Máy đo khoảng cách laser, thủy bình, toàn đạc, kinh vĩ là gì?

1. Đo khoảng cách bằng máy laser

Máy đo khoảng cách laser là gì?

Máy đo khoảng cách laser hay còn được gọi ngắn gọn là máy đo laser, thước đo laser là loại máy chuyên dụng để đo độ dài, đo khoảng cách đa năng, hoạt động dựa trên nguyên lý phản xạ của tia laser.

Tại vị trí được người dùng chọn làm mốc ban đầu, sau khi bấm nút đo, bộ phát tín hiệu của máy đo khoảng cách sẽ phóng ra tia laser, đo khoảng cách từ mốc được chọn này đến vị trí tia laser gặp phải vật cản.

Sau đó, máy thu và hiển thị lại kết quả trên màn hình dưới dạng thông số có đơn vị là mét (m), feet (ft), yard (yd),... tùy theo cài đặt của người dùng.

Máy có màn hình hiển thị kết quả dưới dạng thông số có các đơn vị là mét, feet, yard 

Các dạng máy phổ biến

Hiện nay có 2 dòng máy phổ biến là máy đo khoảng cách laser kiểu ống nhòm và kiểu điện thoại cầm tay. Tùy từng sản phẩm với thương hiệu và cấu tạo khác nhau thì giá thành cũng khác nhau, phù hợp với từng điều kiện sử dụng và mua sắm của người dùng. 

• Máy đo khoảng cách laser kiểu ống nhòm:

Máy đo khoảng cách kiểu ống nhòm có hình dạng giống như một chiếc ống nhòm, đo được chiều cao, chiều rộng trong phạm vi nhất định. Ngoài ra, máy còn có thể đo số đo góc giữa người dùng và vật được đo, đo tốc độ di chuyển của vật đo,...

Khoảng cách khả dụng của các loại máy có phạm vi đo đa dạng trung bình từ 5 - 1500m. Khi bạn tiến hành đo, kết quả sẽ được hiển thị trên màn hình LCD chỉ sau vài giây.

Máy đo khoảng cách kiểu ống nhòm thường dùng để đo khoảng cách xa, sử dụng ngoài trời như hoạt động săn bắn, sử dụng trong ngành lâm nghiệp hay chơi thể thao.

Máy đo khoảng cách laser kiểu ống nhòm

• Máy đo khoảng cách laser kiểu điện thoại cầm tay: 

Máy đo khoảng cách kiểu điện thoại cầm tay sở hữu kích thước nhỏ gọn, có hình dạng gần giống như chiếc điện thoại với các nút bấm đơn giản và màn hình hiển thị LCD giúp quan sát kết quả đo ở nhiều môi trường khác nhau, ngay cả trong môi trường thiếu sáng.

Máy tích hợp nhiều chức năng đo lường khác nhau như tính chiều cao, thể tích, diện tích, đo chia khoảng, đo thước thủy,... Ngoài ra, một số máy còn được trang bị bluetooth để kết nối với điện thoại thông minh, giúp lưu trữ dữ liệu.

Loại máy này đo được khoảng cách nhỏ hơn loại ống nhòm với phạm vi hoạt động trung bình từ 0,05 - 50m nên thường được dùng trong các công trình xưởng thi công, xây dựng hoặc tại hộ gia đình.

Máy đo khoảng cách laser Bosch GLM 50-23 G kiểu điện thoại cầm tay, nhỏ gọn, dễ bỏ túi 

Trên thị trường, thương hiệu máy đo khoảng cách laser chất lượng có thể kể đến Bosch, Ryobi, Topcon, Leica,...Các thương hiệu đều có những loại máy thiết kế cấu tạo riêng để giúp người đo thực hiện được các tính năng khác nhau dễ dàng.

Tính năng chính

Máy đo khoảng cách laser với kích thước nhỏ gọn, tiện lợi mang theo có các tính năng đa dạng như:

• Đo trực tiếp chiều dài, khoảng cách: Máy có thể đo ở các khoảng cách ngắn, thông thường như đo ở các công trình thi công, đo nhà đất,...
• Tích hợp nhiều tính năng và chế độ đo: Tính diện tích, tính thể tích, cộng dồn các giá trị đo, trừ giá trị đo, đo gián tiếp Pythagoras, đo khoảng cách liên tục, đo khoảng cách Min/Max, đo khoảng cách chia đều,… vô cùng tiện lợi.
• Lưu tối đa tới 50 kết quả đo: Máy có bộ nhớ giúp lưu trữ lại kết quả đo nên bạn có thể xem lại khi cần, giúp đỡ tốn thời gian ghi chép và không phải đo lại nhiều lần.
• Đo nhanh, đơn giản: Với nguyên lý hoạt động đơn giản, người đo có thể thực hiện một mình, tiết kiệm thời gian và công sức, có thể lắp chân máy để đo được nhiều khoảng cách hơn.

