>> ขออนุญาติ ยกเอาประเด็นคำถามจากท่านผู้อ่าน ที่ถามเข้ามาว่า "ระบบชดเชยการเอียงแกนกล้อง ช่วงการทำงานไม่น้อยกว่า +- 2' และ +-0.5' อันไหนดีกว่ากัน" จากบทความ >> 'เว็บบอร์ด' Land Surveyor & Mapper ขึ้นมาเขียนเป็นบทความ วิสาสะ เล่าสู่กันฟัง และต้องขออนุญาติออกตัวว่า ผู้เขียนมิได้เป็นผู้เชี่ยวชาญทางด้านตัว Hardware ที่เกี่ยวข้องกับระบบ Level ของตัวกล้องฯในแบบเจาะลึกทางทฤษฎีแต่อย่างใด ฉะนั้นผู้เขียน จึงขออนุญาติเขียนอธิบายจากประสบการณ์ส่วนตัว+เคยทำการทดสอบ ในฐานะผู้ใช้งานทั่วไป
* ผู้เขียน ไม่แน่ใจว่าท่านผู้อ่านท่านนี้ ได้หมายความถึงเรื่องย่านการชดเชย (Compensation Range) หรือตัวสเป็คฯความละเอียดของค่ามุม (Angle Accuracy) ที่กล้องฯสามารถอ่านได้ เพราะว่าผู้เขียนไม่เคยได้ยินว่ามีย่านการชดเชย ช่วงสั้นๆ อาทิ 0.5'?
ประเด็นคำถามข้างต้น จากท่านผู้อ่านนั้น ตัวผู้เขียนเองในอดีตก็ได้เคยตั้งคำถามในลักษณะนี้ แบบลงลึกต่อท่านผู้มีประสบการณ์ทั้งชาวเรา และชาวเขาในหลายวาระ ซึ่งคำตอบที่ได้นั้น "ไปกันคนละทิศ คนละทาง" (ออกแนวมากหมอ ก็มากความ 'อีกแล้ว') บางท่านได้บอกว่า ระยะการชดเชยปรับแก้ช่วงสั้นๆ เช่น +/-3' จะมีความไวในการตรวจจับการเคลื่อนตัวของระดับน้ำฟองยาว โดยมีการตรวจจับที่มีความรวดเร็ว มากกว่าตัวกล้องฯที่มีระยะการชดเชยปรับแก้ช่วงยาวๆ เช่น +/-6' หรือบางท่านก็บอกว่ากล้องฯที่มีระยะการชดเชยปรับแก้ช่วงยาวๆ เช่น +/-6' นั้นดีกว่า เพราะว่ามีย่านการชดเชยปรับแก้กว้างกว่า และไม่ต้องเสียเวลาที่จะต้องมาปรับระดับน้ำกันใหม่ ในกรณีที่ 'ระดับน้ำ Over' หรือหลุดออกจากระยะการชดเชยปรับแก้ และมีบางท่านได้บอกกับผู้เขียนว่า ระบบชดเชยฯดังกล่าว ไม่ค่อยมีประโยชน์เท่าใดนัก แนะนำให้ปิดระบบ (OFF) ไว้จะดีกว่า
'ว่าด้วยเรื่องทางทฤษฎี กันสักนิด'
> > เมื่อทำการปรับระดับลูกน้ำฟองกลม/ตาไก่ และระดับน้ำฟองยาว (ถ้ามี) โดยพิจารณาที่ค่า Tilt XY:ON (ในกรณีที่ตัวกล้องฯมีระบบ Dual) ให้มีค่า error ต่ำที่สุด...และภายหลังการกำหนดค่าต่างๆให้กับตัวกล้องฯเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ระบบชดเชยการเอียงของตัวกล้องฯ (Tilt Compensation) จะถูกกำหนด/จดจำ "สถานะ" ดังกล่าวเอาไว้ (ฐานข้อมูลเดิม)
* ถ้าไม่มีความคลาดเคลื่อนใดๆเกิดขึ้น (ในอุดมคติ) แกนของตัวกล้องฯในแนวดิ่งต้องตั้งฉากกับพื้นผิวระนาบ และแกนของตัวกล้องฯในแนวราบต้องขนานกับพื้นผิวในแนวระนาบ
* ถ้าไม่มีความคลาดเคลื่อนใดๆเกิดขึ้น (ในอุดมคติ) แกนของตัวกล้องฯในแนวดิ่งต้องตั้งฉากกับพื้นผิวระนาบ และแกนของตัวกล้องฯในแนวราบต้องขนานกับพื้นผิวในแนวระนาบ
* ระบบการชดเชยปรับแก้ แบบ Single Axis (แกนเดียวนั้น) จะเป็นการชดเชยเฉพาะ 'ค่าในแกนดิ่ง'
