3.1 Классификация нивелиров
По способу измерения и виду носителя информации нивелиры подразделяются на две группы: а) оптико-механические и б) нивелиры электронные. В оптических нивелирах принцип измерения основан на законах геометрической оптики и визуального отсчитывания по рейке оператором. В нивелирах электронных принцип измерений основан на цифровой обработке изображений и электронного снятия отсчетов.
По способу установки луча визирования в горизонтальное положение нивелиры подразделяются также на две группы: первая — нивелиры с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе (как правило, это – оптико — механические ) и нивелиры с компенсатором. Рассмотрим некоторые типы оптико-механическихприборов как отечественных так и зарубежных фирм.
Инструкцией [5] рекомендуется для нивелирования III класса применять нивелиры с увеличением трубы не менее 30x и ценой деления контактного уровня не более 30″ на 2 мм ампулы, а для нивелирования IV класса с увеличением трубы не менее 25x и ценой деления контактного уровня не более 30″ на 2 мм шкалы ампулы, ошибка самоустановки линии визирования у нивелиров с компенсатором не более 0″.5.
- В странах СНГ по ГОСТ 10528 — 90 «Нивелиры. Общие требования» все нивелиры оптического типа по точности подразделяются на три группы:
- а) высокоточные — для определения превышений со средней квадратической ошибкой не более 0.5 мм на 1 км двойного хода;
- б) точные — для определения превышений со средней квадратической ошибкой не более 3 мм на один километр двойного хода;
- в) технические — для определения превышений со средней квадратической ошибкой не более 10 мм на 1 км двойного хода.
- По этому ГОСТу в основном в России изготавливаются следующие нивелиры:
— высокоточный Н — 05 — для нивелирования I и II классов, рис.(3.1);
— точный Н — 3 — для нивелирования III и IV классов, рис.(3.2);
— технический Н — 10 — для технического нивелирования (при обосновании топографических съемок и инженерно — геодезических изысканий в строительстве). Изучается в первой части дисциплины «Геодезия.
- Рисунок 3.1 Нивелир Н-05
Рис.3.2 – Нивелир Н-3
В перечисленных нивелирах цифры, стоящие после буквы Н, обозначают средние квадратические ошибки (в мм) определения превышений на 1 км двойного хода.
При наличии в нивелире компенсатора для автоматического приведения визирной луча трубы в горизонтальное положение в шифре нивелира добавляется буква «К», например Н-3К (рис. 3.3). Если нивелир снабжен лимбом для измерения углов, то в шифре нивелира добавляется буква «Л», например нивелир 2Н-3Л (рис.3.4).
Если нивелир снабжен лимбом и компенсатором, то в обозначении добавляются обе буквы, например, Н-3КЛ. В настоящее время выпускаются нивелиры серии 2Н (рис.3.4)) и 3Н (рис.3.5), которые выпускает Уральский оптико–механический завод (Россия). Технические характеристики этих нивелиров представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Технические характеристики оптических нивелиров серии Н-05, Н-3
| Характеристикинивелиров | Н-05 | 3Н-2КЛ | Н-3 | 2Н-3Л | Н-3К | Н-3КЛ |
| Увеличение | 42.3* | 30* | 30* | 31,8* | 30* | 30* |
| Уголполя зрения | 55’ | 1o20’ | 1o 16’ | 1 | 1o 15’ | |
|
CКП измерения превышения на 1км двойного хода, мм c микрометром, мм |
0,4 | 2 1 |
2,5 | 2,5 | 3 | 2,5 |
| СКПизмерения горизонтального угла | 8′ | 2’ | ||||
| Диапазонработы компенсатора | ±15’ | 15’ | 20’ | |||
| Погрешностькомпенсатора | ±0,3’’ | ±0,5” | ||||
| Ценаделения установочного уровня | 5’ | 10’ | 10’ | 10’ | 10’ | |
| Ценаделения уровня при трубе на 2 мм | 10’’ | 15’’ |
При нивелировании III и IV классов допускается применение ранее выпускавшихся нивелиров с увеличением трубы и ценой деления уровня , соответствующим требованиям инструкции [5]. Это нивелиры: Н1, Н2, НА – 1.
Рис. 3.3 Нивелир Н-3К
Рис.3.4 — Нивелир 2Н-3Л
Рисунок 3.5 – Нивелир 3Н-2КЛ Рисунок 3.6 – Нивелир SOKKIA, (B1)
В мире известны многие фирмы, занимающиеся разработкой и производством геодезического оборудования и, в частности, нивелиров.
Японская фирма SOKKIA (до 1992 ее название – SOKKISHA) выпускает ряд нивелиров с компенсатором, горизонтальным кругом и зрительной трубой прямого изображения: B1C, B1, B20, B21, C30, C31, C32, C41 и др.(рис.3.6 – 3.10)) Эти нивелиры обеспечивают точность нивелирования от 0,5мм до 2,5мм на 1км двойного хода (см. таблицу 3.2)..
