Máy thủy bình là gì? Cấu tạo, công dụng và ứng dụng trong cuộc sống

Máy thủy bình là loại máy được ứng dụng chủ yếu trong ngành xây dựng, trắc địa, đo đạc bản đồ… Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu đúng và đủ về loại máy này dẫn đến việc sử dụng đo chưa chính xác. Dưới đây là những thông tin tổng hợp chi tiết về máy thủy bình!

Máy thủy bình là gì?

Máy thủy bình trong tiếng Anh là Automatic Level surveying, là loại công cụ trắc địa hỗ trợ cho công tác đo đạc tại các nhà xưởng, đơn vị xây dựng, địa chất… hoặc dẫn độ cao dẫn cao độ để thành lập bản đồ.

Máy thủy bình là công cụ chuyên nghiệp có thể thiết lập hoặc xác minh các điểm trong cùng một mặt phẳng nằm ngang. Do đó, các nhà xây dựng, kỹ sư, nhà thầu, nhà khảo sát địa chất sử dụng loại máy này để lập kế hoạch cho việc lên cấu trúc công trình và đảm bảo độ chắc chắn của cấu trúc.

Đối với loại máy này, mia đo cao là công cụ đi kèm không thể thiếu khi sử dụng. Trong đó, mia là một loại thước dùng trong đo cao hình học, trên mia có khắc vạch. Độ dài mia thường từ 2-5m. Phân loại mia tùy theo từng loại máy sử dụng giúp hỗ trợ cho công việc đo đạc.

Nhiều máy thủy bình hiện nay được trang bị các tính năng đặc biệt giúp chúng làm việc tốt ở các môi trường gồ ghề, bụi bẩn hoặc ẩm ướt. Do đó, người dùng có nhiều sự lựa chọn về máy thủy lực hơn phù hợp với nhu cầu.

Phân loại máy thủy bình

Có nhiều cách phân loại máy thủy bình, trong đó:

Dựa vào nguyên lý hoạt động

Bao gồm máy thủy bình tự động và máy thủy bình điện tử. Dưới đây là bảng so sánh hai loại máy này:

Dựa vào chức năng

Căn cứ vào chức năng, máy thủy bình được phân loại thành máy thủy bình tự động đo thông thường và máy thủy bình tự động đo chính xác cao. Trong đó, máy thủy bình tự động đo thông thường là loại máy thông dụng, được dùng nhiều với các công trình xây dựng dân dụng. Máy thủy bình tự động đo chính xác cao thường dùng cho đo đạc yêu cầu độ chính xác cao.

Cấu tạo và tính năng máy thủy bình

Cấu tạo máy thủy bình

Cấu tạo của máy thủy bình bao gồm hai bộ phận chính là bộ phận ngắm và cân bằng máy. Trong đó, bộ phận ngắm gồm có ống kính, thị kính, vật kính và ốc điều quang. Bộ phận cân bằng máy bao gồm: ba ốc cân bằng, ống thăng bằng hoặc bộ phận tự điều chỉnh tiêu ngắm. Ngoài ra, tùy từng dòng máy thủy bình mà cấu tạo chi tiết sẽ có những điểm khác biệt.

Phần bộ phận ngắm có chứa các dấu chữ thập và một loạt các dấu sao ngang, giống như các dấu trên thước kẻ. Các dấu thập thiết lập điểm mức trên một khu vực được nhắm mục tiêu, với một đường ngang dài đánh dấu mặt phẳng nằm ngang và các dấu điểm cho phép tính toán khoảng cách. Điểm ngắm thường có tỷ lệ 100: 1, nghĩa là 0,5 mét giữa các điểm ngắm này thể hiện khoảng cách 50 mét đến mục tiêu.

Lăng kính xoay bên trong được gọi là cơ chế bù bên trong và nó cho phép máy thủy bình đạt độ chính xác cực cao vì giúp loại bỏ sự thay đổi được tìm thấy trong các phép đo mức thủ công. Người dùng có thể đặt các mức này ngay cả trên các bề mặt không bằng phẳng và được đảm bảo về số đọc chính xác.

Tính năng của máy thủy bình

Máy thủy bình 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 vật lý giữa 2 điểm A, B

Ví dụ: Muốn xác định độ chênh cao giữa A và B. Người dùng 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 trong phép tính (c) cộng với cao độ 1 trong 2 điểm, ta sẽ được cao độ của điểm còn lại.

– 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.

