MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl"

Coskun Celal
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü Ölçme Tekniği Anabilim alı MÜHENİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT436) 8. Yarıyıl U L K Kredi 3 ECTS 3 UYGULAMA-5 ELEKTRONİK ALETLERİN KALİBRASYONU Prof.r.Engin GÜLAL Yrd.oç.r.Burak AKPINAR r. Nedim Onur AYKUT Arş.Gör. Güldane OKU 5

Yarıyıl U L K Kredi 3 ECTS 3 UYGULAMA-5 ELEKTRONİK ALETLERİN

2 ÖEV- (Arazi) ELEKTRONİK UZUNLUK ÖLÇERİN SIFIR NOKTASI HATASININ BELİRLENMESİ Gerekli alet ve ekipmanlar adet Totalstation adet sıcaklık, basınç, nem ölçer 5 adet tribrach adet tribrach aparatı adet uygun reflektör Kalibrasyon bazı (3 metre) ÖEV- (Laboratuvar) ELEKTRONİK UZUNLUK ÖLÇERİN FAZ FARKI HATASININ BELİRLENMESİ Gerekli alet ve ekipmanlar adet aynı seri numaralı Totalstation adet sıcaklık, basınç, nem ölçer adet reflektör Kalibrasyon bazı ( metre) ve ekipmanları ÖEV-3 (Laboratuvar) TEOOLİTİN EKSEN HATALARININ BELİRLENMESİ Gerekli alet ve ekipmanlar adet aynı seri numaralı Totalstation adet hedef levhası ÖEV-4 (Laboratuvar) KOLİMATÖR YARIMIYLA SAYISAL NİVONUN EKSEN KONTROLÜ Gerekli alet ve ekipmanlar adet sayısal Nivo Kolimatör

Totalstation adet sıcaklık, basınç, nem ölçer adet reflektör Kalibrasyon bazı ( metre) ve ekipmanları ÖEV-3 (Laboratuvar) TEOOLİTİN EKSEN HATALARININ BELİRLENMESİ Gerekli alet ve

3 ÖEV- ELEKTRONİK UZUNLUK ÖLÇERİN SIFIR NOKTASI HATASININ BELİRLENMESİ Elektronik uzunluk ölçerlerin sıfır noktası hatasının belirlenmesi için YTÜ avutpaşa Kampüsu, tarihi avutpaşa Kışlası iç bahçesinde kurulmuş olan 6 noktadan oluşan kalibrasyon bazında (Şekil ve Şekil ) test ölçüleri yapılacaktır Şekil. Kalibrasyon bazı Şekil. Pilye noktaları

avutpaşa Kışlası iç bahçesinde kurulmuş olan 6 noktadan oluşan kalibrasyon bazında

4 Kalibrasyon bazında ölçüler tüm kombinasyonları ile uzunluk ölçümü yöntemi ile yapılacaktır. Toplam olarak 5 yatay mesafe ölçümü gerçekleştirilecektir. Her bir mesafe 5 kez tekrarlanarak hassas mod da ölçülecektir. Hesaplamalarda 5 ölçünün ortalaması kullanılacaktır. Şekil 3. Tüm kombinasyonları ile uzunluk ölçümü Ölçülerde sıcaklık ve basınç bilgileri de ölçülerek alete girilecektir. Alet içerisindeki ayarlar menüsünde bulunan. hız düzeltmesinin yapılacağını gösteren seçenek açık olacaktır. Ölçülerin eğerlendirilmesi ) Bilinen uzunluklar ile sıfır noktası düzeltmesinin belirlenmesi Kalibrasyon bazı 3 Mart tarihinde mesafe ölçme doğruluğu mm+.5ppm olan Leica TPS+ elektronik takeometresi ile ölçeklendirilmiştir. Kalibrasyon bazındaki ölçülerin en küçük kareler yöntemine göre değerlendirilmesi sonucu baz noktaları arasındaki kesin mesafeler elde edilmiştir. Tablo. Kesin baz mesafeleri Mesafe (m) Mesafe (m) Mesafe (m) Bilinen uzunluklar ile sıfır noktası hatasının belirlenmesinde, kesin mesafeler ile ölçülen mesafeler Ö ler arasındaki farklar Ö (.)

