Przywracanie do życia – Kern DM 502

 

I. Wstęp.

W czasach, kiedy ekwiwalent miesięcznych dochodów wahał się w granicach 20-30 dolarów, porządny sprzęt geodezyjny kosztował kilka tysięcy dolarów i można było zobaczyć go jedynie w prospektach. Wiodące firmy geodezyjne posługiwały się sprzętem firm Zeiss Oberkochen, Kern, Wild, ale ilość tego sprzętu była raczej śladowa. Zwykły geodeta, do których sam siebie zaliczam, posługiwał się sprzętem z zaprzyjaźnionych krajów demokracji ludowej. Sprzęt bywał różnej jakości i źle znosił zmienne warunki pogodowe. Tachimetry elektroniczne produkcji Zeissa z Jeny często gościły w punktach serwisowych. Miałem dobre kontakty z firmami Kern, Wild i Zeiss – regularnie byłem zasilany literaturą, z której korzystałem przy nauczaniu przedmiotów zawodowych w Technikum Geodezyjnym. Szczególnym uznaniem darzyłem wyroby firmy Kern – taki subiektywny osąd.

Po roku 1989 nastąpiły zmiany na rynku i w geodezji również. Sprzęt zaczynał być dostępny nie tylko dla sektora uspołecznionego, ale dla przedsiębiorców drobnych (jakim przez czas jakiś byłem). Stopniowo wyposażyłem się w teodolit Zeiss Theo 080A, niwelator Topcon ze statywem i kompletem łat, tachimetr Zeiss Dahlta 020A oraz tachimetr Zeiss BRT 006. Znajomy przedsiębiorca branży budowlanej proponował mi nawet przywiezienie z Niemiec tachimetru Zeiss Elta w cenie ok. 2000 DM, co stanowiło wówczas moje dwumiesięczne dochody. Jednak moja działalność gospodarcza to był margines moich dochodów i uznałem, że taki zakup pozbawiony jest podstaw ekonomicznych. Kiedy zacząłem pracę w administracji, musiałem całkowicie zrezygnować z dodatkowych prac geodezyjnych.

Całkiem niedawno, przypadkowo zupełnie, trafiłem na ofertę – teodolit Kern K1 S, moduł dalmierczy Kern DM 502 i oryginalny statyw. Wszystko w cenie ok. 1/3 moich miesięcznych dochodów. Czy było mi to potrzebne? Otóż nie, ale chciałem to mieć, nawet zdefektowane. Sprzedający (nie geodeta) miał mgliste pojęcie o stanie technicznym instrumentu. Po nabytek pojechałem osobiście i na miejscu nawet nie sprawdzałem instrumentu, bo w końcu zaakceptowałem cenę i opis instrumentu. Po powrocie do domu poddałem się lekturze prospektu instrumentu Kern DM 501. Dołączona nieoryginalna bateria żelowa o napięciu 6V była rozładowana. Serwis elektromechaniki, do którego zaniosłem baterię celem naładowania stwierdził, że jest kompletnie wyczerpana i żadne ładowanie prądem jej nie pomoże. Na geoportalu dałem anons o kupnie lustra dalmierczego Kern i oryginalnego akumulatora do regeneracji, bo innego stanu ze względu na wiek nie mogłem oczekiwać. Za 118zł kupiłem, jako rozwiązanie tymczasowe, baterię żelową 6V wraz z ładowarką. Moje spostrzeżenia odnośnie stanu tachimetru zestawiłem w formie raportu i wysłałem do kilku serwisów sprzętu geodezyjnego z prośbą o opinię. W oczekiwaniu na odpowiedź zająłem się sprawdzeniem teodolitu.

 

II. Moduł dalmierczy Kern DM 502.

Przy użyciu lustra dalmierczego Topcon sprawdziłem funkcję pomiaru odległości i na wyświetlaczu nie pojawiła się żadna reakcja – to niedobrze. Z braku rzetelnej wiedzy o działaniu instrumentu przyjąłem tezę, że jest zdefektowany. W tej sytuacji, nie ryzykując zepsucia, zajrzałem do wnętrza modułu. Po sfotografowaniu tego, co ujrzałem, założyłem z powrotem pokrywy w kolejności odwrotnej do demontażu.

