جهاز التيودوليت الضوئي: كل ما تودّ معرفته!

• ذات صلة
• جهاز البصمة zkteco: كل ما تودّ معرفته!
• كيفية حذف حساب سناب شات

ما هو جهاز التيودوليت الضوئي؟

هو عبارة عن أداة مسح مجهولة المنشأ ولكن المعلومات المتوفرة لدينا أنّها تعود للقرن السادس عشر، ويرتبط اسمها بالعالم البريطاني ليونارد ديجز المتخصص في علوم الرياضيات، ولقد تطوّرت عبر الزمان واتخذت شكلًا مختلفًا عن ذلك المتعارف عليها في السابق لتغدو كتلسكوب مركب وقابل للدوران أفقيًّا وعموديًّا، يُضبط بدقة قبل الشروع باستخدامه، ثم تُؤخذ القراءات الصحيحة للزوايا الأفقيّة والعموديّة في الأماكن وبيئات العمل المختلفة، وذلك بعد تثبيته على حامل ثلاثي القوائم بأرجل قابلة للتعديل، وهو أشبه بالساعد الأيمن للمهندسين والمقاولين وعمال البناء على وجه التحديد، والجدير بالذكر أنّ تلك العملية تُسمّى بالمزواة في اللغة العربيّة^[١].

مم يتكون جهاز التيودوليت الضوئي؟

يتكون جهاز التيودوليت من مجموعة من المكونات التي سنتناولها مع استعراض وظيفة كل منها بشيء من التفصيل في التعداد الآتي^[٢]:

• التلسكوب: هو أداة التركيز في الجهاز وتحتوي على قطعتين مهمتين في كلا طرفيها، وعندما يدور التلسكوب حول المحور الأفقي في المستوى العمودي تُصبح الرؤية بدقة 20 درجة.
• الدائرة العمودية: وهي مجهزة من أجل التلسكوب وتتحرك بتزامن ثابت مع حركته، وهي مُرقّمة إلى درجات بدءً من 0 وصولًا إلى 90 درجة.
• الإطار الفهرس: كما يُسمّى أحيانًا بإطار الحرف (t)، ويتكوّن من ذراعين رأسي وأفقي، ومهمته مساعدة الذراع العمودي على قفل التلسكوب عند المستوى المطلوب، وأمّا الذراع الأفقي فهو مُفيد في أخذ قياسات الزوايا الرأسيّة.
• المعايير: هي عبارة عن الإطارات التي تدعم التلسكوب وتُتيح له الحركة بحرية حول المحور الرأسي، وتكون على شكل حرف (A) وهو ما يُفسّر تسميتها بمعايير الـ (A- frame).
• اللوحة العلويّة: وتُسمى أيضًا بصفيحة رنيه، ويوفر السطح العلوي فيها دعمًا كافيًا للمعايير، وفيه اثنين من الصفائح المصحوبة بمكبرات مثبتة بشكل مائل، وهي تحتوي على برغي تثبيت علوي يتعلق بمسمار الظل الذي يُساعد في تثبيته باللوحة السفليّة، وعند شد برغي التثبيت تُوصل الألواح السفليّة والعلويّة وتُحرّك بشكل نسبي.
• اللوحة السفليّة: وتُسمى أيضًا بلوحة القياس لأنّه فيها قياسات من 0 حتى 360 درجة، ويوصل بالمغزل الخارجي الذي يحوي برغي تثبيت منخفض، وفي حال فُكّ هذا البرغي وشُدّ العلوي فإنّ اللوحين يدورا معًا، أمّا إذا حصل العكس فإنّ اللوحة العلويّة هي فقط التي تتحرك.

• رأس التسوية: يحتوي على لوحين مثلثين متوازيين يُسميان بلوحي (تريبراتش)، ويُسمّى الجزء العلوي بلوحة الحامل العلويّة والذي يُستخدم لتسوية التلسكوب بمساعدة البراغي، أمّا الجزء السفلي فيُسمّى بلوحة تريبراتش السفليّة ويُوصّل بالحامل ثلاثي القوائم.
• الرأس المتحول: يحتوي على لوحيين متوازيين يُحركان في مساحة صغيرة مع بعضهما البعض، ويقع رأسه في أسفل اللوحة السفليّة.
• مستوى اللوحة: التي تُحمل باستخدام اللوحة العلويّة عندما تُكون زوايا قائمة مع بعضها البعض بشكل موازي لمحور مركز الدوران، ووظيفتها مساعدة التلسكوب على الاستقرار في الوضع الرأسي الدقيق.
• حامل ثلاثي القوائم: وهو الحامل الذي يُثبّت عليه التيودوليت، ويُوضع بطريقة تجعله مستوي تمامًا، وأرجله تنتهي بتغليف من الفولاذ تُساعد في الإمساك بقوّة والتشبّث فيها ومنع الحركة، كما ويحتوي الحامل على برغي خارجي يُساعد في تثبيت المزواة وجعل لوحة تريبراتش مُستقرّة وثابتة.
• القياس العمودي: وهي عبارة عن أداة لها قياس مخروطي الشكل تتصل بخيط طويل، وتُعلّق الأوزان بالخيط من مركز الحامل الثلاثي القوائم في الوسط.
• البوصلة المغناطيسيّة: وتكون موجودة في صندوق في وسط اللوحة العلويّة، وتُساعد في اختيار اتجاه الشمال كمرجع أساسي لعمل الأداة.