Tüm kombinasyonları ile uzunluk ölçümü Ölçülerde sıcaklık ve basınç bilgileri de ölçülerek alete girilecektir. Alet içerisindeki ayarlar menüsünde bulunan.

5 kullanılır. farkları, mesafesinin bir fonksiyonu olarak dengelenmiş bir eğri ile grafik olarak gösterilebilir ve doğrusal bir fonksiyonel modelle KS a a (.) şeklinde ifade edilir. Fonksiyonun bilinmeyenleri de aşağıdaki eşitlikler ile belirlenir. a n (.3) n n a (.4) Örnek Uygulama: n Mesafe (m) Ö (m) Δ (mm) (m ).Δ [3.33] [-3.] [ ] [ ]

9593 3 45 6.684 6.66 -.4 368.7-44.64 4 3 79.988 79.988 -. 6398. -5.9976 5 46 79.994 79.994 -. 6399.7-5.9988 6 34.43.4 -. 8.69 -.474 7 3 9.9569 9.956 -.9 4389.6579-7.96 8 35 6.5 6. -.5 5635.694-8.

6 3.. elta (mm).. -. (m) y = a n n n.47mm a.7 mm/m KS a a.5mm.7mm/km.5mm.7ppm ) Bilinmeyen uzunluklar ile sıfır noktası düzeltmesinin belirlenmesi Kalibrasyon bazında tüm kombinasyonları ile yapılan uzunluk ölçümü dolaylı ölçüler dengelemesi yöntemi ile değerlendirilir. Bazda ölçülen uzunluklar, 5 parça uzunluk ve sıfır noktası bilinmeyeninin bir fonksiyonu olarak yazılır. Gözlemler vektörü, katsayılar (dizayn) matrisi A ve bilinmeyenler vektörü aşağıdaki şekilde oluşturulur.

7ppm ) Bilinmeyen uzunluklar ile sıfır noktası düzeltmesinin belirlenmesi Kalibrasyon bazında tüm kombinasyonları ile yapılan

7 K A Normal denklemler matrisi :N=A T A (.5) Sabit terimler vektörü :n=at (.6) Bilinmeyenler vektörü :=N - n (.7) denklem sisteminin çözümü ile hesaplanır. 3) SCHLICHTING eşitliği ile belirlenmesi Pilyeler arasındaki ara mesafeler hesaplanmadan sadece sıfır noktası düzeltmesi aşağıdaki SCHLICHTING eşitliği ile hesaplanır. ) ( K S (.8)

8 Örnek Uygulama: K A Normal denklemler matrisi :N=A T A N Sabit terimler vektörü :n=a T Bilinmeyenler vektörü :=N - n m n m Sıfır eki hatası=. mm

6 3 8 4 6 8 4 5 3 4 5 N Sabit terimler vektörü :n=a T Bilinmeyenler vektörü :=N - n m

9 üzeltmeler vektörü : v A ˆ v m T v v Standart Sapma: s.4 mm n u Sıfır eki hatasının standart sapması= sk s Q, k.3 mm SCHLICHTING eşitliğine göre sıfır noktası hatası: K S ( ).mm

3 mm SCHLICHTING eşitliğine göre sıfır noktası hatası: K S ( 4

ÖEV- ELEKTRONİK UZUNLUK ÖLÇERİN FAZ FARKI HATASININ BELİRLENMESİ Faz farkı ölçme hatası, elektriksel ve optik sinyal bindirmeden kaynaklanmaktadır.

10 ÖEV- ELEKTRONİK UZUNLUK ÖLÇERİN FAZ FARKI HATASININ BELİRLENMESİ Faz farkı ölçme hatası, elektriksel ve optik sinyal bindirmeden kaynaklanmaktadır. Elektronik uzunluk ölçerlerde sinyali gönderen ve yansıtıcıdan gelen sinyali alan ünite aynı bir yapı içinde bir birine yakın bulunduğundan referans sinyalinin alınan sinyal üzerine elektriksel bindirmesi engellenememektedir. Bu olay elektriksel bindirme olarak adlandırılmaktadır. Gönderici tarafından üretilen modüle edilmiş sinyal optik elemanlar tarafından yönlendirilir ve bu yönlendirme sırasında sinyaller birbirine karışmış olarak alıcıya gelir. Bu olay optik bindirme olarak adlandırılır. Elektriksel ve optik bindirmeler nedeniyle meydana gelen faz farkı ölçme hatası genellikle sinüs eğrisi şeklinde ve hassas ölçek periyodunda ortaya çıkmaktadır. Şekil 4. Sinüs eğrisi şeklinde faz farkı ölçme hatası Elektronik uzunluk ölçerin faz farkı hatası, laboratuarda bulunan metre uzunluğundaki ray üzerinde hareket edebilen araba adı verilen bir düzenek yardımıyla belirlenmektedir. Şekil 5. Ray ve kızak

