ทำไม ? ต้องตั้งค่า PPM ของกล้อง Total Station

ทำไม ? ต้องตั้งค่า PPM ของกล้อง Total Station

     ในโลกของการสำรวจที่ต้องชิงชัยกันด้วยความละเอียดระดับมิลลิเมตร วิศวกรหลายคนอาจเคยมองข้ามเมนูเล็กๆ ที่ชื่อว่า PPM (Parts Per Million) ไป แต่รู้หรือไม่ว่าการละเลยค่านี้เพียงเล็กน้อย อาจทำให้ระยะทางที่คุณวัดได้คลาดเคลื่อนไปอย่างน่าตกใจ โดยเฉพาะในโครงการก่อสร้างขนาดใหญ่

1.ความลับของแสง: ตัวกลางเปลี่ยน ความเร็วเปลี่ยน

   กล้อง Total Station วัดระยะทางด้วยการส่งสัญญาณแสง (EDM - Electronic Distance Measurement) ไปยังเป้าปริซึมและวัดระยะเวลาที่แสงเดินทางไป-กลับ แต่ประเด็นสำคัญคือ "แสงเดินทางในสูญญากาศได้เร็วที่สุด" เมื่อแสงต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นแตกต่างกัน ความเร็วของแสงจะลดลงตามสภาพอากาศในขณะนั้น

• อากาศหนาแน่นสูง (เย็น/ความดันสูง) : แสงเดินทางช้าลง
  
• อากาศเบาบาง (ร้อน/ความดันต่ำ) : แสงเดินทางเร็วขึ้น
  

2. อุณหภูมิและความดัน: สองตัวแปรผู้ควบคุมบรรยากาศ

   กล้องจะคำนวณระยะทางจากสูตร v =  หากค่า v (ความเร็วแสง) เปลี่ยนไปโดยที่กล้องไม่ทราบ ระยะทาง s ที่แสดงบนหน้าจอก็จะผิดเพี้ยนทันที

• อุณหภูมิ (Temperature) : เมื่ออากาศร้อน โมเลกุลอากาศจะกระจายตัว อากาศจะเบาบางลง แสงจึงวิ่งฉลุย หากเราไม่บอกกล้องว่า "ตอนนี้ร้อนนะ" กล้องจะนึกว่าอากาศปกติและคำนวณระยะทางคลาดเคลื่อน
  
• ความดันอากาศ (Pressure) : พื้นที่หน้างานแต่ละแห่งมีความสูงไม่เท่ากัน บนดอยสูงที่มีความดันต่ำ อากาศจะเบาบางกว่าพื้นราบมาก ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการหักเหของแสง

3. PPM คืออะไร และสำคัญอย่างไร?

   PPM ย่อมาจาก Parts Per Million หรือ "หนึ่งส่วนในล้านส่วน" เป็นค่าที่ใช้ปรับแก้ระยะทางตามสภาพแวดล้อมจริง

• 1 PPM = ความคลาดเคลื่อน 1 มิลลิเมตร ในระยะทาง 1 กิโลเมตร
  
• ตัวอย่าง : หากคุณวัดระยะ 500 เมตร แต่ตั้งค่า PPM ผิดไป 20 หน่วย (ซึ่งเกิดขึ้นได้ง่ายมากหากไม่อัปเดตอุณหภูมิช่วงบ่าย) ระยะทางจะเพี้ยนไปถึง 10 มิลลิเมตร หรือ 1 เซนติเมตร! สำหรับงานโครงสร้างเหล็กหรือฐานรากเครื่องจักร 1 เซนติเมตรคือความผิดพลาดที่ยอมรับไม่ได้

4. กฎเหล็ก 1:3.6 (ค่าประมาณการเปลี่ยนแปลง)

   เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น นี่คือสถิติโดยประมาณที่ส่งผลต่อค่า PPM:

• อุณหภูมิ : ทุกๆ 1 ํC  ที่เปลี่ยนไป จะส่งผลต่อค่าระยะทางประมาณ 1ppm
  
• ความดัน : ทุกๆ 3.6 hPa (หรือมิลลิบาร์) ที่เปลี่ยนไป จะส่งผลต่อค่าระยะทางประมาณ 1 ppm

5. วิธีปฏิบัติเพื่อความเป็นมืออาชีพ

• วัดจริง ไม่สุ่ม : พกเทอร์โมมิเตอร์สำหรับวัดอุณหภูมิหน้างาน และตรวจสอบความดันอากาศจากอุปกรณ์หรือแอปพลิเคชันที่เชื่อถือได้
• อัปเดตค่าตามช่วงเวลา : สภาพอากาศตอน 8 โมงเช้า กับตอนบ่าย 2 โมง แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ควรตั้งค่า PPM ใหม่ทุกครั้งเมื่อสัมผัสได้ว่าอากาศเปลี่ยนแปลงชัดเจน
• ตรวจสอบค่า Constant ของปริซึม : ควบคู่ไปกับการตั้งค่า PPM อย่าลืมเช็คค่า Offset ของปริซึมให้ถูกต้อง เพื่อให้การคำนวณสมบูรณ์ที่สุด

     การตั้งค่า PPM ไม่ใช่แค่เรื่องของทฤษฎี แต่มันคือการ "ปรับจูนกล้องให้เข้ากับสภาพความเป็นจริง" ของโลกใบนี้ หากคุณต้องการงานสำรวจที่มีคุณภาพและน่าเชื่อถือ การสละเวลาเพียง 1 นาทีเพื่อกรอกค่าอุณหภูมิและความดัน คือการลงทุนที่คุ้มค่าที่สุดเพื่อป้องกันความผิดพลาดราคาแพงในอนาคต