3 VYTYČOVANIE PRIAMOK A PRIAME MERANIE DĹŽOK

Pri priamom meraní dĺžky zisťujeme, koľkokrát je dĺžka meradla obsiahnutá v meranej vzdialenosti, a aký je zvyšok. Na priame meranie ,dĺžky sa používajú pásma a laty,- prípadne meračské drôty. Na hrubé ,meranie dĺžok sa používajú aj pásma z plastov, meračské kolesá, poľné kružidlá, prípadne krokovanie. Dĺžkou v geodézii označujeme vodorovnú vzdialenosť medzi dvoma bodmi.

3.1 POMÔCKY NA PRIAME MERANIE DĹŽOK

Méradlá na priame meranie dĺžok sú buď pevné (laty), alebo zvinovacie (pásma, prípadne drôty). Meradlá majú obvykle koncové miery a nazývajú sa koncové meradlá; pri meraní sa prikladajú za sebou. Niektoré meradlá (obyčajne zvinovacie) majú dĺžku vyznačenú ryskami v malej vzdialenosti od koncov.

3.1.1 Meračské laty

Meračské laty sú drevené alebo kovové koncové meradlá s obdĺžnikovým alebo štvorcovým prierežom. Zvyčajne majú decimetrové, prípadne centimetrové delenie podla účelu merania. Meračské laty (obr. 3.1 ) sa v súčasnosti už nevyrábajú a na meranie dĺžok sa používa meračské pásmo alebo nové progresívne najmä elektronické metódy .

Obr. 3.1. Svahomerná súprava

3.1.2 Meračské pásma

Medzi základné pomôcky na priame meranie dĺžok pátrí meračské oceľové pásmo.Na veľmi presné meranie dĺžok sa v geodézii poúžívajú špeciálne meradlá, ktoré majú tvar invarových pásiem alebo invarových drôtov.

3.1.2.1 PÁSMO NA VIDLICI

Meračšké pásmo sa zvyčajne vyrába z ocele, ale môže byť aj z invaru alebo z plastu. Je to ocelový pás široký 1.5 až 20 mm, hrubý 0,3 až 5 mmy.Jeho dĺžka obyčajne býva 20 až 50 m.Na veľmi presné meranie dĺžok sa používajú pásma s milimetrovým delením. Podľa tvaru a uložeňia pásiem rozoznávame pásrma na vidlici pásma v púzdre.

Pásmo na vidlici (obr. 3.2) sa navíja na hriadelík uložený vo vidlici s vhodne tvarovanou rukoväťou alebo v puzdre. Delenie je centimetrové alebo, milimetrové. Začiatok pásiem má byť osadený a označený tak, aby sa dal priložiť aj k zvislej ploche, napr k stene pri meraní omerných mier. Deliace čiarky sú vyleptané alebo vyryté, osobitne sú vyznačené decimetŕové a metrové hodnoty. Ak má pásmo vydržať čo ňajdlhšie v bezchybnom stave, musí sa po každom použití ihneď riadne

očistiť, osušiť a nakonzervovať tenkou vrstvou vazelíny alebo oleja, aby nehrdzavelo.

Obr. 3.2. Meračské pásmo a - na vidlici, b - v puzdre

Oceľové pásmo v púzdre je v podstate rovnaké ako pásmo na vidlici ,

rozdiel je iba v tom, že je navinuté na bubienok v puzdre (z kože, plastu,kovu) so sklápateľnou kľukou. Pásmo v púzdre môžeme vzhľadom na malý objem a malú hmotnosť nazvať aj vreckovým pásmom. Pri presnom meraní dĺžok pásmom sa na napínanie pásma používa vhodný pružinový silomer. Pri meraní dĺžok sa pásmo napína silou 50 alebo l00 N podľa pokynov výrobcu. Novšie pásma, vyrábané u nás aj , v zahraničí, majú pásy zo sklených vlákien potiahnuté PVC, ktorý zabezpečuje veľmi dobrú čitateľnosť stupníc. Plátené alebo plastické , pásma majú nestálu dĺžku, na meranie v geodézii sa nepoužívajú.

3.1.2.2 MERAČSKÉ INVAROVÉ PÁSMO A DRÓTY

Meradlá majú podobný vzhľad ako oceľové pásmo. Vyznačujú sa tým, že ich materiál má veľmi malý koeficient tepelnej rozťažnosti (a = 0,8 až 1,2 . 10-6): Vyrábajú sa v dĺžkach 20,24,30,50 a 100 m s rozličným intervalom delenia (mm, cm, m). Na špeciálne veľmi presné meranie dĺžok v geodézii (meranie základníc, v strojárstve a pod.) sa používajú invarové drôty obvykle 24 m dlhé. V súčasnosti možno takéto merania nahradiť elektronickým meraním dĺžok.