Рисунок 3.7 — Нивелир B1C Рисунок 3.8 — Нивелир В2С
Рисунок 3.9 – Нивелир B2A Рисунок 3.10 – Нивелир TTL6
Для повышения точности нивелиры B1, B1C, B2C комплектуются насадками с плоско-параллельной пластинкой — оптический микрометр (рис.3.11)
Рисунок 3.11 – Нивелир серии В с Рисунок 3.12 – Нивелир с устрой-
оптическим микрометром ством подсветки нитей
. Большинство нивелиров изготовлены в водонепроницаемом исполнении (кроме С41, PL1 и TTL6). При плохом освещении возможно применение устройства подсветки нитей (рис. 3.12), при работе в стесненных условиях — диагонального окуляра (рис.3.13).
Рисунок 3.13 – Диагональный окуляр (насадка)
Минимальный предел визирования от 0,3м (нивелир С3E) до 2.3м (В1).
Нивелиры, кроме PL1 и В1 оснащены горизонтальным кругом с ценой деления от10’ (B1C, B2C) до 1о в остальных. Чувствительность компенсаторов с магнитным демпфером равна 0,3’’ – 0,5’’, предел работы – 10’. Цена деления круглого уровня – 10’, в нивелире PL1 – 3,5’.
Нивелиры PL1 и TTL6 без компенсатора с цилиндрическим уровне при зрительной трубе ( рис. 3.10), цена деления которых составляет 10’’ (PL1) и 40’’ (ТТL6).
Средняя квадратическая ошибка превышения на 1 км двойного хода в нивелирах B1, B1C, B2C при использовании оптической насадки (микрометра) равна 0,5мм.
Таблица 3.2 – Нивелиры оптические с компенсаторами, SOKKIA
|
Шифры нивелиров |
СКП измерения превышения на 1км хода, мм | Увеличение зрительной трубы, крат | Масса, кг |
| В1С_31 | 0,8 | 32 | 3,2 |
| В1-31 | 0,8 | 32 | 3,0 |
| PL1-39 | 0,2 | 42 | 4,9 |
| В20-31 | 1,0 | 32 | 1,7 |
| В21-31 | 1,5 | 30 | 1,7 |
| С30-3102 | 2,0 | 26 | 1,6 |
| С31-3102 | 2,0 | 24 | 1,6 |
| С32-38 | 2,0 | 22 | 1,6 |
| С41-31 | 2,5 | 20 | 1,0 |
Фирмы WILD и KERN выпускают оптико – механические нивелиры cерии NA, NK и др. (рис.3.14)
Некоторые технические данные по отдельным нивелирам фирм Wild и Kern (концерн Leica) представлены в таблице 3.2.
Нивелиры Wild NA20, Wild NA24, Kernltvel предназначены для работы в сложных условиях строительных площадок, продольного нивелирования, имеют контрольную кнопку для проверки работы компенсатора, бесконечный винт для точного визирования.
Нивелир Kernlevel вместо привычного трегера с тремя подъемными винтами имеет шарнирный трегер для установки прибора в горизонтальное положение.
Если ось вращения нивелира Kernltvel наклонена, то в поле зрения трубы появляется предупреждающий сигнал – красная полоска.
Нивелиры Wild NA28 и Wild NA2 (NAK2) применяются для точного нивелирования, а при использовании дополнительного приспособления – микрометра с плоскопараллельной пластинкой – и для высокоточного нивелирования.
Корпус зрительной трубы и компенсатора нивелира NA28 заполнены газом (водонепроницаемы). Компенсаторы нивелиров также имеют контрольную кнопку для проверки работы компенсатора.
В нивелире NA2 (NAK2) есть возможность грубой и точной фокусировки. При помощи опти
- ческого микрометра отсчеты по рейке выполняются с точностью 0,1мм с оценкой до 0,01мм.
- Нивелир NK2 снабжен зрительной трубой, которую можно поворачивать вокруг визирной оси на 180о, и реверсионным уровнем при трубе.
- В высокоточном нивелире N3 элевационный винт имеет отсчетный барабан.
- Нивелиры с компенсатором
- NA20 NA24 KERNLEVEL
- NA28 NA2(NAK2)
- Нивелиры с уровнем
- NK2 N3
- Рисунок 3.14 – Нивелиры фирм WILD и KERN
Фирма Pentax также выпускает ряд оптических нивелиров серии AL: AL240, AL240R, AL270, AL270R, AL300, AL320, AL320R, AL320S (рис. 3.15). Зрительные трубы изготовлены в водонепроницаемом исполнении, прямого изображения. Увеличение зрительных труб от 24* (AL240) до 32* (AL320S). Нивелиры компактны и легки от1,6 до 2,0кг.
Все нивелиры снабжены компенсатором с подвижной сеткой. Предел работы компенсаторов 12’, чувствительность 0,5”. Средняя квадратическая погрешность на 1км двойного хода составляет от 2мм (AL240) до 0,3мм (AL320S). Нивелиры AL300, AL320, AL320R, AL320S имеет дополнительное приспособление – оптический микрометр с плоскопараллельной пластинкой.
Нивелиры AL240R, AL270R,
AL320R вместо подъемных винтов трегера имеют шаровую основу для быстрого горизонтирования.
