مصادر الاخطاء والتغلب عليها فى جهاز الميزان

الأخطاء و أسبابها وكيفية التخلص منها
أولا : الأخطاء الآلية
ثانيا : الأخطاء الشخصية
ثالثا : الأخطاء الطبيعية

أولا : الأخطاء الآلية:

للجهاز الميزان ثلاث محاور و لكل ميزان طريقة ضبط و شروط وضبط دائم لتعامد هذه المحاور و هو ما يجب عمله عند استخدام الجهاز لأول مرة أو إذا اسىء الاستعمال أو إذا شك الراصد في عدم صحة تركيب أجزائه

1- تعامد محور ميزان التسوية على المحور الراسي لدوران الجهاز:

الهدف هو رسم محور ميزان تسوية مستوى أفقيا مهما دار المنظار حول محوره الراسي
وإلا سوف يميل محور الفقاعة عن منتصف مجراه كلما دار خط حول الآخر و نجرى ما يلي:
• نثبت أرجل الميزان ونجعل ميزان التسوية موازيا لأي مسمارين من مسامير التسوية ونضبط الفقاعة
• ندير المنظار 180 ° حول المحور الراسي , فإذا ظلت الفقاعة في منتصف مجراها كان التعامد صحيح ، إما إذا انحرفت الفقاعة عن منتصف مجراها كان ذلك دليلا على أن التعامد غير صحيح .
• )الراسي) نصحح نصف الخطأ بتحريك المسمار أو الصامولة الخاصة بتثبيت ميزان التسوية فيرتفع أو ينخفض حتى تعود الفقاعة بمقدار نصف الخطأ الظاهري وبذلك يصبح المحوران متعامدان
• (الأفقي) نصحح نصف الخطأ الثاني بتحريك مسامير التسوية العادية بالطرق المعتادة


2- تعامد خط النظر على المحور الراسي لدوران الجهاز :

خـــط النــظــر : هو الخط الأمامي الواصل بين تقاطع الشعرات و مركز العدسة الشيئية إما المحور البصري : هو الخط الواصل بين مركزي العدستين الشيئية و العينية ويكون متعامد في الأصل. والغرض من الضبط أن بقع تقاطع الشعرات على المحور البصري و بالتالي يكون خط النظر أفقيا ويسمى بخط الانطباق وفى حالة عدم انطباق الخطان نتيجة لوقوع تقاطع الشعرات أعلى أو أسفل محور المنظار

و ينشا على هذا الاختلاف الحصول على قراءات خاطئة على القامة ويتم الضبط على النحو التالي :
• نثبت وتدان ونضع جهاز الميزان في المنتصف بينهما
• وبعد ضبط أفقيته نوجه المنظار إلى كلا القامتين فوق الوتد
• نأخذ القراءات ونحسب الفرق بينهم حيث الخطأ متساوي في الحالتين لتوسط جهاز الميزان بين الوتديين
• ننقل الجهاز قريبا بقدر الإمكان من احد الوتدين و نأخذ القراءة لكلا القامتين ونحسب الفرق بين القراءتين
• إذا كان الفرق بين القراءتين في الوضع الثاني = الفرق بين القراءتين في الوضع الأول كان خط النظر أفقيا
• لتصحيح هذا الفرق يخفض أو يرفع حامل الشعرات بمسامير العلوي و السفلى حتى يتساوى الفرق
• ونظرا لقرب الميزان للقامة الأولى عن الثانية يمكن اعتبار هذه القراءة ثابتة ويكون الخطأ كله في الثانية

ثانيا : الأخطاء الشخصية

هي أخطاء قد يقع فيها الراصد دون قصد من (استعمال الجهاز – القامة – رصد القراءات – تدوينها ). وللتجنب هذه الأخطاء يراعى ما يلي :

1- بالنسبة للميزان :

