Ugrás a tartalomhoz

Geodézia 14., Mérőállomások

Tarsoly Péter (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

14.3 Az elektronikus tahiméterek és mérőállomások kialakulása

14.3 Az elektronikus tahiméterek és mérőállomások kialakulása

A távmérő és szögmérő műszerek egymástól függetlenül alakultak ki. Kapcsolatuk folyamatosan fejlődött és fejlődik mind a mai napig. Először mint két külön szerkezeti egység vettek részt a mérések végrehajtásában (önálló távmérő és szögmérő műszerek), majd megjelentek a szögmérő műszerek távcsövére vagy alhidádéjára telepíthető távmérők (rátét távmérők), végül technikailag megoldódott a két szerkezeti egység integrálása, és létrejöttek az elektronikus tahiméterek, majd később a mérőállomások.

A következő bekezdésekben röviden áttekintjük a mérőműszerek fejlődését az önálló szerkezeti egységként működő szög-, és távmérő műszerektől kezdve egészen a robot mérőállomásokig. Az írott anyagot a mellékletben található képek egészítik ki, amelyek tudomány-történeti érdekességként szemléltetik az ebben a fejezetben elhangzottakat.

  • Önálló távmérők. A távmérők fejlődésének kezdetén a távmérők önálló műszerek voltak, a szögmérő műszerrel való kapcsolatuk csak kényszerközpontosítással volt lehetséges. Ma az önálló távmérők még két területen élnek. Az egyik a nagy hatótávolságú műszerek, melyekkel 20 km feletti távolságok mérhetők; hatótávolságuk mintegy 50 km. A másik terület a szabatos távmérők csoportja, amelyek alkalmazásával a mérhető távolság megbízhatósága mm alatti. A legpontosabb műszerekkel már 0,2 mm +0,2 ppm pontosság érhető el. Ezek a műszerek különleges mérnöki feladatok elvégzésére alkalmasak. Pl. Mekometer ME5000

  • Önálló teodolitok. Az önálló elektronikus teodolitok elsősorban ipari mérőrendszerekben (bővebb kifejtése a Mérnökgeodézia című tárgyban lesz) kerülnek alkalmazásra szabatos szög-, és iránymérések végrehajtására. Ilyen feladatok megoldására a szögmérés leolvasó képessége 1", vagy az alatti. Pl. STANDA DT 2

  • Rátét távmérők. A szögmérő és távmérő műszerek összeépítésének első lépcsőjét jelentették. Ezeknél a műszereknél a teodolitra helyezték fel a távmérőt kétféle módon. A gyakoribb változat volt, hogy a távmérőt a teodolit távcsövére szerelték fel. A teodolit és a távmérő távcsővét párhuzamossá tették egymással, majd mivel a két távcső irányzásnál együtt mozgott, ezért elegendő volt az irányzást csak a teodolit távcsövével elvégezni. Hátránya volt, hogy a távcső erősen terhelte a műszer fekvőtengelyét és a magassági kötőcsavart, és külön meg kell akadályozni, hogy a távcső előre billenjen a kötőcsavar megoldásakor. Erre rugós ívet használtak legtöbbször, de előfordult, hogy ellensúlyt szereltek a távcső alá. (Csepregi, 2005) A másik megoldás, hogy a távmérőt a teodolit alhidádé oszlopára szerelték. Ebben az esetben hátrányként jelentkezett, hogy magassági értelemben külön kellett irányozni a távmérő távcsövével. A rátét távmérőket csak olyan esetekben használták, amikor elegendő volt a távmérést cm élesen végezni, és a szögmérésnél is elegendő volt az 5-10" élességű mérés. Ilyen pl. RED2A E kategória, amely mára már teljesen kiszorult a gyakorlatból. Rövid ideig tartó tovább fejlődésüket az jelentette, hogy az elektronikus teodolitot össze lehetett kötni a rátét távmérő elektronikus adatkimenetével, és egy külső kézi számítógépről, adatrögzítőről lehetett vezérelni a digitális terepi adatgyűjtést. Ekkor a felszerelés alkalmazhatósága az adatrögzítő programjától függött.

