Hướng dẫn đo khoảng cách bằng máy thủy bình chính xác và hiệu quả

Trong lĩnh vực xây dựng, trắc địa và khảo sát công trình, máy thủy bình là một thiết bị không thể thiếu, giúp xác định độ cao, đo cao độ và đo khoảng cách tương đối giữa các điểm. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu cách đo khoảng cách bằng máy thủy bình sao cho chính xác và hiệu quả, áp dụng đúng kỹ thuật, đảm bảo chất lượng công việc cũng như tiết kiệm thời gian.

1. Máy thủy bình là gì?

Máy thủy bình (máy thủy chuẩn) là thiết bị quang học chuyên dụng trong đo đạc, dùng để xác định chênh lệch cao độ giữa các điểm hoặc thiết lập mặt phẳng nằm ngang. Máy hoạt động dựa trên nguyên lý ngắm thẳng qua ống kính đến mia (thước đo) được đặt tại điểm cần đo.

Máy thủy bình thường có hai bộ phận chính:

• Ống kính ngắm và hệ thống quay để định hướng và đo;
• Bộ phận thăng bằng (bù nghiêng) giúp thiết bị luôn ở trạng thái cân bằng, đảm bảo độ chính xác cao.

Máy có thể là loại tự động (có bù nghiêng tự động) hoặc kỹ thuật số (hiển thị kết quả số hóa).

2. Khi nào cần đo khoảng cách bằng máy thủy bình?

Việc đo khoảng cách bằng máy thủy bình được áp dụng trong nhiều tình huống như:

• Lập bản đồ địa hình.
• Thi công các công trình xây dựng dân dụng, giao thông, thủy lợi.
• Đo khoảng cách giữa các điểm mốc.
• Tính toán diện tích và khối lượng đào đắp.
• Kiểm tra độ thẳng hàng, độ ngang của bề mặt.

Mặc dù không chính xác tuyệt đối như máy toàn đạc điện tử hay GNSS RTK, nhưng với chi phí thấp và độ ổn định cao, máy thủy bình vẫn là công cụ hiệu quả cho các công trình quy mô nhỏ và vừa.

3. Nguyên tắc đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Để đo khoảng cách bằng máy thủy bình, người ta sử dụng mia thủy chuẩn (mia chữ E hoặc mia mã vạch), kết hợp với việc đọc các chỉ số trên mia thông qua ống kính ngắm.

Thông thường, khoảng cách được xác định gián tiếp bằng cách đọc chênh lệch giữa chỉ trên và chỉ dưới trên mia, sau đó áp dụng công thức:

Khoảng cách: S = (a – b) x Const

Trong đó:

• Chỉ trên (a): Vạch cao nhất mà máy đọc được trên mia.
• Chỉ dưới (b): Vạch thấp nhất mà máy đọc được.
•  Thông thường hằng số máy người ta sẽ thiết kế Const =100 (hệ số 100 là hệ số nhân tiêu chuẩn của đa số máy thủy bình).

Lưu ý: Đây là phương pháp ước lượng khoảng cách tương đối, không phải đo chính xác tuyệt đối. Để đo khoảng cách chuẩn xác hơn, nên dùng máy toàn đạc hoặc thiết bị đo chuyên dụng.

4. Chuẩn bị trước khi đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Trước khi tiến hành đo, cần chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo độ chính xác:

Thiết bị cần thiết

• Máy thủy bình (tự động hoặc kỹ thuật số).
• Chân máy ba chân chắc chắn.
• Mia thủy chuẩn (chiều cao phù hợp với khu vực đo).
• Sổ ghi chép hoặc máy ghi dữ liệu.
• Bút đánh dấu hoặc thiết bị GPS cầm tay để xác định vị trí điểm đầu và cuối.

Kiểm tra máy

• Kiểm tra độ cân bằng của máy (dùng bọt thủy).
• Kiểm tra ống kính, điều chỉnh độ rõ nét.
• Kiểm tra bù nghiêng (nếu có) hoạt động bình thường.
• Căn chỉnh đúng tâm quay của máy thẳng với điểm đặt máy.