• تثبيت حامل الميزان جيدا في الأرض بكعب حديدي في نهاية الأرجل , خصوصا في الاراضى الغير متماسكة أو الرخوة
• ضبط أفقية ميزان التسوية ومراجعتها باستمرار لضمان لتوسط الفقاعة في منتصف مجراها قبل وبعد الرصد
• ملاحظة تحريك المنظار بخفة و تجنب الضغط عليه أو الإمساك بالحامل أو الاستناد عليه حتى لا يميل الميزان فتبعد الفقاعة
• تجنب جعل منظار الميزان مواجها للشمس وخاصة إذا كان التعرض من جانب واحد حيث يقلل من حساسية الفقاعة وتمدد أجزاء من الميزان بغير تساوي و لذلك نستعين بمظلة أو بسحب غلاف للعدسة الشيئية لحمايتها من الأشعة المباشرة
• البعد عن الميزان و القامة في نقط الدوران إذ يتوقف على ( حالة العمل – وقدرة المنظار على الرؤية – تقسيم القامة )
• يجب ألا يزيد هذه المسافة عن 100 متر ليمكن قراءة القامة بكل وضوح و دقة .


2- بالنسبة للقامة :

1- يجب التعرف على طريقة تدريج القامة و التحقق من صحة من طولها و أقسامها
2- العناية أثناء فرد القامة المنزلقة أو التلسكوبية لضمان اتصال الأقسام
3- ملاحظة وضع صفر تدريج القامة على الأرض
4- ملاحظة وضع القامة راسية تماما إما بـ
خيط شاغول – ميزان تسوية متصل أو مستقل – التحرك إلى الأمام أو الخلف ببطيء
5- الابتعاد عن وضع القامة في ارض رخوة و خاصة نقط الدوران ووضع قاعدة حديدية

3- أخطاء القراءة :

- الخطأ في تقدير كسور السنتيمترات أو الملليمترات خاصة في الميزانية الدقيقة
- الخطأ في القراءة على الشعرة العليا أو السفلى بدلا من الشعرة الوسطى
الخطأ الذي يقع المبتدأ في قراءة الأمتار أو في تدوين القراءة – المسافة في خانة غير خانتها الحقيقية

ثالثا : الأخطاء الطبيعية

هي أخطاء لا دخل للراصد أو للأجهزة فيها ولكن يمكن تجنب تلك العوامل الطبيعية ) حرارة – رياح – انعكاس).

1- الحرارة :
ارتفاع درجة حرارة الأرض يؤدى لحدوث تيارات هوائية ساخنة صاعدة مما يجعل القامة تبدو وكأنها تهتز في الجزء القريب من سطح الأرض حيث تصعب القراءة ويمكن تجنبها بأخذ القراءة في الصباح الباكر أو أخذها في الجزء الأعلى من القامة بعيدا عن جزئها السفلى وذلك بوضع الميزان فوق مواضع مرتفعة

2- الرياح :
هبوب الرياح يؤدى لاهتزاز الميزان و عدم ثبات القامة ويمكن تجنبها في وقت أخر أو في وقاية الميزان منها و اخذ القراءة في الجزء السفلى حيث يصعب بقاء الجزء العلوي ثابتا في وضعه الراسي

3- انكسار الأشعة:
عند مرورها في أوساط جوية مختلفة الكثافة و يكون خط الانطباق غير مستقيم لانحنائه إلى أسفل نحو الأرض. في المسافة الصغيرة : يكون الخطأ صغير جدا و نتفاداه بوضع الميزان في المنتصف بين المؤخرة و المقدمة. في المسافة الكبـيـرة : يكون الخطأ تراكـمـيــا ونتفاداه بالميزانية المتبادلة أو العكسية


العقبات في الميزانية و كيفية معالجتها

1- إجراء ميزانية على المنحدرات الشديدة :
صعودا و هبوطا على منحدر شديد نتجنب الأرصاد ذات المسافة القصيرة ونلتزم بوضع الميزان بعيدا و السير على خط منكسر حتى نوازن و تتساوى بين المقدمات و المؤخرات

2- إيجاد منسوب نقطة أعلى من منسوب سطح الميزان :
(سقف - كهف – كوبري) توضع القامة مقلوبة و صفرها في الأعلى و تدون في خانة المتوسطات بالسالب

3- اعتراض سطح مائي لخط الميزانية :
(بحيرة – مستنقع – مجارى مائية – انهار – ترع) يمكن اعتبارهم نقط دوران في حالة إذا كان عرض المسطح المائي كبير إذن لا يمكن رصد القامة على الجانب الآخر لعدم وضوح قراءتها و إذا كان سطح المياه ساكنا و هادئا دون تموج في سطحه نحدد منسوب الماء بوضع كلا القامتين على طرفاه. ونأتي بمنسوب سطح الميزان الجديد و تستمر في إجراء الميزانية وهى غير دقيقة حيث لا بد من وجود اختلاف.

