngắm (cc) để đảm bảo độ chính xác khi đo.  

   - Kiểm nghiệm sai số giao chéo, đảm bảo hình chiếu của trục LL và cc trên mặt phẳng ngang không bị lệch nhau.  

   - Kiểm nghiệm sai số góc i, đảm bảo trục ngắm và trục ống thủy dài song song trên mặt phẳng đứng.  

7. Kiểm nghiệm sự ổn định của trục ngắm khi điều quang  

   Đảm bảo trục ngắm không bị thay đổi vị trí khi điều chỉnh tiêu cự để tránh sai số.  

8. Kiểm nghiệm sai số tự điều chỉnh của bộ tự cân bằng (Kompesator)  

   Đối với các máy thủy bình có chức năng tự cân bằng, cần kiểm tra khả năng tự điều chỉnh để đảm bảo trục ngắm và trục của ống thủy dài luôn song song, hạn chế tối đa sai số góc i.  

Xem thêm một số bài viết khác: 

Nước cất là gì ? Uống nước cất có sao không ?

Tìm hiểu về bơm định lượng Hanna ? Tại sao được nhiều người tin dùng

Kết luận:

Trên đây là tổng hợp những sai số khi sử dụng máy thủy bình và khái niệm máy thủy bình. Hy vọng những thông tin tổng hợp từ EMIN giúp bạn đọc có thêm lựa chọn phù hợp VÀ cân nhắc trước khi đưa ra quyết định mua