Нивелир – это прибор, предназначенный для определения перепада (разницы) высот двух точек, удалённых друг от друга на некоторое расстояние. Существует множество типов устройств нивелиров, но все они сводятся к решению задачи либо визуального определения этой разницы, либо её отсчёта с помощью различных устройств (например, цифровых).
Чтобы понимать, как именно выполняется нивелирование и какие разновидности этого прибора лучше подходят для тех или иных задач, необходимо ясно представлять общую конструкцию нивелира.
Нивелиры, используемые при геодезической съёмке местности и в строительстве, делятся на несколько больших категорий. Это традиционные оптические, а также более современные устройства, использующие электронные технологии и лазерное излучение. Все они имеют разное устройство. Рассмотрим по порядку основные принципы и особенности каждой из названных категорий.
Раньше других появилось устройство нивелира оптического типа. Строение всех подобных приборов включает зрительную трубу с окуляром и линзами, обеспечивающими приближение на необходимое число крат.
Раньше все оптические нивелиры требовали ручного наведения на интересующую вас точку и фокусировки на ней с помощью различных винтов – подъёмных, наводящего и элевационного.
Для точного выведения зрительной трубы в горизонт к ней прикреплялся цилиндрический уровень.
Для выполнения измерений важной комплектующей нивелира является измерительная рейка. Также все модели оптических нивелиров оснащаются нитяным дальномером для измерения расстояний, а некоторые – горизонтальным лимбом, который позволяет измерять углы в горизонтальной плоскости.
Принцип работы такого прибора достаточно прост. Нивелир устанавливают на ровной площадке, с помощью винтов приводят зрительную трубу в горизонтальное положение. Две точки на местности – начальная и измеряемая – должны быть ясно видны в окуляр.
Измерительная рейка сначала устанавливается в начальную точку, и показания снимаются по сетке нитей нивелира (точнее, по средней нити этой сетки). Затем рейка переносится в измеряемую точку, и показания снимаются снова.
Разница между ними составляет искомое значение.
Большая часть нивелиров, применяемых в современной геодезии и строительстве, несколько отличается от описанных выше. Например, большинство моделей оснащаются компенсатором. Компенсатор – это устройство, предназначенного для автоматического выравнивания прибора по линии горизонта. Использование компенсатора делает измерения точнее и проще.
У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).
Кроме того, есть категория цифровых нивелиров, которые не требуют визуального определения высоты по измерительной рейке (эту функцию выполняет цифровое отсчётное устройство). Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.
К несомненным плюсам электронных нивелиров относится автоматизация и стабильность измерений. Цифровое отсчётное устройство в любом случае более надёжно и точно, так как его работа не зависит от человеческого фактора и намного меньше зависит от условий видимости.
Схема основных составных частей цифрового нивелира отличается от оптического наличием отсчётного устройства и экрана, на который выводятся показания, а также специальной измерительной рейки.
На эту рейку нанесены уникальные штрих-коды. Отсчётное устройство может точно определять высоту по тому из этих кодов, на который наведена труба нивелира.
Значения высоты будут выведены на дисплей.
Снятие показаний запускается одним нажатием на кнопку, а также различные модели цифровых нивелиров имеют функцию сохранения и экспорта значений.
Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги. Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.
Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.
Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».
В отдельную категорию выделяются приборы с лазерными излучателями. Такой нивелир устроен оригинальным образом и не имеет зрительной трубы. Визуальное фокусирование на измеряемой точке осуществляется уже за счёт лазера, который проецируется в хорошо видимую световую линию (в некоторых случаях – в точку).
Лазер ограничен по дальности действия, что является основным недостатком этого типа приборов. Зато их удобно использовать в бытовых и строительных целях. Лазерные модели с небольшим радиусом действия стоят недорого, их применяют внутри помещений при проведении строительных работ, разметки, при установке различных конструкций и мебели.
Для проведения работ на открытой местности также производятся лазерные нивелиры особого класса, которые могут проецировать свет на более удалённые точки. Их часто используют вместе со специальным детектором лазерного излучения и успешно применяют на дистанциях до 500 м.
