Устройство и работа нивелира

Устройство и работа нивелира

Работа с нивелиром – удел геодезиста, такой инструмент позволяет произвести нивелирование, то есть определить разность между точками на поверхности земли относительно нулевой отметки, другими словами – превышения на поверхности.

Принцип работы нивелира, устройство и классификация

Устройство всех нивелиров практически идентично, все они содержат корпус, мушку, уровень, наводящий винт, упругую пластинку, подъемные винты, подставку, элевационный винт, опорную площадку, винт кремальеры, окуляр и зрительную трубу. Назначение нивелира определяется его видом, которых существует немало, и каждый имеет какие-либо особенности, которые мы постараемся обсудить ниже. Какие же можно выделить модели? Есть тригонометрические, геометрические, гидростатические, барометрические, радиолокационные, оптические и лазерные варианты.

Современные нивелиры могут подразделяться также на отдельные классы по точности: точные, высокоточные и технические. Высокоточные приборы оснащены дополнительно микрометренными пластинками или съемными насадками. Это позволяет брать отсчеты по штриховой рейке. Если нужно выполнить более точные замеры, тогда лучше воспользоваться в работе шашечными рейками. Большим спросом в последнее время пользуются цифровые нивелиры. Для того чтобы работать с ними, нужна специальная штрихкодовая рейка, только с ней получается взять отсчет автоматически.

Такие нивелиры имеют дополнительное запоминающее устройство, именно оно позволяет сохранить все результаты после проведенных наблюдений.

Часто некоторые люди путают такие понятия, как лазерные нивелиры и построители плоскостей. Последнее приспособление – это не измерительный прибор, то есть он не является нивелиром, однако если в работе с ним добавить измерительную нивелирную рейку и установить все на должном уровне, то показания можно снять, как и при помощи нивелира. Это хорошо, если не нужна высокая точность, в других же случаях нужно воспользоваться тем инструментом, который предназначен как раз для замеров.

Работа с нивелиром математического типа

Принцип работы нивелира тригонометрического типа основывается на измерениях наклона визирных линий с каждой точки. При работе с данным инструментом определяются превышения между точками, а также важно измерить при расчете и вертикальные углы. При тригонометрическом нивелировании определяются с одной станции почти любые возвышения между точками, которые имеют хорошую видимость. Точность расчета может ограничиваться только влиянием оптических преломлений и уклонений на отвесных линиях, особенно если это горные местности.

Определять превышения нужно по измеренным углам, которые вышли между линиями, полученным с помощью теодолита визированием двух точек, разницу между которыми и ищут. Работа с геометрическим нивелиром производится не только с самим прибором, но и с рейками. При работе таким приспособлением получают результаты измерений за счет разности между красными и черными отметками, значения которых берутся с рейки, расположенной горизонтально.

Это самый простой метод, расчет можно легко произвести, находясь в одной точке и при условии, что превышение будет не больше длины самой рейки. Измерять поверхность таким нивелиром в горной местности не получится, расчет не будет точным и эффективным. Превышение таким инструментом определяется визированием горизонтальных лучей (совмещением линий на шкале инструмента и на горизонте или предмете, по которому ведется замер), а вычисление производится за счет разности высот, указанных рейкой. Точность такого нивелирования составляет от 1 до 2 мм (если это технический расчет) и до 0,1 мм (для измерений 1 класса).

Назначение нивелира – как работают простые законы физики?

А вот для чего нужен нивелир гидростатического типа? Принцип работы таких приборов основан на свойстве жидкостей в сосудах всегда задерживаться на одном уровне. Положение не должно меняться от высоты точек, где бы ни были установлены сосуды. Это один из самых эффективных методов, а расчеты при таком нивелировании самые точные, и можно определить разность высоты между точками, даже если отсутствует взаимная видимость, именно в таких местах не могут работать описанные выше модели. Единственный недостаток таких измерений – разность высоты ограничивается длиной самой большой из всех трубок, которые соединены при помощи шлангов.

Барометрический нивелир выдает принцип работы в своем названии, все выполняется барометром, имеющимся в данном инструменте. Расчет ведется по данным значений из атмосферного давления с использованием специальной барометрической формулы. А принцип работы радиолокационных нивелиров основывается не только на измерениях радиовысотомеров, а также и на измерениях эхолотов. Они устанавливаются на воздушные и водные суды. Профиль измерений вычерчивается по проходимым путям.

Для чего нужен нивелир лазерный и оптический?

Оптические нивелиры относятся к самым точным. На сегодняшний день это наиболее востребованные приборы. Их предназначение – производить расчеты, где требуется техническая точность, геометрическое фиксирование результатов. Система оптических нивелиров заполнена азотом, это помогает предотвращать образование конденсатов. Также в них установлены призмы, чтобы улучшить видимость «пузырьков» на круглом уровне. Для того чтобы обеспечить прибор быстрой предварительной наводкой на поставленную цель, в прибор встроен диоптрический визир.

