トータルステーションのフィールドキャリブレーションとは？
フィールドキャリブレーションは、トータルステーションが長期間にわたり信頼性が高く一貫した測定を維持するための自己点検です。
通常使用中、トータルステーションは以下の理由で小さな内部変化が生じることがあります：
- 輸送および取り扱い
- 温度変化
- 機械的ストレス
- 通常の摩耗
- 現場での設置の違い
フィールドキャリブレーションは、内部の測定コンポーネントが適切に整列していることを検証し、ツールが設計通りに測定を続けられるようにします。
フィールドキャリブレーションが重要な理由
トータルステーションは複数の内部センサーと参照軸を使って角度と距離を測定します。
測定の信頼性を保つためには、これらのコンポーネントが互いに整列している必要があります。
フィールドキャリブレーションは：
- 内部の整列をチェックします
- 小さなずれを特定します
- 必要に応じて内部補正を適用します
キャリブレーションを行わないと、これらの小さなずれが時間の経過とともに小さくても一貫した測定のずれを引き起こす可能性があります。
手動キャリブレーションと自動キャリブレーションの違い
POS 150/180などの古いトータルステーションは、ユーザーが手動でフィールドキャリブレーションを行う必要がありました。これにより、キャリブレーションの精度はユーザーの実行方法や経験に依存していました。
PLT 300、そしてさらにPLT 400はこのプロセスを自動化しており、ユーザーによる誤差のリスクを減らし、繰り返し可能で一貫したキャリブレーション結果を確保します。
PLT 400 - フィールドキャリブレーションの仕組み
フィールドキャリブレーション中、トータルステーションは以下を使用します：
- 内部参照ミラー
- 機器底部に内蔵されたコリメーター
- コリメーターは、ツールが自身の整列をチェックするために使用する内部参照ターゲットです
ツールは水平および垂直に回転し、複数の方向から自身を観察します。これにより、ソフトウェアは360°回転全体で以下の間の整列が一貫して維持されていることを検証します：
- 角度測定システム
- 距離測定システム（EDM）
- プリズム追尾システム
PLT 400のどの部分がキャリブレーションに使われますか？
トータルステーションには、フィールドキャリブレーションを実施するために使用される望遠鏡上の4つの主要な場所があります：レンズ（1）、コリメーター（2）、および2つのキャリブレーションミラー（3）です。これらの場所はキャリブレーションと測定を行う際に使われ、何か（通常は水や埃）がこれらを妨げると、キャリブレーションや測定の失敗につながる可能性があります
PLT 400のフィールドキャリブレーションを実行するには？
自分のタイミングでフィールドキャリブレーションを実行するには、タブレット上のフィールドキャリブレーションアプリを開くだけです：
アプリを開くと、プロセス開始後約3分で完了します。以下の2つのオプションが利用可能です：
- 自動フィールドキャリブレーション - トータルステーションの内部測定システムが光学経路に対して整列しているかを自動的に検証します。これにより、EDM（レーザー）とプリズム追尾システムがツールのすべての水平および垂直角度で中心にあり一貫していることを保証します。
- コンペンセーターキャリブレーション - 二軸傾斜センサー（コンペンセーター）の精度を検証し、機器が垂直整列を正確に認識し、測定中に垂直を維持していることを確認します。
緑のチェックマークを押すだけで、ツールがキャリブレーションプロセスを実行します。測定精度に懸念がある場合、例えばステーション設置後のバックサイトチェックが悪い時、急激な温度変化があった時、または現場の振動でツールがずれた可能性がある時には、この操作を手動で行うことを推奨します。
PLT 400のキャリブレーションが失敗した場合は？
キャリブレーションが失敗する場合、多くは上記のミラーやレンズが正しく読み取れないことが原因です。さまざまなキャリブレーションエラーについてはこちらの記事群を参照してください。最初の対応としては、こちらの記事で説明されているようにこれらのレンズを清掃してください。失敗のもう一つの理由は、ツールが5°以上傾いており調整が必要な場合です。
以下の画像では、特にコリメーターが水で遮られ、キャリブレーションエラーを引き起こす様子がわかります。乾いた布で拭き取ることで改善されるはずです。
望遠鏡の底部とコリメーターの間の隙間は非常に狭く（3mm未満）、望遠鏡の一部に水があると簡単にツールの底部に滴り落ちてコリメーター周辺に溜まることがあります。そのため、キャリブレーション前にはコリメーターが乾いていても、望遠鏡自体が乾いていることを必ず確認してください。
ミラーを清掃してもキャリブレーションが失敗し続ける場合は、ツールが水平であることを確認し、再度試みてください。失敗が続く場合は、お近くのHilti担当者に連絡し、次の対応を相談してください。
PLT 400はいつ自動的にフィールドキャリブレーションを開始しますか？
フィールドキャリブレーションは、内部温度変化および傾斜センサーが5°以上の傾きを検知した際にトリガーされます。
温度変化によるキャリブレーション開始については、ツールは望遠鏡の温度とアリダード（角度目盛部）の温度を読み取っています。望遠鏡部分はEDM、プリズムトラッカー、その他測定計算要素の機械部品が収められている場所です。アリダード部分はヘッドユニットの底部にあり、傾斜センサーが設置されています。これら両方の場所での内部温度変化は、部品の膨張や収縮を引き起こし、キャリブレーションを行わなければ距離や角度の測定誤差につながる可能性があります。
したがって、ツールの起動時には、PLT 400は作業している環境に順応する過程で内部温度が10°C変化するごとにキャリブレーションを行います。その後、使用60分ごとに温度変化による追加調整のために自動的にキャリブレーションが実施されます。
PLT 400の自動フィールドキャリブレーションの頻度を増減できますか？
はい、設定画面で調整可能です：
頻度を「低」（低頻度モード）に設定するか、「通常」のままにするか選べます。頻度を「低」にすると、起動時の自動キャリブレーションが減少し、ツールが初めてタブレットに接続してから60分間はフィールドキャリブレーションが実施されません。
「通常」モードでは、起動後に内部温度が10°上昇すると、経過時間に関係なく自動的にキャリブレーションが開始されます。最初の「温度」キャリブレーションの後は、60分間隔でキャリブレーションが自動的に行われます。
なお、これは傾斜センサーによる水平維持の調整には影響しません。ツールが5°以上傾いた場合は、内部温度に関係なく正確さを保つために再調整が必要です。
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