В состав прибора такого типа входит светодиод (один или несколько) и оптическая система, которая проецирует излучение светодиода в плоскость.
Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).
Снятию показаний прибора предшествует процедура фокусировки. Для фокусирования используется специальный элемент – кремальера, которая вращается с целью наведения фокусирующей линзы. Когда получено достаточно чёткое изображение измерительной рейки, нужно также добиться чёткости изображения сетки нитей.
По средней нити этой сетки будет определяться высота. Чтобы сделать её чёткой, нужно вращать окулярное колено до нужного положения.
В оптических нивелирах классической конструкции вы можете видеть в зрительную трубу пузырьковую ампулу цилиндрического уровня. Ориентируясь на пузырёк, трубу приводят в горизонтальное положение путём вращения наводящих винтов.
Если проблема выравнивания по горизонту решена с помощью компенсатора, в наличии цилиндрического уровня на зрительной трубе нет нужды, но присутствует установочный уровень на корпусе прибора. С его помощью вы должны ровно установить прибор на подставке, регулируя его положение винтами, и только после этого выполнить фокусировку.
К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.
Штатив состоит из лёгких сплавов или алюминия, служит для установки прибора в нужном положении и на нужной высоте. При выборе штатива следует обратить внимание на его максимальную высоту, крепление (оно должно быть эргономичным и жёстко фиксировать прибор в необходимом положении), а также прочность и вес.
Пристального внимания заслуживает рейка. Она должна быть достаточной длины (производятся рейки разных размеров) и иметь шкалу значений, хорошо различимую в окуляр нивелира с дальнего расстояния.
Все модели измерительных реек маркируются буквами РН и следующими за буквенным обозначением цифрами. Например, РН 3-2500 означает следующее: нивелирная рейка с точностью до 3 мм, длиной 2500 мм.
Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».
При выборе нивелирной рейки исходите из того, что их длина колеблется в диапазоне от 1 до 5 м, а точность измерений зависит от материала, из которого изготовлена рейка. Инвар – специальный сплав, который мало подвержен расширению при воздействии температуры.
Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.
Устройство и принцип действия нивелира бывают разными в зависимости от его типа. Оптические и цифровые приборы имеют ось визирования, расположенную вдоль зрительной трубы, которую нужно установить в нужном направлении и по горизонту. Для этого используется как оптическая система, так и отсчётные цифровые устройства и элементы автоматизации типа компенсатора.
Пользоваться цифровыми нивелирами и моделями с компенсатором проще, чем приборами классического типа. При этом цифровые устройства требуют источник питания, защиту от пыли и влаги, а также могут стоить дороже. Отдельной разновидностью являются лазерные нивелиры.
О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.
Как пользоваться нивелиром: что это такое, для чего нужен, виды, принцип работы, а также как работать с ним самостоятельно
Нивелир – незаменимый инструмент на строительной площадке. Знание, как пользоваться нивелиром и умение определять разность высоты точек пригодится от разбивки осей здания до проверки положения любой конструкции. Основная сфера применения прибора – измерение перепада рельефа местности.
Принцип геодезии на строительной площадке
Правильная организация геодезических работ на строительной площадке начинается с чётко поставленной цели работы. Соответственно задаче выбирается необходимый измерительный инструмент, технология производства, допустимая погрешность в измерениях.
[stextbox id=’warning’]Принципы геодезии созданы для снижения накопления неточностей измерений.[/stextbox]
«От общего к частному» – система, при которой переходят от крупных опорных геодезических сетей к сетям низшего класса. Геодезические работы на строительной площадке начинаются с привязки к государственной опорной сети. Затем определяют разбивку осей строения и только потом выделяют положение конструктивных элементов в контуре здания.
Второй принцип заключается в контроле предыдущих измерений. Новые измерения производят после тщательной проверки предшествующих.
Следуя этим правилам, обеспечивают высокую точность геодезических работ в строительстве.
Список инструментов для нивелирования
- штатив;
- мерная рейка;
- отвес с нитью;
- планшет с листом бумаги или журнал для записи измерений.
Способы съемки местности
- Нивелирование поверхности производят для получения точного топографического плана местности.
