یابی طول خطاهایها آن کنترل های راه و

: منافی زهرا کننده تهیه : دانشجویی 9329361053شماره

رضوانی: مهندس آقای استادمسلح نیروهای برداری نقشه فنی دانشکده

93زمستان

فهرست مقدمه

1

طول گیری اندازه های روش3

ترسیمی و محاسباتی های روش3

مستقیم روش3

اپتیکی ها دستگاه از استفاده مستقیم غیر روش6

و الکترونیکی دستگاههای از استفاده روشهای6الکترواپتیکی

کشی متر تصحیحات7

کالیبراسیون تصحیح7

مسیر نبودن افقی از ناشی خطای8

مسیر انحراف از ناشی خطای10

خواندن اشتباه یا مقادیر اشتباه ثبت از ناشی خطای10اعداد

) ( کمانه یا شنت خطای متر خمیدگی از ناشی خطای10

متر کشش نیروی اثر در خطا11

الکترونیکی های دستگاه با یابی فاصله خطاهای12

( یاب طول صفر (0zخطای13

گیری نتیجه14

منابع15

مقدمهو گیریها اندازه از ای مجموعه برداری نقشه خاص مفهوم که گفتیم

. گیریها اندازه این میشود نقشه تهیه به منجر که آنهاست روی محاسبات: میشوند تقسیم دسته سه به) ( طولیابی طول گیری اندازه

) ترازیابی ) ارتفاع گیری اندازه) یابی ) زاویه زاویه گیری اندازه

x2+ y2

a2+ z

2

b2=1

به گیری اندازه عمل هر در اوال که میکند کمک خطاها بررسی و آشناییوسایل بردن بکار از ثانیا و کنیم حاصل دستیابی عملیات در مطلوب دقت

. دیگر عبارت به کنیم جلوگیری بیهوده هزینه و وقت صرف و قیمت گراندست دقتی به هزینه و کار حداقل با که بریم بکار را روشهایی میتوانیم

. است نیاز مورد خاص گیری اندازه برای که یابیماین . میگیرد انجام کمیت یک واقعی اندازه تعیین برای گیریها اندازه تمام

. دارد اختالف اندکی آن واقعی مقادیر با مطمئنا گیری از اندازه یکیمواقع بیشتر چون است طول گیری اندازه برداری نقشه در مهم کارهای

. است برخوردار ای ویژه اهمیت از ها برداشت مبنای عنوان بهمحیط میلیونیوم چهل یک حدود در که است متر فاصله گیری اندازه واحد

اینچ – – فوت یارد نظیر دیگری واحدهای متر بر عالوه است النهار نصف. میشود برده کار به انگلیسی کشورهای در غیره و

1

2

: طول گیری اندازه روشهای ترسیمی و محاسباتی روشهای مستقیم روشهای) اپتیکی ) دستگاههای از استفاده مستقیم غیر روشهای و الکترونیکی دستگاههای از استفاده روشهای

الکترواپتیکی

: وترسیمی محاسباتی روشهای:) ( قطبی یا دکارتی مختصاتی دستگاههای در

)(***2

)()(22

22

BABABABA

ABABBA

soCrrrrD

yyxxD

: مثلثاتی روابط: معلوم ضلع یک و زاویه سه

معلوم : بینشان زاویه و ضلع دو

AsoCcbcba

CniSc

BniSb

AniSa

***222

مستقیم : روشهای: قدم با گیری اندازه

3

گیری اندازه در زیادی دقت به و نباشد زیاد زمین شیب که مواردی درمیشود استفاده روش این از نباشد نیاز

گیری اندازه دقت. دارد شخص تجربه به بستگی

تجربه کم عادی افراد برای روش تجربه 30/1دقت با افراد 100/1و

. دارد محیطی شرایط به بستگیناهموار زمین هموار 100/1برای زمین برای .200/1و

: غلطان چرخ با گیری اندازه . نسبی دقت میشود مشخص طول چرخ محیط و دور تعداد به توجه با

روش این در گیری .200/1اندازه میباشد : مساحی زنجیر با گیری اندازه

طول با های مفتول از زنجیری از حلقه 25- 20استفاده با که سانتیمتر. میباشد گذاری نشانه برای فیشهایی دارای و اند شده متصل هم به هایی

حدود به وسیله این با گیری اندازه نسبی میرسد 1/1000دقت: ) ( کشی متر گیری اندازه نوارهای با گیری اندازه

نواری های متر انواعفلزی.1ای .2 پارچهفایبرگالس.3انوار .4 آلیاژ

دیگر های متر از کمتر متر این آن انبساط ضریب که آلیاژی انوار آلیاژاست.

