Hidrológiai tájékoztató, 1974

Dr. Horváth Imre-Tuzson Tihamér: A hidraulikai kutatások néhány fotogrammetriai vonatkozása

széntetraklorid gömböcskéknak a mért idő alatt történő elmozdulása alapján. Egyik változat értékelésének eredményét a 3. b képen mutatjuk be. A feltüntetett nyilak jelzik a sebességvektorok irányát és értelmét. Néhány pont esetében felírt számértékek a sebességek nagyságát jelentik cm/sec-ban a modellméretre (a nyilak feletti számok) és az üzemi méretre (a nyilak alatti számok) vonatkoztatva. Megemlítjük, hogy a modell- és az üzemi méretű berendezések közötti relációt a Froude-féle modelltörvénnyel definiáltuk, ami a többléptékben végzett összehasonlító mérések szerint kielégítő pontosságot eredményezett. 4. Egyéb alkalmazható módszerek és eszközök A továbbiakban néhány — elsősorban külföldi viszonylatban jól bevált — módszert és berendezést említünk, amelyek hazai alkalmazása feltétlenül indokoltnak mutatkozik. Színes fényképfelvételek készítése sok esetben célszerű lehet, nemcsak szemléltetési, hanem műszaki, méréstechnikai szempontok figyelembevételével is. Mindamellett elsősorban kvalitatív értékelések esetében javasolható. Sztereoképek összeállítása ugyanarról a tárgyról, vagy jelenségről egyidejűleg két különböző álláspontból készített felvételeik segítségével. E sztereo-f otogrammetriai módszer különösen térbeli áramlási jelenségek vizsgálata esetén lehet előnyös. Síkbeli és térbeli rácsok alkalmazása (például az üveg falú modell falára festve) az áramlási tér egyes pontjainak könnyebb azonosítását is lehetővé teszi. Filmfelvételek készítése az időben változó folyamatok elemzése során lehet hasznos módszer. Az áramlástani vizsgálatoknál — például a turbulencia-kutatásban, továbbá a nem permanens áramlások elemzésénél — a nagy sebességű filmfelvevő-berendezések olyan előnyöket is biztosítanak, amelyek egyéb módszerekkel semmiképpen nem érhetők el. Másodpercenként 24 kép/s sebességű vetítése a vizsgált folyamat kereken 400—800-szoros lassítását eredményezi. Megjegyezzük, hogy a filmérzékenység a felvételi sebesség növelésében technikai határt jelent. Fenti módszer a tudományos kutatás mellett jelentős szemléltetési, oktatási lehetőségeket is biztosíthat. A fotogrammetriai eljárásokat kezdetben főleg topográfiai célokra alkalmazták. Napjainkban a földi közeifotogrammetria módszerét egyre kiterjedtebben használják a mérnöki gyakorlatban, újabban pedig sikeresen alkalmazzák mozgó ipari folyamatok vizsgálatára is. Tanulmányunkban jelzett hidraulikai folyamatok nagy része a földi közei-fotogrammetria módszerével elemezhető. Tekintsük át ezért azokat a földi felvevő-berendezéseket, amelyek e területen számításba jöhetnek [18, 19, 20, 21], Szabatos mérőkamarák, fototeodolitok A Zeiss 19/1318 típusú fototeodolit olyan hidraulikai folyamatok vizsgálatánál vehető csak számításba, ahol hosszabb — néhány fototeodolit másodperces — expozíciós idő is alkalmazható, vagy éppen — pl. vízfolyások felszíni áramképének meghatározásánál — ez az előnyös [3, 15], Közismert, hogy e fototeodolitnak nincsen zárt szerkezete, a megvilágítás az objektív védőfedelének eltávolításával történik. Használatával a kiértékelő munka egyszerűbbé válik. Ma már az országban elegendő számú fototeodolit található, így a Dunával kapcsolatos vizsgálatokhoz ezek feltehetően biztosíthatók. Térbeli áramlások vizsgálata esetében az elemi részecskék felvételkori helyzete térbeli koordinátákkal jellemezhető. E célra a földi közel-sztereofotogrammetria felvételi módszere alkalmas eljárásnak látszik. A bázis két végpontján egyidejűleg készített képpárok (sztereogrammok) kiértékelésével az azonosítható, elkülöníthető elemi részecskék térbeli helyzete meghatározható. A térbeli állapotfelvételek készítésére alkalmas földi sztereofotokamaráknak azonban olyan központi zárszerkezettel kell rendelkezniük, amellyel a negatívok rövid idejű megvilágítása