- Целью измерения является изучение рельефа, сопоставление высот отдельных точек.
- По методам производства работ классифицируют следующие виды нивелирования:
- геометрическое;
- тригонометрическое;
- физическое;
- автоматическое;
- стереофотограмметрическое.
В строительной области используется геометрическое нивелирование площади.
Измерение производится горизонтальным визирующим лучом света. Точки закрепляются на местности с помощью колышков или башмаков. Нивелир размещают в месте, называемом станцией, мерные рейки устанавливают на измеряемых точках.
По способу опор съёмки различают:
- нивелирование поверхности по квадратам;
- нивелирование рельефа по магистралям и параллельным линиям;
- нивелирование местности способом полигонов.
Рельеф строительного участка, как правило, равнинный, плоский, без значительных перепадов высот.
На основании полученного нивелированием по квадратам топографического плана строительной площадки составляются проекты вертикальной планировки участка, подсчёты объёмов земляных работ.
Конструкция и классификация стандартных нивелиров
По конструктивному решению стандартные нивелиры классифицируют на:
- оптические, или оптико-механические;
- лазерные;
- цифровые.
Рекомендуем: Зачем нужны передвижные компрессорные станции
Оптические (оптико-механические)
Принцип действия оптических, или оптико-механических нивелиров основан на прохождении луча света через зрительную трубу, вращающуюся в горизонтальной плоскости. Все настройки проводят вручную. Для измерения используется рейка с числовыми значениями. Оптические нивелиры подразделяют по степени точности на технические, точные, высокоточные.
Работают вдвоём – один человек держит рейку, второй снимает показания.
Комплект состоит из трёх предметов: измерительного инструмента, штатива, или трегера и мерной рейки. Шкала рейки двусторонняя. Деления нанесены красным и чёрным цветом, с разных сторон в сантиметрах и миллиметрах.
Лазерные
Лазерные нивелиры отличаются видимым лучом света, излучаемым светодиодом в корпусе прибора.
По принципу работы делятся на 2 категории:
- позиционные, луч проходит через призму;
- ротационные, в основе луча лежит линза.
Ротационные нивелиры считаются профессиональными инструментами, имеют угол работы 360 градусов, большую дальность и расширенные функциональные возможности.
Режим самовыравнивания инструмента по горизонтали упрощает предварительную настройку.
Корпус защищён от пыли и влаги. Использование приёмника луча увеличивает дальность работы. По дальности, точности измерения различают приборы профессионального класса и бытового использования.
Дополнительными функциями является проецирование вертикальных и горизонтальных линий на поверхность, построения углов. Для улучшения видимости и сохранения зрения работают в защитных очках. При поддержке работы удалённого управления допустимо работать одному.
[stextbox id=’warning’]Советуем почитать: Работа с лазерным уровнем на стройке[/stextbox]
Цифровые
Цифровыми нивелирами называют инструменты оптико-механического или лазерного типа, отображающие, запоминающие и анализирующие информацию в цифровом виде.
Цифровые приборы имеют процессор и память, высокий класс точности, позволяют работать без напарника. Деления рейки нанесены штрихкодом для автоматического считывания прибором.
Недостатками считают высокую стоимость, чувствительность аппаратов к механическим повреждениям.
Как работать нивелиром правильно?
Существует два способа ведения работ:
- «вперёд», при котором начальная станция будет над первой точкой. Измеряют высоту прибора, снимают отсчёт на рейке. Превышением будет разность величин;
- «из середины». Самый распространённый способ, инструмент располагают на равном удалении от точек.
Установка штатива
Штатив располагают по центру между измеряемыми точками. Ослабив винты, ножки трегера раздвигают до удобной в работе высоты, после чего винты снова закручивают. Нивелир крепится к головке штатива. Горизонтальность головки регулируют с помощью подъёмных винтов.
Монтаж прибора
Прибор устанавливают и закрепляют с помощью крепёжного винта, расположенного на трегере. Подготовка к работе заключается в настройке оптики, приведения прибора в строго горизонтальное положение.
