Two-Peg Test กล้องระดับ: ขั้นตอนตรวจสอบ Collimation ใน 20 นาที

การถ่ายระดับ (Leveling) ที่แม่นยำเริ่มต้นจากกล้องระดับที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์ แม้กล้องระดับอัตโนมัติ (Auto Level) จะมีคอมเพนเซเตอร์ (Compensator) ช่วยปรับเส้นเล็งให้อยู่ในแนวราบโดยอัตโนมัติ แต่เมื่อใช้งานไปนาน หรือกล้องถูกกระแทกระหว่างขนย้าย เส้นเล็ง (Line of Sight) อาจไม่ขนานกับแนวระดับจริง เกิดเป็นความคลาดเคลื่อนของเส้นเล็ง (Collimation Error) ซึ่ง Two-Peg Test คือวิธีมาตรฐานที่ใช้ตรวจหาและประเมินค่าความคลาดเคลื่อนนี้ได้ด้วยตัวเองในเวลาประมาณ 20 นาที

1. หลักการของ Two-Peg Test และเหตุผลที่ต้องทำ

แนวคิดของ Two-Peg Test คือการเปรียบเทียบผลต่างระดับ (Height Difference) ระหว่างหมุดสองจุดที่วัดจากสองตำแหน่งตั้งกล้องที่ต่างกัน หากเส้นเล็งขนานกับแนวระดับจริง ผลต่างระดับที่ได้จากทั้งสองตำแหน่งจะต้องเท่ากัน ความแตกต่างที่เกิดขึ้นคือค่า Collimation Error ที่สะสมจากระยะเล็ง วิธีนี้อ้างอิงหลักการตรวจสอบเครื่องมือระดับตามแนวทาง ISO 17123-2 ซึ่งกำหนดขั้นตอนทดสอบภาคสนามสำหรับกล้องระดับและอุปกรณ์ประกอบ ข้อควรระวังคือควรทำการทดสอบในช่วงเวลาที่อากาศนิ่ง หลีกเลี่ยงแดดจัดที่ทำให้เกิดการหักเหของแสง (Refraction) ใกล้พื้นผิว

2. ขั้นตอนที่ 1-3: ตั้งกล้องกึ่งกลางและอ่านค่าครั้งแรก

เริ่มจากปักหมุดสองจุด A และ B ห่างกันประมาณ 30-60 เมตรบนพื้นราบ ตั้งกล้องระดับไว้กึ่งกลางระหว่างหมุดทั้งสองให้ระยะเล็งหลัง (Backsight) และระยะเล็งหน้า (Foresight) เท่ากัน การวางกล้องกึ่งกลางนี้สำคัญมาก เพราะทำให้ Collimation Error ที่มีเท่ากันทั้งสองด้านหักล้างกันเอง ค่าผลต่างระดับที่ได้จึงเป็นค่าจริง อ่านไม้สต๊าฟ (Staff) ที่หมุด A ได้ค่า a1 และที่หมุด B ได้ค่า b1 แล้วคำนวณผลต่างระดับจริง ΔH = a1 − b1 ข้อควรระวังคือต้องตรวจฟองกลม (Circular Bubble) ให้เข้าที่ และตรวจ Parallax ก่อนอ่านค่าทุกครั้ง

3. ขั้นตอนที่ 4-5: ย้ายกล้องไปปลายหมุดและอ่านค่าครั้งที่สอง

ย้ายกล้องมาตั้งใกล้หมุด B หรือถัดออกไปด้านหลังหมุด B ประมาณ 3-5 เมตร จุดนี้ระยะเล็งไปยัง A และ B จะไม่เท่ากันอีกต่อไป อ่านไม้สต๊าฟที่หมุด B ได้ค่า b2 (หมุดใกล้) และที่หมุด A ได้ค่า a2 (หมุดไกล) ผลต่างระดับที่วัดได้คือ ΔH' = a2 − b2 ถ้าเส้นเล็งสมบูรณ์ ΔH' จะเท่ากับ ΔH ทุกประการ แต่หากต่างกัน แสดงว่ามี Collimation Error ค่าความคลาดเคลื่อนเชิงมุมหาได้จาก e = (ΔH' − ΔH) / D เมื่อ D คือระยะห่างระหว่างหมุด A กับ B ค่า e มักรายงานเป็นมิลลิเมตรต่อระยะทาง หรือเป็นฟิลิปดามุม (arcsecond)

4. เกณฑ์การยอมรับ (Tolerance) และการตัดสินใจ

โดยทั่วไปผู้ผลิตกล้องระดับอัตโนมัติระบุค่าความแม่นยำของการถ่ายระดับต่อกิโลเมตรแบบไป-กลับ (Double-Run) ไว้ในช่วงประมาณ 0.7 ถึง 2.0 มิลลิเมตรต่อกิโลเมตร ขึ้นอยู่กับรุ่น หาก Collimation Error ที่คำนวณได้เกินเกณฑ์ที่ผู้ผลิตระบุ หรือเกินประมาณ 1 มิลลิเมตรต่อระยะ 30 เมตรสำหรับงานทั่วไป ถือว่าควรส่งปรับแก้ ข้อควรระวังคืออย่าพยายามปรับสกรูเส้นเล็งเองหากไม่มั่นใจในขั้นตอน เพราะอาจทำให้คอมเพนเซเตอร์เสียหาย ควรบันทึกค่าที่วัดได้ทุกครั้งลงสมุดภาคสนามไว้เป็นหลักฐาน