Máy đo khoảng cách laser kiểu điện thoại cầm đo nhanh, đơn giản

Lĩnh vực sử dụng

Với những ưu điểm kể trên, máy đo khoảng cách laser hiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, trong đó có thể kể đến những ứng dụng phổ biến như sau:

• Xây dựng: Khảo sát đo đạc, giám sát thi công, đo kích thước, diện tích, thể tích sàn, trần, tường, đo chiều sâu lỗ cọc,…
• Nội thất, ngoại thất: Đo kích thước, khảo sát, định vị và lắp đặt nội, ngoại thất.
• Điện nước: Đo đạc, tính số lượng dây điện, ống nước cần thiết, tính toán vị trí lắp đặt ổ cắm, các thiết bị điện, dây cáp,...
• Mộc: Đo chiều cao cửa, tường,… để có thể tính toán lượng gỗ cần thiết.

Ngoài ra, một số loại máy đo khoảng cách laser kiểu ống nhòm còn có thể ứng dụng trong lâm nghiệp, thể thao và quân sự.

Máy đo khoảng cách laser kiểu điện thoại cầm tay thường sử dụng đo ở các công trình

2. Đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Máy thủy bình là gì?

Máy thủy bình hay có tên gọi khác là máy thủy chuẩn là thiết bị dùng để đo chênh lệch độ cao giữa các điểm trên mặt đất theo phương pháp đo cao hình học (đo bằng tia ngắm nằm ngang). Độ chính xác của máy phụ thuộc chủ yếu vào độ nhạy bén của ống thăng bằng dài và độ phóng đại của ống kính.

Máy đo khoảng cách bằng máy thủy bình đo chênh lệch độ cao giữa các điểm trên mặt đất

Các dạng máy phổ biến

Máy thủy bình được phân loại theo nguyên lý hoạt động hoặc theo độ chính xác.

Dựa vào nguyên lý hoạt động: Chia thành 2 loại

• Máy thủy bình tự động: Máy có hệ thống cân bằng tự động và bù trừ sai số ví dụ như máy Topcon, Nikon, Leica,...
• Máy thủy bình điện tử, hay còn gọi là máy thủy bình laser: Sử dụng năng lượng pin hoặc điện để đo và lưu trữ dữ liệu trong thẻ nhớ của máy và có thể ra chùm tia laser khi thực hiện đo như máy Leica sprinter 150M, Leica sprinter 250M,...

Dựa vào nguyên lý hoạt động, chia thành 2 loại máy thủy bình tự động và máy thủy bình điện tử

Dựa trên độ chính xác: Chia thành 3 loại

• Máy thủy bình có độ chính xác thấp: Sai số đo khép 2.0 mm -2.5 mm/km như Sokkia b40, Topcon at-b4 b40,…
• Máy thủy bình có độ chính xác trung bình: Sai số do khép 1.0 mm -2.0 mm/km như Nikon ae-7c, Leica na730,…
• Máy thủy bình độ chính xác cao: Sai số đo khép dưới 1.0 mm/km như Nikon as-2c, Topcon at-b2,...

Dựa vào độ chính xác, chia thành 3 loại máy thủy bình có độ chính xác thấp, trung bình, cao

Tính năng chính

Chiếc máy này ra đời nhằm mục đích thiết lập các giá trị độ cao vật lý, làm đường bình độ cho địa hình cần xác định hoặc tính toán chênh lệch độ cao giữa các địa hình, địa vật, cụ thể như sau:

• Dùng để truyền cao độ giữa 2 điểm A, B

Ví dụ: Muốn xác định độ chênh cao giữa A và B. Ta chỉ cần dùng máy thủy bình ngắm và đọc số mia tại vị trí A (a) và vị trí B (b). Sau đó lấy a - b = c, sẽ có được độ chênh cao giữa A,B; rồi lấy độ chênh cao c cộng với cao độ 1 trong 2 điểm, ta sẽ được cao độ của điểm còn lại.

Máy thủy bình dùng để truyền cao độ giữa 2 điểm A, B

• Xác định cao độ của một vị trí

Phương pháp truyền cao độ cũng được dùng để áp dụng cho các bài toán trắc địa yêu cầu độ chính xác cao như dẫn tuyến thuỷ chuẩn từ các điểm gốc về chân công trình hoặc dùng trong các công tác quan trắc lún,… có thể kể tới rất nhiều ứng dụng trong trắc địa nhờ phương pháp đo cao này, được gọi là đo cao hình học.