Фокусировка оптико-механического узла
Начинают с выравнивания инструмента по горизонтали. Для этого двумя подъёмными винтами, поворачивая их одновременно, пузырёк уровня приводят к середине. Вращением третьего подъёмного винта пузырёк подгоняют в центр уровня. Эта точка называется «нуль-пункт».
Затем переходят к фокусировке оптического оборудования. Зрительную трубу наводят на любую поверхность, вращением окулярного кольца добиваются чёткой видимости сетки. Переводят нивелир на рейку и регулировкой фокусировочного винта настраивают чёткую видимость шкалы.
Сдвигают инструмент по головке трегера до тех пор, пока отвес не укажет на нужную точку. Закрепительный винт затягивают.
Измеряем и фиксируем наблюдения
После установки нивелира в середине между двумя точками, подготовки, переходят к измерениям.
Непосредственно на точку устанавливают мерную рейку. Точное положение рейки контролируют вертикальной риской визирной сетки, подавая сигналы напарнику.
Для контроля значение снимают дважды, с обеих сторон рейки. За итоговый результат принимают средний показатель. Превышение точек определяют разностью двух значений точек.
[stextbox id=’info’ defcaption=»true»]Большее значение измерения даёт впадина, меньшее – выпуклость рельефа.[/stextbox]
Результаты измерений записываются.
На что обращать внимание при покупке?
Выбирая нивелир, руководствуются сферой его применения, то есть смотрят, для чего он нужен в конкретной ситуации. Критерии отбора – дальность действия, точность измерения, дополнительные функции.
Для домашнего мастера при выборе лазерного нивелира достаточно следующих характеристик:
- точность измерения ±0,3 мм/м и выше;
- дальность с работы с приёмником 40-60 м;
- проецирование горизонтальных, вертикальных плоскостей, прямых углов;
- средний угол развёртки;
- работа от аккумулятора;
- умеренная цена.
Для домашнего использования не нужна большая дальность измерения и высокоточная оптика, а режим самонивелирования лазерного прибора не будет лишним. Зелёный луч лучше виден при искусственном освещении.
Профессиональный лазерный уровень должен отвечать более высоким требованиям:
- точность измерения ±0,1 мм/м и выше. Большие расстояния на местности дают увеличение погрешности;
- работа с приёмником для увеличения видимости луча, дальности работы от 300 метров;
- высокий класс защиты от пыли и влаги;
- устройство дистанционного управления;
- лазерный отвес.
Ротационный прибор обеспечивает охват в 360 градусов. Соответственно, профессиональные приборы отличает и более высокая стоимость.
Полезные видео
Подготовка, приведение прибора в рабочее положение:
[yvideo number=»d5H06wBh0ZQ»]
Учебное видео по устройству нивелира Н-3, принцип работы и снятие отсчетов, смотрим:
[yvideo number=»E1RaN7r8KEQ»]
Оптический нивелир — незаменимый помощник на строительной площадке, посмотрите, как с ним работают специалисты:
[yvideo number=»GQ1zeO0r_AI»]
Что такое нивелир, как и где используется:
[yvideo number=»iWOMYskm2Ug»]
Умение работать нивелиром повышает точность и качество строительных работ, экономит время и материалы. Есть вопросы или не согласны с точкой зрения автора? Высказывайтесь в х.
Нивелиры, их классификация, устройство и поверки
- Нивелир – это геодезический прибор для определения превышений и высот (отметок) точек с помощью горизонтального луча визирования и вертикально устанавливаемых реек способом геометрического нивелирования.
- Согласно действующему стандарту нивелиры по точности выпускают трех типов:
- а) высокоточные (Н-05);
- б) точные (Н-3);
- в) технические (Н-10).
Цифры в шифре нивелира указывают среднюю квадратическую погрешность измерения превышения в миллиметрах на 1 км двойного нивелирного хода. Например, для нивелира Н-3 средняя квадратическая погрешность составляет 3мм на 1км хода.
- В зависимости от способа получения горизонтального луча визирования каждый из трех типов нивелиров изготавливается в двух вариантах:
- – с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе;
- – с компенсатором, позволяющим автоматически приводить ось визирования зрительной трубы нивелира в горизонтальное положение.