Продолжение статьи: Классификация нивелиров продолжение …
Как выбрать нивелир: виды, характеристики и видео
Если Вы взялись выравнивать стены с помощью установки листов из гипсокартона или заменять окна на пластиковые, воспользуйтесь лазерным нивелиром. С ним за несколько минут можно проверить уровень углов конструкции.
Некоторые домашние умельцы, да и профессиональные плотники, до сих пор иногда пользуются гидроуровнем. Но это отнимает очень много времени, физических усилий и, кроме того, он неудобен.
А с лазерным или оптическим нивелиром, можно самостоятельно, без привлечения специалистов, выполнить даже самые сложные операции — выравнивать половые лаги при закладке фундамента, сам фундамент при заливке — и сэкономить на оплате дополнительных услуг специалистов.
Далее мы расскажем, какие модели данного измерительного инструмента пользуются популярностью и с какими задачами они призваны справляться.
Оптические
Этого вида нивелиры (еще их называют призменными) представляют собой устройства, состоящие из треггера (подставки) и основного блока. Все замеры производятся вручную: регулировка положения зрительной трубы, фокусировка окуляра, выравнивание и фиксирование положения.
После установки и подготовки к работе производится замер. Если нужно исследовать территорию, на которой планируется строить здание или мост, для составления плана и сметы необходимо присутствие двух людей — один удерживает специальную рейку, на которую нанесены деления ценой в 10 мм, второй человек делает замеры и записывает показания в блокнот.
Измерения обычно производятся в светлое время суток и при любых погодных условиях. Оптический прибор независим от электричества или батарей, поэтому с ним можно продолжать работать, даже если пойдет снег или дождь.
Также не нужно тратиться на дополнительные зарядные устройства.
Единственное требование для сохранения исправности техники — аккуратное обращение, потому что падения или сильные удары могут привести к разбалансировке системы.
I класс — для геодезических работ. Сюда относят высокоточные устройства с минимальной погрешностью (не более 0,3 мм). Это достигается благодаря встроенной зрительной трубе прямого и обратного изображения. Эти нивелиры используются чаще всего геодезистами, исследователями, для которых необходимы максимально точные показания.
Ко II классу относят нивелиры, которые довольно часто они оснащаются зрительной трубой только прямого изображения, а также компенсатором. Они проходят строгую сертификацию и поверку, что является доказательством соответствия всех параметров, требуемых ГОСТом. Погрешность несколько уступает «высокоточным» и должна составлять в среднем 2-3 мм.
В нашем магазине нивелиры данного класса представлены устройствами Bosch GOL26 D 0601068000, ADA PROF X32 А00119, DeWalt DW 096 РК. У приборов Bosch погрешность составляет 1,6 и 1,5 мм соответственно.
Это меньше заявленной нормы, указанной в гостовском документе, потому что параметры оборудования приближены к I классу. Подробная информация об этих нивелирах представлена в таблице.
Она поможет Вам сравнить и выбрать подходящий вариант.
| Пример модели техники | Норматив ГОСТа | Bosch GOL26 D 0601068000 | ADA BASIS А00117 | ADA PROF X32 А00119 |
| Увеличение зрительной трубы (крат) | 30 | 26 | 20 | 32 |
| Диаметр входного зрачка зрительной трубы (мм) | 37 | 36 | 38 | 42 |
| Наименьшее расстояние визирования (м) | 1,5 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| Вес (кг) | Не более 2 | 1,7 | 1,65 | 1,8 |
Несмотря на то, что способность увеличения зрительной трубы у двух моделей меньше заявленной нормы, наименьшее расстояние визирования превышает требования к технике 2 класса.
При работе с таким оборудованием будет удобно делать измерения не только на большом расстоянии, но и на близком, что тоже часто случается, если нет возможности передвинуть аппаратуру (например, при проверке горизонтальных линий конструкций внутри здания).
Все нивелиры, представленные в таблице, немного легче, чем необходимо, но вряд ли это можно назвать недостатком – их удобнее переносить по строительной площадке, а также устанавливать на штатив.
К III классу оптических нивелиров относятся приборы, которые принято называть техническими. Они обязательно должны быть оснащены компенсатором либо уровнем, но наличие этих двух элементов одновременно не обязательно. У нас вы найдете нивелир BOIF AL120 В00100.
Некоторые его параметры работы приближены к оборудованию II класса, например, погрешность, которая равна 2,5 мм (по нормативу она должна быть не больше 5 мм). Это оборудование достаточно точное, поэтому может использоваться даже профессиональными строителями. Все оптические нивелиры оснащаются визиром.
С его помощью можно предварительно настраивать окуляр на цель при установке нивелира на штатив.
В нашем магазине представлены оптические нивелиры, предназначенные как для бытового, так и профессионального использования.
Лазерные нивелиры
Возникновение ошибок при монтаже с использованием лазерного нивелира маловероятно (точность лазера соответствует 99%), поэтому здание, электрораспределительная вышка или другое построение будет надежным и долговечным. При измерении гидроуровнем или другими подручными средствами погрешность будет значительно больше — например, при строительстве деревянного дома возможны перекосы, исправить которые будет практически невозможно.
