Fot. 1. Na zdjęciu powyżej, z lewej strony, instrument Kern K1-RA w towarzystwie teodolitu precyzyjnego Kern DKM2-LPR.
Ten instrument posiadłem dzięki przypadkowemu otworzeniu zupełnie niszowej aukcji, obejmującej tylko jeden kraj. Z przyczyn „patriotycznych” nie wymienię nazwy tego kraju. Bez życzliwej i zupełnie bezinteresownej pomocy Pana Mariusza, zakup przekroczyłby moje możliwości. Stan instrumentu – kompletny i bez śladów jakiejkolwiek manipulacji (na śrubkach fabryczne plomby – zielona mazista substancja). Najwidoczniej instrument musiał długo tkwić w stanie bezczynności i ruch lunety w pionie odbywa się z bardzo dużym oporem. Po prostu powysychało smarowanie. W innych instrumentach ruch lunety w pionie jest łożyskowany, a tutaj luneta osadzona jest w tulejach, które wymagają okresowego serwisowania. Z moich obserwacji wynika. że jedynie w Szwajcarii jest serwis, który deklaruje naprawę instrumentów Kern. Wątpię, czy serwisowałby taki instrument, a jeżeli nawet tak, to za niebotyczną opłatę. Spróbuję zadziałać sam, potrwa to bardzo długo i może się uda?
W odróżnieniu od Dahlty i RDS, tachimetr Kern K1-RA ma zupełnie inaczej rozwiązany diagram odczytowy odległości i przewyższenia. Cały moduł odczytowy umieszczony jest pod okularem lunety, a jego działanie sterowane jest przekładnią mechaniczną połączoną z ruchem lunety w pionie. Opis działania jest możliwy i jego konstrukcja rozrysowana jest na ilustracji ze schematem optycznym instrumentu. Ale pisać więcej o tym po prostu mi się nie chce. Zaznaczonego pytania powyżej nie mogłem zostawić bez odpowiedzi. I tak instrument opisany w poprzednim moim felietonie „Dahlta oraz inne” stał się bohaterem osobnego opracowania. Wiele wątków z poprzedniego opracowania powieliłem, ale uzupełniłem je nowymi.
W latach premiery, w instrumencie zderzenie tradycji z nowoczesnością. A więc automatyczny indeks kręgu pionowego i w zamian za to odwrócony stronami obraz i brak pionu optycznego (konkurencja taki posiadała).
Dane pomiarowe tachimetru Kern DK-RV:
– powiększenie lunety 28x,
– średnica obiektywu 45mm,
– średni błąd pomiaru odległości +- 10cm/100m,
– dokładność odczytu koła poziomego 1c (szacowanie do 10cc),
– na kręgu pionowym odczytywane były tangensy owego kierunku (szacowane 0,0001),
– przewyższenie ma więc obliczyć lub odczytać z łaty – przełącznik z boku instrumentu w pozycję odległość zredukowana lub przewyższenie.
Fot. 2. Instrument nie posiada libelli sferycznej oraz pionu optycznego. Młodszego ode mnie geodeta musiałby przyuczyć się do posługiwania pionem drążkowym i zespoloną z nim libellą sferyczną. Libella rurkowa nie wymagała rektyfikacji.
Rys. 1. Na ilustracji powyżej różne warianty odczytu kierunków. Kierunek pionowy we wszystkich przypadkach skalowany w tangensach kąta pochylenia. Taki miał pomysł konstruktor instrumentu. Kierunek poziomy kolejno od górnego roku: w mierze stopniowej, w mierze stopniowej w lewym kierunku, w mierze gradowej w lewym kierunku, w mierze gradowej w prawym kierunku. Oznacza to, że były dwa warianty tego instrumentu z różnym podziałem kręgu poziomego. Precyzję odczytu koła poziomego zapewniał mikrometr do koincydencji wartości całkowitej kierunku.