4

بین وسایل این با گیری اندازه نسبی دقت ) 1/5000تا 1/1000دقت استاندازه 1/5000 در دما اختالف و کشش تاثیر که میشود عملی صورتی در

.) گیرد قرار نظر مد ها گیریکیلومتر ) ( در میلیمتر یک میلیونیم یک به انوار نوار با گیری اندازه دقت

میرسد.: کشی متر اکیپ یک تجهیزات

نواری .1 Tapeمترژالون .2 Range Poleمقداریشاقول.3تراز .4 شیلنگ یا و تراز و شمشهکشی .5 متر Taping Pinپینهایمتر .6 گرفتن مخصوص قالبسنج .7 نیروسنج .8 دماچوبی .9 میخ تعدادی

افقی هموار سطح روی کشی مترطول .1 یعنی شود مشخص کشی متر قطعاتی ABمسیر به را

باید میانی نقاط فاصله کنیم می تقسیم متر طول حداکثر از کوچکترامتداد روی همگی که شود مشخص .ABطوری باشد داشته قرار

2.. شود می یادداشت و گیری اندازه قطع هر طولطول .3 تا شود می جمع باهم قطعات .ABطول آید دست به

ابتدا بایستی باشد می بیشتر متر طول از نظر مورد فاصله که وقتی ) ( را گذاری اندازه سپس و نمود گذاری ژالون گذاری امتداد به اقدام

. داد انجام

5

یک در نظر مورد نقطه دو بین منشور با یا و چشمی صورت به ها ژالونها ژالون بین صحیح صورت به کشی متر سپس و گیرند می قرار راستا

. شود می انجام

دار شیب های زمین در کشی مترافقی .1 کشی متر2.) ( مایل طول گیری اندازه دار شیب امتداد در کشی متر

) اپتیکی ) دستگاههای از استفاده مستقیم غیر روشهایمیشود انجام متفاوتی روشهای به خود مستقیم غیر روش به گیری اندازه

o استادیمتری روشهایo محاسباتی روشهای

و الکترونیکی دستگاههای از استفاده روشهایالکترواپتیکی

رفلکتورها از آنها انعکاس و الکتروماگنتیک امواج ارسال با روشها این دررا فاصله امواج فاز اختالف یا امواج برگشت و رفت زمان از استفاده با

. میکنند محاسبهمستقیم غیر و مستقیم ی روشها سایر از روش این گیری اندازه دقت

است بیشتر

6

کار بخوبی نی جوی نامساعد وضعیت در الکترونیکی های یاب فاصلهمیکنند

های یاب فاصله در دستگاهی و انسانی خطاهای و اشتباهات انواع. اند شده حذف الکترونیکی

برداری نقشه های دوربین و ها یاب فاصله از ترکیبی ها استیشن توتالهستند.

: کشی متر تصحیحاتناشی میتواند میشود ایجاد کشی متر عملیات در که خطاهایی کلی بطورصورت به که باشد انسانی خطی و طبیعی خطای دستگاهی، خطاهای از

. آید وجود به است ممکن زیر های : متر طول اشتباه از ناشی خطای

اندازه از بزرگتر یا کوچکتر متر روی نوشته اندازه است ممکن گاهیمتر یک با را نظر مورد متر کشی متر از قبل باید رو این از باشد واقعی

. از بعضی در که این مقدار نمود مقایسه استاندارد شده پیاده طول یازیر شرح به تصحیحاتی آید وجود به کشیدن اثر بر است ممکن شرایط

: دارد بدنبالکالیبراسیون : تصحیح

شده خوانده فاصله باشد آن اسمی طول از بلندتر متر واقعی طول اگراست مثبت گردد وارد باید که تصحیحی و است واقعی مقدار از کمتر

خوانده فاصله باشد کوتاهتر آن اسمی طول از متر واقعی طول اگراست منفی تصحیح و است واقعی مقدار از بیشتر شده

7

L

t

n

t

n

n

tnt

nnLnt

nnL

CLLll

llLL

llLCLL

llLC

.

)1(

.