lehetséges. Fontos feltétel még, hogy a két kamara zárszerkezete egyazon időpontban kezdje meg a működését. Ezt szinkronizáló berendezés teszi lehetővé. A következőkben néhány ilyen mérőkamarát ismertetünk. A Zeiss gyár SMK 5,5/0808 jelzésű felvevőberendezésénél a két felvevőikamara egymástól 400 illetve 1200 mm szilárd bázistávolságra helyezkedik el. A központi zárszerkezet 1—1/500 mp határok közötti megvilágítást tesz lehetővé. A két fotokamara szinkronizáló berendezéssel van összekapcsolva. Az üveg (vagy sikfilm) negatív mérete 80X80 mm. Az 56 mm-es fókusztávolságú objektív blendenyílása 1:5,6—1:22 határok között változtathatók. Ma már készítenek olyan univerzális fototeodolitokat is, amelyeknél a negatívméret lényegesen nagyobb. Ilyen pl. a Zeiss UMK 10/1318 típus. E műszer a már ismertetett Zeiss 19/1318-as típusú fototeodolit továbbfejlesztett változata. A nagylátószögű Lamegon 8/100 jelzésű optikával ellátott fototeodolit blendenyílásai 8—32 értékek, a távolságok pedig 3,6 m és a végtelen között állíthatók. A központi zárszerkezet T, B, 1 mp— 1/400 mp értékek közötti megvilágítást tesz lehetővé. A kamarával egyaránt készíthető horizontális és vertikális felvétel is. A 130X180-as negatív — amelynek hasznos képmérete 120X160 mm — pedig mindkét esetben álló- és fekvőhelyzetbe hozható. Két fototeodolittal sztereoképpár is készíthető, mert az egyidejű exponálást itt is szinkronizáló berendezés biztosítja. Mozgásban levő objektumok sztereofelvételének elkészítésére a Szovjetunióban légi felvevőkamarát alkalmaztak, amelyet teodolittal építettek össze [20]. A könnyebb kivitelű készüléknél az AFA—M—31es légi mérőkamarát építették össze OTSZ típusú teodolittal. A két mérőkamara automatikus irányítását végző vezérlőberendezéseket szinkronizáló blokkokkal kapcsolták össze. A kísérletek azt igazolták, hogy az asszinkronizáció maximuma nem haladta meg a 2X10 2 mp-et, de ennél nagyobb pontosság is elérhető bizonyos elektromos korrekciók bevezetésével. A kamarával 75X 75-ös nagyságú felvételek készíthetők. A lencse fókusztávolsága 31 mim, a megvilágítási idő 1/60—1/100 mp lehet. A minimális expozíciós intervallum 5 mp. Ezzel a felvevőberendezéssel gyárkéményekből eltávozó füst mozgását vizsgálták. A felvételeket azonban — mint az adatokból is kitűnik — meglehetősen nagy időközönként — néhány mp-ként — készíthették csak el. Ezért az eddig ismertetett kamarákkal a nagy sebessegű áramlási folyamatok egyes állapota rögzíthető csak. Egyszerű kamarák Napjainkban egyre gyakrabban alkalmaznak szabatos földi fotogrammetriai célra is egyszerű kamarákat, fényképezőgépeket a drágább mérőkamarák helyett. Néhány egyszerű kamara — pontos kalibrálás után — alkalmas lehet e tanulmányban ismertetett folyamatok sztereoképpárjainak elkészítésére [13]. Ezek közül elsőnek a Hasselblad 500 EL/70 típusú svéd gyártmányú fényképezőgépet említjük meg. Ez az egy optikával ellátott tükörreflexes fényképezőgép sorozatfelvétel készítésére is alkalmas. A gép tölthető akkumulátora táplálja a meghajtó motort, amely a film automatikus továbbítását és a zárszerkezet működtetését végzi. A filmkazettába 70 mm széles, mindkét szélén perforált filmtekercs helyezhető el, amelyre 70 db 6X6-os felvétel készíthető. Az objektívek cserélhetők. Az 1:2,8 fényerejű, 80 mm-es fókusztávolságú normáloptikán kívül 40, 50 mm-es nagy látószögű és 100—105—120—135—150—250—500 mm-es teleobjektívek tartoznak a komplett felszereléshez. A synchrocompur központi zár 1 mp — 1/500 mp közötti megvilágítást tesz lehetővé. A Linhof Super felvevő berendezést főleg közeli felvételek készítésére lehet használni. A lemez negatív mérete 90X120 mm. Hidraulikai vizsgálatoknál térbeli folyamatok esetében azonban nemcsak a mozgásban levő elemi részek nagyobb időközönkénti helyzetét, állapotát, hanem azok gyors egymásutáni változását, vagyis a mozgásfolyamatokat is szemlélni, elemezni esetleg mérni is kíván24