Máy thủy bình dùng để xác định cao độ của một vị trí

• Đo khoảng cách từ máy đến mia

Với hệ thống chỉ chữ thập khắc chính xác, chúng ta có thể xác định khoảng cách từ máy tới vị trí đặt mia với độ chính xác hàng cm. Máy thủy bình đo khoảng cách bằng lưới chỉ chữ thập.

Theo công thức d = (a - b)100 (a là số đọc chỉ trên, b là số đọc chỉ dưới, 100 là hằng số nhân).

Máy thủy bình dùng để đo khoảng cách từ máy đến mia

• Đo góc

Kết quả đo góc này thường được lấy làm phương hướng sơ bộ nhằm xác định hướng dễ dàng hơn cho người đo. Độ chính xác kết quả đo góc bằng thiết bị trắc địa này là 30”.

Máy thủy bình dùng để đo góc

Lĩnh vực sử dụng

Máy thủy bình được áp dụng nhiều trong xây dựng lưới độ cao của ngành trắc địa, địa chính hoặc dùng trong dẫn truyền độ cao. Ngoài ra nó còn được sử dụng trong công tác truyền dẫn cao độ điểm, san lấp mặt bằng trong xây dựng, quan trắc lún công trình, đo đạc trong thi công nhà xưởng, đường xá, dẫn cao độ phục vụ cho đo vẽ thành lập bản đồ.

Máy thủy bình thường dùng trong xây dựng lưới độ cao của ngành trắc địa, địa chính hoặc dùng trong dẫn truyền độ cao 

3. Đo khoảng máy bằng máy kinh vĩ

Máy kinh vĩ là gì?

Máy kinh vĩ là thiết bị dùng đo lường các góc mặt bằng và góc đứng trong không gian, được ghép nối bằng bộ phận quang cơ học. Máy có thể đo góc bằng, góc đứng theo độ chính xác có thể đạt đến một giây (góc).

Máy kinh vĩ dùng đo lường các góc mặt bằng và góc đứng trong không gian

Các dạng máy phổ biến

Phân loại theo cấu tạo và cách đọc số

• Máy kinh vĩ cơ học: Đây là loại máy cũ, ít được sử dụng hiện nay. Có bàn độ được làm bằng kim loại và đọc số bằng kính lúp.
• Máy kinh vĩ quang học: Đây là loại máy hiện đại, được sử dụng nhiều hiện nay. Bàn độ được làm bằng thuỷ tinh, có thiết bị đọc số trực tiếp gắn trong máy.
• Máy kinh vĩ số: Đây là loại máy hiện đại nhất, xuất hiện trong vài năm trở lại đây. Máy có thể kết nối với thiết bị khác và thao tác đo được thực hiện tự động.

Máy kinh vĩ số SOKKIA DT-600S

Phân loại theo đơn vị đo góc

• Máy kinh vĩ sử dụng đơn vị độ - phút - giây: Đây là loại máy được sử dụng phổ biến ở nước ta. Một vòng tròn được chia thành 360 độ, mỗi độ chia thành 60 phút và mỗi phút chia thành 60 giây.
• Máy kinh vĩ sử dụng đơn vị Grad(gon): Loại máy này được dùng phổ biến ở châu Âu. Một vòng tròn theo mỗi grad chia thành 10 đề xi grad, 1 đề xi grad được chia thành 10 xăng ti grad.
• Máy dùng li giác: Loại máy này ở nước ta rất hiếm, thường được dùng ở Mỹ. Một vòng tròn của máy này được chia thành 6400 li giác.

Máy kinh vĩ NIKON NE 100 sử dụng đơn vị độ - phút - giây  

Phân loại theo độ chính xác:

• Máy kinh vĩ chính xác cao: Có độ chính xác đo góc nhỏ hơn 2".
• Máy kinh vĩ chính xác: Có độ chính xác đo góc từ 3 - 5".
• Máy kinh vĩ chính xác trung bình: Sai số trung phương lớn hơn 5".