Лазерная техника может применяться не только для выравнивания по горизонтальной плоскости, но и при построении перпендикулярных линий. Это пригодится при выкладке стен или перегородок в квартире, а также при облицовке стен плиткой, оклейке обоями, укладке паркета на пол или ламината.
В зависимости от вида работ, которые надо выполнять, нужно выбирать соответствующее оборудование. В нашем магазине представлены следующие устройства.
Ротационные нивелиры. Их главной особенностью является наличие вращающейся головки с двумя лазерами, которые двигаются со скоростью 600 об/мин. Благодаря этому происходит проецирование луча на 360°. Скорость можно менять. Есть ее уменьшить, лучи будет видно лучше. Если Вы занимаетесь установкой пластиковых окон, внутренней или внешней отделкой помещений, подобная техника поможет при выполнении многих операций. В магазине «ВсеИнструменты.ру» представлены ротационные нивелиры Geo-Fennel FL 500 HV-G 231000, Condtrol AUTO ROTOLASER NEW, Bosch GRL 300 HVG Set 0.601.061.701.- Точечные — на поверхности отображаются лишь точки. Направлять лазер можно не только по горизонтали, но и по вертикали. Это позволяет выравнивать поверхности не только на полу или стене, но и на потолке. У нас Вы найдете модели техники этого типа Bosch GPL 5 C 0.601.066.301, Bosch GPL 5 0.601.066.200.
- Линейные — когда включается лазер, появляется линия луча, которую хорошо видно. По этой линии очень удобно делать отметки, в которых будет нужно просверлить отверстия, например, для установки металлических балок. Этот тип нивелиров самый распространенный и популярный у покупателей (Bosch GLL 2 Professional 0.601.063.700).
- Комбинированные — способны проецировать до 5 ортогональных линий: наклонную, отвесную, влево, вправо, вверх, вниз. Лазерный луч может работать точечно или проецироваться линейно. Если нужно определить точку зенита на потолке для расположения проводки, тогда пригодится точечный режим. Стоит отметить, что это оборудование несколько дороже остального (Bosch GCL 25 Professional 0601066B01).
- Построители плоскостей. Эти машины также достаточно дорогостоящие, поэтому приобретаются чаще всего профессионалами. Они применяются, если нужно не только определить разницу высот в расположении нескольких объектов, но также спроектировать линии по горизонтали, вертикали, диагонали, определить точку надира, зенита на поверхностях (CST/berger XLP34 F034063800).
Выбираем по характеристикам: от максимальной дальности до минимальной погрешности
При выборе нивелира нужно учитывать не только принцип работы, но и характеристики прибора. Для начала нужно определиться, где чаще всего Вы будете применять технику: преимущественно дома, на строительной площадке или при проектировке масштабных объектов типа железнодорожных путей.
В зависимости от этого нужно присматриваться к техническим параметрам. Для домашнего строительства нивелир может обладать максимальной дальностью измерений от 10 до 40 м (Bosch GLL 2 Professional 0.601.063.700).
Этого будет вполне достаточно для определения горизонтали у фундамента и работы внутри помещения. Профессиональные нивелиры призваны работать с большими расстояниями — от 40 до 100 метров и более (Condtrol XlinerDUO).
Многие модели нивелиров работают со специальным приемником, который увеличивает диапазон расстояний до 700 метров.
Следующий момент, который обязательно нужно учитывать — количество лучей и длина волны. Проецирующих линий в устройстве может быть от 1 до 5. Это зависит от вида техники (об этом уже говорилось выше). Чем больше лучей, тем шире спектр возможностей при проектировке и монтаже каркасов. Обычно в оборудовании используется второй класс луча, и это значит, что его длина составляет примерно 635 нанометров. Он виден глазу человека и обычно имеет красный цвет, но может быть и зеленым. Зеленый более комфортный для зрения, но устройства с таким типом лазера стоят значительно дороже (Bosch GRL 300 HVG Set 0.601.061.701).
Одним из самых важных показателей приборов является погрешность. Чтобы измерения были достаточно точными, нужно выбирать прибор с показателем не менее 0,2-0,3 мм/м. Нивелиры, представленные в нашем магазине. имеют именно такую погрешность.
На этот параметр также влияет наличие функции самовыравнивания. Оно достигается, если техника оснащена компенсатором. Замер будет более точным, когда диапазон работы компенсатора достигает 4°.
Если этот градус больше, например, 5°, техника считается профессиональной и наиболее удобной в использовании (Мультипризменный лазерный нивелир Condtrol XlinerDUO).
Монтаж, ремонт газовых, водопроводных труб осуществляется не только летом, но и зимой, поэтому очень важно, чтобы нивелир, с помощью которого определяется правильность расположения конструкции, работал не только при плюсовой температуре.
Электронная техника способна исправно функционировать в температурном диапазоне от -10°C (реже -20°C) до +40°C (реже 50°C). Этого вполне достаточно, потому что при температурах, превышающих указанные, проводить замеры не рекомендуется.
Если Вам необходимо сделать разметку на стене у пола, нивелир можно поставить на пол или на устойчивую твердую поверхность. При работе на улице или в большом помещении нужно воспользоваться штативом.