4- -العقبات المرتفعة في طريق الميزانية :
(سور – باب) يمكن اعتبارهم نقط دوران ونأتي بمنسوب قمته:

• الجانب الأول ندق مسمارا بارزا قرب أسفله و نقيس المسافة بين المسمار و قمة السور
• نضع القامة فوق المسمار ونعتبرها مقدمة لآخر وضع في الميزانية وبالتالي إيجاد منسوب قمة السور
• ننتقل إلى الجانب الآخر وندق مسمار أخر ونقيس بعد المسمار عن قمة السور وبالتالي منسوب المسمار
• نضع القامة على المسمار ونعتبرها مؤخرة للوضع الجديد للميزان ويكمل العمل باعتباره نقطة دوران
• في الوضع الأول : منسوب قمة السور = م.س.م – قراءة القامة + ارتفاع القامة
• في الوضع الثاني : منسوب سطح الميزان = منسوب قمة السور – ارتفاع السور + قراءة المؤخرة

5- اعتراض واد عميق لخط الميزانية :
(وادي عميق – نهر متسع) نتبع طريقة الميزانية العكسية إما) بميزان واحد – ميزانين – ميزانين مع التكرار):

أ‌- بميزان واحد
• الوضع الأول : نأخذ الفرق بين النقطيين
• الوضع الثاني : نأخذ الفرق بين النقطتين على الضفة الأخرى
• الفرق الحقيقي بين منسوبي أ , ب =

• عيوبه أن هذه الطريقة تتأثر بكروية الأرض وخاصة إذا كانت المسافة بين القامتين كبيرة و بجانب الخطأ الناتج عن تأثير الانكسار الضوئي الذي يتغير بنقل الميزان عبر الوادي .

ب- بميزانين :
• لنتجنب العيوب عن الطريقة السابقة وذلك باستعمال ميزانين و يكون الرصد في أن واحد في الجهتين
• عيب هذه الطريقة أنه يكون هناك خطا غير متساوي في خط النظر في احدهما أو كلاهما

ج- ميزانين مع التكرار في العمل :
لتجنب عيوب الطريقتين نستعمل ميزانين مع تبادل مكاني والرصد في أن واحد مع الفرق الحقيقي بينهما .

جهاز الميزان

يعتبر جهاز الميزان من الأجهزة الشائعة الإستخدام والضرورية للأعمال المساحية والمشاريع الحيوية مثل أعمال الطرق وتمديدات المياة والمجاري وإيجاد كميات الحفر أو الردم للأراضي ولذلك يعتمد علية المهندس والمساح في كثير من الأعمال. كذلك يعتبر جهاز الميزان من الأجهزة السهلة الإستخدام مقارنة بالأجهزة المساحية الأخرى.

وبواسطة هذا الجهاز وبعد عمليات حسابية معينة يتم إيجاد مناسيب للنقاط المطلوبة في المشاريع.

وتصنف أجهزة الميزان من حيث الدقة إلى ثلاثة أصناف:

1- أجهزة دقيقة:
  وفيها تكون فقاعة التسوية حساسة جدا كما تكون قوة التكبير عالية ويستخدم هذا النوع في أعمال المسح الجيوديسي والأعمال التي تتطلب دقة عالية.

2- أجهزة متوسطة الدقة: 
وهي أقل دقة من الصنف الأول ويغلب إستخدام هذا النوع في معظم المشاريع الهندسية.

3- أجهزة منخفضة الدقة: 
ويصنع هذا النوع من الأجهزة خصيصا لأغراض التسوية التقريبية كما هو الحال في مشاريع الأبنية المحدودة ولحالات التسوية على مسافات قريبة.