تعرف على أبرز استخدامات جهاز التيودوليت الضوئي

يُستخدم جهاز التيودوليت الضوئي للعديد من الأغراض إلّا أنّ الهدف الأساسي من ورائه هو قياس الزوايا ونقاط التحجيم للأعمال الإنشائيّة وأعمال البناء، فعلى سبيل المثال تُحدد نقاط الطرق السريعة عبر استخدام أجهزة قياس الزوايا ذات الحواف المتصاعدة عندما يتعلق الأمر بالمباني الضخمة وناطحات السحاب العالية، وذلك بالطبع بعد أخذ بعض العوامل الهامة بعين الاعتبار ومنها الدقة، وفي النهاية ستمنحك المزواة (التيودوليت) عددًا من القراءات المنحنية تبعًا لأوضاع وتقلبات مختلفة لغاية الوصول للمسح المثالي النهائي، وإلى جانب ذلك فإنّ للتيودوليت الضوئي استخداماتٍ عديدة أخرى أبرزها^[٣][٤]:

• قياس الزوايا الأفقية والعمودية.
• تحديد النقاط على الخطوط.
• إيجاد الفروقات في مستويات الرسومات.
• تحديد المنحنيات على الرسومات.
• إطالة خطوط المسح.
• تحديد الدرجات وقيمتها.
• مسح لسرعة الدوران.

كما يلعب الجهاز دورًا رئيسيًّا في المجال الهندسي بشكل عام لمعرفة أسماء وأنواع وقيمة الزوايا، وذلك فتح الباب أمام العلماء والخبراء لتوظيف الجهاز في تطبيقات ومجالات أخرى، ومنها: علم الملاحة والإبحار، وعلم الأرصاد الجوية، ووضع الأركان الأساسيّة والخطوط الأوليّة لعمليات البناء، وقياس وتحديد الزوايا والخطوط المستقيمة، وتحديد أماكن محاذاة جدران الإطارات الخشبيّة، وكذلك سباكة الأعمدة وزوايا البناء.

مميزات وعيوب جهاز التيودوليت الضوئي

الآن بعد أنْ تعرّفت على ماهية وأجزاء واستخدامات التيودوليت الضوئي، فإنّ من المهم أن تتعرّف على وجهيه؛ الإيجابيات والسلبيات، وذلك تمامًا ما ستحصل عليه في الفقرتين الآتيتين:

مميزات جهاز التيودوليت الضوئي

يُستخدم الجهاز على نطاق واسع في مجالات مختلفة بسبب مجموعة من الخصائص والمزايا الأساسيّة، وهي^[٥]:

• التكرار؛ فرغم وجود عملية عبور قياسيّة واحدة في الجهاز إلّا أنّه يمنحك الدقة العالية في تحديد القياسات، وذلك لأنّه مُصمم ليُكرر القياسات لمرات عديدة بين نقطتين منفصلتين، ثم يأخذ متوسط القراءات ليمنحكَ أفضل القراءات السليمة بسهولة وجهد لا يُكاد يُذكر.
• الخفة والدمج؛ فجهاز التيولوديت محكم ويُمكن استعماله بمرونة عالية، بحيث يُمكنكَ نقل القياسات من قراءة إلى أخرى تبعًا للمجال الذي تريد الاستفادة منه فيه، وحالما ستفعل فلن تستطيع التخلّي عنه بعد أنْ تُلاحظ الفارق الكبير من الوقت الذي يوفره عليك، كما أنّ سهولة تحريك الماكينات إضافة إيجابيّة تزيد من الدقة وسهولة العمل.
• آلة مرنة يُمكن إضافة القطع لها؛ بحيث يسهل عليكَ استخدام أي قطعة حديثة إلى التيودوليت دون الاستغناء عنه، وهو ما يُعزز عمل الجهاز ويمنحك القدرة على قياس الزوايا بكفاءة أفضل.