Некоторые модели техники продаются вместе с ним, если же в комплекте штатива не предусмотрено, зайдите в раздел «Расходные материалы для измерительного инструмента» и подберите подходящий вариант. Главное при покупке учитывать размер резьбы.
На нивелире может быть резьба в 1/4 или в 5/8 дюйма (предполагается для тяжелых устройств). Иногда производитель оснащает технику резьбой двух видов.
Качество измерений зависит не только от параметров оборудования, но и от того, как установить и настроить прибор. Выбирайте инструмент, с которым Вам будет максимально удобно работать.
Нивелиры могут быть очень легкими, с массой 250 грамм (обычно они предназначены для бытового использования). Они очень компактные, их высота и ширина составляет 10 см, а толщина порядка 5 см.
Профессиональные инструменты обычно потяжелее — от 600 грамм до 2 кг и больше, их высота обычно составляет около 20 см, а ширина и толщина 15 см.
Совет специалиста. При выборе штатива нужно учитывать его вес и жесткость. Чем жестче материал, тем лучше. Вес должен быть не меньше половины веса инструмента, который планируется на него устанавливать.
Нивелир также называют электронным уровнем, и этому есть объяснение. Не смотря на то, что эти приборы очень разнятся по своему исполнению, они выполняют одинаковые задачи — выравнивание линий.
С нивелиром Вы сможете сделать разметку даже на потолке, например, при установке натяжных потолков, определении места положения светильников. Это можно сделать и на глаз, однако согласитесь, это совсем не профессионально.
Будь у Вас нивелир, на выполнение задачи потребуется немного — одно нажатие на кнопку, и результат на экране. Не нужно забираться на стремянку, использовать подручные срадства и при этом рисковать здоровьем.
Еще одним преимуществом электронной техники является возможность делать замеры не только днем, но и при плохом освещении. А это значит, что задуманное будет завершено намного быстрее, чем вы планировали.
Если Вы решились на покупку нивелира, оформляйте заказ уже сейчас. Просто позвоните нашему менеджеру по телефону или оформите покупку с помощью формы заказа на сайте. Также у нас вы можете одновременно приобрести все необходимые расходные материалы и сопутствующие товары для строительства и ремонта.
Классификация нивелиров или как подобрать нужный инструмент
В последнее время в работе с заказчиками часто приходится сталкиваться с вопросами о правильном подборе оптического нивелира для определенного вида работ. Подобные вопросы неоднократно поднимались и в Интернете.
Речь идет не о том, какая марка или продукция какой компании наиболее подходит для выполнения той или иной работы, а непосредственно о тех технических характеристиках, которыми должен обладать прибор, используемый для какого-то конкретного вида работ. Появление таких вопросов, на наш взгляд, закономерно — и причин этому несколько.
Во-первых, за последние годы на российском рынке появилось огромное количество моделей нивелиров различных зарубежных фирм. Часто продукция разных производителей имеет одинаковую маркировку. В таком обилии информации бывает тяжело разобраться.
Во-вторых, большинство документов (СНиПов, Инструкций, ГОСТов), регламентирующих порядок тех или иных работ, рекомендуют использовать в разных случаях нивелиры, выпуск которых давно прекращен. Как быть в этом случае? В данной статье мы постарались собрать и систематизировать информацию, которая может быть полезна при подборе необходимых приборов.
Начнем с самого начала. Оптический нивелир — это прибор, предназначенный для определения превышений (разности высот) между точками методом геометрического нивелирования по вертикальным нивелирным рейкам. Геометрическим нивелированием называется метод нивелирования горизонтальным лучом.
Затем ответим на вопрос: «Как классифицируются оптические нивелиры?» Для этого обратимся к ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия.
Согласно требованиям стандарта оптические нивелиры подразделяются на три группы: высокоточные, точные и технические. По названию групп видно, что основная характеристика для разделения оптических нивелиров на группы — точность.
Точность оптического нивелира определяется средней квадратической погрешностью измерения превышения на 1 км двойного хода. Значение погрешности приводится в миллиметрах.
ГОСТ 10528-90 регламентирует требования к конструкции нивелиров.
Например, высокоточные и точные оптические нивелиры (согласно ГОСТа) могут изготавливаться в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и с компенсатором; технические оптические нивелиры — с компенсатором. Заметим, что в настоящий момент практически все оптические нивелиры, относящиеся к группе точных, также имеют компенсаторы.
Точные и технические оптические нивелиры изготавливаются со зрительной трубой прямого изображения, высокоточные — и прямого, и обратного.
Технические требования ГОСТа для оптических нивелиров всех групп приведены в Таблице 1 (по тексту ГОСТа, также Таблица 1).
Следует помнить, что требования, приведенные выше, используются при разработке отечественных нивелиров и действуют только на территории нашей страны. Но, используя данные Таблицы 1 и зная технические характеристики нивелира, произведенного за рубежом, можно определить к какой группе приборов он относится (в российской классификации).
Подробно рассматривая технические требования к приборам, ГОСТ 10528-90 ни слова не говорит о том, в каких видах работ должны применяться различные нивелиры.
