Two-Peg Test สำหรับ Auto Level: ขั้นตอนมาตรฐานใน 6 Step

งานก่อสร้างบ้าน งานถนน หรืองานชลประทานล้วนต้องการค่าระดับ (Elevation) ที่น่าเชื่อถือ แต่ Auto Level ทุกตัวมีความเสี่ยงเกิด Collimation Error คือเส้นเล็ง (Line of Sight) ไม่ขนานกับแนวระดับจริงเมื่อ Compensator ทำงาน หากไม่ตรวจสอบก่อนใช้งาน ความคลาดเคลื่อนสะสมในระยะไกลอาจสูงเกินยอมรับได้ Two-Peg Test คือวิธีมาตรฐานที่ ISO 17123-2 และ FGCS แนะนำให้ทำเป็นประจำ ทั้งก่อนเริ่มโครงการ หลังกล้องถูกขนย้าย และหลังตก-กระแทก บทความนี้สรุป 6 ขั้นตอนปฏิบัติพร้อมสูตรและ Tolerance ที่ช่างสำรวจรังวัดและผู้รับเหมาสร้างบ้านนำไปใช้ได้ทันที

1. หลักการเบื้องหลังของ Two-Peg Test

Two-Peg Test อาศัยหลักว่า ถ้ายิงระยะ Backsight (BS) และ Foresight (FS) เท่ากัน Collimation Error ที่เท่ากันทั้งสองด้านจะหักล้างกันเอง ผลต่างระดับ (ΔH) ที่อ่านได้จึงเป็นค่าจริง ตำแหน่งแรก (Setup 1) ตั้งกล้องตรงกลางระหว่างหมุด A และ B ระยะห่างเท่ากัน ส่วนตำแหน่งที่สอง (Setup 2) ตั้งกล้องนอกแนว A–B โดยให้ห่างหมุด A เพียงเล็กน้อย ความต่างระดับที่อ่านได้ในสองตำแหน่งจะนำมาเทียบหา Collimation Error (c) เป็นมิลลิเมตรต่อระยะ หรือเป็นวินาที (″) ที่เป็นมาตรฐานของผู้ผลิต

ข้อควรระวัง: การตีความผลลัพธ์ Two-Peg Test ต้องอ้างอิงระยะที่ใช้จริง การประกาศว่า “Collimation 0.5 mm” โดยไม่ระบุระยะไม่มีความหมาย ค่าที่ถูกต้องคือ mm ต่อระยะ BS+FS หรือ ″ (arc-seconds)

2. อุปกรณ์และการเตรียมพื้นที่ทดสอบ

อุปกรณ์ที่ต้องใช้ ได้แก่ Auto Level ที่จะทดสอบ ขาตั้งกล้อง (Tripod) แบบมั่นคง ไม้สต๊าฟ (Staff) คุณภาพดี 1 หรือ 2 อัน หมุดทดสอบ 2 หมุด (Peg A, B) ห่างกัน 30 ถึง 60 เมตรสำหรับ Auto Level ระดับงานก่อสร้างทั่วไป (Class 3) และ 40 ถึง 80 เมตรสำหรับ Class 2 ที่ใช้งาน Precise Leveling ทั้งสองหมุดต้องอยู่บนพื้นแข็ง ไม่อยู่ในแนวที่มีแหล่งความร้อน (เช่น ผิวคอนกรีตที่โดนแดดเต็มที่) เพราะ Heat Shimmering จะเพิ่ม Refraction และทำให้ค่า Reading ผันผวน

ข้อควรระวัง: ก่อนเริ่มต้องอุ่นเครื่องกล้องอย่างน้อย 5–10 นาทีในที่ร่ม เพื่อให้ Compensator เข้าสู่อุณหภูมิทำงาน และตรวจสอบ Parallax โดยดูที่เลนส์เล็งให้คมก่อนทุกครั้ง

3. ขั้นตอน Setup 1 — ตั้งกล้องกลางระหว่างหมุด

3.1 ตั้งกล้องตรงกึ่งกลางระหว่างหมุด A และ B โดยใช้เทปวัดให้ระยะ A→กล้อง = ระยะกล้อง→B (ความคลาดเคลื่อนไม่ควรเกิน 0.5 เมตร)