– Đo khoảng cách từ máy đến mia

Với hệ thống chỉ chữ thập khắc chính xác, người dùng 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 (trong đó a là số đọc chỉ trên, b là số đọc chỉ dưới, 100 là hằng số nhân).

– Đo góc

Kết quả đo góc được ứng dụng trong  làm phương hướng sơ bộ nhằm xác định hướng dễ dàng hơn cho người đo. Đo góc chỉ là một tính năng đi kèm của máy, tính ứng dụng không cao bằng các phép đo trên.

Ứng dụng của máy thủy bình trong cuộc sống

Máy thủy bình dùng để làm gì? Loại máy này được sử dụng cho các công việc đo đạc địa chất, xây dựng cho các công việc như đo độ cao, độ xa, độ góc của một điểm bất kỳ hoặc so sánh vị trí giữa 2 điểm. Dưới đây là một số chức năng và ứng dụng phổ biến nhất của máy thủy bình:

Phát triển hệ thống thoát nước

Máy thủy bình giúp hỗ trợ trong công việc tạo dựng hệ thống thoát nước thích hợp cho các khu nhà ở bằng cách đảm bảo rằng việc đặt các đường ống ở các góc độ và độ cao được đề xuất sẽ cho phép nước thoát hiệu quả.

 

Xây dựng hàng rào

Các nhà  thầu và đơn vị xây dựng có thể sử dụng máy thủy bình để xây dựng hàng rào đảm bảo thẳng nhất. Giúp đảm bảo tính thẩm mỹ trong quá trình xây dựng.

Xác định tiềm năng phát triển dự án

Người khảo sát có thể sử dụng loại máy này để xác định độ dốc và xem đây có phải là địa điểm phù hợp cho phát triển dự án hay không.

Thiết lập nền móng

Máy thủy bình có thể giúp hỗ trợ thiết lập, xây dựng nền móng của một ngôi nhà mới. Các nhà thầu sử dụng máy thủy bình để đảm bảo nền bằng phẳng và các góc được đặt hoàn hảo để tạo sự ổn định cho công trình nhà ở.

Đo lún

Máy thủy bình cũng thường được sử dụng trong đo lún – nghĩa là xác định xem đất có bị lún theo cách gây nguy hiểm cho các công trình và nền móng của chúng hay không. Sử dụng máy thủy bình, người khảo sát hoặc nhà thầu có thể kiểm tra độ cao và xem liệu chúng có bị dịch chuyển hay không, hoặc họ có thể kiểm tra xem các góc của cấu trúc công trình có duy trì sự liên kết thích hợp của chúng hay không.

Xác minh độ cao và góc độ

Trong xây dựng, máy thủy bình giúp xác minh độ cao và góc của các yếu tố quan trọng như nền móng, sàn và móng, cũng như chiều cao của cửa và tường.

Cách sử dụng máy thủy bình

Cách dùng máy thủy bình không quá phức tạp, bạn thực hiện theo một số bước dưới đây:

Bước 1: Mở nguồn máy thủy bình bằng nút ON – OFF.

Bước 2: Thực hiện cân bằng máy thủy bình. Ở độ nghiêng lớn, máy không thể thăng bằng sẽ phát ra âm thanh báo động. Do đó, người dùng phải tiến hành thăng bằng bằng cách điều chỉnh chân máy. Chú ý: Bọt nước nghiêng nghiêng về bên nào thì chỉnh ốc bên đó thấp xuống (tức là vặn vào theo chiều từ trái qua phải).

Bước 3: Tiến hành đo và điều chỉnh bằng các phím chức năng trên đỉnh máy. Việc nắm bắt được các phím chức năng giúp bạn sử dụng thiết bị dễ dàng hơn.

Bước 4: Ghi chép số liệu đo được.

Top 3 máy thủy bình được đánh giá cao trên thị trường

Máy thủy bình Sokkia B40

• Máy thủy chuẩn Sokkia Series B bao gồm Sokkia B40 thiết kế theo tiêu chuẩn IPX6 có khả năng chịu đựng được áp lực nước mạnh bắn vào, vành đai bảo vệ lăng kính sâu hơn cho thiết bị chống được nhiều bụi bẩn. Kết cấu vỏ gang tăng cường bảo vệ bộ tự động cân bằng, giảm thiểu sai số và tăng tuổi thọ của kết cấu bù.
• Máy thủy bình Sokkia B40 được thiết kế với độ chính xác 2.0mm/1km, độ phóng đại lăng kính 24X, Tiêu chuẩn chống nước bụi IPX6 phù hợp với điều kiện thời tiết thi công
• Máy thủy bình chất lượng tốt, độ bền và độ ổn định cao nhờ công nghệ mới được Topcon và Sokkia áp dụng cho việc sản xuất máy thủy bình Sokkia B40.
• Máy thủy bình Sokkia B40 chất lượng máy tốt, độ bền và độ ổn định cao nhờ công nghệ mới do hãng Topcon Sokkia áp dụng. Máy có được những tính năng ưu điểm của 2 hãng đó là ống kính sáng rõ, độ phân giải cao, trường nhìn lớn.
• Giá tham khảo: 5.000.000 đồng