--------------------------------------------------------------------------------

يتكون جهاز الميزان من الأجزاء الرئيسية التالية:

1- منظار مساحي( التلسكوب):

يتكون هذا المنظار من :

أ‌- عدسة شيئية.

ب- عدسة عينية – مسمار توضيح الشعرات.

ج- حامل الشعرات.

د- مسمار توضيح الرؤية.

ه- علامة التوجية الخارجي.

2- قاعدة الجهاز
ويكون مركب عليها مسامير التسوية الثلاثة لضبط أفقية ميزان التسوية (الفقاعة).

3- مسمار الحركة الأفقية البطيئة: 
وهو خاص بحركة الجهاز الأفقية البطيئة مع العلم أن الحركة السريعة تتم بتحريك الجهاز باليد.

4- حامل الجهاز:
  ويتكون من ثلاثة أرجل ويمكن رفعه أو خفضه حسب الطول المطلوب.

5- القامة:
وهي عبارة عن مسطره خشبية أو معدنية أحد وجهيها مدرج إلى أمتار وديسيمترات وسنتيمترات وغالبا ما يكون ارتفاعها 4 أمتار.

--------------------------------------------------------------------------------

أنواع أجهزة الميزان :

1- جهاز الميزان الإلكتروني الرقمي

هو جهاز مزود بتكنولوجيا متطورة لمعالجة صور القامات لتعيين قراءة القامة وفروق المناسيب والمسافات الأفقية وعرض المعلومات على شاشة الجهاز وتسجيل المعلومات والبيانات في ذاكرة الجهاز الداخلية (كروت ممغنطةpcmcia) وتبلغ دقة الجهاز في تعيين المناسيب 1مم/1كم ودقة تعيين المسافات 1-5 سم ويستخدم الجهاز في العديد من التطبيقات مثل شبكات الميزانية الدقيقة والعادية ومراقبة تشوهات سطح الأرض والأعمال الصناعية والمساحة الطبوغرافية وأعمال الميزانية الطولية والعرضية لشبكات الطرق والسكك الحديدة وأعمال مساحة الأنفاق والمناجم.

2- جهاز الميزان بنظام الليزر الدوار:

يعمل الجهاز على إرسال شعاع ليزر يستقبل على وحده خاصة تابعة للجهاز تقوم بإظهار المعلومات والبيانات الخاصة بالمنسوب أو الميل وتصل دقة الجهاز إلى+ 10ثواني في تعيين الميول وتبلغ سرعة دورانه 600- 900 لفة / دقيقة ويصلح للإنحدارات والميول من5% إلى 13% ويستخدم في عمليات تسوية الأراضي وأعمال تحديد الميول والإنحدارات للمشاريع الهندسية المختلفة.

3- جهاز الميزان العادي:

هو جهاز مكون من منظار ومسامير خاصة بالضبط وهو شائع الإستخدام في أغلب المشاريع الهندسية مثل القطاعات الطولية والعرضية وتمديدات المياة والمجاري ويستخدم فيه القامة العادية .

--------------------------------------------------------------------------------
 
خطوات ضبط و تثبيت أجهزة الميزان :

عملية الضبط المؤقت للجهاز: 
وهي عملية إعداد الجهاز للرصد ويتم ذلك عند كل نقطه يوضع عليها الجهاز لأخذ القراءات وذلك بأن تفرد أرجل الحامل الثلاثة وذلك بارتفاع مناسب وتغرس في الأرض جيدا ويراعى أن تكون المسافات بين الأرجل الثلاثة متساوية تقريبا وأن تكون قاعدة الحامل في مستوى أفقي تقريبا ومن ثم يركب عليه جهاز الميزان ويربط به بواسطة المسمار الموجود أسفل قاعدة الحامل.

يتم ضبط فقاعة ميزان التسوية الدائري إما عن طريق مسامير التسوية الثلاثة وذلك بوضع الجهاز موازي لمسمارين ومن ثم يحركان مع بعضهما إما للداخل أو للخارج حتى تقترب من المنتصف ثم يلف الجهاز 90درجة ويحرك المسمار الثالث حتى تقترب الفقاعة من المنتصف , تكرر هذه العملية حتى تصبح الفقاعة في المنتصف. وفي بعض الأجهزة يتم ضبط الأفقية عن طريق الذراع الاسطوانية وذلك بتحريك الجهاز حركة رحويه على قاعدة الحامل.