عيوب جهاز التيودوليت الضوئي

في الجانب الآخر فإنّ البعض يرى أنّ للجهاز بعض العيوب التي قد تحد من استعماله ومنها كونه آلة مُعقدة وليست بسيطة الاستخدام، كما أنّه ليس من السهل نقل التيولوديت الضوئي من موقع بنائي إلى آخر، بل إنّ تغيير إعدادات استخدامه بحسب الوظيفة يتطلّب الخبرة والاحترافيّة، ويجب أن تفهم آلية عمله لتتمكن من تحديد القراءة حول كل من الزوايا الرأسيّة والأفقيّة، أضف إلى ذلك أنّ أجهزة المزواة هي من أجهزة قياس الزوايا العابرة التي لا تسمح بقياس الزوايا الأفقية^[٦].

كيف يعمل التيودوليت الضوئي؟

حتى تتعرّف على آلية عمل التيودوليت الضوئي وطريقة استخدامه تتبع التعليمات الآتية بالترتيب^[٧]:

• حدّد النقطة التي تريد عندها إعداد المزواة مستخدمًا مسمار المساح.
• ابدأ بإعداد الحامل الثلاثي القوائم على أنْ تتأكد من أنّ ارتفاعه بمستوى العين، ثم حرّك أرجله باستخدام الأقواس الموجودة على جانبي كل رجل.
• ركّب المزواة بوضعها فوق الحامل الثلاثي القوائم، ثم لُفّه في مكانه مستخدمًا مقبض التثبيت.
• قِس الارتفاع بين الجهاز ومستوى سطح الأرض.
• استخدم مستوى عين الثيران لتسوية المزواة بعد ضبط الأرجل، وتذكر أن بإمكانكَ إجراء تعديلات طفيفة على الوضعية باستعمال مقابض التسوية.
• اضبط المنظر الصغير الموجود أسفل المزواة؛ إذ يَسمح لكَ الضابط الرأسي من التأكّد من بقاء الأداة فوق الظفر، ويُمكن ذلك عبر استعمال المقابض الموجودة في الأسفل.
• صوّب الشعيرات المتقاطعة في المجال الرئيسي حيث النقطة التي ترغب بقياسها مُستخدمًا مقابض القفل على جانب المزواة لإبقائها موجهة نحو النقطة.
• سجل الزوايا العمودية والأفقيّة باستخدام نطاق الرؤية الموجود على جانب جهاز المزواة.

قد يُهِمُّكَ: ما الفرق بين التيودوليت الضوئي والرقمي؟

لقد تعرّفت على جهاز التيودوليت الضوئي، لكن ما الفرق بينه وبين التيودوليت الرقمي؟ أمّا الثاني (الرقمي) فيعمل بواسطة الكهرباء بحيث يُسجّل ويُفسّر الزوايا الرأسيّة والأفقيّة بشكل طبيعي بعد أن يلغي القراءات القياسيّة للجهاز (التي يرصدها التيودوليت الضوئي)، كما أنّه يُقدّم لك القيمة بعد المراقبة المباشرة داخل لوحة العرض، وهنالك فارق آخر يتعلّق بالدرجات فلقد عَرَفت أنّ الضوئي يتدرّج لدرجات من 0 حتى 90 درجة أو 360 درجة أحيانًا، وأمّا الرقمي فهو ما بين معدل 1- 10، وفيما يتعلق بالوظائف والاستخدامات فالتيودوليت الرقمي يُستخدم في قياس المسافات والقياس الزاوي ومعالجة البيانات المختلفة والعرض الرقمي لتفاصيل النقاط المأخوذة وتخزين البيانات والعودة لها كلما احتجت لذلك، وله نوعان اثنان هما^[٨]:

• فيرنير التيودوليت الرقمي: يُستخدم لاستخراج قراءات الدائرة المتدرجة، مع إمكانية تصحيح النتائج لاحقًا.
• الميكروميتر التيودوليت الرقمي: يُوفر لكَ إمكانيّة تصفح الدائرة المتدرجة المتطابقة.

المراجع

1. ↑ "Theodolite", britannica, Retrieved 4/6/2021. Edited.
2. ↑ "Theodolite Parts and its Functions for Angle Measurements in Surveying", the constructor, Retrieved 4/6/2021. Edited.
3. ↑ Raqifa Rahman Chowdhury, "Uses of Theodolite in Surveying", civil today, Retrieved 4/6/2021. Edited.
4. ↑ "All About Theodolites", johnson level, Retrieved 4/6/2021. Edited.
5. ↑ Pharaba Witt (14/7/2020), "The Advantages of a Theodolite", e how, Retrieved 5/6/2021. Edited.
6. ↑ "DISADVANTAGES OF THEODOLITE", flora ria bamboo, Retrieved 4/6/2021. Edited.
7. ↑ "All About Theodolites", johnson level, Retrieved 4/6/2021. Edited.
8. ↑ Raqifa Rahman Chowdhury, "Types of Theodolite - Theodolite Classification", civil today, Retrieved 4/6/2021. Edited.