مستوى (أداة بصرية)

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
جهاز تسوية أوتوماتيكي حديث قيد الاستخدام في موقع بناء

جهاز التسوية هو أداة بصرية تُستخدم لتحديد أو التحقق من النقاط الواقعة على نفس المستوى الأفقي في عملية تُعرف بالتسوية . يُستخدم مع مسطرة التسوية لتحديد الارتفاع النسبي أو المستويات ( الفصل الرأسي ) للأجسام أو العلامات. ويُستخدم على نطاق واسع في أعمال المسح والبناء لقياس فروق الارتفاع، ولنقل وقياس وتحديد ارتفاعات الأجسام أو العلامات المعروفة.

يُعرف أيضًا باسم ميزان المساح ، أو ميزان البناء ، أو ميزان التسوية ، أو ما يُعرف تاريخيًا باسم " ميزان Y ". ويعمل هذا الميزان على مبدأ تحديد مستوى بصري بين نقطتين أو أكثر، حيث يُستخدم تلسكوب بصري مدمج وميزان فقاعي عالي الدقة لتحقيق الدقة المطلوبة. تقليديًا، كان يتم ضبط الجهاز يدويًا بالكامل لضمان خط رؤية مستوٍ، ولكن النسخ الحديثة الأوتوماتيكية تُعوض تلقائيًا عن الأخطاء الطفيفة في التسوية الأولية للجهاز، مما يجعلها أسرع استخدامًا.

لا ينبغي الخلط بين جهاز التسوية البصري وجهاز الثيودوليت ، الذي يمكنه أيضًا قياس الزوايا في المستوى الرأسي.

وصف

تُثبّت الوحدة كاملةً عادةً على حامل ثلاثي القوائم ، ويمكن للتلسكوب الدوران بحرية 360 درجة في مستوى أفقي. يقوم المساح بضبط مستوى الجهاز عن طريق ضبط تقريبي لأرجل الحامل الثلاثي، ثم ضبط دقيق باستخدام ثلاثة براغي تسوية دقيقة على الجهاز لجعل مستوى الدوران أفقيًا. ويتم ذلك باستخدام ميزان تسوية مركزي مدمج في قاعدة الجهاز.

ينظر المساح عبر عدسة التلسكوب بينما يمسك مساعده مسطرة ميزان عمودية مدرجة بالبوصات أو السنتيمترات. توضع المسطرة بحيث يكون طرفها على النقطة المراد قياس مستوى سطحها. يُدار التلسكوب ويُضبط بؤرته حتى تصبح المسطرة واضحة في شعيرات التقاطع. في حالة استخدام ميزان مائل، يُجرى ضبط المستوى الدقيق بواسطة برغي الارتفاع، باستخدام ميزان فقاعي عالي الدقة مثبت على التلسكوب. يمكن رؤية هذا الميزان بواسطة مرآة أثناء الضبط، أو يمكن رؤية طرفي الفقاعة في شاشة عرض "الفقاعة المنقسمة" داخل التلسكوب. يتيح ذلك أيضًا التأكد من دقة مستوى التلسكوب أثناء عملية الرصد. أما في حالة استخدام ميزان أوتوماتيكي، فيتم ضبط الارتفاع تلقائيًا بواسطة موشور معلق بفعل الجاذبية، طالما أن التسوية التقريبية لقاعدة الجهاز دقيقة ضمن حدود معينة.

عند ضبط المستوى، يتم تسجيل قراءات تدريج المسطرة عند علامات التقاطع وعلامات الاستاديا، ويتم وضع علامة تعريفية أو علامة في المكان الذي استقرت فيه مسطرة التسوية على الجسم أو الموضع الذي يتم مسحه.

