Genel Bilgiler 1 øvme Ölçer

øvme, belirli bir yönde hareket etmekte olan bir cismin hÕzÕnÕn belirli bir zaman aralÕ÷Õndaki de÷iúim miktarÕdÕr. øvme, endüstriyel faaliyetlerde ve bilimsel çalÕúmalarda sÕkça kullanÕlÕr. Deprem, inúaat, madencilik çalÕúmalarÕ, çarpma testleri, çok yüksek devirli motorlarÕn testlerinin gibi çalÕúmalarda karúÕmÕza çÕkmaktadÕr. Bu çalÕúmalarda dinamik ölçümler için algÕlayÕcÕlar ile ivme tespit edilir. Bu algÕlayÕcÕlarÕ genel olarak ivme ölçer sensör olarak adlandÕrÕlÕr.

øvme ölçerler, genel amaçlÕ mutlak hareket ölçümlerinde, úok ve titreúim ölçümlerinde kullanÕlÕrlar. Bir yapÕnÕn ya da bir makinenin ömrü, çalÕúma sÕrasÕnda maruz kaldÕ÷Õ ivmenin úiddeti ile orantÕlÕdÕr. Bir yapÕnÕn çeúitli noktalarÕndaki titreúimin genli÷i ve fazÕ, bir model analiz yapÕlabilmesine izin verir.

YapÕlacak olan bu analiz sonucunda dinamik olarak çalÕúacak parçalarÕn çalÕúma modlarÕ belirlenerek tüm sistemin dinamik karakteri ortaya konabilmektedir.(ønt.Kyn.1) øvme sensörü, titreúim ve mekanik úok de÷erlerini ölçerek 3 eksenli (x,y,z yönünde) ivmenin tespitini sa÷lar. øvmenin tespitinde 2 çeúit ivme sensörü karúÕmÕza çÕkmaktadÕr. Bunlar Piezoelektrik ivme ölçer ve Kapasitif ivme ölçerdir.

2.1.1 Piezoelektrik ivme ölçer

Bu tür ivmeölçerler çok düúük frekanslÕ sismik uygulamalardan, çok yüksek frekansta do÷rusal çalÕúma aralÕ÷Õ gerektiren çarpma testlerine kadar birçok ölçme uygulamasÕnda kullanÕlan, küçük boyutlu yüksek sÕcaklÕk aralÕ÷Õnda çalÕúabilen endüstriyel standartlarda kÕlÕf içinde yapÕlandÕrÕlmÕú transdüserlerdir.

Kuvars yada seramik kristaller bir kuvvet altÕnda kaldÕ÷Õnda belirli bir seviyede elektrik yükü üretirler. Bu elektrik yükünün kristal üzerindeki de÷iúimi yer çekim ivmesinin de÷iúimi ile do÷ru orantÕlÕdÕr.

øvmeölçerdeki sismik kütlenin ivme altÕnda maruz kaldÕ÷Õ atalet kuvveti Piezoelektrik kristale etkir ve ivme ile do÷ru orantÕlÕ bir elektrik sinyali çÕkÕúÕ verir. Bir yongaya sahip bu ivme ölçerlerin içinde sinyali taúÕnabilir voltaj sinyaline çevirebilen bir sinyal koúullayÕcÕ devre vardÕr. Bu tip sensörler gürültüden minimum etkilenirler. Üzerinde çevirici elektronik devre olmayan sensörler harici bir çevirici ile kullanÕlÕrlar.(ønt.Kyn 2)

2.1.2 Kapasitif ivme ölçer

Ölçme tekni÷ine göre de÷erlendirildi÷inde di÷er ivme ölçer ise Kapasitif øvmeölçerdir. Kapasitif ivme ölçerler düúük seviyeli ve düúük frekanslÕ titreúimleri, statik ivmeleri ölçmede kullanÕlÕr. KarúÕlÕklÕ yerleútirilmiú kapasitör seklinde çalÕúan iki plaka arasÕndaki kapasitansÕn de÷iúmesi prensibi ile ölçüm yaparlar. Bu plakalar arasÕndaki mesafe ve dolayÕsÕ ile kapasitans ivme altÕnda de÷iúir ve ivme ile do÷rusal bir sinyal do÷ururlar. Bu tip sensörler özel bir sinyal koúullama gerektirmezler. 12 VCD ya da 24 VCD ile beslenmek sureti ile çalÕúÕrlar. Özelikle robotik, otomotiv sürüú kalite testleri, bina dinami÷i ölçümü gibi yerlerde kullanÕlÕrlar. (ønt.Kyn. 2)