ในการทำการรังวัดที่ใช้เวลานาน มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิขึ้น-ลง ค่อนข้างต่างกัน หรือสภาพพื้นผิวที่ตำแหน่งจุดตั้งกล้องฯมีความอ่อนตัว การเดินวนรอบๆตัวกล้องฯเป็นเวลานาน สามารถทำให้เกิดการยุบตัวบริเวณขากล้องฯขนาดหนึ่งๆ หรือแม้แต่ในสภาวะการณ์ที่มีลมพัดแรงขณะทำการรังวัด ปัจจัยเหล่านี้ล้วนก่อให้เกิดสภาวะที่ตัวกล้องฯเกิดความ "ไม่ได้ระดับ" หรือเกิดความเอียง (Tilt) ซึ่งสามารถสังเกตุได้จาก ค่า Tilt XY ที่มีการเปลี่ยนค่าไปจากเดิม หรือระดับน้ำฟองกลม/ฟองยาว มีการขยับตำแหน่งไปจากเดิม
"การขยับ" ของระดับน้ำไปในทิศทางใด ทิศทางหนึ่ง (สภาวะตัวกล้องฯเกิดความเอียง) ในความคลาดเคลื่อน +/- ขนาดหนึ่งๆ โดยที่กล้องฯ 'ยังสามารถ' ทำการรังวัดได้นั้น แสดงว่าตัวกล้องฯนั้น (Tilt XY:ON) ได้ทำการชดเชยปรับแก้ (Compensating Correction) ข้อมูลการรังวัด ให้กลับมาอยู่ในตำแหน่ง 'เสมือน' ว่าตัวกล้องฯยังอยู่ใน "สถานะเดิม" ข้างต้น
'ย่านการชดเชย' (Compensation Range) ของตัวกล้องฯ (ที่ยอมให้ได้) คือ ค่าความคลาดเคลื่อนในหน่วยลิปดา Arc-Minute ที่ระดับน้ำ (ของเหลว) มีการเคลื่อนตัว/ขยับ ไปจากสถานะ ตำแหน่งเดิม โดยตัวกล้องฯใดๆ ที่มีค่าย่านการชดเชยคงที่ค่าใดค่าหนึ่ง ตัวกล้องฯนั้นจะยังสามารถทำการรังวัดต่อเนื่อง (ยังไม่มีคำเตือน มาจากตัวกล้องฯ หรือให้ยุติการรังวัด) ในสภาวะที่แกนกล้องฯเกิดความเอียง ต่อไปได้...แต่เมื่อความเอียงของแกนกล้องฯมีค่าเพิ่มขึ้นไปถึงค่าๆหนึ่ง ที่ระบบของตัวกล้องฯได้จำกัดคงที่เอาไว้ (สเป็คกล้องฯ) การรังวัดนั้น จะถูกตัวยกเลิก หรือไม่ยอมให้ทำการรังวัดต่อไปได้ (OVER) จนกว่าจะทำการ 'ปรับตั้งตัวกล้องฯให้อยู่ในแนวระดับ' และกำหนดค่าต่างๆของตัวกล้องฯขึ้นใหม่
>> การสอบถามผู้รู้ แต่ยังไม่ได้รับคำตอบที่น่าพอใจ ฉะนั้นวิถีแห่ง 'ตนเป็นที่พึ่งแห่งตน' จึงเป็นทางเลือกเดียวที่มีอยู่ นั่นคือ 'การทำการทดสอบ-ทดลองด้วยตนเอง' ซึ่งผู้เขียนจำได้ว่า ได้เคยทำการทดลองในประเด็นดังกล่าว เมื่อราวๆปี พ.ศ. 2548 โดยใช้กล้องฯ Topcon ซีรี่ GTS-220 (ยุคทอง ของกล้องฯในซีรี่นี้) ในการทำการทดสอบระบบ Compensating
* Topcon ซีรี่ GTS-100, 210, 220, 230, 240, 250 และ 300 หรือมีจำนวนรุ่นย่อยมากกว่า 20+ รุ่น ล้วนต่างมีรูปร่างหน้าตา+ตัวถัง และมีระบบการใช้งานเมนูคำสั่งหลักที่ 'เหมือนหรือคล้ายคลึงกัน' แทบทั้งตระกูล อีกทั้งในทุกๆรุ่น ยังมีช่วงระยะการชดเชยปรับแก้ ในกรณีที่ตัวกล้องฯเกิดความเอียง เหมือนกันทุกรุ่น นั่นคือ +/-3' (30"/2mm สำหรับลูกน้ำฟองยาว และ 8'/2mm สำหรับลูกน้ำฟองกลม/ตาไก่) และบางรุ่นมีระบบการชดเชย เพียงแกนเดียว (Single Axis Compensator)