اختراع

في عام 1832، شعر المهندس المدني والمخترع الإنجليزي ويليام غرافات ، الذي كُلِّف بدراسة مخطط مسار خط سكة حديد الجنوب الشرقي من لندن إلى دوفر ، بالإحباط من بطء وصعوبة تشغيل جهاز التسوية "Y" أثناء أعمال المسح، فابتكر جهاز التسوية "القصير" الأكثر سهولة في النقل والاستخدام، [ 1 ] [ 2 ] والذي سُمِّي بهذا الاسم نسبةً إلى شكله الأقصر. [ 3 ]

يُثبّت تلسكوب جهاز التسوية التاريخي "Y" بذراعين نحاسيين، وهما جزء من الحامل، ويمكن إزالة التلسكوب بسهولة لعكس اتجاه الرؤية بزاوية 180 درجة أو تدويره محوريًا ؛ وذلك لتعويض أخطاء المحاذاة البصرية . ولأن التلسكوب غير مثبت بآلية ضبط المستوى، يتم تجميع جهاز "Y" وتفكيكه لكل محطة رصد. أما جهاز التسوية "Dumpy" فهو مثبت بشكل دائم بذراعيه الداعمتين وآلية التسوية، مما يقلل من عدم دقة القياس ويختصر بشكل كبير وقت إعداد الجهاز. ويعتمد جهاز "Dumpy" على نفس المبدأ الأساسي للتسوية.

عملية مسح

بعد الإعداد الدقيق للميزان، يتم تحديد ارتفاع الشعيرات المتقاطعة إما عن طريق الرؤية من نقطة مرجعية معروفة ذات ارتفاع معروف تم تحديده من خلال مسح سابق أو يتم استخدام نقطة عشوائية ذات ارتفاع مفترض.

تُجرى عملية الرصد بمساعدة مساح مساعد يحمل مسطرة مدرجة عمودية عند النقطة المراد قياسها. يقوم المساح بتدوير التلسكوب حتى تصبح المسطرة المدرجة في تقاطع الشعيرات، ثم يسجل القراءة. تُكرر هذه العملية لجميع عمليات الرصد انطلاقًا من تلك النقطة المرجعية. في حال نُقل الجهاز إلى موضع آخر ضمن مسافة الرصد، يُعاد ضبط مستواه، وتُؤخذ قراءة لمستوى معروف من المسح السابق. يربط هذا أي مستويات جديدة بالمستويات السابقة.

المتغيرات

مستوى "Y". يمكن إزالة التلسكوب وعكسه أو تدويره لإزالة الأخطاء.
نظام تسوية تلقائي

المستوى Y

يُعدّ جهاز التسوية على شكل حرف Y أو جهاز التسوية على شكل حرف Y أقدم وأضخم الأجهزة البصرية القديمة. يُوضع تلسكوب ذو قدرة تكبير منخفضة في زوج من حوامل التثبيت، ثم يُسوّى الجهاز باستخدام ميزان تسوية يُثبّت بالتوازي مع التلسكوب الرئيسي.

مستوى دمبي

جهاز تسوية بصري أوتوماتيكي حديث مزود بشاشة عرض أفقية.

لا يزال مصطلح "ميزان البناء" (أو "ميزان البناء ") مستخدماً رغم تطور التصميم. ويمكن أن يكون يدوياً أو آلياً، والأخير أسرع بكثير في الإعداد.

مستوى الإمالة

يُعدّ ميزان التسوية المائل نوعًا مزودًا ببرغي ضبط رأسي دقيق، يعمل على إمالة كلٍّ من التلسكوب وميزان التسوية الفقاعي عالي الدقة المُثبّت عليه لتحقيق التوازن. يُقلّل هذا من الاعتماد الكلي على دقة التسوية في قاعدة التثبيت السفلية للجهاز، كما تُوفّر شاشة "الفقاعة المنقسمة" تأكيدًا إضافيًا على استواء التلسكوب أثناء عملية الرصد. يُتيح هذا تشغيلًا أسرع، إذ لا يلزم أن تكون قاعدة التثبيت السفلية مستوية تمامًا، مع العلم أنها ستُحدث خطأً طفيفًا لأن المحور الرأسي للقاعدة لا يتطابق تمامًا مع مركز التلسكوب. تعمل الفقاعة المنقسمة عن طريق عرض نصفي طرفي الفقاعة جنبًا إلى جنب في التلسكوب، وعندما تتطابق الأطراف المنحنية، يكون التلسكوب مستويًا.

مستوى تلقائي

آلية المنشور الداخلي لتلسكوب التسوية التلقائية.