Исполнитель при выборе оптического нивелира для конкретного вида работ должен руководствоваться не требованиями ГОСТ 10528-90, а положениями конкретных СНиПов, Инструкций, ГОСТов, которые регламентируют порядок конкретных работ, предъявляя требования и к точности измерений, и к инструментам, с помощью которых эти измерения производятся.
Прежде чем рассмотреть пример, введем еще одно понятие, без которого нам не обойтись в дальнейших рассуждениях — понятие точности измерений. Точность измерений — это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины.
В геометрическом нивелировании точность подразделяется по классам, различают нивелирование I, II, III и IV классов. Для достижения точности определенного класса мало использовать соответствующий нивелир, нужно выполнить еще целый ряд условий (ограничений) — например, по допустимой длине плеч, разнице плеч, порядку наблюдения на станции и т.п.
Такие условия должны содержаться в методиках выполнения измерений, что оговорено действующим законодательством РФ. Статья 9 Закона РФ «Об обеспечении единства измерений» гласит: «Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками».
Кроме этого, невязки, полученные в результате работ, не должны превышать установленных для данного класса точности допустимых значений.
ГОСТ 24846-81 ГРУНТЫ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ устанавливает методы измерения деформаций (вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений. Один из основных методов определения вертикальных деформаций — геометрическое нивелирование.
В зависимости от предполагаемых значений деформации, а также в зависимости от типов грунтов, на которых расположены здания и сооружения, ГОСТ предписывает использовать измерения различных классов точности. Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования принимаются в соответствии с Таблицей 2 (в тексте ГОСТа Таблица 3) .
Из таблицы видно, что при определении вертикальных деформаций нивелированием I и II класса, необходимо использовать нивелир Н-05 или равноточной ему, а для III и IV классов — нивелир Н-3 или равноточный ему.
Как уже указывалось выше, нивелиры Н-05 и Н-3 давно не выпускаются, значит исполнитель должен подобрать современные модели, равноточные упомянутым нивелирам. Нивелир Н-05 относится к группе высокоточных, а нивелир Н-3 — к группе точных нивелиров.
Поэтому, подбирая равноточную модель, необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия., которые приведены в Таблице 1.
Несколько проще дело обстоит со «свежими» руководящими документами, где указываются не конкретные модели, а технические характеристики, которым должен соответствовать прибор. В качестве примера приведем документ — «Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов», Москва, ЦНИИГАиК, 2003 год.
Положения Инструкции обязательны «для всех предприятий, организаций и учреждений, выполняющих топографо-геодезические и картографические работы независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности».
Требования Инструкцией к нивелирам, используемым для измерений различных классов точности, приведены в Таблице 3 (по тексту Инструкции Таблица 4, стр.52).
Пользоваться информацией в таком виде гораздо удобней. Инструкция содержит все необходимые сведения для подбора нужного инструмента.
До сих пор мы говорили о технической стороне вопроса, но следует помнить, что существует и другая сторона — правовая. Дело в том, что нивелир является средством измерений, попадающим в сферу распространения государственного метрологического контроля и надзора.
Согласно Закона РФ «Об обеспечении единства измерений», средства измерений подобного рода подвергаются обязательным испытаниям с последующим утверждением типа средств измерений. Решение об утверждении типа средств измерений принимается аккредитованными органами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и удостоверяется сертификатом.
После процедуры сертификации информация о приборах вносится в Государственный Реестр средств измерений РФ. Средства измерения, не подвергавшиеся испытаниям, не имеющие сертификата об утверждении типа, не внесенные в Реестр, к использованию не допускаются. В настоящее время Государственный Реестр средств измерений РФ открыт и доступен для любого пользователя сети Интернет.
Ознакомиться с его содержанием можно на сайте Всероссийского научно-исследовательского института метрологической службы (ВНИИМС). Адрес сайта в Интернете http://www.vniims.ru.
В дополнение следует сказать, что по требованиям статьи 15 того же Закона нивелиры подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Межповерочный интервал для нивелиров, как правило, составляет один год.
Как мы смогли убедиться, аспектов, которые необходимо учитывать при решении казалось бы такого простого вопроса, как выбор оптического нивелира, необходимого для определенной работы, достаточно много.
Для того чтобы облегчить задачу для наших действующих и потенциальных клиентов, приведем еще одну таблицу.
В Таблице 4 собрана информация по классификации нивелиров зарубежного производства, поставляемых ЗАО «ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ», определены отношения нивелиров к группам согласно ГОСТ 10528-90, даны номера записей в Реестре средств измерений РФ.
Надеемся, что статья окажется полезной для наших читателей. С любыми возникшими дополнительно вопросами вы можете всегда обратиться к менеджерам ЗАО «ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ».
Литература:
- ГОСТ 10528-90 НИВЕЛИРЫ. Общие технические условия.
- ГОСТ 24846- 81 ГРУНТЫ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
- «Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов», Москва, ЦНИИГАиК, 2003 год.
- Закон Российской Федерации от 27 апреля 1993 г. №4871-1 «Об обеспечении единства измерений»
- Информационное обеспечение поверочных работ. Шелагин С.П. «Геостройизыскания», 2008г.