: از عبارتند ترتیب به باال پارامترهایمسافت شده، گیری اندازه مسافت متر، واقعی طول متر، اسمی طول

کالیبراسیون تصحیح واقعی،

: مسیر نبودن افقی از ناشی خطای:) افق ) به تبدیل تصحیح شیب تصحیح

دیگری و شیب زاویه یکی دارد بستگی عامل دو به تصحیح این مقدار . گیری اندازه خط انتهای دو بین ارتفاع اختالف

8

( شده گیری اندازه (Lطول

( افقی (Dطول

( ارتفاع (dاختالف

( شیب (αزاویه

( افق به تبدیل (eتصحیح

AC=LAB=D

BC=d

BAC¿

=αe=L−D

: باشد معلوم شیب زاویه اگر

(1)..

CosLDLeCosLDCosACAB

: باشد معلوم انتها و ابتدا بین ارتفاع اختالف اگرL2=D2+d2=(L−e )2+d2=L2+e2−2 L.e+d2

e≃d2

2 L

e=d2

2 L+d

4

8 L3

زمین ) شیب :n:1اگر باشد ( معلوم

9

Cosα=DL

=n√n2+1

⇒D=L.n√n2+1

e=L(1−n√n2+1

)

: مسیر انحراف از ناشی خطایشویم خارج مسیر امتداد از متر با فاصله گیری اندازه جریان در اگر

اندازه به انتهایی نقطه که در dبطوری باشد داشته فاصله اصلی مسیر ازاستداللی با شود وارد باید تصحیحی شده قرائت فواصل صورت این

رابطه از تصحیح این مقدار دیدیم افق به تبدیل تصحیح در که آنچه شبیه. آید می بدست زیر

امتدادی خارج اثر :تصحیح

e=− d2

2 L

اعداد خواندن اشتباه یا مقادیر اشتباه ثبت از ناشی :خطای

خطا این که داد ادامه ای گونه به را عملیات ، کار در دقت افزایش با باید. نیفتد اتفاق

:) ( کمانه یا شنت خطای متر خمیدگی از ناشی خطایایجاد انحنایی آن وسط در بکشیم و گرفته را متر یک سر دو چنانچه ) قوس) شکل مستقیم خط بجای یعنی خودش وزن نیروی اثر در میشود

کرد تعیین را وتر و قوس طول اختالف باید حالت این در میکند پیدا: نوار شدن شکل کمانی اثر تصحیح

نوار هرگاه و کرد استاندارد میتوان تعلیق یا تخت صورت دو به را نوارطریق از که مقادیری به شود برده بکار آن استاندارد شرایط برخالف

این مطلق مقدار در که کرد وارد تصحیحی باید میآید بدست گیری اندازه: از عبارتست تصحیح

10

fLT

LgmWmc

Lf

TWLL

Tgmc

.

38)(.

42.

42)( 2

232

2

شنت ) (mmتصحیح

نوا متر یک جرمشده ) برده بکار قسمت (Kgوزن

رفته ) بکار کشش ( Kgنیروی

گاه تکیه دو بین متر طولکمان سهم یا ارتفاع

به و باشد شده استاندارد تخت حالت به نوار استفاده اگر تعلیق حالتبه و شود استاندارد تعلیق حالت به اگر و است منفی تصحیح عالمت شود

. است مثبت تصحیح عالمت شود استفاده تخت حالت

: متر کشش نیروی اثر در خطااستاندارد حد از کمتر یا بیشتر نیروی با متر کشی متر عملیات در اگر

) گیری) اندازه د خطا ایجاد باعث شود کشیده متر کاتالوگ در مندرجیا افزایش آن کشسانی حالت بعلت نوار طول هوکر قانون طبق میگردد

. یابد می کاهش

11

کشش : تغییر اثر تصحیح

ChLL

hRhLLLC

hRR

LL

m

mm

m

: از عبارتند ترتیب به ها المانتصویر طول شده، گیری اندازه ارتفاع Lmمسافت ژئوئید، سطح بر

دریا ABمتوسط متوسط سطح به تبدیل تصحیح ژئوئید، سطح به نسبتدریا : متوسط سطح به تبدیل تصحیح

صورتیکه یعنی hدر باشد باشد ABمثبت دریا متوسط سطح باالی در. است مثبت تصحیح اینصورت غیر در و منفی تصحیح