2.2 GPS

Genel tanÕmÕyla GPS, herhangi bir yer ve zamanda, her türlü hava koúulunda, ortak bir koordinat sisteminde, yüksek duyarlÕlÕkla, ekonomik olarak, anÕnda ve sürekli, konum, hÕz ve zaman belirlenmesine olanak veren konum belirleme sistemidir (Kahveci 2009)

1978 yÕlÕnda yörüngeye yerleútirilen GPS uydusu 300 m do÷rulukla 3 boyutlu gerçek zamanlÕ konum belirlemeye olanak sa÷lamÕútÕr. 1982 yÕlÕnda Rus GLONASS uydu sisteminin faaliyete geçmesiyle Global Uydu Navigasyon Sistemi (GNSS) tanÕmÕ sÕkça kullanÕlmaya baúlanmÕútÕr (Kahveci 2009)

Günümüzde her alanda en yüksek do÷rulukta konum bilgilerinin tespitini sa÷lamak için GPS kullanÕmÕ oldukça yaygÕndÕr. ÇalÕúma amacÕna göre yüksek do÷rulukta ve hÕzlÕ konum bilgisi elde etmek için birçok sistem ve ölçü yöntemi geliútirilmiútir. Bu yöntemleri 2 kÕsma ayrÕlÕr. Bunlardan biri Mutlak Konum belirleme di÷eri ise rölatif konum belirlemedir.

x Mutlak Konum Belirleme: Bu yöntem de tek GPS alÕcÕsÕ kullanÕlÕr. Merkezi dünyanÕn a÷ÕrlÕk merkezi olan bir koordinat sitemi ile nokta konumu mutlak olarak belirlenmektedir (Güngör 2000).

x Göreli Konum belirleme: Bu yöntemle nokta konumu baúka bir nokta referans alÕnarak belirlenir.

Referans nokta ve konumu belirlenecek noktadan yapÕlan eú zamanlÕ gözlemle konumu belirlenen noktanÕn referans noktada tespit edilen farklarÕ giderilerek konum belirlenmektedir. Bu yöntemde farklÕ metotlar kullanÕlmaktadÕr. Bu metotlar; Statik, HÕzlÕ Statik, TekrarlÕ, Dur-git, Kinematik ve Gerçek zamanlÕ konum belirleme olarak adlandÕrÕlÕr (Güngör 2000).

Gerçek zamanlÕ konum belirleme ile istenilen konum bilgilerini hÕzlÕ ve yerinde ulaúÕlmasÕ mümkün hale gelmiútir. Di÷er yöntemlerde alÕm sonuçlarÕ ölçüm bitiúi sonrasÕ çeúitli yazÕlÕmlarla tespit edilmektedir.

Bu yöntemde ise konum belirleme anÕnda uygulama alanÕnda tespit edilmektedir.

Teknolojik geliúmelerle birlikte önceleri sadece askeri amaçlÕ kullanÕlan GPS günümüzde her alanda sivil amaçlÕ da kullanÕlmaktadÕr. 1980’li yÕllardan sonra sivil amaçlÕ kullanÕlmaya baúlayan GPS jeodezik a÷larÕn oluúturulmasÕnda sÕkça kullanÕlmÕútÕr. Çeúitli amaçlar için tekrarlÕ ölçülerde kullanÕlmak üzere noktalar tesis edilmiútir. Bu noktalar arasÕ baz uzunluklarÕ birkaç bin kilometreye kadar ulaúmakta olup bunlarda GPS ölçüsü yapÕlabilmesi için ulusal ve uluslar arasÕ koordinat sistemleri tanÕmlanmÕútÕr (Kahveci 2009).

Ulusal ve uluslar arasÕ temel GPS a÷larÕnÕn ve sÕklaútÕrma a÷larÕnÕn kurulmasÕnÕ sa÷lamak amacÕyla sabit referans istasyonlarÕ tesis edilmeye baúlanmÕútÕr. Bu geliúmelerin sonucunda ise ba÷ÕmsÕz referans noktalarÕndan oluúan ve gerekti÷inde üzerine kurularak ölçü yapÕlan pasif jeodezik GPS a÷larÕnÕn yerini günümüzde aktif sabit GNSS a÷larÕ almÕútÕr (Kahveci 2009).