- Каталог «Геостройизыскания», Выпуск 8, Москва, 2008 г.
Нивелиры
Из всех видов нивелирования наиболее распространенным в геодезической практике является геометрическое. В отдельных случаях применяют методы тригонометрического нивелирования, гидронивелирования, а также барометрического нивелирования.
Для выполнения геометрического нивелирования применяются высокоточные, точные и технические нивелиры, выпускаемые различными фирмами.
Крупные зарубежные приборостроительные фирмы обычно выпускают модельный ряд нивелиров, предназначенных для решения любых инженерно-геодезических задач.
Созданные специально для инженерных и строительных работ нивелиры имеют небольшой вес для удобной транспортировки и полностью защищенную от воды зрительную трубу, что позволяет использовать их при любых погодных условиях. Газонаполненная конструкция зрительной трубы исключает образование конденсата на линзах.
В России для геометрического нивелирования в основном применяют нивелиры, выпущенные в соответствии с ГОСТ 10528-90.
Шифр каждого прибора состоит из буквенного обозначения Н — нивелир, цифры указывают значение допустимой средней квадратической ошибки измерения превышения на 1 км двойного хода в мм.
Если нивелир снабжен компенсатором или лимбом, то в условное обозначение добавляется соответственно буква К и (или) Л.
Пример условного обозначения нивелира с допустимой средней квадратической ошибкой измерения превышения на 1 км двойного хода 5 мм с компенсатором и лимбом: Н-5КЛ ГОСТ 10528.
Условное обозначение нивелирной рейки состоит из буквенного обозначения РН; цифрового обозначения группы нивелиров, для которых она предназначена (для высокоточных нивелиров — цифра 0,5, точных 3, технических 10), номинальной длины рейки и обозначения настоящего стандарта.
В обозначении складных реек и (или) реек с прямым изображением оцифровки шкал после указания номинальной длины добавляются соответственно буквы С и (или) П. Пример условного обозначения нивелирной рейки к техническим нивелирам номинальной длиной 3000 мм, складной с прямой оцифровкой нивелирной шкалы: РН-10-3000СП ГОСТ 10528.
Основные параметры нивелиров и нивелирных реек должны соответствовать указанным в табл. 3.2 и табл. 3.3.
Таблица 3.2 Основные параметры нивелиров (ГОСТ 10528-90)
| высокоточных | точных | технических | |
| Допустимая средняя квадратическая погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода: для нивелиров с компенсатором для нивелиров с уровнем | 0,3 0,5 | 2,0 3,0 | 5,0 — |
| Увеличение зрительной трубы, крат, не менее | 40 | 30 | 20 |
| Диаметр входного зрачка зрительной трубы, мм, не менее | 48 | 37 | 24 |
| Наименьшее расстояние визирования, м, не более: без насадки с насадкой на объектив | 4,0 1,0 | 1,5 0,8 | 1,0 0,5 |
| Коэффициент нитяного дальномера, крат | 100 ±1 | 100 ± 1 | 100 ± 1 |
| Цена деления уровня при зрительной трубе, угл. сек. на 2 мм | 10 ± /1 | 15 ± 1,5 | — |
| Цена деления шкалы оптического микрометра, мм | 0,05 ± 0,003 | — | — |
| Масса, кг* | 5,0 | 2,0 | 1,6 |
- * При наличии компенсатора или горизонтального лимба массу нивелира допускается увеличивать на 15 %.
- Таблица 3.3 Основные параметры и размеры нивелирных реек (ГОСТ 10528-90)
-
Номинальная длина шкалы рейки, мм 3000 1200 3000 1500* 4000 Длина интервала шкалы, мм 5 10 — Допустимое отклонение, мм: длины деления шкалы метрового интервала ± 0,05 ± 0,10 ± 0,20± 0,30 ± 0,50 ± 1,00
Нивелир — что это такое и какие виды нивелиров существует
Одним из важнейших условий во время строительных работ, является соблюдение горизонтальности и вертикальности возводимых конструкций. Без этого фактора ее прочность и надежность сильно снижается.
Вертикальность возводимых стен легко проверить, используя отвес – обычную верёвку с привязанным грузом. Но для проверки горизонтальных плоскостей на сегодняшний день используется особые приборы тахеометр и нивелир.
В данной статье мы расскажем, что такое нивелир и какие виды нивелиров существует.
Нивелир и его виды
Нивелир — геодезический инструмент для определения разности высот между несколькими точками земной поверхности.Как правило, нивелиры разных типов повсеместно используются в строительстве и в геодезических работах. Современные модели не требуют сложных вычислений, а работа с ними не представляет сложности даже для непрофессионала.
Виды нивелиров по конструкции
Оптический нивелир — являются самым распространенным инструментом для проведения геодезических работ, ремонта дорог, строительства. История классического оптического нивелира насчитывает не одно столетие. С их помощью определяется разница высот и расстояние от одной точки до другой.
