Szintezés
-1-
Szintezés A szintezés elve
Tetszőleges magosságban előállítottunk egy képzeletbeli, a tengerszinttel párhuzamos felületet – egy szintfelületet - majd a szintfelületre merőleges irányban (tehát függőlegesen) mérjük a szintfelület és a két pont közötti két távolságot. Az A és a B pontok közötti magasságkülönbséget az lA - lB érték határozza meg. Ha az A pont tengerszint feletti magasságát (MA) ismerjük, a B pont tengerszint feletti magasságát meghatározhatjuk, úgy, hogy az MA értékhez hozzáadjuk a két pont közötti magasságkülönbséget. MB = MA + (lA - lB). (előjel helyesen)
Szintfelület nem sík voltának hatása Gyakorlatilag a szintfelülethez tartozó érintőt, azaz vízszintes irányt (síkot) állítunk elő. Ebben az esetben nem az lA és lB értéket mérjük, hanem az lA + l'A és az lB + l'B távolságokat. Az l'A és l'B hosszak, a szintfelület és a vízszintes irány eltéréséből adódó különbség. Ez nagyon kicsi, 100 m-nél nem éri el az 1 mm-t. A két pontot felező távolságban felállított szintezőműszerrel előállítunk egy vízszintes irányt, majd leolvassuk, hogy az A és a B pontokban lévő beosztásos szintezőlécen a vízszintes irány milyen értéket mutat (lA és lB). A két érték különbsége azonos a két pont magasságkülönbségével. Az lA és lB értéket lécleolvasásnak nevezzük.
Szintezés
-2-
Látsík magasságának meghatározása
A látsík abszolút magasságát ML meghatározhatjuk, ha az A ponton álló függőleges lécen végzett lécleolvasás értékét lA hozzáadjuk az A pont ismert magasságához, az MA értékhez. Ha egy függőlegessé tett állótengelyű teodolit távcsövének irányvonala vízszintes, akkor a távcső forgatásával az állótengely körül az irányvonal vízszintes síkot jelöl ki. A szintezőműszer esetében, amely sok tekintetben hasonlít a teodolithoz, a függőleges állótengely körül forgó távcső vízszintes irányvonala vízszintes síkot alkot. Az így meghatározott síkot a szintezőműszer látsíkjának nevezzük. A látsík magassága az irányvonal magasságától függ, és műszerállásonként változik.
Több pont magasságának meghatározása egy műszerállásból A látsík abszolút magassága akkor fontos, ha egy műszerállásból több pont magasságát kívánjuk meghatározni. Ismert A pont magassága MA , szintezőműszerrel felállva – az állótengely függőlegessé, a távcső irányvonala vízszintessé téve – leolvassuk az A pontra helyezett szintezőlécen az lA értéket, majd az 1, 2, 3, pontokon elhelyezett szintezőlécen az l1 l2 l3, értékeket. A látsík magassága: ML = MA + lA Az 1, 2, 3 pontok magasságának meghatározásához a látsík magasságából kivonjuk az egyes pontokon végzett lécleolvasást:
Szintezés
-3-
A szintezőműszer felépítése A szintezőműszer két fő részből, a mérés közben mozdulatlan műszertalpból és a forgó alhidádéból áll. A műszertalp talpcsavarjai és talplemeze elvileg ugyanolyanok, mint a teodolit talpcsavarjai és talplemeze, méretük azonban kisebb. A műszerlapon nincs optikai vetítő, mert szintezéshez nincs szükség olyan pontra állásra, mint a vízszintes szögméréshez. A szintezéshez nincs szükség vízszintes beosztásos körre (limbuszkörre) sem, ezért a szintezőműszerek nagy része limbuszkör nélküli. A vízszintes kör nem a szintezés elengedhetetlen kelléke, hanem egyéb, a szintezéshez kapcsolódó feladatokhoz (pl. derékszögek kitűzése), az ún. terepszintezéshez, hossz- és keresztszelvény-szintezéshez, vagy más munkákhoz használható gazdaságosan.