3.1.3 Hrubšie meradlá

Na menej presné ale rýchle meranie dĺžok môžeme použiť aj meračské koleso alebo polné kružidlo.

Meračské koleso má jednoduchú konštrukciu. Je to v podstate koleso s držadlom, na ktorom je počítadlo otáčok. Meraná dĺžka je súčinom obvodu kolesa a počtu otáčok. Na hladkom rovinatom teréne možno dosiahnuť pomerne dobré výsledky. Obvod meračského kolesa je jeden alebo dva metre. .

Polné kružidlo sa často používa v lesníctve a v poľnohospodárstve. Podobá sa kružidlu a jeho maximálne roztvorenie býva jeden alebo dva metre. Niekedy sa vyhotovuje z rovnej laty s rukoväťou a s hrotmi na koncoch. Poľným kružidlom možno merať nielen dĺžku, ale aj rozdeliť priamku na rovnaké úseky.

3.1.4 Meračské klince

Na označovanie priemetov konca meradiel a zisťovanie počtu kladov meradiel sa používa zväzok meračským klincov. Ide o oceľové drôty 0,25 m dlhé s kruhovým ukončením alebo farebným terčom na jednom konci a s hrotom na druhom konci. Meračské klince tvoria súpravu po jedenástich kusoch. K súprave patria dve objímky na nosenie a navliekanie meračských klincov (obr. 3.3 ).

Obr. 3.3..3. Meračské klince

3.1.5 Skúšanie dĺžky meradiel

3.1.5.1 OVEROVANIE (ETALÓNOVANIE) MERADIEL

Dĺžku meradiel overuje Úrad pre normalizáciu a meranie. Na meradlách sa zisťuje, či odchýlka od správnej dĺžky nie je väčšia, akú dovoľuje ČSN 25 1 105. Pritom sa napr. pásmo na vidlici napína silou 100 N (resp. 50 N) pri normálnej teplote 20 °C ± 2 °C. Dovolené odchýlky dĺžok pásiem meraných od začiatočnej rysky sú spracované v tabuľkách. Okrem toho dovolená chyba dĺžky jedného metra, meraného na ľubovoľnej časti stupnice pásma, nesmie byť väčšia než + 0,4 mm. Pásma, ktoré sa pri úradnej skúške (etalónovaní) uznali za správne, sú označené štátnymi overovacími značkami.

3.1.5.2 POROVNÁVANIE (KOMPARÁCIA) MERADIEL

Odchýlky povolené štátnou normou sú na veľmi presné meračské práce pomerne veľké a môžu znehodnotiť výsledky meraní. Pre takéto práce sa správnosť dĺžky meradla porovnáva na známej, presne určenej dĺžke, a to obvykle v odborných inštitúciách (Úrad pre normalizáciu a meranie). Ku každému porovnávanému meradlu sa vyhotoví skúšobný list s odchýlkami každého metrového úseku meradla od správnej dlžky.

Pre niektoré práce, pri ktorých sa vyžaduje väčšia presnosť, vykoná sa porovnávanie meradla priamo na pracovisku. Najčastejšie sa na porovnanie používa porovnavacia zakladnica so známou presnou dĺžkou na pevnom podklade, ktorú treba chrániť pred slnečnými lúčmi.

Dĺžka základnice sa určí meradlami pomocou súpravy normálnych metrov. Sú to dve koncové meradlá, dlhé jeden meter, so štvorcovým prierezom 10 x 10 mm, vyhotovené zo zliatin s malým koeficientom tepelnej rozťažnosti. Výsledok porovnávania sa zapíše do zápisníka na meranie dĺžok a pri presnom meraní dĺžok sa berie do úvahy ako oprava.

Pri rozsiahlych presných prácach sa niekedy zriadujú porovnávacie základnice, na ktorých sa porovnávajú pásma, pričom sa dodržiavajú rovnaké podmienky ako pri meraní v teréne.

3.2 JEDNODUCHÉ SPÔSOBY STABILIZÁCIE A SIGNALIZÁCIE BODOV PRIAMKY

Na stabilizáciu bodov na priamke počas merania sa používajú meračské klince, na dočasnú stabilizáciu sa používajú drevené kolíky, železné rúrky a pod. Ak koncové body priamok sú body polohovéhó bodového pdľa, potom sa tieto stabilizujú predpísaným spôsobom podra ČSN 73 0416 [14]. Ak koncové body priamok sú iné pevné body (rohy, budov, múrikov a iné jednoznačne v prírode a na mape identifikovateľné body), netreba ich osobitne stabilizovať.