  • Elektronikus tahiméterek. A teodolit és távcső összeépítésével létrejöttek az elektronikus tahiméterek. Ezeknél a műszereknél a teodolit távcsöve magába foglalja közvetlenül a távmérő adó- és vevőoptikáját is. Néhány esetben külön optika van, de ezeket mindig közös házba építik, így az irányvonal és a távmérő optikai tengelye összeigazított. Ezt a szerkezeti megoldást alkalmazták még az első mérőállomás-típusok esetében is, mint pl. GEODIMETER 400. A távcső szerkezeti elemeit a távcső alatt és felett helyezik el, ennek következtében megnő a távcső burkolata és kialakul az elektronikus tahiméterekre jellemző jellegzetes kört közelítő sokszögű távcsőforma. pl. WILD TC1600, TOPCON ET-1. A műszereken egy különálló több soros kijelzőn jelennek meg a mérési eredmények. A műszer alhidádéoszlopán, vagy a távcső alatti részen alakították ki a kapcsoló- és az adatbeviteli billentyűzetet, melyen keresztül vezérelhetjük a különböző műveleteket, beállítási lehetőségeket. A műszerekhez általában két külső csatlakozási lehetőség van. Az egyik az adatok forgalmát teszi lehetővé, a másik a külső akkumulátor csatlakoztatására szolgál. Az adatkimeneten keresztül kapcsolható a műszerhez külső adatrögzítő, amelyen a mért és az adatrögzítő billentyűzetén bevitt adatokat tárolhatjuk.

  • Mérőállomások. Az elektronikus tahiméterek továbbfejlődésével alakultak ki a mérőállomások. Az angol szó (total station) tükörfordításából különböző torz elnevezések („totális állomás”, „totális mérőállomás”) jöttek létre, amelyek sajnos rendszeresen előfordulnak a szaknyelvben. Ezek helyett a szabatos szaknyelvben a mérőállomás elnevezés használatos. Minden esetben kerüljük az angolos, divatos hangzású szavakat, és használjuk helyettük a magyar megfelelőjét. Mérőállomás alatt azt a műszert értjük, amikor a műszerbe beépítették magát az adatrögzítőt is, a szögmérő-, és távmérő egység mellé. Az elektronikus tahiméter és a mérőállomás között nincs éles határ, a mérőállomások programját legtöbbször lehet pótolni egy külső adatrögzítővel.

Ma a fejlődés iránya az egy-emberes mérőállomások, vagy más néven a robot mérőállomások felé mutat. Szinte minden műszergyártónak létezik már a piacon olyan műszere, amely szervomotoros vezérléssel, a prizma felöl irányítva képes az irány-, és távmérési feladatok megoldására, az adatok tárolására, valamint a különböző programok futtatására. A technikai fejlődés feladata ma már nem az, hogy megoldja a távmérés és iránymérés szerkezeti elemeinek egy műszerben történő integrálását, hanem sokkal inkább az, hogy olyan műszereket, olyan mérés vezérlő programokat fejlesszen ki, amelyek nagy mértékben tudják könnyíteni a terepen dolgozó geodéták munkáját. A műszergyártók kezdenek szakítani a hagyományos geodéziai szemlélettel, és sok olyan technikai újítást is bevetnek, amelyek geodéziai alkalmazása eddig nem került előtérbe.

Vannak olyan robot mérőállomások, amelyek képesek a földi fotogrammetriából ismert mérő-fényképek készítésére és kiértékelésére, és vannak olyanok is, amelyeknél már nincsen szükség a hagyományos irányzásra, hanem egy laptop képernyőjén keresztül, video kapcsolat kialakításával a kurzor vagy az egér segítségével tudják végrehajtani az irányzást, majd a képernyőn a mérőállomás kijelzőjét látva az adattárolást. A felhasználó számára írt programok egyre feladat-specifikusabbak; a korábban csak jelentős manuális számítással megoldható feladatok ma már a mérőállomásba telepített programok segítségével akár terepen is kiszámíthatóak és szerkeszthetőek, eredményeik internetes kapcsolaton keresztül akár az irodába vagy a megrendelő számára tovább küldhetőek. Jelentős fejlődési irányt jelent a mérőállomások és műholdas helymeghatározásra alkalmas vevőkészülékek integrációja. Ezek a műszerek egyaránt alkalmasak a mérőállomásokkal és a műholdas vevőkkel kapcsolatos feladatok elvégzésére is.