Rys. 2 Na ilustracji powyżej idea działania urządzenia odczytu odległości i kierunku w rysunkach i opisie. Wartość przewyższenia (dodatnia lub ujemna) określa znak na skali wartości na kręgu pionowym, bowiem krzywa przewyższenia w obydwu przypadkach jest ponad krzywą zerową. Żadna inna firma nie zastosowała podobnego rozwiązania. Inne naśladowały rozwiązanie zastosowane w Dahlcie. Dzisiaj takie rzeczy mogą wywoływać jedynie uśmieszek. Przecież mamy nieskończenie wiele tachimetrów elektronicznych. Do wyboru, do koloru. Kogo nie stać na nowy, to niech kupi używany – będzie dużo taniej.
Oznaczenia:
1. Ruchoma płytka z liniami odległości i przewyższenia.
2. Stała płytka z krzywą podstawową.
3. Krzywka do sterowania ruchomą płytką.
4. Ekscentr do zmiany pozycji odległości i przewyższenia.
Mechanizm realizuje trygonometryczne obliczenia odległości i przewyższenia. Wg wzorów:
gdzie S0 oznacza odległość niezredukowaną, a ἀ kąt pochylenia.
Fot. 3. Na ilustracji powyżej, od strony lewej, przykład odczytu odległości oraz przewyższenia. Po prawej zaś ilustracja pokazująca chromowany pierścień do zmiany między odczytami odległości D i przewyższenia ΔH. Zdjęcie z natury.
Fot. 4. Żmudny proces uruchamiania kręgu pionowego. Literkami X oraz Y zaznaczyłem miejsca dozowania oleju do smarowania łańcuchów rowerowych. Nieco przedobrzyłem i potem długo usuwałem drobiny oleju na kręgu pionowym, poziomym itd. Olej w jednym z elementów optycznych spowodował zanik widzenia kręgu poziomego. Demontaż i czyszczenie tego elementu przywróciło obraz, i co ważne, luneta w pionie zaczęła obracać się bez oporu. Wspomnę jedynie, że przywrócenie widoczności kręgu pionowego okazało się prawdziwą katorgą. I tu pojawił się dodatkowy problem. Przy ustawieniu lunety w poziomie (mam na to sposób), odczyt na kole pionowym znacząco różnił się od 0,00.
Test diagramu odczytowego
Fot. 5. Na ilustracji powyżej widzenie celu odległego. Jak widać obraz w lunecie jest odwrócony. W obydwu przypadkach luneta ustawiona w idealnym poziomie. W takim przypadku linia przewyższenia powinna pokrywać się z linią zerową. Tak jednak nie było. Gabaryty okna i tarasu wskazują, że cel oddalony jest coś ponad 200 metrów. Na prawym obrazku, gdy luneta była w poziomie, kreski zerowa i przewyższenia pokrywały się. Doprowadziłem do takiego stanu, o czym w dalszym ciągu opracowania. Dystorsja obrazu to obiektyw komórki, a nie lunety instrumentu.
Sprawdzenie tachimetru Kern K1-RA nr 218459:
1. Sprawdzono położenie bańki libelli sferycznej przy pionie drążkowym oraz rurkowej w dwóch położeniach. Nie było potrzeby rektyfikacji.
2. Sprawdzenie błędów kolimacji odbyło się poprzez zapisy wartości koła poziomego przy wycelowaniu na wyraźny, odległy punkt.
Odczyty w dwóch pełnych seriach, i tak:
Jak widać, tachimetr Kern oszukuje o 1 metr na odległości. Możliwe jest usunięcie błędu przez rektyfikację krzywej zerowej. Ale jak to zrobić? To tego nie wiem. Wariantem „B” jest odejmowanie od odczytów odległości i przewyższenia wartości -10mm. I tu pojawia się słynna wartość „C”, jak w starych tachimetrach nitkowych. W przypadku pomiaru przyrządem Disto, gwiazdką oznaczone kąt pionowy i odległość pochyła.