วิธีการตรวจสอบ 'ย่านการชดเชย' ด้วยกล้องฯยี่ห้อ Topcon รุ่น GTS-223:
1. ตั้งกล้องฯให้ได้ระดับ (Tilt Error น้อยที่สุด) ตั้งค่ากล้องฯ/แบ๊คไซด์ ให้เรียบร้อย (ตั้งค่า Tilt Sensor XY:ON)
2. ปรับแกนกล้องฯให้ได้ 90° 00' 0" (0° จากมุม Zenith) และทำการหมุน "ล๊อคแกนดิ่ง"
3. เล็งไปยังฝาผนังเรียบ ที่มีระยะห่างประมาณ 20 ม. ทำการมาร์คตำแหน่ง (ด้วยปลายปากกา) ให้ตรงกันกับเส้นตัดแกนสายใยกล้องฯ และนำแผ่น Target Sheet มาติดโดยให้ตำแหน่งมาร์ค และศูนย์กลางของแผ่น Target Sheet 'ตรงกันพอดี' และทำการส่องเล็งตรวจสอบอีกครั้ง (แกนตัดเส้นใย ต้องตรงกันพอดีกับจุดศูนย์กลางของแผ่น Target Sheet)
4. ทำการอ่านค่าพิกัด+ระดับ ของแผ่น Target Sheet จากข้อ 3. และทำการจดบันทึก (ค่าพิกัด และค่าระดับ เมื่อตัวกล้องฯได้ระดับทั้ง 2 แกน)
5. ทำการหมุน 'ปลดล๊อคแกนดิ่ง'
6. หมุนลูกบิดสกรู (ฐานกล้องฯ) ขาใดขาหนึ่ง "ขึ้น" 1 ลิปดา โดยที่หน้าจอแสดงผล จะอ่านค่า Tilt แกนดิ่งได้ 89° 59' 0"
7. ทำการอ่านค่าพิกัด+ระดับ ของแผ่น Target Sheet จากข้อ 3. และทำการจดบันทึก
8. หมุนลูกบิดสกรู (ฐานกล้องฯ) ที่ขาเดิม (ข้อ 6) "ขึ้นอีก" 1 ลิปดา โดยที่หน้าจอแสดงผล จะอ่านค่า Tilt แกนดิ่งได้ 89° 58' 0"
9. ทำการอ่านค่าพิกัด+ระดับ ของแผ่น Target Sheet จากข้อ 3. และทำการจดบันทึก
10. หมุนลูกบิดสกรู (ฐานกล้องฯ) ที่ขาเดิม (ข้อ 6) "ขึ้นอีก" 1 ลิปดา โดยที่หน้าจอแสดงผล จะอ่านค่า Tilt แกนดิ่งได้ 89° 57' 0"
11. ทำการอ่านค่าพิกัด+ระดับ ของแผ่น Target Sheet จากข้อ 3. และทำการจดบันทึก
* จะสังเกตพบว่าที่หน้าจอแสดงผลจะแสดงค่า Tilt ของแกนกล้องฯ ที่ถูกปรับให้ขาใดขาหนึ่งยกตัวสูงขึ้น ทั้ง 3 ครั้ง มีขนาด 3 ลิปดา
ผลการทดสอบ:
1. ค่าพิกัดและค่าระดับ ที่อ่านได้ (ตำแหน่ง Target Sheet เดียวกัน) จากการปรับหมุนลูกบิดสกรู ที่ฐานกล้องฯขึ้น ทั้ง 3 ค่า "มีค่าเท่ากัน" (หรือต่างกันเพียง 1 มม. อย่างไม่มีนัยยะ) เมื่อเปรียบเทียบกับค่าพิกัด และค่าระดับที่อ่านได้เมื่อกล้องฯอยู่ในสถานะ "ได้ระดับ" หรือสถานะเดิม ในตอนต้นของการทดสอบ...ซึ่งสามารถอนุมานได้ว่า เมื่อตัวกล้องฯเกิดสภาวะการ 'เอียง' จากปัจจัยต่างๆ ในขณะที่ทำการสำรวจรังวัด โดยมีขนาดความเอียงไม่เกิน +/-3' ลิปดานั้น ตัวกล้องฯคงยังสามารถทำการรังวัดต่อไปได้ และได้ข้อมูลสำรวจฯ ที่ยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้2. ย่านการชดเชยสูงสุด (ก่อนที่จะ OVER) ในการทดลองครั้งนี้ เท่ากับ +/-3' ลิปดา สอดคล้อง ตรงกันกับสเป็คของตัวกล้องฯ ในรุ่นดังกล่าว
3. ณ ตำแหน่งที่แกนกล้องฯอยู่ในสภาวะการไม่ได้ระดับสูงสุด (เอียง) เท่ากับ +/-3' ลิปดา พบว่าตำแหน่งศูนย์กล้องฯ (หัวหมุดฯ) ได้เปลี่ยนไปจากตำแหน่งเดิมประมาณ 1 มม.