Na signalizáciu koncových bodov meračskej priamky do vzdialenosti 300 m, ako aj bodov priamky sa najčastejšie použivajú výtyčky (obr. 3.4). Pri meraní na_ väčšie vzdialenosti alebo v ncrovnom teréne pripevňuje sa na horný koniec výtyčky čierno-biela vlajka alebo sa použijú dlhšie výtyčky. Výtyčky sú drevené alebo kovové tyče 2 až 4 m dlhé najčastejšie kruhového alebo trojuholníkového prierezu. Priemer výtyčky je 0,02 až 0,04 m, na dolnom konci má rozlične upravený hrot. Výtyčky sa natierajú na červeno a, na bielo, striedavo v pásoch 0,2 m.

Obr. 3.4. Výtyčka

Tieto farby sú najvhodnejšie, pretože biela sa dobre odráža od tmavého pozadia, červená od svetlého. Kvôli doprave sú výhodné skladacie vytyčky zo zasúvateľným kovovým dielcom alebo trojboké výtyčky,ktoré sú zviazané po šiestich kusoch do zväzku. Výtyčku na signalizáciu treba postaviť zvislo. Drží sa voľne v ruke alebo sa postaví do prstenca .

Tahkého kovového stojančeka s tromi otáčavými nohami, upevnenými , na obvode prstenca. Zvislá poloha výtyčky sa posudzuje voľným okom porovnaním s inými zvislými predmetmi, olóvnicou alebo príložnou kruhovou libelou. Keď treba označiť bod jemnejšie, ako dovoľuje výtyčka, použije sa olovnicový záves alebo hrot ceruzky, klinca, špendlíka a pod.

3.3 SPOÔSOBY VYTYČOVANIA PRIAMOK, PREDĹŽENIE PRIAMKY, PRIESEČNÍK DVOCH PRIAMOK,

VYTÝČENIE ROVNOBEŽKY

3.3.1 Vytýčenie priamky

Priamemu meraniu dĺžok meradlami predchádza vytýčenie priamky. Priamka sa vytyčuje tak, že sa v teréne medzi dvoma bodmi, ktoré priamku určujú, vyhľadá vytýči niekoľko medziľahlých bodov, ležiacich v zvislej roviňé, prechádzajúcej začiatočným a koncovým bodom. Priamku môžeme vytýčiť rozličnými spôsobmi.

Priamku môžeme vytýčiť voľným okom (do 100 m) vtedy, keď aspoň jeden jej koncový bod je prístupný a vidno z neho na druhý bod. Bod je prístupný vtedy, keď sa môžeme postaviť niekoľko krokov za bod. Predpokladájme, že koncové body priamky sa stabilizujú aspoň kolíkmi a signalizujú ich výtyčky (obr. 3.5). Do zvislej roviny, určenej výtyčkami A, B, má merač postupne zaradiť pomocníka s výtyčkou na medziľahlých bodoch 1, 2, ... (obr. 3.5a). Pri vytyčovaní treba dodržia

Obr. 3.5. Jednoduché vytýčenie priamky

vať niektoré zásady : ak je to možné, vždy vytyčujeme od takého bodu, keď máme slnko a vietor za chrbtom; vytyčujeme vždy od vzdialených bodov k nášmu miestu, merač nesmie stáť v blízkosti výtyčky, aby nemál zakrytý rozhľad. Pomocník drží výtyčku na bode 1 voľne medzi prstami a na znamenie ju zabodne do zeme. Po skontrolovaní hrotu výtyčky pmeračom môže sa bod stabilizovať. Rovnakým spôsobom sa zaradujú do správneho smeru výtyčky na bodoch 2, 3, ... . Pri väčších vzdialenostiach (do 300 m) môže merač zaradiť výtyčky do smeru aj triédrom, ktorý priloží priamo na výtyčku v začiatočnom bode. Obidvoma spôsobmi možno ľahko a rýchlo vyhľadať rad bodov, ktoré nevybočia z daného smeru viac ako 50 mm. Dlhé priamky sa najlepšie a najpresnejšie vytyčuj teodolitom (pozri kap. 6). Prístroj sa dostredí na jednom koncovom bode, napr. na bode A (obr. 3.6) a presne sa v urovná. Potom sa ďalekohľad zacieli na výtyčku postavenú na bode B a zvislé vlákno kríža sa nastaví na os výtyčky. Vodorovné vlákno má kryť najnižší bod výtyčky, najlepšie hrot. Medziľahlé body l, 2, ... potom vytyčuje merač postupným , sklápaním ďalekohľadu pri pevnej horizontálnej svorke prístroja.