Điều kiện đo

• Không đo trong điều kiện mưa, gió mạnh hoặc ánh sáng quá chói.
• Đảm bảo đường ngắm không bị vật cản.
• Mia cần được giữ thẳng đứng (dùng bọt thủy trên mia nếu có).

5. Quy trình đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Dưới đây là quy trình từng bước để đo khoảng cách hiệu quả:

Bước 1: Lắp đặt và cân bằng máy

• Đặt chân máy ở vị trí giữa hai điểm cần đo.
• Gắn máy thủy bình lên chân máy, điều chỉnh cho máy thật cân bằng bằng bọt thủy.

Bước 2: Ngắm mia và đọc số

• Đặt mia tại điểm A (điểm đầu), người cầm mia giữ mia thẳng đứng.
• Ngắm chính xác vào mia qua ống kính, điều chỉnh để thấy rõ các vạch chia.
• Đọc số tại 3 vị trí: chỉ trên, chỉ giữa, chỉ dưới.
• Di chuyển mia đến điểm B (điểm cuối) và lặp lại việc đọc số như trên.

Bước 3: Tính toán khoảng cách

• Sử dụng công thức: S = (a – b) x Const

Trong ví dụ trên: a= 1.745m, b= 1.635m
Ta được khoảng cách từ máy tới mia: 

S = (1.745 – 1.635) x 100= 0.11x 100 = 11(m)

Bước 4: Ghi kết quả

• Ghi kết quả vào sổ hoặc phần mềm quản lý đo đạc.
• Ghi chú thời gian, điều kiện đo, tên người thực hiện để tiện kiểm tra lại.

6. Những lưu ý để đo khoảng cách bằng máy thủy bình chính xác

• Luôn giữ mia thẳng đứng tuyệt đối trong quá trình đo.
• Tránh ngắm ở khoảng cách quá xa (>100m), vì sai số sẽ tăng lên.
• Không đặt máy quá gần hoặc quá xa một điểm, nên chia thành các đoạn nhỏ nếu cần đo khoảng dài.
• Thường xuyên kiểm định và hiệu chuẩn máy.
• Không chạm vào máy trong lúc đo để tránh rung lắc.

7. Ưu – nhược điểm khi đo khoảng cách bằng máy thủy bình

Ưu điểm

• Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng.
• Không phụ thuộc vào vệ tinh hay điện.
• Chi phí đầu tư thấp.
• Độ bền và tuổi thọ cao.

Nhược điểm

• Sai số lớn hơn so với thiết bị đo điện tử.
• Tính toán thủ công, tốn thời gian.
• Bị ảnh hưởng bởi địa hình, thời tiết, tầm nhìn.

8. Địa chỉ mua máy trắc địa chính hãng, uy tín

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ CHC MIỀN NAM

Chuyên cung cấp các thiết bị trắc địa chất lượng cao với dịch vụ hậu mãi tốt. Đơn vị uy tín với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp máy RTK và các thiết bị GPS.

Địa chỉ: 71 Trường Sơn, Phường Tân Sơn Hòa, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Điện thoại: 0965 68 68 69 – 0984 12 08 18

Email: chcmiennamvn@gmail.com

Website: chcnav.vn

Facebook

Tiktok

Youtube

9. Kết luận

Việc đo khoảng cách bằng máy thủy bình là một kỹ thuật cơ bản nhưng rất cần thiết trong các công trình xây dựng và đo đạc. Dù không thay thế được các công nghệ đo hiện đại, nhưng nếu biết cách sử dụng đúng kỹ thuật, máy thủy bình vẫn mang lại hiệu quả cao, tiết kiệm chi phí và phù hợp với nhiều điều kiện làm việc khác nhau.

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về quy trình và cách đo khoảng cách bằng máy thủy bình sao cho chính xác và hiệu quả nhất. Nếu bạn là người mới bắt đầu, hãy luyện tập thường xuyên và nắm vững các bước cơ bản để trở thành người sử dụng máy thủy bình thành thạo.