В настоящее время выпускаются нивелиры улучшенной конструкции 2-го и 3-го поколений, например 2Н-10КЛ, 3Н-3ЛП. Первая цифра обозначает поколение. При наличии компенсатора в шифр прибора добавляется буква К. Если нивелир изготовлен с лимбом для измерения горизонтальных углов, то еще добавляется буква Л. Если нивелир имеет зрительную трубу прямого изображения, то в шифр добавляется буква П.
В таблице 7.1 приведены технические характеристики некоторых типов нивелиров используемых в настоящее время.
Т а б л и ц а 7.1 – Технические характеристики нивелиров
| Параметр | Марка нивелира | |||||
| Н-05 | Н-3 | Н-3К | Н-10Л | Н-10КЛ | 3Н-5Л | |
| Увеличение зрительной трубы, крат | ||||||
| Наименьшее расстояние визирования, м | 1,5 | 1,5 | 1,2 | |||
| Цена деления цилиндрического уровня, секунды дуги | – | – | ||||
| Цена деления круглого уровня, минуты дуги | ||||||
| Чувствительность компенсатора, секунды дуги | – | – | 0,4 | – | 1,0 | – |
| Масса прибора, кг | 2,5 | 1,7 | 1,5 | 1,4 |
Устройство и поверки нивелира (с цилиндрическим уровнем). Нивелир Н-3 относится к приборам с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе (рисунок 7.9). Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе и, действуя тремя подъемными винтами, приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы.
При этом ось вращения нивелира занимает отвесное положение. Наведение зрительной трубы на рейку осуществляют вначале вручную с помощью визира, а затем зажимают закрепительный винт зрительной трубы и наводящим винтом выполняют точное визирование на рейку.
Резкость изображения сетки нитей достигается вращением окулярного кольца, а резкость изображения рейки – вращением винта кремальеры.
Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира приводят в горизонтальное положение, добиваясь совмещения изображения концов пузырька цилиндрического уровня в поле зрения зрительной трубы путем вращения элевационного винта (рисунок 7.10).
Отсчет по рейке состоит из четырех цифр и выражает величину в миллиметрах. Выполняют отсчет по среднему горизонтальному штриху сетки нитей. Отсчет по рейке берут от меньшего к большему числу. Первые две цифры отсчета, обозначающие метры и дециметры на рейке подписаны (на рисунке 7.
10 это цифры 06), третья цифра считается по числу сантиметровых шашек от начала дециметрового деления до среднего горизонтального штриха сетки нитей (на рисунке 7.10 их 5). Следует отметить, что в каждом дециметре первые пять шашек с сантиметровыми делениями объединены в виде буквы Е (см. рисунок 7.10).
Четвертая цифра, обозначающая миллиметры, по рейке оценивается на глаз (на рисунке 7.10 это 2 мм). Тогда полный отсчет по рейке составит 0652.
|
 |
|
| Рисунок 7.9 – Нивелир Н-3: 1 – подъемный винт; 2 – подставка; 3 – круглый уровень; 4 – элевационный винт; 5 – кремальера; 6 – зрительная труба; 7 – цилиндрический уровень; 8 – визир; 9 – закрепительный винт; 10 – пластина; 11 – наводящий винт | Рисунок 7.10 – Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3: 1 – изображение концов пузырька цилиндрического уровня; 2 – средний горизонтальный штрих сетки нитей; 3 – штрихи нитяного дальномера; 4 – изображение рейки (отсчет 0652) |
Поверки нивелира Н-3. Прежде чем начать работу с нивелиром, необходимо выполнить его поверки.
Под поверками нивелира понимают действия, контролирующие соблюдение условий, которым должен удовлетворять прибор для геометрического нивелирования.
При невыполнении условий поверок производят необходимые исправления (юстировки). Нивелир Н-3 должен удовлетворять следующим геометрическим условиям:
Поверка 1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
После установки штатива и закрепления на нем нивелира тремя подъемными винтами приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы и поворачивают верхнюю часть нивелира на 180о .