Ak sú obidva konce priamky neprístupné alebo z jedného daného bodu na druhý nie je vidieť, priamka sa vytyčuje zo stredu. Vytýčenie vykonávajú dve osoby. Podmienkou je, aby každý videl vzdialenejší koniec priamky a druhého merača. Ako vyplýva z obr. 3.7, merači sa navzájom zaraďujú do správneho smeru tak dlho, kým sa obidve výtyčky nedostanú do spojnice AB. Vzdialenosť bodov C, D je obyčajne ,

malá, preto sa dosiahne menšia presnosť, ako pri vytyčovaní priamky z koncového bodu. Veľmi často treba vytýčiť priamku cez prekážku

 

Obr. 3.6. Vytýčenie priamky teodolitom

Ak sú obidva konce priamky neprístupne alebo z jedneho daneho bodu na druhy nie je vidieť, priamka sa vytyčuje zo stredu. Vytýčenie vykonávajú dve osoby. Podmienkou je, aby každý videl vzdialenejší koniec priamky a druhého merača. Ako vyplýva z obr. 3.7. merači sa navzájom zaraďujú do správneho smeru tak dlho, kým sa obidve výtyčky nedostanú do spojnice AB. Vzdialenosť bodov C, D je obyčajne

malá preto sa dosiahne menšia presnosť, ako pri vytyčovaní priamky z koncového bodu. Veľmi často treba vytýčiť priamku cez prekážku(budova, nerovnosť terénu a pod.). Dané sú začiatočný a koncový bod priamky A a B. Pred prekážkoua za prekážkou treba na priamke AB vytýčiť medzilahlé body l, 2,.. . Riešenie je na obr. 3.8. Bodom A (obr3.8a) vedieme pomocnú priamku p1 na ktorú z koncového bodu B spustíme kolmicu yB a odmeriame jej dĺžku, ako aj dĺžku xB. Pre lubovoľne zvolenú usečku xi urcíme prislušnú poradnicu yi medziľahlého bodu podľa vzťahu

Obr. 3.7. Vytýčenie priamky zo stredu

Obr. 3.8. Vytýčenie priamky cez prekážku

Ak pomocnú priamku nemôžeme viesť niektorým z koncových bodov, zvolíme ľubovoľnú pomocnú priamku p2 v blízkosti vytyčovanej priamky AB (obr. 3.8b). Začiatok merania zvolíme v ľubovoľnom

bode P, odmeriame úsečky a poradnice xA, xB, yA, yB. Pre ľubovolňe zvolený medziľahlý bod a úsečku xi príslušnú poradnicu yi určíme podľa vžťahu

y = A + dj = yA + (yB - ya / xB - xA )(xi ~ xA ) (3 .2)

3.3.2 Predĺženie priamky

Ak chceme predĺžiť úsečku AB, postaví sa merač v smere predĺženia a zaradí výtyčkú na bode C do priamky. Predlžovanie voľným okom nemá byť väčšie než 1 /4 až 1 /3 dĺžky AB (obr. 3.9a). Priamku môžeme predĺžiť aj teodolitom z koncového bodu B vytýčením priameho uhla 2R (obr. 3.9b). Teodolit postavíme v bode B, zacielime na bod A a otočením prístroja o uhol 2R vytýčime bod C'. Uhol 2R sa meral iba v prvej polohe ďalekohľadú. Potom uhol medzi bodmi A, B, C' ešte raz meriame v dvoch polohách ďalekohľadu. Dostaneme odchýlku od 2R v hodnote δ, o ktorú treba vytýčený uhol opraviť. Presnú polohu bodu C dostaneme posunom bodu C' o hodnotu q. Hodnotu q vypočítame zo vzťahu

q=s·δ"/ρ"·

Uvedeným spôsobom vytyčujeme nielen priamy uhol, ale aj uhol ľubovoľnej veľkosti.

Obr. 3.9. Predĺženie priamky

Iné riešenie je na obr. 3.9c. Teodolit postavíme na bod B, zacielime na bod A v prvej polohe ďalekohľadu, pretočíme ďalekohľad na druhú stranu a vytýčime bod C'. Predĺženie priamky AB bude v strede, v bode C.