يتضمن جهاز التسوية التلقائي ، أو جهاز التسوية الذاتي ، أو جهاز التسوية التلقائي للبناء ، آلية تعويض داخلية ( منشور متأرجح ) تعمل على إزالة أي انحراف متبقٍ تلقائيًا عند ضبطها على مستوى قريب من المستوى المطلوب. وهذا يقلل من الحاجة إلى ضبط قاعدة الجهاز بدقة تامة، كما هو الحال مع جهاز التسوية التقليدي. تُعد أجهزة التسوية الذاتية الخيار الأمثل في مواقع البناء والتشييد وأثناء عمليات المسح نظرًا لسهولة استخدامها وسرعة إعدادها. تم طرح أول جهاز تسوية تلقائي في العالم في 8 مارس 1950، من إنتاج شركة زايس-أوبتون الألمانية في أوبركوشين . [ 4 ] تشمل المكونات الرئيسية لجهاز التسوية التلقائي: حامل ثلاثي القوائم - وهو عنصر سفلي ثابت مثلث أو دائري الشكل يحتوي على ثلاثة مقابس لضبط البراغي (أو حلقات إسفينية)، مثبت على الحامل الثلاثي بواسطة برغي على شكل قلب - وجهاز توجيه - وهو جزء متحرك (قابل للدوران). [ 5 ] في أجهزة التسوية التلقائية، غالبًا ما يتم استبدال ميزان التسوية التقليدي بجهاز ميكانيكي بصري يعتمد على البندول يُسمى جهاز التعويض. [ 6 ]

مستوى إلكتروني رقمي

يُثبّت جهاز التسوية الإلكتروني الرقمي على حامل ثلاثي القوائم، ويقرأ مسطرةً مُرمّزة باستخدام تقنية الليزر الإلكتروني. ويُعرض ارتفاع المسطرة عند نقطة تقاطع شعاع جهاز التسوية على شاشة رقمية. يُلغي هذا النوع من أجهزة التسوية الحاجة إلى تقدير التدريجات ​​يدويًا، مما يُزيل مصدرًا للخطأ ويزيد من الدقة. ليلًا، يُستخدم جهاز التسوية اليدوي مع ليزر التقاطع التلقائي للحصول على قراءات دقيقة للمقياس.

مستوى النقل

يتميز جهاز التسوية أيضاً بقدرته على قياس كل من ارتفاع واتجاه الجسم المستهدف بالنسبة إلى مرجع في المستوى الأفقي. يتم تدوير الجهاز لتوجيهه نحو الهدف، وتُقرأ الزوايا الرأسية والأفقية من مقاييس معايرة [ 7 ].

في الفصل الأول من رواية توماس هاردي " سكان الغابات " التي صدرت عام 1887 ، [ 8 ] يذكر الراوي: "لقد كان يعرف كل ميل دقيق من الأميال العشرة من الأرض بين أبوتس سيرنيل وشيرتون - المدينة السوقية التي سافر إليها - بدقة كما لو كان أي مساح قد تعلمها بواسطة جهاز تسوية بسيط".

في لعبة وورلد أوف ووركرافت على الإنترنت ، توجد مهمة في منطقة المستنقعات يُكلف بها المساح ثوردان لاستعادة مستواه المفقود. حتى أنه يعلق على الاسم قائلاً: "أنا لم أُسمِّ هذا الشيء اللعين، حسناً؟ ابحثوا عنه!"

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ سايكيا. وآخرون  . (30 أكتوبر 2010). المسح . تعلم فاي. رقم ISBN 978-8120339859.
  2. ↑ "ويليام غرافات" . craig-telescope.co.uk . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31-05-2012 .
  3. ↑ قاموس أكسفورد الإنجليزي . مستوى جرافات المحسن، والذي يُطلق عليه عادةً (بسبب مظهره) اسم مستوى دمبي.
  4. ↑ "Historia sprzętu Geodezyjnego" [ تاريخ المعدات الجيوديسية ] . Geodezja... Dawniej i dziś (باللغة البولندية). مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2016-06-01.
  5. ^ جاجيلسكي، أ. (2004). Przewodnik do ćwiczeń z Geodezji 1 [ دليل التمارين في الجيوديسيا 1 ] (باللغة البولندية). كراكوف: PW Stabil. ص 228 – 243. 
  6. ^ زوبيك، ج. (1998). Geodezja 1 [ الجيوديسيا 1 ] (باللغة البولندية). وارسو: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej. ص. 183. 
  7. ↑ "كل شيء عن مستويات النقل" . johnsonlevel.com .
  8. ↑ توماس هاردي، سكان الغابة
  • التحقق من المستوى
  • مستوى Y (المستوى Y)