تتم عملية التطبيق وذلك بتطبيق صورة الهدف(القامة) على مستوى حامل الشعرات داخل المنظار وذلك بوضع ورقه بيضاء أمام العدسة الشيئية ثم نحرك مسمار توضيح الشعرات حتى تصبح في أوضح صوره ثم يوجه المنظار باتجاه الهدف(القامة) ويحرك مسمار توضيح الرؤية إلى أن تتضح صورة الهدف تماما.


طريقة أخذ القراءة من على القامة:

تؤخذ القراءة على القامة الرأسية فوق نقاط سطح الأرض وذلك عند الشعرة الوسطى الأفقية لحامل الشعرات داخل منظار الجهاز .

تؤخذ القراءة بالأمتار والديسيمترات والسنتيمترات مباشرة أما المليمترات فتؤخذ بالتقدير. (مثال 1.645 مترا).

قوانين مساحية تهمك

قوانين مساحية تهمك

1- وحدات المساحة

الفدان= 24 قيراط = 4200.83 متر مربع
السهم = 7.293 متر مربع
القيراط = 24 سهم = 175.035 متر مربع
الفدان = 1000 / 3 = 333 قصبه مربعه



مساحة الاشكال الهندسية

* مساحة المثلث = نصف القاعدة فى الارتفاع بمعلومية القاعدة والارتفاع
* مساحة المثلث = ح (ح-ا)(ح-ب)(ح-ج) تحت الجزر بمعلومية الاضلاع الثلاثة
ح = نصف محيط المثلث =( ا + ب + ج) مقسوما على 2
حيث ان( ا , ب , ج) هى اطوال اضلاع المثلث
* مساحة المثلث = نصف حاصل ضرب ضلعيه فى جيب الزاويه المحصوره بينهما ½ا ب جا ج = ½ ا ج جا ب = ½ ب ج جا ا
* مساحة المثلث القائم = نصف حاصل ضرب ضلعى الزاويه القائمه
*مساحة المثلث المتساوى الاضلاع = ¼ س² ×3 ? = 433.س تربيع
حيث س = طول ضلع المثلث



2- الاشكال الرباعيه

* مساحة متوازى الاضلاع = القاعدة فى الارتفاع
* مساحة شبه المنحرف = ( مجموع القاعدتين المتوازيتين على 2 ) مضروبا في الارتفاع
* مساحة المعين = نصف حاصل ضرب قطريه
* مساحة الشكل الرباعى = مجموع مساحة المثلثين الناتجين من توصيل احد قطريه



3- مساحة الاشكال الهندسيه المنتظمه

* مساحة اى شكل منتظم = نصف طول المحيط فى العمود النازل من المركز على احد الاضلاع

4- الدائرة

*مساحة الدائرة = ط نق2
* مساحة القطاع الدائرى = (ط نق 2 ن) مقسوما على 360 حيث ن الزاويه المركزيه
القطاع الدائرى هو جزء محصور بين نصفى قطرين وقوس من الدائرة


5- الإنحرافات

*الانحراف الدائرى هو عباره عن الزاويه من اتجاه الشمال الى الخط مقاسه فى اتجاه عقارب الساعة ويتراوح قيمته من 0 الى 360
*الانحراف المختصر ويمكن حسابه من الانحراف الدائرى وتتراوح قيمته بين 0 و 90 مع تحديد الربع الواقع فيه
- الانحراف المختصر فى الربع الاول هو نفسه الانحراف الدائرى
- فى الربع الثانى يتم حساب الانحراف المختصر من طرح 180 من الدائرى
- فى الربع الثالث يتم حساب الانحراف المختصر من طرح الدائرى من 180
- فى الربع الرابع يتم حساب الانحراف المختصر من طرح الدائرى من 360
* الانحراف الربع دائرى يحسب هذا الانحراف من اتجاه الخط الشمال او الشرقى او الجنوبى او الغربى الى الخط نفسه