الکترونیکی : های دستگاه با یابی فاصله خطاهاییاب فاصله های دستگاه با فاصله گیری اندازه در که خطاهایی عمده

از : عبارتند هستیم مواجه آنها با الکترونیکی۱ . می ظاهر عملیات در تصادفی صورت به خطا این ، استقرار خطای

به را آن میتوان ، شود کافی دقت دستگاه استقرار در چنانچه و شودرساند . حداقل

معین . ۲ مقدار یک بعالوه ثابت عدد یک شامل که ، دستگاهی ثابت خطایآن به اختصارا که است فاصله ، کیلومتر یک ازای در متر میلی حسب بر

p.p.m )Parts per million (. گویند می۳ . رطوبت و دما ، فشار تغییرات به مربوط خطا این ، طبیعی خطای

. شود . می امواج سیر سرعت در تغییر باعث تغییرات این هواست

12

در جوی عوامل اثر به مربوط تغییرات چون که است آوری یاد به الزمبیشتر خیلی الکترواپتیکی های دستگاه به نسبت ماکروویو های دستگاه

را مربوطه تصحیحات بایستی حتما ها دستگاه نوع این مورد در ، استآنها از توان می اغلب الکترواپتیکی های دستگاه مورد در ولی کرد وارد

کرد . پوشی چشم

یاب ) طول صفر Zخطای ۰) : می فرستاده موج آن از که ای نقطه طولیاب دستگاه در اگر تعریف

مقدار به باشد نگرفته قرار دستگاه شاغولی خط روی بر دقیقا شودخطای شود می وارد شده گیری انداره طول به دلیل این به که خطایی

طولیاب ) Zصفر گویند ( .۰ میگیری اندازه برای روش Zدو دارد :۰ وجود

آزمایشگاهی. .۱ روشعملیاتی. .۲ روش

پردازیم : می عملیاتی روش به اینجا درنقاط که است شکل این به کار ، Aروش B ، C وD یک در دقیقا را

نقطه که صورت این به کنیم می گذاری عالمت و Aامتداد کرده تعیین را ) ( دوربین به را امتدادی یک نقطه این در طولیاب دوربین استقرار با

نقاط سپس کنیم می قفل را افقی لمب و کرده ، Bمعرفی C وD در راکنیم . می گذاری عالمت زمین روی بر امتداد این

فرمولهای از استفاده و طولیاب با مربوطه های طول گیری اندازه با حالکنیم : می محاسبه را طولیاب صفر خطای مقدار زیر

کنیم می گیری اندازه طولیاب با که طولی هر اینکه به توجه Zبا ۰ شود : می وارد شده گیری اندازه طول بر دستگاه

1.(lAD + Z ۰ ( [ – )lAB+ Z ۰ (+)lBC+ Z ۰(+)lCD+ Z ۰=]) ۲ Z ۰ lAD – )lAB + lBC + lCD ( = ۲ Z ۰ >> Z ۰? =

13

۲ . lAC – )lAB + lBC( = Z ۰۱ lBD – )lBC + lCD( = Z ۰۲ >> Z ۰ = )Z ۰۱+Z ۰۲ (/ ۲.

گیری نتیجهبه ها گیری اندازه در نشدن وارد صورت در شد ذکر که تصحیحاتی

همین به میشوند ظاهر گیریها اندازه نتیجه در سیستماتیک خطای صورتنظر مورد معینی نسبی دقت که مواردی در نیز و بزرگ فواصل در دلیل

از کدام هر مقادیر باشد الزم که مواردی در و شود توجه آنها به باید باشد. میشود داده دخالت گیری اندازه نتیجه در و تعیین آنها

روی بر ها اندازه انتقال فاصله گیری اندازه از هدف اگر کلی طور به ) ( از اعم خطا عددی مقدار که زمانی تا باشد نقشه تصویر صفحه

خطای میزان از مقیاس به تبدیل از پس تصادفی یا و سیستماتیک ( ( 0.2تا 0.1ترسیمی پوشی چشم قابل خطا آن باشد کوچکتر میلیمتر

گیری. اندازه خطای اگر که ترتیب بدین نقشه eاست مقیاس باشد sو. آید می بدست زیر رابطه از زمینی مجاز خطای حداکثر

e∗s=0 .1(mm)

14

منابع

موسسه انتشارات زاده اسماعیل جواد تالیف مهندسی برداری نقشهخاوران عالی آموزش

www.civilica.ir

15