3.3.3 Priesečník dvoch priamok

Dvaja merači vyhradajú priesečník priamok AB a CD veľmi jednoducho (obr. 3.10). Jeden sa postaví za bod A, druhý za bod C a oba a zaraďújú pomocníka s výtyčkou do svojho smeru. Bod P môže vytýčiť aj jeden merač. Postaví sa najprv za výtyčku A, potom za výtyčku C a zaradí do smeru vždy dvojicu bodov l, 2 a 3, 4 v blízkosti priesečníka. Body označí kolíkmi, medzi ktorými napne špagáty alebo pásma. Priesečník špagátov je súčašne hľadaným priesečníkom priamok AB a CD.

Obr. 3.10. Vytýčenie priesečníka dvoch priamok

3.3.4 Vytýčenie rovnobežnej priamky

V stavebnej praxi často potrebujeme vytýčiť rovnobežňú priamku. Priamku rovnobežnú s danou priamkou môžeme vytýčiť odsadením (kolmicami), vytýčením dĺžok uhlopriečok alebo meraním uhlov uhlopriečok.

Vytýčenie rovnobežnej priamky je na obr. 3.11 a. V zvolených bodoch A a B vytýčenie kolmice, odmeriame vzdialenosti a dostaneme body C a D, ktorých spojením dostaneme priamku rovnobežnú s priamkou AB.

Riešenie úlohy meraním dĺžok uhlopriečok je na obr. 3. ll b. V bode C máme vytýčiť rovnobežnú priamku s priamkou AB. Uhlopriečku AC rozdelíme na polovice, určíme bod E. Dĺžku BE nanesieme v pre

dĺžení uhlopriečky a získame bod D rovnobežnej priamky CD s priamkou A B. Kvôli kontrole môžeme určiť dĺžky AD a BC, ktoré majú býť rovnaké.

Úlohu môžeme riešiť aj meraním uhlov uhlopriečok (obr. 3.11 c). Ak máme danú priamku AB a bod C, v ktorom máme vytýčiť rovnobežnú priamku s priamkou AB, v bode A teodolitom odmeriame uhol a a rovnaký uhol vytýčime v bode C. Tým kvôli kontrole môžeme odmerať aj druhú dvojicu uhlov β pri bodoch B a D. Uvedený spôsob sa použiva pri veľmi presnom vytyčovaní rovnobežných priamok.

Obr. 3.11. Vytýčenie rovnobežnej priamky

3.4 PRIAME MERANIE DĹŽOK, ZÁPIS VÝSLEDKOV

3.4.1 Postup pri meraní dĺžok

Pri priamom meraní dĺžok meradlami treba celú dlžku prejsť, čiže

dĺžka musí byť v celom svojom rozsahu pristupná. Treba určiť vodorovnú vzdialenosť dvoch bodov. Pri určovaní vodorovných dĺžok vo vodorovnom teréne sa meradlo kladie priamo na terén. Ak sa určuje dĺžka na svahu, postupuje sa tak, že sa meria priamo vodorovná vzdialenosť zvislíc obidvoch koncových bodov (obr. 3.12) alebo sa meria šikmá dĺžka a vodorovná dĺžka sa určí výpočtom. Na túto redukciu dĺžky treba poznať uhol sklonu, ktorý sa súčasne meria. Pri rovnomerne sklonenej dĺžke možno namiesto uhla sklonu určiť výškový rozdiel jej koncových bodov.

Obr. 3.12. Priame meranie dĺžky latou

3.4.1.1 MERANIE DĹŽOK VO VODOROVNOM TERÉNE

Meranú dlžku treba vytýčiť pred meraním, a to tak, aby vzdialenosti medziľahlých bodov neboli väčšie než dvojnásobok až dvaapolnásobok dĺžky použitého meradla. Na priame meranie používame pásma. Meranie vykonávajú dvaja pomocníci. Zadný pomocník priloží začiatok pásma na začiatok priamky a zaradí predného pomocníka do smeru. Ten napne pásmo a jeho koniec vyznačí na teréne čiarou kolmou na smer merania a zapichne méračský klinec. Pásmo treba napínať rovnomerne. Ak nie je terén rovný a pásmo musíme zdvihnúť, prevažujeme jeho koniec olovnicou a označíme klincom. Pri ďalšom položení sa začiatok pásma priloží k meračskému klincu a postup sa opakuje. Zadný pomocník zbiera klince a kontroluje počet kladení meradla. Druhou kontrolou je počet zvyšných klincov predného pomocníka.