bindirmesi engellenememektedir. Bu olay elektriksel bindirme olarak adlandırılmaktadır.

11 Ray doğrultusundaki pilye üzerine kurulan elektronik uzunluk ölçerden araba üzerinde bulunan prizmaya yatay mesafe okumaları yapılır. Araba ray üzerinde 5 cm aralıklarla kaydırılmakta ve kayma mesafesi ray üzerine yapıştırılmış bir manyetik cetvel yardımıyla belirlenmektedir. Faz farkı hatası aşağıdaki eşitlikler yardımıyla hesaplanır. d Şekil 6. Faz farkı hatası ölçüleri ve gösterimi i (Li -L)-(i - ) (.9) (.) U HFF K sin K cos (.) K K [dsin] n [dcos] n (.)

Araba ray üzerinde 5 cm aralıklarla kaydırılmakta ve kayma mesafesi ray üzerine yapıştırılmış bir manyetik cetvel

12 Örnek Uygulama: Ölçü No Yatay Mesafe Li (m) d i (mm) i d*sin (mm) d*cos (mm) Kç (mm) Ölçü No Yatay Mesafe Li (m) d i (mm) i d*sin (mm) d*cos (mm) Kç (mm)

9573 -.89.4 3 7.83 3.. 4.5764 -.997 -.359.4 4 7.534 3.5. 4.73375...4 5 7.784 3.5. 4.8983...4 6 8.34 3.75. 5.479...5 7 8.85 4. -. 5.56.888 -.4735.4 8 8.534 4.5. 5.367...4 9 8.784 4.5. 5.595...4 9.33 4.

13 Ölçü No Yatay Mesafe Li (m) d i (mm) i d*sin (mm) d*cos (mm) Kç (mm) K [d.sin] n.( 6.863).4mm 8 K [d.sin].(6.574).6mm n 8 H FF.4sin.6cos

..4 53 7.83 3...8593 -.997 -.359.4 54 7.533 3.5..63 -.9998.7.4 55 7.783 3.5..7339 -.984.769.4 56 8.34 3.75..33...5 57 8.84 4...4888...4 58 8.535 4.5 -..64588.7959 -.654.4 59 8.785 4.5 -..896.694 -.75.4 6 9.

ÖEV-3 TEOOLİTİN EKSEN HATALARININ BELİRLENMESİ GÖZLEM EKSENİ HATASININ BELİRLENMESİ (YATAY KOLİMASYON HATASI) ürbün muylu ekseni etrafında döndürüldüğünde yani takla attırıldığında düşey bir düzlem

15 ÖEV-3 TEOOLİTİN EKSEN HATALARININ BELİRLENMESİ GÖZLEM EKSENİ HATASININ BELİRLENMESİ (YATAY KOLİMASYON HATASI) ürbün muylu ekseni etrafında döndürüldüğünde yani takla attırıldığında düşey bir düzlem içerisinde hareket edebilmesi için gözlem ekseni muylu eksenine dik olmalıdır. Bir teodolitin gözlem ekseni hatası c, aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. Şekil 7. Gözlem ekseni hatası Gözlem ekseni hatasını belirlemek için teodolit kalibrasyon laboratuvarındaki pilye üzerine kurularak noktasına kurularak A noktasına yöneltilir. ürbün birinci durumda iken A noktasına yatay doğrultu r I okunur. ürbün takla attırılır, tekrar A noktasına gözlem yapılarak yatay doğrultu r II okunur. Bu işlem 5 kez tekrarlanır. Gözlem ekseni hatası (.3) ile hesaplanır. r gon r c II I (.3) Örnek Uygulama: Ölçüm Yatay oğrultu (gon) I.urum II.urum c (mgon) v (mgon) v v (mgon ) [-.] [.] [.639]

Gözlem ekseni hatası Gözlem ekseni hatasını belirlemek için teodolit kalibrasyon laboratuvarındaki pilye üzerine kurularak noktasına kurularak A noktasına yöneltilir.