Szintezőműszer A szintezőműszer egyszerű tengellyel készül, a tengely helyzetének rögzítésére kötőcsavar, a kismértékű továbbforgatására irányítócsavar szolgál. A szintezőműszert nem lehet kiemelni a műszertalp alsó részéből, tehát nincs és a szintezéshez nem is szükséges kényszerközpontosító berendezés. Az állótengely függőlegessé tételére az alhidádén elhelyezett csöves libellát vagy szelencés libellát használjuk. A távcső az ismert geodéziai távcsövek valamelyik változata, egyszerűbb műszereknél 20 — 25x-szörös nagyítású. A szintezőműszeren nincs magassági kör, mivel a távcsövet mindig csak vízszintes helyzetben használjuk, függőleges értelemben nagyon kis mértékben mozdítható el. Ez az elmozdítás csak arra szolgál, hogy a távcső irányvonalát vízszintessé tegyük, ezt a szintezőcsavar segítségével, a távcsőre szerelt nagy érzékenységű szintezőlibellával végezzük. A távcsőben egyszerű szálkeresztre van szükség.
A szintezőműszer vizsgálata és igazítása A szintezés során vízszintes síkot kell előállítani. Ezt a síkot a távcső irányvonala és a vízszintes szál határozza meg. A távcső irányvonalát szintezőlibellás műszernél a szintezőlibellával tesszük vízszintessé. Csak akkor tudjuk jól szintezni, ha a távcső irányvonala és a szintezőlibella tengelye párhuzamosak. Ezért szintezőlibellás műszernél a legfontosabb annak vizsgálata, hogy ez a követelmény fennáll-e. A szálkereszt vízszintes szála akkor vízszintes, ha a műszer tengelye függőleges és a szál merőleges a függőleges tengelyre. Vizsgálni kell, hogy a tengely függőlegessé tételére használt libella ki van-e igazítva az állótengelyre, továbbá azt, hogy a vízszintes szál merőleges-e az állótengelyre. A vízszintes szál merőleges az állótengelyre, ha a szál egyik végével irányozunk egy távoli pontot, majd az irányzócsavar forgatásával a pont képét a szál másik végéig visszük. Ha a pont képe a szálon marad, akkor a szál valóban vízszintes. Ha a szál nem teljesen vízszintes, akkor a szálkereszt középpontjával irányozunk, a léc beosztásának középvonalában kell látni a függőleges szálat.
Szintezés
-4-
A szintező libella buborékja végeinek képét a távcső okulárisa felé vetítik, így a libella buborékja helyzetének ellenőrzésére nem kell elmozdulnia az észlelés helyéről.
Kompenzátoros (önbeálló) szintezőműszer
Ingás tükröző felületek
A korszerű szintezőműszerek szintezőlibella és szintezőcsavar nélkül készülnek. Az irányvonalat nem kell esetenként vízszintessé tennünk, ha az alhidádéra szerelt szelencés libella azt mutatja, hogy az állótengely közel függőleges, az irányvonalat egy önbeálló szerkezet vízszintessé teszi. Különböző kompenzátor megoldások Ingás kompenzátor
Rugós kompenzátor
Szintezés
-5-
Szállemez felfüggesztésű precíziós szintezőműszer
A szintezőműszer beállítása A szintezőműszer felállításához a műszert az állványra helyezzük, és az állótengelyt függőlegessé tesszük. A teodolitnál megismert pontra állásra nincs szükség, ezért a függőt is csak akkor használjuk, ha limbuszkörös szintezőműszerrel szöget is akarunk mérni vagy kitűzni. A műszerállvány felállításához gondoskodni kell arról, hogy az állvány a mérés idején mozdulatlanul álljon. Ha az állvány már mozdulatlan, a műszert óvatosan ráhelyezzük a fejezetre és az összekötőcsavart megszorítjuk. Szintezőlibellás műszernél a műszerernyőt is felállítjuk. A szintezés során a műszert állandóan újabb műszerállásokba visszük. Ilyenkor a műszert az állványon hagyjuk, szállítás közben az állványt közel függőlegesen tartjuk, a műszert fehér kendővel letakarjuk. Az állótengelyt az alhidádén lévő szelencés libella és a talpcsavarok segítéségével tesszük függőlegessé. Önbeálló szintezőműszernél az irányvonal akkor lesz automatikusan vízszintes, ha az állótengely a működési tartományon belül függőleges. Ezt a szelencés libellán egy kör jelzi; ha a buborék ezen belül van, a mérés megkezdhető.
A szintezőléc A mérés pontossági igényének megfelelően cm-, fél cm- vagy mm-beosztással, általában fából készül. A szintezőléc beosztásai lehetnek vonásos vagy sávos megoldásúak.
egyszerű sávos osztás kettős sávos osztás vonásos osztás A léc cm beosztású, általában a dm-mezőket számozzák, (szabatos mérésekhez használnak olyan lécet, amely két, egymáshoz képest eltolt beosztású és kettős számozású).