 

Moduł dalmierczy widziany od tyłu (nad wycięciem na okular śruby rektyfikacyjne) i od przodu (dolny obiektyw to nadajnik, a górny z czerwony filtrem to odbiornik).

 

Wnętrze modułu dalmierczego. U góry segment widziany z obydwu stron, a na dolnych zdjęciach segment odbiornika – również widziany z obydwu stron.

 

III. Niepewność.

Po wysłaniu raportu (tekst poniżej) wraz z załącznikami w postaci zdjęć, pozostało mi czekać cierpliwie na odpowiedź.

 

Raport badania nasadki dalmierczej Kern DM 502.

  1. Zasilanie teodolitu Kern K 1S z nasadką dalmierczą DM 502 akumulatora żelowego o napięciu 6V poprzez zmodyfikowany kabel produkcji Kern.

  2. Po przełączeniu z pozycji „Off” słychać bardzo ciche piszczenie.

  3. W pozycji „Reference Signal” wskazówka wędruje na zielone pole skali.

  4. W pozycji „Battery” wskazówka wędruje w lewo do ostatniego zielonego pola.

  5. W pozycji „Measure” i „Tracking” wskazówka wychyla się lekko w lewo na pierwsze pomarańczowe pole.

  6. Przycisk „Measure” nie wywołuje żadnej reakcji na wyświetlaczu, na którym widnieje prawdopodobnie ostatni zapamiętany odczyt 995, 095.

  7. W dolnym obiektywie nasadki dalmierczej (bez czerwonego filtra) we wszystkich pozycjach przełącznika, za wyjątkiem pozycji „Off”, widać czerwoną świecącą plamkę.

  8. Na wyświetlaczu w pozycjach wszystkich, poza „Off”, wartość 995, 095 i brak reakcji w przypadku przycisku „Measure”.

  9. Po wycelowaniu na lustro w pozycji „Measure” i „Tracking” oraz przycisku „Measure” brak jakiejkolwiek reakcji na wyświetlaczu. Z bliskiej odległości w polu widzenia lunety na lustrze słabo widoczna czerwona plamka.

  10. W obiektywie nadajnika widać szaro-przezroczysty okrągły filtr połówkowy. W pozycji „Measure” i „Tracking”, i po przycisku „Measure” filtr nie obraca się, a powinien (jak dowiedziałem się w jednym z serwisów).

Zestawił Jerzy Leszczuk – inżynier geodeta.

Reakcje były różne. Od braku jakiejkolwiek do całkiem nasyconych życzliwością porad serwisantów, którzy mieli doświadczenie ze sprzętem Kerna. Wszyscy zgodnie wyrażali opinię, że dalmierz współpracuje jedynie z oryginalnym lustrem Kerna oraz usłyszałem, że najczęstszą usterką nasadki Kern serii DM jest przepalenie silniczka obracającego połówkowym filtrem tworzącym impulsy wiązki światła podczerwonego. Trzech serwisantów zgodziło się na naprawę tej usterki, gdyby się okazało, że taka wystąpi. Bardzo pozytywnie zareagowała firma Geoida, której właścicielem był Jan Jerzyk (kolega ze studiów). Oprócz cennych wskazówek otrzymałem w prezencie lustro dalmiercze, pion drążkowy, oryginalną baterię Kern i wiele ciekawych drobiazgów. Jan nic nie chciał słyszeć o zapłacie, co wprawiło mnie w zakłopotanie, bo prezent zbyt drogi.

 

IV. Renowacja statywu i stan teodolitu Kern K 1S.

W oczekiwaniu na informacje serwisów nie siedziałem z założonymi rękoma. Poddałem renowacji statyw. Renowacja polegała na zeszlifowaniu elementów drewnianych, zaszpachlowaniu ubytków drewna, nałożeniu farby podkładowej i trzech warstw farby koloru pomarańczowego. Do renowacji statyw został zdemontowany do najdrobniejszego elementu. Poczerniłem również spód głowicy statywowej. Po wyschnięciu farby całość złożyłem w kolejności odwrotnej do demontażu. Zająłem się kolejno sprawdzeniem geometrii teodolitu Kern K 1S, i tak: libella rurkowa nie wymagała rektyfikacji, błąd indeksu koła pionowego wahał się w granicach 75-100 milicentigradów, a błąd kolimacji 50-60 milicentigradów.

Odczyty szacowane były do 1/4 minuty gradowej.