16 Ortalama gözlem ekseni hatası: c ORT c. n 5. mgon Gözlem ekseni hatasının bir doğrultuya etkisi: mc ORT [vv] n(n ) mgon MUYLU EKSENİ HATASININ BELİRLENMESİ Muylu ekseni hatası, muylu ekseninin düşey eksene dik olmamasından kaynaklanan hatadır. Muylu ekseni hatası i yatay bakışlarda etki etmemektedir. ürbün yataydan yukarı veya aşağı hareket ettirildiğinde dürbün düşey düzlem yerine bu düzlemden i kadar eğik olarak hareket ettiği için muylu ekseni hatası ortaya çıkmaktadır. i Şekil 8. Muylu ekseni hatası Muylu ekseni hatasını belirlemek için teodolit kalibrasyon laboratuvarındaki pilye üzerine kurularak noktasına kurularak B noktasına yöneltilir. B noktasına her iki dürbün durumunda gözlemler yapılarak yatay doğrultular r I, r II ve düşey açılar z I, z II okunur. Bu işlem 5 kez tekrarlanır. Yapılan bu ölçülere dayalı olarak muylu ekseni hatası da aşağıdaki eşitik yardımıyla belirlenir. r (r gon) c i I II tanz sinz (.4)

ürbün yataydan yukarı veya aşağı hareket ettirildiğinde dürbün düşey düzlem yerine bu düzlemden i kadar eğik olarak hareket ettiği için muylu ekseni hatası ortaya çıkmaktadır. i Şekil 8.

17 Örnek Uygulama: Ölçü Yatay oğrultu (gon) üşey Açı (gon) c mgon I.urum II.urum I.urum II.urum üşey Açı (I +II.urum) Ölçü mgon üzeltilmiş üşey Açı (gon) İ (mgon) V mgon v v (mgon ) E E E E E-4 [-.45] [.] [.363] Ortalama muylu ekseni hatası: i ORT i.45.3mgon n 5 Muylu ekseni hatasının bir doğrultuya etkisi: mi ORT [vv] n(n ).363. mgon

35 Ölçü mgon üzeltilmiş üşey Açı (gon) İ (mgon) V mgon v v (mgon ) 3 4 5.5 95.385 -.9..65E-. 95.387 -.36 -.54.96E-5.5 95.387 -.363.73 5.

18 ÖEV-4 KOLİMATÖR YARIMIYLA SAYISAL NİVONUN EKSEN KONTROLÜ Şekil 9. Kolimatör. Nivo yükseklik aparatını vidalayarak kolimatöre monte ediniz.. Nivoyu kolimatöre kurup düzeçledikten sonra kolimatör düzecini ayarlayınız. 3. Kolimatörde yakın görüntüsüne bakınız, cihazın kıl ağı ile kolimatör kıl ağı aynı hizada (düşey olarak) olana kadar nivoyu aşağı/yukarı hareket ettiriniz. Kıl ağı çakışınca cihazı sabitleyiniz. 4. Kolimatörde uzak görüntüye bakınız. Nivo kıl ile kolimatör kıl ağı çakışmıyor ise farkı not ederek, nivonun kılağı ayar vidaları ile nivonun ayarını yapınız.

Kolimatörde yakın görüntüsüne bakınız, cihazın kıl ağı ile kolimatör kıl ağı aynı hizada (düşey olarak) olana kadar nivoyu aşağı/yukarı hareket

Benzer belgeler

MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl

İnşaat Fakültesi Harita Mühendisliği Bölümü Ölçme Tekniği Anabilim Dalı MÜHENDİSLİK ÖLÇMELERİ UYGULAMASI (HRT4362) 8. Yarıyıl D U L K Kredi 2 0 2 3 ECTS 2 0 2 3 UYGULAMA-1 ELEKTRONİK ALETLERİN KALİBRASYONU