Zvyšok meranej dĺžky, kratší ako celé pásmo, sa prepočíta na centimetre. Meraná dĺžka d sa určí z výrazu

d=n.l+z

kde n je počet klincov na krúžku zadného pomocníka,

l - dlžka pásma

z - hodnota domeraného zvyšku.

Každé položenie meradla merač zaznamená do zápisníka čiarkou. Pre prehľadnosť sa čiarky zostavujú do skupín po piatich. Pri čítaní zvyšku na meradle treba vždy skontrolovať hodnotu, pretože môže vzniknúť chyba. .

3.4.1.2 MERANIE DĹŽOK NA SVAHU

Na miernych, rovnomerne sklonených svahoch meriame dlžku pásmom. Na prudkých svahoch využívame iba krátke úseky pásma alebo výnimočne meračské laty. V takomto prípade meriame zásadne dolu svahom, nikdy nie hore svahom. Konce meradla vždy prevažujeme olovnicou, jeho vodorovnosť posudzuje merač libelou alebo odhadom (chybné urovnanie pásma o ± 0,2 m spôsobí chybu v premietanej dĺžke približňe 1 mm). Niekedy sa vodorovnosť pásma posudzuje olovnicou. Merač v polovici pásma odstúpi o niekoľko krokov a pomocou olovnice zavesenej v ruke porovná obidva uhly ktoré zviera špagát olovnice s pásmom. Obidva uhly musia byť približne rovnaké. Kvôli stálej kontrole musí sa aj meranie dĺžok kontrolovať, a to opakovaním merania. Vo vodorovnom teréne sa druhý krát dĺžka meria oačným smerom, v svahu sa meria dvakrát, dolu svahom s posunom meradla o určitú hodnotu, ktorá sa zapíše do zápisníka. Pri meraní cez údolie sa postupuje z obidvoch strán po svahu k určítému vopred vytýčenému bodu.

3.4.1.3 MERANIE DĹŽOK S MERADLOM V SKLONENEJ POLOHE

Pri meraní v banských priestoroch, v nepriaznivom teréne a pri silnom vetre musíme merať dĺžku s meradlom v sklonenej poloke. Meraná dĺžka sa vopred vytýči napnutým špagátom alebo drôtom. Sklon sa odmeria závesným sklonomerom. Zvislý priemet lo šikmo položeného meradla dĺžky l pri sklone a sa vypočíta z výrazu

lo = l . cos α

alebo sa redukčná oprava na celú meranú dĺžku zistí priamo z tabuliek ,

opráv.

3.4.2 Zápisník merania dĺžok

Výsledky merania dĺžok zapisujeme do vhodne upraveného zápisníka. Zápisník je originálny doklad o vykonanom meraní, preto údaje treba zapísať čitateľne a prehľadne tak, aby boli pre každého používateľa

zrozumiteľné. Údaje sa zapisujú ceruzkou vhodnej tvrdosti, nesmú sa prepisovať ani gumovať. Nesprávne údaje sa prečiarknu tak, aby zostali čitateľné a správne údaje sa nadpíšu nad pôvodné. Zápisník sa skontroluje vždy v teréne. Správny zápis údajov merania dĺžok je uvedeny v tab. 3.1.

3.5 CHYBY PRI PRIAMOM MERANÍ DĹŽOK

T FACE="Courier New" SIZE=2>

Na presnosť merania dĺžok meradlami vplýva jednak presnosť meradla, jednak chyby vyplývajúce z postupu práce. Chyby rozdeľujeme na dva základné druhy :

1. hrubé chyby (omyly),

2. nevyhnutné chyby.

3.5.1 Hrubé chyby

Hrubé chyby (omyly) pri meraní vznikajú väčšinou z nedbanlivosti alebo únavy a majú zvyčajne veľkú hodnotu. Sú to napr. omyl v počte položení meradla, zlé čítanie na meradle (doplnok), nesprávne nastavenie začiatku pásma. Takéto, prípadne iné hrubé chyby ľahko zistíme a pri opakovanom meraní odstránime. Hrubé chybý sú také veľké, že ich pri ich kontrolnom meraní zbadáme. Z výsledkov merania ich treba vylúčiť.

Poznámka : Častejšie sa hrubou chybou je vynechanie jedného položenia meradla. Predchádzame jej tak, že každú dĺžku meriame aspoň dvakrát, kontrolujeme počet čiarok v zápisníku a počet meračských klincov, ktoré má zadný pomocník.

Príklad merania dĺžky: 146,82 m, 146,77 m, 126,76 m, 146,80 m, 146,79 m. Na meranie sa použilo 20 m pásmo. Medzi jednotlivými meraniami sú malé odchýlky, tretie meranie sa odlišuje o 20 m, čiže o celú dĺžku meradla. Tento výsledok treba vylúčiť.