Te szczątkowe błędy są do usunięcia przy pomocy śrub rektyfikacyjnych płytki krzyża nitek. W instrumentach Zeissa i Topcona, z jakimi miałem do czynienia, dostęp do rektyfikacji płytki krzyża nitek jest łatwy. Niestety nie mam dostępu do instrukcji naprawy sprzętu Kerna i postanowiłem pozostawić teodolit w takim stanie, gdzie przy ewentualnych pomiarach odczyty w dwóch pozycjach lunety znoszą te błędy.

 

Kolejne fazy renowacji statywu, a na zdjęciu dolnym prawym instrument ustawiony na odnowionym statywie.

 

V. Lustro dalmiercze.

Lustro otrzymane z firmy Geoida było dobrze zachowane pomimo swojego nie najmłodszego już wieku i używania w terenie do pomiarów. Mając skłonności do perfekcji (nie dotyczy to utrzymania wnętrz mieszkalnych i użytkowych) zdemontowałem lustro i wyczyściłem wnętrze oraz z zewnątrz. Pryzmat wyczyściłem za pomocą płynów przeznaczonych do czyszczenia optyki. Po wymianie zużytych uszczelek całość zmontowałem ponownie przyklejając pryzmat do frontu obudowy za pomocą kleju kropelka.


U góry rozmontowane lustro dalmiercze Kern. Na środkowym prawym zdjęciu bardzo ciekawy modelik do pomiaru odległości, której to wielkość widzi od tyłu osoba trzymająca ów przyrządzik. Na pozostałych fotografiach widać to, co widać.

 

Jako rozwiązanie doraźne, do czasu pozyskania oryginalnej tyczki Kerna, lustro via reduktor mocowane jest na statywie fotograficznym lub na monopodzie. Obydwa urządzenia widoczne na zdjęciach zaopatrzone są w libellę sferyczną. Odległości pomierzone zestawem Kern porównane były m.in. z pomiarem za pomocą przyrządu Leica Disto połączonym z teodolitem Zeiss Theo 80 A.

 

VI. Zasilanie.

Jako rozwiązanie tymczasowe kupiłem akumulator żelowy o napięciu 6V. Wraz z ładowarką inwestycja kosztowała 118zł, co uznałem za nieuniknione koszty egzystencji. Dostawa oryginalnego akumulatora i jego regeneracja trwały czas jakiś. Zgodnie z sugestiami Jana Jerzyka potraktowałem baterię żelową jako rozwiązanie awaryjne i do stosowania w sytuacjach absolutnie wyjątkowych.
Renowacji akumulatora podjął się Pan Adamczyk mający specjalistyczną firmę koło Oławy. Renowacja nie była tania, ale to już losy hobbysty, którego to skłonności do wydawania pieniędzy na rzeczy, zdaniem innych, niepotrzebne i nieprzydatne są przysłowiowe. Instrument w zestawieniu z oryginalną baterią prezentuje się super. Całość waży sporo, bo to technologia przełomu lat 70/80-tych, a więc: metal, szkło i drewno.


Na zdjęciach górnych sposób zamontowania akumulatora żelowego na samoróbie bazującym na uchwycie odbiornika GPS bardzo starej i już nie działającej konstrukcji. Na zdjęciach dolnych wnętrze akumulatora Kern oraz w pełni przygotowany do pracy instrument.

 