Если пузырек уровня останется в центре ампулы, то условие выполнено, если нет, то нужно исправительными винтами круглого уровня переместить пузырек к центру на половину дуги отклонения. Поверку повторяют до полного выполнения условия.
Поверка 2. Средний горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения нивелира. Ось вращения нивелира устанавливают в отвесное положение. Наводят зрительную трубу на неподвижную рейку, установленную в 20–30 м от нивелира.
Условие будет выполнено, если при плавном вращении трубы горизонтальный штрих не будет сходить с точки наведения (то есть отсчет по рейке будет оставаться неизменным).
Если условие не выполняется, то отвинчивают и снимают окулярную часть зрительной трубы и поворачивают диафрагму с сеткой нитей, предварительно ослабив крепящие ее винты.
Поверка 3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы. Это главное условие нивелира поверяется двойным нивелированием концевых точек линии длиной 50–70 м (рисунок 7.11). На концевых точках забивают колышки.
Нивелир устанавливают на начальной точке линии, а рейку – на конечной. С помощью элевационного винта нивелира приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и снимают отсчет по рейке П1. Измеряют высоту нивелира i1 с точностью до 1 мм.
Например: П1 = 1426 мм, i1 = 1371 мм.
 |
Рисунок 7.11 – Поверка главного условия нивелира Н-3
Затем меняют нивелир и рейку местами и, приведя элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт, снимают отсчет по рейке П2, измеряют высоту нивелира i2. Например: П2 = 1260 мм, i2 = 1337 мм.
Если ось цилиндрического уровня непараллельна визирной оси трубы, то отсчеты по рейке будут ошибочны на величину
х = [(П1 + П2) – (i1 + i2)] / 2.
Величина х должна быть не более ± 4 мм. Если х превышает указанную величину, тогда, не снимая нивелира со второй станции, элевационным винтом устанавливают средний горизонтальный штрих сетки нитей на отсчет по рейке равный, П2 – х.
При этом произойдет смещение изображений половинок пузырька уровня в поле зрения трубы. Сняв крышку коробки цилиндрического уровня, вертикальными исправительными винтами выполняют точное совмещение концов половинок пузырька уровня в поле зрения трубы.
Затем поверку повторяют до соблюдения условия.
Для вышеуказанных отсчетов х = [(1426 + 1260) – (1371 + 1337)] / 2 =
= –11 мм > 4 мм. Поэтому необходимо выполнить юстировку уровня. Для этого устанавливают элевационным винтом по рейке отсчет П2 – х = 1260 – – (–11) = 1271 мм и исправительными винтами совмещают концы пузырька уровня.
Устройство и поверки нивелира (с компенсатором). В настоящее время эти нивелиры нашли широкое применение в производстве.
С помощью компенсатора линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение при углах наклона оси нивелира в пределах ±15'.
Этот предел достигается предварительной установкой нивелира по круглому уровню вращением подъемных винтов. Время самоустановки визирного луча 1–2 с.
Оптико-механический компенсатор расположен между фокусирующей линзой и сеткой нитей трубы нивелира. Компенсатор состоит из двух призм, одна из которых (4) наглухо прикреплена к корпусу трубы, а вторая (3) подвешена на двух парах скрещивающихся стальных нитей, закрепленных в точках А и В и на призме в точках D и E.
При наклоне трубы на небольшой угол подвижная призма наклоняется в противоположную сторону на такой же угол, чтобы направить горизонтальный луч, идущий от рейки, точно на центр сетки нитей. Нивелир Н-3К не имеет закрепительного винта зрительной трубы. Ее предварительное наведение на рейку осуществляется от руки преодолением фрикционного сцепления.
Точное наведение трубы достигается вращением бесконечного наводящего винта.
Поверки нивелира Н-3К. Поверки 1 и 2 выполняются и исправляются аналогично поверкам нивелира Н-3.
Поверка 3. После приведения нивелира в рабочее положение визирная ось должна занимать горизонтальное положение. Это условие является главным для нивелиров с компенсаторами. Для выполнения поверки на местности закрепляют колышками концевые точки линии длиной 50–70 м.