>> ในยุคสมัยต่อมา ราวๆปี พ.ศ. 2559 ได้มีผู้นำกล้องฯ ยี่ห้อ South รุ่น NTS-342R6A (หรือรุ่น N4) หรือในยี่ห้อ (ทำเอาชาวบ้าน 'สับสน' จะเยอะไปหนายย) Ruide รุ่น NTS-862A, ยี่ห้อ Geo-allen รุ่น GTS-342. Kolida รุ่น CTS-662 และ Horizon รุ่น H9A ซึ่งเป็นกล้องฯ 'สายหยวน' ที่ผู้เขียนจัดให้อยู่ใน Class กล้องฯ 'ชั้นดี' ราคาไม่แพง มีผู้ใช้งานจำนวนมาก (โดยเฉพาะนักสำรวจฯกรมที่ดิน) นำมาให้ผู้เขียนทำการทดสอบ โดยหนึ่งในการทดสอบนั้นคือ 'การทดสอบย่านการชดเชย' ว่าเป็นไปตามสเป็คฯของตัวกล้องฯ ที่จัดมาเต็มถึง +/-6' หรือไม่? หรือเป็นเพียงแค่คำกล่าวอ้าง คำล่ำลือของชาวหยวน?
South NTS-342R6A และ Ruide NTS-862A,
Geo-allen GTS-342 และ Kolida CTS-662
Horizon H9A (สีเดียวกันก็มา)
ภาพแสดง สถานะแกนกล้องฯได้ระดับ อยู่ในสถานะ 'เดิม'
ภาพแสดง สถานะแกนกล้องฯ "ไม่ได้ระดับ" ที่ขนาดความเอียง 4 ลิปดา
(กล้องฯยังสามารถ ทำการรังวัดต่อไปได้ ตามปกติ)
ภาพแสดง สถานะแกนกล้องฯ "ไม่ได้ระดับ" ที่ขนาดความเอียง 5 ลิปดา
(กล้องฯยังสามารถ ทำการรังวัดต่อไปได้ ตามปกติ)
ภาพแสดง สถานะแกนกล้องฯ "ไม่ได้ระดับ" ที่ขนาดความเอียงเกือบๆ 6 ลิปดา
(กล้องฯยังสามารถ ทำการรังวัดต่อไปได้ ตามปกติ)
ภาพแสดง สถานะแกนกล้องฯ "ไม่ได้ระดับ" ที่ขนาดความเอียงเกิน 6 ลิปดา
(กล้องฯ ไม่สามารถ ทำการรังวัดต่อไปได้/OVER)
ตารางแสดงข้อมูล ผลการทดสอบย่านการชดเชย ที่ระดับความเอียง ค่าต่างๆ
1. ค่าพิกัดและค่าระดับที่ตัวกล้องฯอ่านได้นั้น 'ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ' ในสภาวะที่ตัวกล้องฯเกิดความเอียง ในขนาดต่างๆ (เมื่อตัวกล้องฯถูกตั้งค่า Tilt Sensor XY:ON)
>> ย้อนกลับมาที่คำถามจากท่านผู้อ่าน ที่ว่า "ระบบชดเชยการเอียงแกนกล้อง ช่วงการทำงานไม่น้อยกว่า +- 2' และ +-0.5' อันไหนดีกว่ากัน" ผู้เขียนขออนุญาติตอบว่า ย่านการชดเชย 'ยิ่งมีค่ามาก ยิ่งดี'
2. ย่านการชดเชยสูงสุด (ก่อนที่ตัวกล้องฯจะ OVER) ในการทดลองครั้งนี้ เท่ากับ +/-6' ลิปดา สอดคล้อง ตรงกันกับสเป็คของตัวกล้องฯ ในรุ่นดังกล่าว (ผ่านการทดสอบ)
3. ณ ตำแหน่งที่แกนกล้องฯอยู่ในสภาวะการไม่ได้ระดับสูงสุด (เอียง) เท่ากับ +/-6' ลิปดา พบว่าตำแหน่งศูนย์กล้องฯ (หัวหมุดฯ) ได้เปลี่ยนไปจากตำแหน่งเดิมประมาณ 2.5 มม.
* ขนาดของย่านการชดเชย (Compensation Range) ในตัวกล้องฯ Total Station นั้น มักจะแปรผันตรงไปตามราคาค่าตัว อาทิ กล้องฯ Trimble รุ่น S5 ซึ่งมีย่านการชดเชยสูงถึง +/-8' ลิปดา ส่วนราคา...ไม่ต้องถามกันให้เมื่อยตุ้ม (แพงจัด ปลัดบอก)