VII. Sprawność instrumentu i wnioski.

Dylemat jaki powstał już na początku brzmiał:
Czy za niewygórowaną cenę kupiłem klasyczny teodolit optyczny wraz z firmowym statywem i czy do tego mam gratisa w postaci zdefektowanego, bądź działającego modułu dalmierczego?
Dylemat rozwiązał się z chwilą otrzymania lustra dalmierczego. Wreszcie nadszedł ten moment. W warunkach dwupokojowego mieszkania maksymalny dystans pomiaru to ok. 8 m.
Sprzęt przygotowany do pomiaru, sprawdzam pozycję „Battery” i wskazówka wędruje na zielone pole skali – jest dobrze. Celuję lunetą na indeks lustra, włączam pozycję „Measure” i naciskam przycisk „Measure”, i… żadnej reakcji nie widzę. Na wyświetlaczu wartość 995, 095 i brak jakiejkolwiek akcji – klapa. Ale lekkie stuknięcie w obudowę i przyrząd zaczyna mierzyć. Przeskakują cyferki i pojawia się wartość 007, 887. W kolejnych pomiarach wartości podobne. Zmieniam pozycję lustra, cel i ponowny pomiar, i ponownie nic. Zdenerwowany kręcę leniwkami i w pozycji krzyża nitek 1 cm w dół i pół centymetra w prawo instrument zaczyna mierzyć. Błąd celu usuwam śrubkami rektyfikacyjnymi (jedna śruba na obejmie obiektywu mocującej moduł dalmierczy i dwie śruby rektyfikacyjne nad okularem). Po takiej rektyfikacji nie należy zdejmować modułu z instrumentu. W dalszej kolejności zmierzony dystans kontroluję przyrządem laserowym Disto. Kern wykazał odległość o 5cm krótszą – niedobrze.
Kolej na pomiar w terenie. Dokonano pomiaru w 6-ciu seriach boku osnowy poziomej III klasy. Średnia odległość zmierzona jest o 6cm krótsza od wzorcowej.
Na obudowie akumulatora jest diagram poprawek ze względu na warunki pogodowe. I tak przy wysokim ciśnieniu i temperaturze powietrza -20 stopni Celsjusza poprawka na 100 m wynosi -7 mm na 100 m. Przy skrajnie niskim ciśnieniu np. na szczycie Mount Everestu i temperaturze ponad +40 stopni Celsjusza (reductio ad absurdum) poprawka na 100 m wynosi +15 mm na 100 m. Metodą empiryczną mierząc boki osnowy o różnych długościach oraz poprzez porównanie z pomiarem przyrządu Disto sprawdziłem, czy błąd pomiaru odległości mojego Kerna ma charakter liniowy czy też stały np. 6 cm i tak:

Wszystkie wykazane odległości są wartościami zredukowanymi do poziomu, a w dłuższych odległościach mierzonych Kernem uwzględniono poprawki atmosferyczne. Wniosek nasuwa się sam – błąd kalibracji w instrumencie Kern wynosi – 6 cm. W praktyce terenowej często porównywałem odległości mierzone różnymi tachimetrami elektronicznymi. Maksymalne różnice nie przekraczały 2 cm. Tu jest zdecydowanie za dużo.
Rozwiązanie problemu może być dwojakie:
– usunięcie usterki w punkcie serwisowym (trzy takie na zasadzie wyjątku zadeklarowały pomoc),
– uznanie błędu za poprawkę komparacyjną, jak to bywało w czasach, kiedy pomiary liniowe wykonywane były z użyciem taśmy stalowej.
A tak w ogóle, to zakup kolekcjonerski i tachimetr nie będzie służył celom zarobkowym, a do jedynie pomiarów non profit, np. wysokości i geometrii różnych zabytkowych budowli.

 

VIII. Wybór mniejszego zła.

Ostatecznie zrezygnowałem z usług serwisu z uwagi na fakt, że na zadane pytanie o rozwiązanie problemu usłyszałem trzy odmienne opinie. Na tyczce pomiarowej zastosowałem rozwiązanie jak na poniższym zdjęciu.

Na konstrukcji własnego pomysłu, lustro przesunięte jest do tyłu o 6 cm w stosunku do osi podpory. W moim przypadku podporę stanowi statyw lub monopod fotograficzny. Obydwa urządzenia posiadają libellę sferyczną.

 

Na powyższym szkicu przedstawiam rozmieszczenie punktów wzorcowej bazy pomiarowej. Wszystkie kombinacje odcinków pomierzone zostały taśmą stalową 50 m, tachimetrem Topcon, tachimetrem Leica oraz moim tachimetrem Kern. Instrumenty Leica i Topcon są okresowo komparowane i posiadają świadectwo atestacji. Pomiary odległości wykonano dwukrotnie, a wyniki uśredniono.

 

Wyniki pomiaru przedstawia poniższa tabela:

Jak widać wyniki są zbliżone, a różnice mogą wynikać np. z błędów centrowania stanowiska oraz odchylenia od pionu tyczki pomiarowej. Tak opisane rozwiązanie zestawu pomiarowego Kern przyjąłem za ostateczne.

 

Opracował: Jerzy Leszczuk – inżynier geodeta w stanie spoczynku.

About Author

Zmień Walutę
EUREuro