Bu çalışma, yazarların 1.Ölçümbilim kongresi (1995) bildiriler kitabında yeralan "Ortagonal Yatay Açılar ile Ölçü Yüzeyi Topografisi Çıkarımı ve Sıcaklık Kompenzasyonu" adlı makalesinin uygulamaya yönelik olarak güncellenerek kısaltılan bir versiyonudur.

Yapılan güncelleştirmede, yine yazarların daha sonraki deneysel çalışmalarında kazandıkları bilgi ve deneyimin rolü büyüktür. Alınan açısal ölçümlerin doğrudan bilgisayar tarafından sıcaklık kompenzasyonu yapılmış düzlemsellik verilerine dönüştürülmesine yönelik hazırlanmış olan yazılıma burada atıfta bulunulmamıştır. Ancak ilgilenenler sorularını bu sitedeki formlarla veya yazarların e-postaları kanalıyla iletebilirler.

PLEYT KALİBRASYONU

YÖNTEM

DIN 876'ya göre sınıflandırılmış granit veya döküm pleytlerin kalibrasyonunda, yüzeyin düzlemsellik hatası (ISO/DIS 8512), ortagonal yatay açıların ölçümünden çıkarılan topografya ile belirlenir. Masa işlem öncesi uzun süre koşullandırılmış dahi olsa, çalışma sürecindeki aydınlatma ve insan vücudu etkileriyle, alt ve üst yüzeyler arasında oluşan sıcaklık gradyanı, 00 ve 0 sınıfı yüzeylerde kompanse edilmesi gereken deformasyonlar yaratabilir. Özel sıvı ile yapılan temizlik ve gerekiyorsa terazileme ayarı sonrası, kauçuk grid şablonu "node"larında, referans sinüs barı üzerine yerleştirilmiş çift kademeli inklinometre (0,01 mm/m, 0,001 mm/m) ile açısal ölçümler alınır. Bilgisayar programı kullanılarak yapılan değerlendirmede, başlangıç-bitiş noktalarının uzlaştırılması ve üç köşenin yükseklik eşitlemesi ile harita çıkarılarak, sıcaklık kayıtlarına göre gereken düzeltmeler yapılır.

Kareleme, alana bağlı olarak 100, 150 veya 200 mm adımıyla yapılmaktadır.

Foto: H. Yıldız Aka, tarif edilen ölçümleri alırken (Döktaş/Bursa 1998)

TEÇHİZAT

İZLENEBİLİRLİK

* 200 mm KOBA sinüs bar (6200), boyut grubu temel referansı olup UME'de kalibre edilmiştir.
* Dijital WYLER inklinometre / level (A10), çalışma standardı olup MWQ'da kalibre edilmiştir.
* FLUKE sıcaklık tarayıcı (2300A), termometre (2190A) ve Pt100 seti, çalışma standartları olup, UME'ye bağlı elektrik ve sıcaklık referansları ile kalibre edilmişlerdir.
* 1 m BENEDICT kılıç gönye (23011000) ve 0,02 mm/m KINEX su terazisi (5727.1), çalışma standartları olup UME'ye bağlı boyutsal referanslar ile kalibre edilmişlerdir.

ÖLÇÜ BELİRSİZLİĞİ

Bu tablodaki değerler, 1 m X 1 m X 0,2 m boyutlarında, 0 sınıfı granit pleyt için belirlenmiştir.

İŞLEM TALİMATI

DİKKAT ! Burada belirtilen işlemler (ölçü belirsizliği oranında) hatasız ve yapılan teknik çalışmanın anlam ve amacı kavranarak, azami oranda özen, titizlik ve dikkat gösterilerek gerçekleştirilmelidir.

A. Ekipman :

(1)Kauçuk grid şablonu, (2)Kılıç gönye, (3)Temizlik sıvısı, (4)Temiz pamuklu bez, (5)Soğuk ışık kaynağı, (6)Sentil seti, (7)Sinüs bar, (8)Dijital inklinometre, (9)Sıcaklık sensör seti-yüzey tipi, (10)Tarayıcılı termometre (11)Isıl yalıtım köşebentleri, (12)Hassas su terazisi

Şekil 1

B. Hazırlık :

(1) Kalibre edilecek pleytin, üzerinde veya ilgili bir belgesinde belirtilmişlerin yanında, gözle saptanabilen tüm tanımlayıcı özellikleri kaydedilir, seri nr. yok ise sert-elmas uçlu bir kazıyıcı ile uygun bir yerine yazılır.

(2) Yüzey, büyüklüğüne ve sınıfına bağlı olarak yeterli bir süre 20±1 °C ortam sıcaklığında koşullandırılmış olmalı (0 sınıfı 1mX1mX0,2m boyutlarında granit pleyt için, üzerinde hiçbir çalışma olmaksızın en az 24 saat).

(3) Masa üzerindeki tüm işlemlerde, masa ile direkt vücut teması önlenmeli, bu amaçla yalıtım köşebentleri, çalışılan yüzey kenarlarına yerleştirilmeli, işlemlerin başından ölçümler son bulana dek yüzeyin görüş alanı içinde bulunan tüm ısıtıcı ve sıcak ışık kaynakları mümkünse kapalı tutulmalı, çalışmalar süresince soğuk ışık kaynağı kullanılmalı (gerekirse masaüstü standı ile birlikte).

(4) Yüzeyin temizliği temizlik sıvısı ve pamuklu bez ile yapılarak, alanı 0,2 m²'den fazla pleytlerde üzerine grid şablonu yatırılır (hazırlık süresince - ~ 30 dk.- termal dengeye gelecektir).