3.5.2 Nevyhnutné chyby

Nevyhnutné chyby majú pomerne malú hodnotu a vyskytujú sa pri každom meraní. Nemôžeme ich vylúčiť ani starostlivo vykyonaným meraním. Rozdeľujú sa na náhodné a systematické. Náhodné chyby sú navzájom nezávislé. Vznikajú ako dôsledok ľudskéj nedokonalosti, zvyškových chýb prístrojov a pomôcok, vplyvom prostredia atd'.

3.5.2.1 SYSTEMATICKÉ CHYBY

Systematické chyby ovplyvňujú aj výsledok merania systematicky. Pri opakovanom meraní majú rovnaké znamienko a veľkosť. Rozdeľujeme ich na stále, jednostranné a premenlivé. Opakovaným meraním ich nemožno zistiť. Jednostranné chyby ovplyvňujú meranie rovnakým znamienkom ale rôznou veľkosťou, ktorá sa mení náhodne, napr. dĺžka oceľového pásma vplyvom vzrastajúcej teploty. Systematické premenlivé chyby ménia svoju veľkosť a znamienko najmä vplyvom premenlivých podmienok merania.

Systematické chyby nemožno z výsledkov merania úplne eliminovať. Možno ich iba čiastočne vylúčiť vhodnou metódou merania. Uvedieme najčastejšie vyskytujúce sa systematické chyby.

1. Chyba vzniknutá nesprávnou dlžkou meradla je spôsobená tým, že skutočná dĺžka meradla sa líši o malú hodnotu D d1 od nominálnej dĺžky - prejaví sa plnou hodnotou v každom položení meradla. Ide o systematickú chybu so stálou - konštantnou veľkosťou, ktorú možno z výsledkov vylúčiť vtedy, keď poznáme skutočnú dĺžku meradla. Oceľové pásmo možno vyrobiť s toleranciou 3 až 5 mm na 20 m, preto pri presnejšom meraní musíme poznať jeho skutočnú dĺžku. Pásmo musíme komparovať, t. j . overiť jeho dĺžku so známou dĺžkou. Odchýlky od nominálnej hodnoty môžu vzniknúť aj po stálom dosť silnom napínaní pásma, prípadne po oprave roztrhnutého pásma.

Priklad Pri meraní dĺžky 1 km 20 metrovým pásmom položíme meradlo 50-krát. Ak je odchýlka v dĺžke pásma +5 mm, chyba výsledku bude 50 x 5 mm, čiže 250 mm.

2. Chyba spôsobená teplotou. Jej vplyv je spôsobený teplotou pri meraní. Pri presných meraniach treba meranú dĺžku opraviť o chybu spôsobenú teplotou podľa vzťahu

D d2 = d . 0,0115 . D t (mm)

kde d je dĺžka pásma,

D t - rozdiel teploty od komparovania (20 °C) pásma,

D t=t-to

kde to je komparačná teplota pásma ,

t - teplota pri meraní.

Príklad Dvadsať metrové pásmo sa komparovalo pri teplote 20 °C a meranie sa uskutočnilo pri 30 °C. Pásmo sa predlžilo 0 2,3 mm. Meriame kratšiu dĺžku, ako je jej skutočná hodnota. Ak meriame pri nižšej teplote, ako je 20 °C, odmeriame väčšiu dĺžku a oprava bude záporná. Pri zmene teploty oceľového pásma o 5 °C je oprava z teploty 1,2 mm. Kolísaním teploty medzi meraniami vznikajú malé chyby; ktorých vplyv možno pri bežných meraniach zanedbať. Na presné meranie sa používajú meradlá vyhotovené z invaru - (invariabilný = nepremenný); ktorého teplotný koeficient rozťažnosti je 1 . l0-6 m. Invar je zliatina 36 % niklu a 64 % železa. 3. Chyba vzniknutá nevodorovnou polohou meradla má prémenlivú veľkosť (je to systematická chyba ,D d3 (obr. 3.13), ktorá bude vždy kladná. Najkratšia vzdialenosť dvoch bodov sa získa iba z vodorovných úsekov, akékoľvek vybočenie vodorovnej priamky v tomto prípade v zvislej roviné znamená predĺženie úseku. Chyba je nepriamo úmerná dĺžke meradla. Pri miernych sklonoch je veľmi malá (pri 1 % sklone pásrna chyba v dĺžke je 0,001 m), pri prudkých svahoch a pres- nejších prácach treba meradlo starostlivo vyrovnávať do správnej vodorovnej polohy. Dobre sa osvedčuje kontrola vodorovnosti pásma podľa šnúry olovnice pri pohľade zboku.