Szintezés
-6-
A lécleolvasások mm pontosságúak. A leolvasás mindig négy számjegy (m, dm, cm, mm), tehát akár az első, akár az utolsó számjegy nulla, a jegyzőkönyvbe azt is be kell írni. A léc függőlegessé tételéhez a lécre szelencés libellát szerelnek; ha a lécet hosszabb ideig kell függőlegesen tartani, akkor kitámasztó szerkezettel is ellátják. A szintezőléc alul vaslemezben végződik, a beosztás a lemez alsó síkjától kezdődik.
A szintezőléceket szabatos méréshez vascövekre, más pontosabb méréshez facövekre vagy vassarura helyezik. A vassaru olyan ötvény, amelynek felső részén íves felület található, a saru alsó lapjából három vashegy áll ki, ezek rögzítik a sarut a talaj felszínén.
A szintezés fajtái A szintezési munkákat aszerint csoportosítjuk, hogy velük alappontok vagy részletpontok magasságát kívánjuk meghatározni. Tehát a szintezés fajtái szerint megkülönböztetünk: - vonalszintezést, - hossz-szelvény-szintezést, - keresztszelvény-szintezést, - területszintezést és - hosszméréssel kapcsolatos szintezést.
Vonalszintezés elve, végrehajtása, szabályai Ha a két pont távolsága nem haladja meg a 80-200 métert, akkor a magasságkülönbséget a szintezőléceken végzett leolvasások különbségéből számítjuk. Ha a pontok ennél nagyobb távolságra vannak, akkor a magasságkülönbséget több lépésben, több vízszintes irány előállításával, több műszerállásban végezzük.
Műszerállásonként számítjuk a magasságkülönbség et, majd ezek összegzésével kapjuk a két végpont közötti magasságkülönbség et.
Szintezés
-7-
Az A és B pont magasságkülönbsége egyenlő a három magasságkülönbség összegével. (l össz. hátra – l össz. előre) Ha a különbség pozitív, a B pont magasabban, ha negatív, akkor alacsonyabban van, mint az A pont.
A vonalszintezés szabályai 1. Nagyobb pontosságigényű vonalszintezést napos időben - lehetőleg csak a reggeli és kora délelőtti, ill. késő délutáni és esti órákban végezzünk, amikor a nap nem melegíti fel a műszerünket és nem okoz fénytörést a levegőben. Borult, egyenletes hőmérsékletű időben egész nap szintezhetünk. 2. A műszernek a kötőpontoktól közelítőleg egyenlő távolságban kell lennie. E szabály betartása esetén a hátra és az előre leolvasás között nem kell a parallaxis csavarhoz nyúlnunk, és így kiküszöböljük a szálcső (képállító lencse) mozgásával óhatatlanul bekövetkező irányvonal-elmozdulást. Kiesik így a szintfelület és az érintősík eltéréséből adódó hiba is, és csökken a refrakció káros hatása. A léc távolsága a műszertől ne legyen több 80 m-nél. 3. Minden lécleolvasás előtt a szintezőlibella buborékját a szintezőcsavarral középre kell állítani, a leolvasás után ellenőrizni kell, hogy közben nem mozdult-e el, ha igen, a műveletet meg kell ismételni. Önbeálló műszernél meg kell győződni a kompenzátor működéséről. 4. Kétszeri szintezésnél a két szintezést ellentétes irányban végezzük. 5. A kötőpontokon mérés közben a szintezőléceket gondosan függőlegesen kell tartani, ezt a lécekre szerelt szelencés libellával ellenőrizhetjük. 6. Kötőpontonként gömbölyű fejű szeggel ellátott cöveket vagy szintezősarut kell használni, a szintezőléceket nem szabad a terepre helyezni. 7. A szintezőlibellát az egyoldalú hőhatásoktól műszerernyővel óvni kell. 8. A szintezőléceket használatbavételük előtt gondosan meg kell vizsgálni. Ha a kezdővonás és a léc talpa közötti távolság a két lécen nem egyforma, az ebből származó hiba kiküszöbölhető, ha a szintezési vonalon páros számú műszerállást hozunk létre. 9. Ha a távcsőben három vízszintes szál van, a pontosság fokozására, ill. a durva hibák elkerülése céljából mind a három szálnál leolvashatjuk a lécet.