Máy kinh vĩ GEO-FENNEL FET500 có độ chính xác trung bình với 10" 

Tính năng chính

• Chức năng hình ảnh: Khi chụp, máy sẽ tự động gắn thẻ địa lý, ảnh chụp màn hình, phim ảnh, và phim toàn màn hình với khả năng zoom kỹ thuật số 2X và 4X. 
• Lập bản đồ: Giúp bạn xem vị trí hiện tại trong bản đồ. Ngoài ra bạn cũng có thể chia sẻ đánh dấu bản đồ với những người sử dụng ứng dụng khác thông qua tin nhắn SMS /văn bản và e-mail.
• Theo dõi nhóm của mình: Cho phép bạn chia sẻ vị trí với 20 người trên bản đồ kinh vĩ của bạn.
• Tính năng khác: Chế độ tham khảo góc, dữ liệu đăng nhập, thư điện tử xuất file KML. Ngoài ra còn có màn hình hiển thị các lớp phần trăm, máy đo xa quang học, và bộ lọc ống kính màu để cải thiện khi sử dụng trong điều kiện trời tối và duy trì tầm nhìn ban đêm. 

Máy kinh vĩ có nhiều tính năng đa dạng

Lĩnh vực ứng dụng

Máy dùng đo góc và đo khoảng cách, độ cao ở các công trình xây dựng, khảo sát thực địa, hệ thống mạng lưới tọa độ. Bên cạnh đó máy dùng trong công tác trắc địa công trình, đo đạc các dạng địa hình để xác định đảm bảo về kích thước, hình dạng và độ thẳng đứng của công trình.

Ứng dụng máy kinh vĩ còn rất phù hợp cho hoạt động thể thao ngoài trời như: đi bộ đường dài, chèo thuyền, săn bắn, golf, tham quan, chụp ảnh và chuyển hướng. 

Các nhà địa chất, kiến trúc sư, kỹ sư, nhân viên quân sự, thể thao cạnh tranh, và người lao động tìm kiếm cứu nạn là các đối tượng sử dụng máy kinh vĩ.

Máy kinh vĩ thường dùng trong đo khoảng cách, độ cao ở các công trình xây dựng, khảo sát thực địa

4. Đo khoảng cách bằng máy toàn đạc

Máy toàn đạc là gì?

Máy toàn đạc là một thiết bị quang học điện tử đa năng được sử dụng để khảo sát và xây dựng công trình. Máy toàn đạc là 1 máy kinh vĩ điện tử tích hợp với đo khoảng cách điện tử (EDM), nhằm đọc được khoảng cách giữa 2 cao điểm (điểm đứng máy, và điểm cần đo khác).

Máy toàn đạc sử dụng để khảo sát và xây dựng công trình

Các dạng máy phổ biến

Tùy theo mục đích sử dụng và quy mô công trình khác nhau mà chúng ta có thể lựa chọn máy toàn đạc điện tử phù hợp. Hiện tại, trên thị trường các dòng máy toàn đạc được ưa chuộng nhất là như máy toàn đạc Leica, Trimble, Topcon, Sokkia, …

• Máy toàn đạc điện tử Leica: TS02 plus, TS06 plus, TS09 plus,...
• Máy toàn đạc điện tử Topcon: GTS 250, 102N, ES,...
• Máy toàn đạc điện tử Nikon: XS, NIVO-3C, NIVO - 3M, NIVO-5M,...
• Máy toàn đạc điện tử Sokkia: IM-52, IM-105, IM-55, SET-500S,...
• Máy toàn đạc điện tử Geomax: ZOOM 35-5", ZOOM 90-1", ZOOM 20-5",...
• Máy toàn đạc điện tử Trimble: C3-5", C3-2", M1-2",...

Máy toàn đạc có nhiều hãng đa dạng

Tính năng chính

Gồm 2 tính năng chính

• Đo đạc và ghi lại dữ liệu: Góc đứng, góc ngang và khoảng cách nghiêng.
• Tính toán: Khoảng cách ngang, khoảng cách đứng, góc phương vị của đường, tọa độ điểm, tiện tích và bố trí điểm.

Máy toàn đạc có 2 tính năng chính là đo đạc, ghi lại dữ liệu và tính toán 

Lĩnh vực ứng dụng

• Thiết bị này được ứng dụng trong các công tác đo đạc địa chính, đo đạc khảo sát địa hình, trong xây dựng dân dụng như nhà cao tầng, cầu đường giao thông.
• Đo vẽ bản đồ địa hình và xuất sang các định dạng file số liệu khác nhau như file CAD để dễ dàng quản lý trên hệ thống máy tính điện tử.
• Máy được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng ngày nay như các công tác bố trí điểm (chuyển tọa độ điểm từ thiết kế ra thực địa).

Máy toàn đạc thường dùng trong đo đạc địa chính, đo đạc khảo sát địa hình

Trên đây là các thông tin cơ bản về máy đo khoảng cách laser, thủy bình, toàn đạc, kinh vĩ. Hy vọng qua bài viết bạn sẽ có thêm được những thông tin hữu ích về các loại máy này nhé.