Нивелир устанавливают точно на середине данной линии (рисунок 7.13, а), приводят его в рабочее положение по круглому уровню и снимают отсчеты по рейкам З1 и П1, установленным на концах линии АВ. Определяют превышение h1 = З1 – П1.
Затем нивелир переносят в точку на расстоянии 3–5 м от переднего конца линии (наименьшее расстояние визирования) (рисунок 7.13, б) и определяют превышение h2 = З2 – П2. Разность Δ = h2 – h1 между превышениями не должна быть больше ±4 мм.
Если эта разность больше указанного допуска, то находят исправленный отсчет на задней рейке Зисп = h1 + П2. При этом отсчет П2 принимают за безошибочный (ввиду малого расстояния до передней рейки).
Сняв крышку у окулярной части трубы и действуя исправительными винтами сетки, наводят средний горизонтальный штрих сетки нитей на исправленный отсчет Зисп Поверку повторяют до соблюдения условия.
 |
б)
Рисунок 7.13 – Поверка главного условия нивелира Н-3К
П р и м е р. Отсчеты на станции 1: З1 = 1120 мм; П1 = 0908 мм. Превышение h1 = 1120 – 0908 = +212 мм. Отсчеты на станции 2: З2 = 1346 мм; П2 = 1114 мм. Превышение h2 = 1346 – 1114 = +232 мм.
Δ = h2 – h1 = 232 – 212 = +20 мм. Поскольку Δ > 4 мм, то средний горизонтальный штрих сетки нитей надо установить исправительными винтами на отсчет Зисп = h1 + П2 = 212 + 1114 = 1326 мм.
Нивелир | это… Что такое Нивелир?
Нивелир Н-3
1- корпус,
2 — мушка,
3,8 — уровни,
4 — наводящий винт,
5 — упругая пластинка,
6 — подъёмные винты,
7 — подставка,
9 — элевационный винт,
10 — опорная площадка,
11 — винт кремальеры,
12 — окуляр,
13 — зрительная труба
Нивели́р (от фр. niveau — уровень, нивелир) — геодезический инструмент для нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками земной поверхности относительно условного уровня т.е определение превышения.
Работы, выполняемые нивелиром
- Геометрическое (нивелиром и рейками);
- Тригонометрическое (угломерными приборами (в осн. теодолитом посредством измерения наклонения визирных линий с одной точки на другую);
- Барометрическое (при помощи барометра).
- Гидростатическое (основано на свойстве жидкости сообщающихся сосудов всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены эти сосуды)
- Радиолокационное (производится с помощью радиовысотомеров и эхолотов, установленных как на воздушных, так и на водных судах, автоматически вычерчивающих профиль проходимого пути)
Геометрическое нивелирование
Во время геометрического нивелирования превышение между точками получают как разность отсчётов по рейкам при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод является наиболее простым и точным, но позволяет с одной постановки прибора получить превышение не более длины рейки, поэтому при больших превышениях в горной местности его эффективность падает.
Геометрическое нивелирование.
Определение превышения заключается в визировании горизонтальным лучом с помощью нивелира и отсчета разности высот по рейкам. где — отсчет по задней рейке; — отсчет по передней рейке;
Точность отсчета по рейкам составляет от 1-2 мм (техническое нивелирование) до 0.1 мм (нивелирование I класса).
На рисунке показано нивелирование методом «из середины», также существует метод «вперед»
Основная статья: нивелирование
При тригонометрическом нивелировании превышение между точками определяют по измеренным вертикальным углам и расстояниям между точками (горизонтальным проложениям).
Тригонометрическое нивелирование позволяет с одной станции определить практически любое превышение между точками, имеющими взаимную видимость, но его точность ограничена из-за недостаточно точного учёта влияния на величины вертикальных углов оптического преломления и уклонений отвесных линий, особенно в горной местности.
Превышение определяется по измеренному теодолитом (кипрегелем, эклиметром) углу наклона линии визирования с одной точки на другую (α) и расстоянию между этими точками (S). Тригонометрическое нивелирование применяется при топографической съемке и других работах. 