(5) Kısa kenarı kılıç gönyenin boyunu geçmeyen II.sınıf ve daha kaba pleytlerde ölçümler kılıç gönye ve gerektiğinde sentil seti kullanılarak alınacaktır. Bu metod, ışık sızdırmasından aralık büyüklüğünün kestirilmesini içerdiğinden, özel göz eğitimi ve deneyim gerektirir.

(6) 00 ve 0 sınıfı olup kalınlığı 50 mm'den, alanı 0,5 m²'den fazla pleytlerde, yüzey üst ve alt köşelerine sıcaklık yüzey sensörleri uzun süre tutmamaya dikkat ederek süratle yapıştırılır (toplam 8 adet). Ayrıca ölçüme başlanmadan (ve ölçümler bittiğinde) yüzey orta noktasının da sıcaklığı, sensör hızlıca yapıştırıldıktan 10 dk. sonra ölçülecektir. Sensörlerin tarayıcı termometreye irtibatı yapılır.

(7) Yüzeyin yerçekimi ivme vektörüne genelde dik (normal) olduğu, hassas su terazisi ile bir bölgede iki yönde (enine ve boyuna) kontrol edilir. Gerektiğinde masa bacaklarındaki yükseltme somunları vasıtasıyla bu ayar yapılabilir (su terazisinin sıfırı ayarlı olmalı).

C. Ölçümler :

(1) Yüzeyin bir köşesi başlangıç noktası seçilir. Şekil 1'de gösterildiği gibi ölçme yönüne dikkat edilerek grid şablonu deliklerinden sinüs barının bacakları pleyte oturacak şekilde sırayla açısal ölçümler alınır. Burada sinüs barı + inklinometre ikilisinin her ölçümde birbirlerine göre aynı şekilde konumlanması ve bir hat boyunca her yerleştirmede, sinüs bar arka bacağının, bir önceki yerleştirmede ön bacağın bulunduğu noktaya gelmesi gereklidir. İnklinometreden okunan değerler, veri formu üzerinde, o noktaya karşılık gelen alana işlenir.

(2) Açısal ölçümler alınırken, B6'da belirtilen işlemler yapıldıysa, 30 dk.da bir tarayıcılı termometre ile okunan 8 köşenin sıcaklıkları kaydedilir.

(3) Yüzeyin büyüklüğüne göre şablon boyutları küçük kaldığında, ölçümler bölge bölge alınır. Bölge değiştirirken şablonun yeni bölgeye yerleştirilmesinde, son bırakılan noktalara sinüs barı arka bacağının oturacağı unutulmamalı, gerekli işaretleme yapılmalıdır. Şablon, aynı zamanda ölçümler süresince yüzeyi insan temasından koruma işlevi görmelidir.

(4) Açısal ölçümler tamamlandığında, B6 uygulanıyorsa orta - üst noktanın sıcaklık değeri kaydedilir.

Şekil 2

D. Değerlendirme :

(1) Başlangıç noktasındaki yükseklik "0" kabul edilerek, alınan açısal ölçümlerden her "node"daki yükseklikler şekil 2'de gösterildiği gibi hesaplanır. Burada d her ölçüm için sabit olan adım büyüklüğünü (sinüs bar nominal uzunluğu) gösterdiğinden, herhangi bir noktadaki yükseklik, o noktaya ulaşan ölçüm hattı üzerindeki tüm açıların toplamı q_tot ise,

h = d sin(q_tot) olarak bulunur. Açıların yönleri dikkate alınmalıdır, C1'de yapılacak A7, A8 veya A7+A8'in ters yerleştirilmesi gibi bir uygulama hatası tüm sonuçları geçersiz kılar (şekildeki q₂ negatif bir açıdır).

(2) Şekil 1'de görüldüğü gibi, 0 başlangıç noktasının çapraz karşısındaki son noktaya iki ayrı hat üzerinden ulaşıldığından, bu noktanın ortalama yükseklikte uzlaştırılması ve uzlaşma miktarının her iki hat üzerindeki yüksekliklere, uzaklığa bağlı olarak lineer paylaştırılması yapılır.

(3) Şekil 1'de görüldüğü gibi 2 nr.lı hat üzerindeki tüm noktalara da iki bağımsız hat üzerinden ulaşılmıştır. Enine hatlardaki (5, 6, 7, 8, 9) ölçümler sonucu bulunan son yükseklik, çevresel hattın (1+2) ölçümleri ile bulunan yükseklikler değiştirilmeksizin uzlaştırılır ve her enine hattaki uzlaşma miktarı, aynı hat üzerindeki yüksekliklere D2'deki gibi dağıtılır.

(4) B6 uygulandığı durumlarda, C2 ve C4'de alınan ölçümlere göre, herhangi bir köşenin alt ve üst yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı veya üst yüzey köşelerden herhangi birinin üst yüzey orta noktaya göre sıcaklık farkı yüzey kalınlığına bağlı tipik limitleri aştıysa, küresel içbükey deformasyon varsayımına göre sıcaklık kompenzasyon algoritması uygulanarak düzeltilmiş yükseklikler bulunur (deformasyon hesabında, her köşe için bulunanlar arasından minimum fark esas alınır).

(5) "0" başlangıç noktası haricinde, iki köşenin daha yükseklik değeri sıfıra çekilecek şekilde, tüm düzlem üç boyutlu uzay geometrisinde gerekli miktarda döndürülür (iki eksende dönme yetecektir) ve değiştirilmiş (augmented) yükseklikler bulunur.