Все оптические нивелиры имеют схожую конструкцию: в корпус заключена зрительная труба с увеличительными стеклами и объективом. Труба вращается в горизонтальной плоскости, и с помощью регулировочного винта оптика фокусируется на объекте. Благодаря нанесенной на стекло градуированной шкале, измеряются перепады высот и углы наклона.
Для ровной установки оптического нивелира на приборе имеется встроенный уровень с воздушным пузырьком, а чтобы прибор не наклонялся из-за неровной поверхности почвы, имеется специальный компенсатор (воздушный или магнитный демпфер).
Он гасит колебания и помогает зрительной оси оставаться в горизонтальном положении, благодаря чему можно было получить точные измерения. Конструкция прибора постоянно изменяется и совершенствуется.
Электронные (цифровые) нивелиры — это современные многофункциональные геодезические приборы, совмещающие функции высокоточного оптического нивелира, электронного запоминающего устройства и встроенного программного обеспечения для обработки полученных измерений. Основная отличительная особенность электронных нивелиров — это встроенное электронное устройство для снятия отсчета по специальной рейке с высокой точностью. Применение электронных нивелиров позволяет исключить личные ошибки исполнителя и ускорить процесс измерений. Достаточно навести прибор на рейку, сфокусировать изображение и нажать на кнопку. Прибор выполнит измерение, отобразит на экране полученное значение и расстояние до рейки. Цифровые технологии позволяют значительно расширить возможности нивелиров и области их применения. Опыт показывает, что с помощью цифрового нивелира достигается 50%-я экономия времени по сравнению с обычным нивелиром. Основными причинами являются быстрый сбор данных сохранение измерений во внутреннюю память прибора.
Лазерным нивелиром или лазерным уровнем, как иногда говорят, называется оптический прибор, позволяющий быстро и с высокой точностью строить горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости. Некоторые такие инструменты еще имеют функцию отвеса и позволяют отмерять углы в 90 и 45 градусов.
Позиционный нивелир строит статичные точки и линии с помощью призм или линз, это самые распространенный тип уровней, применяемых в отделке квартир. Ротационные формируют лазер в одну яркую точку, которая за счет его вращательного движения превращается в нечто, похожее на линию.
Такие приборы чаще всего используют вне помещений на стройках, потому что дальность их действия значительно выше, чем у позиционных. Но, разумеется, такие лазеры и стоят значительно дороже. Работа с лазерным нивелиром быстрее и нагляднее.
Применение этого класса приборов позволяет выполнять операции в разы быстрее и проще.
Каждый из видов имеет свои конструктивные особенности, сферу использования и точность измерения. Оптические и цифровые нивелиры, как правило, предназначены для использования специально подготовленными исполнителями, представляющими суть процесса и имеющими определенные профессиональные навыки.
Лазерные нивелиры, напротив, созданы для того, чтобы ими мог пользоваться любой человек для решения самых различных задач. Уровень автоматизации и наглядность работы лазерных нивелиров, таковы, что их использование в большинстве случаев не требует специальной подготовки.
Существует большое количество различных моделей лазерных нивелиров, отличающихся по конструкции, по назначению и точности работы.Наибольшее распространение лазерные нивелиры приобрели в строительстве при монтажных и отделочных работах, заменив привычные уровни, бечевки и т.п.
Также нивелиры классифицируют по двум признакам: по точности и по способу установки визирного луча в горизонтальное положение.
Группы нивелиров по точности
Высокоточный – средняя квадратическая погрешность на 1 км двойного хода – 0,5 мм. Примечание: при работе с этими нивелирами допускается длина плеч (расстояние от нивелира до рейки) до 50 метров.Точный – средняя квадратическая ошибка на 1 км двойного нивелирования 3 мм.
Примечание: допускается длина плеч до 75 – 100 метров.Технический – ошибка 10 мм на 1км двойного хода. Примечание: Длина плеч допускается до 100 – 150 метров.Точные и технические нивелиры могут изготавливать со зрительными трубами прямого или обратного изображения, допускается изготавливать с горизонтальным лимбом.
Числа в шифре нивелира означают допустимую среднюю квадратическую погрешность, получаемую при нивелировании на 1 км двойного хода в мм.Числа, стоящие впереди Н – номера последующих моделей. При наличии компенсатора к шифру нивелира добавляется индекс К, например Н–3К.
Нивелиры типов Н–3 и Н–10 допускается изготовлять с лимбом для измерения горизонтальных углов с точностью до 5'. При наличии лимба к шифру нивелира добавляется индекс Л, например Н–10КЛ.
Условное обозначение нивелирной рейки состоит из буквенного обозначения РН, цифрового обозначения группы нивелиров, для которой она предназначена (для высокоточных нивелиров – цифра 05, точных – 3, технических – 10) и номинальной длины рейки.
В обозначении складных реек и (или) реек с прямым изображением оцифровки шкал после указания номинальной длины добавляют соответственно букву С и (или) П. Пример условного обозначения нивелирной рейки к техническим нивелирам, номинальной длиной 4000 мм, складной, с прямым изображением оцифровки шкалы: РН–10 – 4000 СП.
- По установке визирного луча:
- Практически все современные нивелиры являются самоустанавливающимися.
Загрузка...