4. Chyba vzniknutá z vybočenia meradla zo smeru. V podstate má rovnaký charakter a verkosť ako predchádzajúca chyba. Kladenie meradla vytvára lomenú čiaru vo vodorovnej rovine (obr. 3.14), ktorá je vždy dlhšia ako meraná úsečka. Pôsobeniu tejto systematickej chyby sa

Obr. 3.13. Chyba vzniknutá nevodorovnou polohou meradla

bránime tým, že priamku vopred vytýčime teodolitom, čiže vyznačíme medziľahlé body vo vzdialenosti 50 až 60 m. Pri starostlivom zaraďovaní meradla do smeru je chyba minimálna.

Obr. 3.14. Chyba vzniknutá vybočením pásma zo smeru

5. Chyba vzniknutá priehybom meradla D d5 sa vyskytuje iba pri meraní pásmom (obr. 3.15). Ak je meradlo nedostatočne napnuté, prehne sa a namiesto vodorovných úsečiek sa merajú ploché oblúky. Nameriame vždy viac, chyba je kladná. Vplyvu tejto systematickej chyby sa bránime obmedzením dĺžky pásma a rovnomerným napínaním meradla. Ak sa pásmo výnimočne priveľmi napína, môže vzniknúť chyba z preťiahnutia pásma dD 6, ktorá je vždy záporná, čiže nameraná dĺžka bude menšia ako správna dĺžka. Keď sa aspoň približne dodržuje napínacia sila (väčšinou 50 N alebo 100 N ako pri komparácii pásma), nemusíme túto chybu pri bežných prácach brať do úvahy.

Obr. 3. 15. Chyba vzniknutá priehybom pásma

3.5.2.2 NÁHODNÉ CHYBY

Okrem uvedených chýb systematického charakteru sa pri opakovanom meraní rovnakej dĺžky vyskytujú celkom náhodne. Sú to náhodne chyby, ktoré s rovnakou pravdepodobnosťou môžu byť kladné alebo záporné. Chyby nemožno z výsledkov merania odstrániť, iba starostlivým a opakovaným meranim ich vplyv zmenšiť. Ak sa tieto chyby opakujú viackrát, majú striedavé znamienka, ich celkový súčet je minimálny. Patrí sem chyba vzniknutá priraďovaním meradla v jeho jednotlivých polohách. Do tejto chyby možno zahrnúť aj chybu vzniknutú priložením meradla k začiatku dĺžky, chybu spôsobenú prevažovaním konca pásma (obr. 3.16), ako aj chybu z nesprávneho čítania meradla.

Obr. 3.16. Chyba vzniknutá prevažovaním a prikladaním meradla

3.5.3 Najvyššie dovolené odchýlky

Zachovanie určitej predpísanej presnosti pri meraniach zabezpečujú najvyššie dovolené (krajné) odchýlky, ktoré nemožno prekročiť.

Pri dvojitom meraní dĺžky sa vychádza z výrazu Os=k1d+k2√d+k3

kde d je meraná dlžka,

kl - vyjadruje vplyv systematických chýb (zväčšuje sa úmerne ,

s dlžkou)

k2 - vyjadruje vplyv náhodných chýb (zväčšuje sa úmerne s odmocninou dĺžky),k3 - vyjadruje vplyv chýb nezávislýeh od meraní dĺžky. Veľkosťou koeficientov k1, k2, k3 sa vyjadrujú požiadavky na presnosť merania dĺžok. Podľa platných predpisov pre bežné meračské práce [15] krajnú odchýlku určuje vzťah

Os = 0,01 √d + 0,02 (m)

Krajné odchýlky sa pri jednotlivých druhoch merania podľa podmienok a zvolených metód znižujú a niekedy aj zvyšujú o 25 %, 33 % až 50 %. Ak sa najvyššia dovolená odchýlka prekročí, meranie sa musí opakovať.

Kontrolné otázky

1. Opíšte princíp priameho merania dĺžky pásmom.

2. Čo je komparácia meradla, na čo sa používa a ako sa vykonáva?

3. Aké chyby sa vyskytujú pri priamom meraní dĺžky pásmom a ako im predchádzame?4. Opíšte spôsoby vytýčenia priamky v teréne.5. Aké spôsoby stabilizácie a signalizácie bodov priamky poznáte?