Fot. 6. Na ilustracji powyżej fabryczna łata do instrumentu Dahlta. W tym wariancie jest możliwość ustawienia wysokości celu. Stara, dobra i bardzo ciężka konstrukcja drewniana z niewielkim dodatkiem metalu. „Co tam dzisiejsze aluminiowe łaty, kiedyś to były łaty!” A jak umięśniony był noszący ją po terenie „łatowy”, zwany też „figurantem”.
Rys. 3. Na ilustracji powyżej wyniki pomiaru tachimetrami diagramowymi. Kern K1-RA zawiódł moje oczekiwania. Jeden z nich opisałem powyżej wytłuszczonym drukiem, a drugi to rektyfikacja stałej płytki krzyża nitek.
Rys. 4. Widok przekroju instrumentu. Reklama firmy Kern w latach jej świetności była imponująca. To mnie zaraziło do tej firmy.
Mogłoby się skończyć jak powyżej, ale się tak nie skończyło. Więcej powiedzą obrazy zgodnie ze sloganem fotografów – „jeden obraz mówi więcej, niż tysiąc słów”.
Fot. 7. Na ilustracjach powyżej: górna z lewej pokazuje literką X jedną z dwóch śrub mocujących oprawkę okularu, górny środkowy obrazek literkami X, Y, Z pokazuje pozycje śrubek rektyfikacyjnych płytki krzyża nitek, u góry po prawej łata do testu instrumentów, dół po lewej sposób doprowadzenia odczytu koła pionowego do odczytu 0,00 przy poziomym ustawieniu lunety (nie zagłębiając się w szczegóły), na dole w środku oprawka okularu po zdemontowaniu i dół po prawej sposób rektyfikacji błędu indeksu kręgu pionowego.
Fot. 8. Odkręciłem dwie tajemnicze śruby mocujące oprawkę z okularem i to co zobaczyłem rozjaśniło mój rozum (ilustracja powyżej). Otóż rektyfikacja błędu odczytu odległości zredukowanej oraz przewyższenia okazała się trudniejsza, niżbym tego oczekiwał. Błąd spowodowany był zarówno złym ustawieniem kreski zerowej, jak i kresek wskazań odległości i przewyższenia. Z tym pierwszym przypadkiem poradziłem sobie, a z tym drugim niestety nie potrafię. Po wycelowaniu na punkt zero (patrz Fot. 5.) śrubkami rektyfikacyjnymi, doprowadziłem do pokrycia nitki przewyższenia z nitką zerową. To tylko zmieniło błąd o połowę. Tą drugą połowę mógłby usunąć fachowy serwis. Jest taki w Szwajcarii, ale ceny takiej usługi są dużo wyższe od „cen lidlowych” czy „biedronkowych”, nawet po uwzględnieniu inflacji. Gdybym w latach siedemdziesiątych posiadał taki instrument i nieograniczone środki płatnicze, z całą pewnością skorzystałbym z usług serwisu. A tak pozostało mi dokleić informację c=-5mm.
Jak widać tachimetr Kern oszukiwał. Pozycja pierwsza to wyniki przed rektyfikacją, pozycja druga to wyniki po rektyfikacji (luneta w poziomie i kreska przewyższenia pokrywa się z kreską zerową), pozycja trzecia to doprowadzenie wyników do zgodności z wynikami dwóch pozostałych instrumentów tj. Dahlta 010 B oraz Wild RDS (luneta w poziomie i kreska przewyższenia nie pokrywa się z kreską zerową). Za ostateczny pozostawiłem wariant środkowy i w tym przypadku stała dodawania to -5mm. I tu pojawia się słynna wartość „C”, jak w starych tachimetrach nitkowych. W przypadku pomiaru przyrządem Disto, gwiazdką oznaczone kąt pionowy i odległość pochyła.