RTK tekni÷inin ortaya çÕkmasÕyla birlikte gerçek zamanlÕ GNSS a÷larÕ oluúmaya baúlamÕútÕr.

Günümüzde RTK GNSS artÕk her sektörde kullanÕlmaya baúlamÕútÕr. Tüm dünyada oldu÷u gibi ülkemizde de hÕzlÕ bir úekilde yaygÕnlaúmaktadÕr (Kahveci 2009).

Türkiye’ de GPS ile ilgili çalÕúmalar 1990 yÕlÕ öncesine dayanmaktadÕr. 1990 yÕlÕ öncesi çeúitli projelerde ve çalÕúmalarda uydudan lazerli mesafe ölçümlerinin sa÷lanmasÕ için noktalar tesis edilmiútir

Harita Genel KomutanlÕ÷Õ ile Tapu ve Kadastro Genel Müdürlü÷ünün ortak yürüttü÷ü TUTGA projesi 1997 yÕlÕnda baúlamÕútÕr. TUTGA; ülke yüzeyini jeoidin de÷iúimine ba÷lÕ olarak 15-70 km sÕklÕkla kaplayan uluslar arasÕ yersel referans sisteminde (ITRF) birkaç cm do÷rulu÷unda üç boyutlu koordinatlarÕ ve bu koordinatlarÕn zamana ba÷lÕ de÷iúimleri uygun yükseklik sisteminde, yüksekli÷i ve jeoid yüksekli÷i bilinen beú yüz doksan dört noktadan oluúan a÷dÕr (Kahveci 2009).

Günümüzde ise teknolojinin ilerlemesiyle birlikte gerçek zamanlÕ aktif sabit GNSS a÷Õ olan TUSAGA-aktif a÷ÕnÕn kurulmasÕ için çalÕúmalar yürütülmektedir.TUTGA jeodezik amaçlÕ statik bir a÷ olup, gerçek zamanlÕ uygulamalar için kullanÕlmamaktadÕr. Buda uydu tekniklerinden gerçek zamanlÕ olarak faydalanma olana÷ÕnÕ kÕsÕtlamaktadÕr. TUSAGA-Aktif sisteminin hayata geçmesi ile birlikte bu eksiklik giderilerek, etkin ve verimli bir a÷ kurulmuútur. TUSAGA-Aktif a÷Õ, yüksek do÷ruluklu, çok amaçlÕ, aktif ve gerçek zamanlÕ, uluslararasÕ sistemler ve standartlarla uyumlu bir a÷ olarak hizmet vermektedir (Kahveci 2009).

2.3 Yol Dinami÷inde Yanal øvme

Güvenlik ve kapasite açÕsÕndan taúÕtlarÕn kurblarÕ sürekli bir hareketle ve alinyimanda ki hÕzÕnÕ mümkün mertebe muhafaza edecek úekilde dönmesi istenir. Kurb üzerinde seyreden bir taúÕt merkezkaç kuvvetten do÷an bir enine ivmeye maruz kalÕr. Bu enine ivmeyi oluúturan faktörler hÕz (V), yolun enine e÷imi (q), yerçekimi ivmesi (9,81 m/sn²), yarÕçapdÕr(R) (BostancÕ 2005).

R q a V 9,81.

2  (1)

YarÕçapÕ belli bir kurbda belirli bir hazda aracÕn maruz kalaca÷Õ merkez kaç kuvvetinden dolayÕ oluúacak yanal ivme formül (1)’de gösterilmektedir. Yanal ivme yol konforu ve güvenli÷inde en önemli faktörlerdendir. Bu de÷er olmasÕ gereken de÷erlerin üzerinde oldu÷u ve arcÕn donanÕmÕnÕn (lastikler, amortisör, araç geniúli÷i, boyu ve yükü gibi hususlar) bunu karúÕlayamadÕ÷Õ durumlarda kazalar kaçÕnÕlmaz hale gelmektedir. Bu nedenle bu faktörün hissedilebilirli÷ini yol geometrisinin tasarÕmÕnda en

aza indirilmesi gerekmektedir. Yanal ivmenin etkisi yolun standardÕna göre kurblarda uygun yarÕçaplarÕn ve enine e÷imin belirlenerek uygulanmasÕyla mümkün olmaktadÕr.