Máy thủy bình Leica NA324 

• Máy thủy bình Leica NA324 Với thiết kế của hệ thống lăng kính đời mới, cùng với độ phóng đại là 24X giúp cho các giá trị đo đạc với kết quả độ chính xác là 2mm/1km (độ chính xác <0.5 ”) các kết quả đo đạc nhanh chóng nhất.
• Leica NA324 lấy nét nhanh, độ chính xác cao, dễ sử dụng, thiết kế đẹp mắt, máy đã đạt tiêu chuẩn IP55, hoàn toàn có thể sử dụng thoải mái trong những điều kiện mưa gió hay nhiều bụi bặm,
• Leica Na 324 có độ bền cao, thiết kế nhỏ gọn với khả năng chống chịu va đập, chống chịu rung động hay thời tiết khắc nghiệt. Máy thủy bình Leica NA324 với độ phóng cực đại , sai số độ chính xác chênh lệch của máy trên mỗi km là 2,1 mm.
• Thấu kính của Leica NA324 đạt mức trung bình so với các mẫu 24x, những hình ảnh của thấu kính tương đối rõ nét, ngắm mục tiêu ở khoảng cách xa mà vẫn sắc nét.
• Bộ tự động Leica NA324 được thiết kế dạng từ tính giúp máy luôn hoạt động ổn định, giảm thiểu tối đa sự sai số trong quá trình sử dụng.
• Nguyên lý máy thủy bình là hệ cân bằng tự động sử dụng con lắc từ tính tự cân bằng được treo với 4 dây kim loại khi nó ở trạng thái tự do. Với hệ thống cân bằng tự động giúp cho các thao tác thiết lập trạm máy cũng như quá trình đo cao, đo góc, đo khoảng cách được xác định nhanh chính xác với các kết quả đo đạc
• Máy Thủy Bình Leica dễ dàng sử dụng đáp ứng đầy đủ các tính năng hiện đại nhất, máy rất nhỏ gọn, thuận tiện cho việc di chuyển cũng như đưa ra thực địa để đo đạc..
• Giá tham khảo: 5.100.000 đồng.

Máy thủy bình Nikon AC 2S

• Máy thủy bình Nikon AC 2S được thiết kế rất chắc chắn ổn định an toàn, bền theo tiêu chuẩn chống rung lắc. Tính bù trừ sai số tự động của con lắc chuẩn Quốc Tế. Cơ chế cách làm việc của bộ tự động cân bằng Nikon AC 2S dựa trên nguyên lý con lắc tự do, tự động bù trừ trong phạm vi nghiên ±3° cho phép người dùng chỉ cần cân bằng sơ bộ và dễ dàng thực hiện phép đo dưới cơ chế bù trừ sai số tự động của thiết bị.
• Máy Nikon AC 2S có bọt thủy tròn to giúp cân bằng máy nhanh chóng và chính xác hơn.
• Máy thủy bình Nikon AC 2S được trang bị thêm tiêu ngắm sơ bộ giúp người dùng nhanh chóng tìm được mục tiêu đo.
• Ốc vi động ngang không bị kẹp và kéo dài vô hạn
• Bộ bù áp nhanh, ổn định và bền
• Góc ngang có thể đo trực tiếp theo những đơn vị 1º (ước lượng đến 0.5º)
• Ốc vi động ngang 360º cho phép bạn có thể đọc bất cứ góc nào từ 0º đến 360º.
• Hộp máy thủy chuẩn Nikon AC 2S có khóa chắc chắn.
• Giá tham khảo: 5.000.000 đồng

Nhìn chung, máy thủy bình là một trong những thiết bị đo để đo khoảng cách được lựa chọn nhiều hiện nay. Loại máy này giúp hỗ trợ hiệu quả trong công việc đo đạc. Để lựa chọn mua máy thủy bình chính hãng, mời bạn truy cập rtk.com.vn để được tư vấn chi tiết nhất!