- Основная статья: Тригонометрическое нивелирование
- Превышение определяется по значениям атмосферного давления при помощи полной барометрической формулы
- Основная статья: Барометрическое нивелирование
Основано на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах находиться на одном уровне вне зависимости от высоты расположения сосудов. Этот метод имеет высокую точность, позволяет определять разность высот между точками при отсутствии взаимной видимости, но измеряемая разность высот ограничена длиной наибольшей из трубок, соединённых шлангами.
Основная статья: Гидроуровень
Вертикальное проектирование или построение плоскостей выполняется электронно-механическими прибором Зенит-прибором или лазерным уровнем.
Зенит-прибором (прибором оптического вертикального проецирования) переносят точки по вертикали. При возведении высоких зданий и сооружений положение стен и других элементов на каждом этаже проверяют от осей. Точки пересечения осей проецируют оптическим или лазерным лучом зенит-прибора .[1].
Отметки проецируются с использованием принципа вращения лазерного луча и оптической системы, позволяющей развернуть луч в линию.
Основное достоинство лазерного уровня — простота в работе, не требующая специальных навыков по настройке прибора, и возможность проведения работ только одним человеком. Такие уровни применяются в строительстве.
Многие модели лазерных уровней имеют также возможность построения наклонных плоскостей и отвесных линий.
Для приведения нивелира в рабочее положение служат подъёмные винты подставки, для точного горизонтирования визирной оси при взятии отсчёта — элевационный винт.
Маркировка нивелиров, выпускаемых в России, состоит из буквенно-цифрового кода примерно такого вида: 3Н2КЛ.
Здесь цифра 3 обозначает модификацию прибора, буква Н — нивелир, цифра 2 — среднеквадратическая погрешность на 1 километр двойного хода в миллиметрах, К — обозначает наличие компенсатора, Л — наличие горизонтального лимба для измерения горизонтальных углов (обычно с точностью порядка одного градуса).
Современные оптические нивелиры оснащены автоматическим компенсатором — устройством автоматической установки зрительной оси прибора в горизонтальное (рабочее) положение. В нивелирах с компенсатором цилиндрический уровень, параллельный оси зрительной трубы, может отсутствовать. В большинстве нивелиров также имеется круглый уровень для грубого горизонтирования инструмента.
Все оптические нивелиры имеют также нитяной дальномер для определения расстояний по рейке. Это связано с необходимостью контролировать равенство плеч при нивелировании способом «из середины».
По точности нивелиры делятся на высокоточные, точные и технические. Высокоточные оптические нивелиры снабжены микрометренной пластиной или съёмной насадкой для взятия отсчётов по штриховой инварной рейке. Для технического нивелирования, а также нивелирования III и IV классов точности обычно применяются шашечные рейки.
Помимо оптических, в последние годы получили распространение цифровые нивелиры. Они используются со специальной штрихкодовой рейкой, что позволяет автоматизировать взятие отсчёта. Цифровые нивелиры обычно оснащены запоминающим устройством, позволяющим сохранять результаты наблюдений.
В настоящее время существует терминологическая путаница понятий построитель плоскостей и Лазерный нивелир. Сам по себе такой прибор не является измерительным, т.е. нивелиром.
Однако при наличии измерительной нивелирной рейки и достаточной стабильности указания уровня (в соответствии требованиями точности измерения для оптических нивелиров по ГОСТ 10528-90), эти приборы можно считать нивелирами.
Если же требования по точности измерения, которые можно выполнить по проецируемой линии, не соответствуют этим требованиям, подобные приборы следует считать лазерными уровнями (большинство бытовых приборов), что соответствует функциям строительных уровней согласно ГОСТ 9416-83 по проверке горизонтальных и вертикальных плоскостей, но не измерению разности высот!
Принцип нивелира с компенсатором
См. также
- Нивелирная рейка
- Теодолит
- Тахеометр
Примечания
- ↑ Приборы и инструменты для геодезических работ на строительстве
- Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия.
- Dumpy level (англ.)
- Нивелир — статья из Большой советской энциклопедии
Загрузка...