A vonalszintezés végrehajtása (munkamenet) 1. A vonalszintezést mindig ismert magassági alappontról indítjuk. 2. A műszert felállítjuk az alappont és az első kötőpont felezési távolságaiba úgy, hogy a műszerállvány két lába a haladási iránytól jobbra, a harmadik balra essen. Így a mérés során a lábak nem akadályoznak, a lábak közvetlen közelében nem kell járkálnunk, és a várható süllyedésük is azonos. A szelencés libella buborékját középre állítjuk. 3. A léceket az alap- és kötőpontokon függőlegesen kell tartani. 4. Az irányzószálat a kényelmes látás távolságába állítjuk a távcső okulárjának csavarásával. 5. Durva irányzást végzünk hátra a ponton elhelyezett lécre, a durva irányzóval. 6. Eltüntetjük a parallaxist, a parallaxiscsavar vagy paralaxisgyűrű forgatásával. (Parallaxis jelenségről akkor beszélünk, amikor a tárgyról, itt a lécről, a távcső által alkotott kép nem az irányzószálak síkjában keletkezik. Ilyenkor a kép nem éles, és a szálkereszthez viszonyítva elmozdul, ezt a szemünknek az okulár előtti le-fel mozgatásával is ellenőrizhetjük.) 7. Leolvasunk hátra a ponton elhelyezett lécen mm-pontossággal. A leolvasást négy számjeggyel végezzük úgy, hogy előbb a métereket, majd a decimétereket, utána a cm-eket és végül a mm-eket becsléssel határozzuk meg. 8. Ellenőrizzük, hogy a libella buborékja nem mozdult-e el, és meggyőződünk a leolvasott érték helyességéről.
Szintezés
-8-
9. Jegyzőkönyvezés: A hátra irányú leolvasás értékét a jegyzőkönyv hátra rovatiba négy számjeggyel, tizedesvessző kitétele nélkül írjuk le. 10. Durva irányzás előre, a kötőponton levő lécre. 11. Előre és hátra irányzás közben a parallaxiscsavarhoz nem nyúlunk. 12. Finoman beirányozzuk a kötőponton lévő lécet a műszer irányítócsavarjával. 13. Előre irányú leolvasást végzünk a kötőponton függőlegesen elhelyezett lécen. 14. Jegyzőkönyvezzük az előre leolvasott lécértéket a szintezési jegyzőkönyv előre rovariba. Az előre irányú leolvasás értékét a jegyzőkönyv elöre rovatiba négy számjeggyel, tizedesvessző kitétele nélkül írjuk le. 15. A szintezőműszerrel átállunk a következő két kötőpont felezési távolságába. 16. A figuráns a kötőponton elhelyezett lécet átfordítja a műszerállás felé. 17. Mivel a szintezést lépcsőzetesen hajtjuk végre, a pontok magasságkülönbségét műszerállásonként számítjuk ki, a szintezést a 2-16. pontokban leírtak szerint ismétlődve folytatjuk addig, amíg el nem érjük a szintezési vonal végpontját. A szintezési vonal ismert magasságú végpontjára végzett leolvasást a szintezés zárásának nevezzük. 18. Kiszámítjuk a szintezés záróhibáját. 19. Kiszámítjuk a szintezés megengedett záróhibáját. 20. A szintezés ∆ záróhibáját összehasonlítjuk a szintezés megengedett záróhibájával (∆), és ha ∆ > (∆), akkor a vonalszintezést meg kell ismételni, ha ∆ < (∆), akkor a hiba elosztható. A szintezés záróhibáját a szintezési vonal alappontjaira a szakaszok hosszának arányában szétoszthatjuk.
Záróhiba (∆) Mérésünket ellenőrizni kell. Ezért, ha lehetséges, mindig két ismert magasságú pont között végezzük a vonalszintezést. Az egyik alappontról elindulva a meghatározandó pontig szintezünk, de itt nem hagyjuk abba, hanem folytatjuk a mérést a másik alappontig. A zárópont adott és általunk mért magassága közötti különbség a szintezés záróhibája (∆) Ha csak egy alappont áll rendelkezésünkre, a vonalszintezést minden esetben kétszer kell elvégezni (oda és vissza). A záróhiba a két mérés különbsége. ∆m = MB – MA , ill. ∆m’ = Σlhátra - Σlelőre ∆ = ∆m - ∆m’ A szintezés megengedett záróhibája: IV. rendű szintezési vonalon: ∆ = 10 √L (mm) V. rendű szintezési vonalon: ∆ = 20 √L (mm) L a szintezési vonal hossza km-ben Ha a záróhiba a hibahatár alatt van, akkor mérésünk jó, a hiba elosztható. Ha vonalszintezésünk záróhibája a megengedettnél nagyobb, célszerű először a számítást ellenőrizni, ha a számolásunk jó, akkor a mérést újra el kell végezni.