3.2 ตั้ง Tripod ให้หัวขาตั้งราบ ปรับ Circular Bubble ให้อยู่ตรงกลางวงแหวน

3.3 อ่านค่า Backsight ที่ Staff บนหมุด A (BS₁) บันทึก

3.4 หมุนกล้องไปอ่าน Foresight ที่ Staff บนหมุด B (FS₁) บันทึก

3.5 คำนวณผลต่างระดับจริง ΔH_true = BS₁ − FS₁ ค่านี้ตัด Collimation Error ออกแล้วเพราะระยะเท่ากัน

Tolerance/Spec: ระยะการอ่าน Reading ควรห่างฟอง Stadia Cross-hair จากเส้นกลางไม่เกินสัดส่วน 1:100 ของระยะ และต้องอ่าน 3 ครั้งหาค่าเฉลี่ย ถ้าค่าเดี่ยวต่างกันเกิน 1–2 mm ให้ทำซ้ำ

4. ขั้นตอน Setup 2 — ตั้งกล้องนอกแนว เพื่อขยาย Error

4.1 ย้ายกล้องไปตั้งใกล้หมุด A (หรือต่อแนวออกไป) ระยะห่างจากหมุด A ประมาณ 2 ถึง 5 เมตร และห่างจากหมุด B เท่ากับระยะ A–B + ระยะที่ขยับมา

4.2 ปรับ Bubble และ Parallax อีกครั้ง

4.3 อ่านค่า Backsight ที่หมุด A (BS₂) บันทึก

4.4 อ่านค่า Foresight ที่หมุด B (FS₂) บันทึก

4.5 คำนวณ ΔH_apparent = BS₂ − FS₂ ค่านี้ฝัง Collimation Error เพราะระยะ BS₂ สั้นมาก ส่วน FS₂ ยาว

ข้อควรระวัง: ห้ามใช้ Reading ที่ใกล้ขอบเลนส์ เพราะคุณภาพภาพต่ำ และห้ามวัดในช่วงเวลา 12.00–14.00 น. หาก Refraction รุนแรง เพราะค่าจะเบี่ยงเบนเกิน Spec

5. สูตรคำนวณ Collimation Error และการตีความ

สูตรหลัก:

c (mm) = ΔH_apparent − ΔH_true

c (″) = (c × ρ) / D  เมื่อ ρ = 206264.8″ และ D คือผลต่างระยะ BS₂ − FS₂ เป็นมิลลิเมตร

Tolerance/Spec ทั่วไป:

• Auto Level ระดับ Construction (Class 3): c ยอมรับได้ในช่วง ±10″ ถึง ±20″ หรือประมาณ ±2 ถึง ±4 mm ต่อระยะ 30–40 เมตร
• - Auto Level ระดับ Precise (Class 2): c ในช่วง ±5″ ถึง ±10″
• - ระดับ Precision สูง (Class 1 / First-Order ตามเกณฑ์ FGCS): c ไม่เกิน ±2″ ถึง ±5″

หาก c เกินช่วงข้างต้น ต้องทำขั้นตอนปรับ Cross-hair ตามคู่มือผู้ผลิตหรือส่งสอบเทียบในห้องปฏิบัติการที่ได้รับรอง ISO/IEC 17025

ข้อควรระวัง: หลังปรับ Cross-hair หรือสกรูปรับ Compensator แล้ว ต้องทำ Two-Peg Test ซ้ำเพื่อยืนยันค่ากลับเข้าเกณฑ์

6. การประเมินผลและบันทึกข้อมูลให้พร้อมตรวจรับงาน

ผลการทดสอบควรบันทึกในใบ Two-Peg Test Record ประกอบด้วย วันที่ทดสอบ หมายเลขกล้อง อุณหภูมิ ระยะ A–B ค่า BS/FS ทั้งสอง Setup ผลต่าง c (mm และ ″) ลายเซ็นผู้ทดสอบ และเกณฑ์ยอมรับของโครงการ ตามคำแนะนำของ USACE EM 1110-1-1005 บันทึกเหล่านี้ต้องเก็บเป็นหลักฐานสำหรับการตรวจสอบย้อนหลัง (Traceability) ของงานสำรวจระดับโครงการ ในงาน Construction ส่วนใหญ่ จะกำหนดให้ทำ Two-Peg Test สัปดาห์ละครั้งหรือก่อนเริ่มงานสำคัญทุกครั้ง

ข้อควรระวัง: หากผลลัพธ์ Two-Peg Test ผันผวนระหว่างวัน อาจเกิดจาก Compensator มี Hysteresis หรือสปริงคลายตัว ซึ่งเป็นสัญญาณว่าควรส่งซ่อมก่อนใช้งานควบคุมระดับโครงการ