Нивелир защищен от повреждений за счет прочного металлического корпуса. Прибор такого типа удачно подойдет не только для плоских, но и для куполообразных штативов. Лазерные нивелиры необходимы для работ не только внутри помещений, но и снаружи, при строительстве и ремонтных работах. Особенность таких приборов заключается в образовании видимых лазерных поверхностей. Точность измерений приборов такого типа увеличивается за счет использований лазерных приемников.

Это один из нивелиров, который идеально подходит для измерений точек на одинаковых высотах. Если прибор оснастить призмой и приспособлениями для креплений, то его вполне можно использовать не только для кругового нивелирования бордюров, но также для облицовывания стен или подвесных покрытий для потолков. Такое оснащение есть у современного лазерного нивелира Stabila. Поворотная призма позволяет свободно поворачивать инструмент и измерять точки поверхности в круговом направлении.

Читайте также:  Каким швом зашить дырку

Как работать с нивелиром – сложно ли быть геодезистом?

Обсудив модельный ряд, хочется узнать, как работать с нивелиром. Мы постараемся представить несложную схему действия. Сначала прибор устанавливается на ровной поверхности между связующими основными точками, и при помощи подъемных винтов на подставке устанавливается пузырек уровня на середине. Перед тем снять показания каждой точки, обратите внимание, чтобы пузырек был по центру, для корректировки надо воспользоваться элевационными винтами. Теперь установите рейку на заднюю точку и снимите показания с одной черной стороны.

Затем установите рейку на переднюю точку и зафиксируйте показания с другой черной стороны, потом рейка переворачивается, и снимаются показания красной отметки с передней стороны. И также снимаются показания красной отметки с задней стороны. Далее нужно по специальным формулам вычислить превышения, то есть рассчитать красные и черные точки. Для того чтобы результат был более точным, необходимо взять показания с промежуточной точки и повторить расчеты. В конце нивелирования производится вычисление горизонта инструмента, то есть надо рассчитать высоту визирного луча. Этот расчет тоже ведется по специальной формуле.

Нивелир является незаменимым инструментом на стройплощадке, он сможет решить массу проблем при ремонтных работах. Прибор позволяет точно измерить разницу высоты двух обозначенных точек, что, безусловно, является важнейшим моментом при любых строительных и геодезических изысканиях. Чтобы знать, как пользоваться нивелиром, следует ознакомиться с общими рекомендациями.

Как пользоваться нивелиром

Чтобы понять, как использовать нивелир, не нужно проходить спецкурсы либо учиться на геолога. Важно просто понимать специфику работы с прибором, для чего мы предлагаем данную статью.

Что такое нивелир и нивелирование

Нивелир является техническим прибором, с помощью которого геодезисты и строители делают измерения высотных точек. Его главной задачей в процессе измерения становится построение стабильной горизонтали, относительно чего любое отклонение будет заметным.

Другими словами, с помощью нивелира определяется разность высот двух и более точек поверхности земли по отношению к условному уровню (к примеру, водоёму).

Виды нивелиров, их предназначение

Нивелиры подразделяются на подгруппы по двум показателям: точность замеров и принцип функционирования. По первому параметру выделяются следующие разновидности:

  • высокоточные. Ошибка в замерах составляет 0,2-0,5 мм на 1 км. дв. хода;
  • точные. Ошибка в замерах 0,5-2,0 мм на 1 км. дв. хода;
  • технические. Ошибка в замерах 2-10 мм на 1 км. дв. хода;

Чтобы разметить местность, определить перепады рельефа и сделать привязку к конкретным точкам, подходят самые простые изделия с невысокой точностью
ФОТО: stroibloger.com

Во время проведения работ на каждом их этапе важно точно записывать данные прибора, чтобы исключить возможные ошибки. По принципу функционирования изделия разделяют на:

  • геометрические. Происходит излучение визирующего луча, нивелир приводится в горизонтальную позицию, что даст возможность замерять разницу в расположении точек. Точки нужно отметить на территории посредством спецреек. Подобное нивелирование бывает простое либо сложное (проводится из 1 либо более точек, которые последовательно меняются);
  • тригонометрические. Приспособления, которые называют теодолитами незаменимы при измерении допустимых уровней наклона. Между устройством и контрольной точкой измеряют дистанцию и наклон, а потом по формуле рассчитывают искомую величину;
  • гидростатические. Устройства, которые состоят из двух сообщающихся сосудов. В них по уровню жидкости определяется разница высот в различных отметках. Подобные сосуды, которые соединяются между собой с помощью шланга либо рукава, устанавливаются в контрольных отметках. Методика достаточно точна, однако ограничивается по дистанции протяженностью рукава либо шланга;
  • оптико-механические. Устройства, которые дают возможность определить параметры точек посредством светового луча и спецреек. Приспособления оснащаются оптической трубой, чтобы делать визуальные наблюдения. Чтобы делать измерения таким устройством, требуются спецнавыки и умения;
  • лазерные. Точные приспособления, которые проецируют узконаправленный луч с помощью лазера на различные поверхности. Подобные изделия отличаются простотой в применении и дают возможность работать как с точками, так и с плоскостями;
  • цифровые. Лазерные либо оптические изделия, отображающие полученные данные в цифровом виде, будут запоминать их, а в некоторых случаях отчасти анализировать. Приспособления высокоточны и дают возможность не прибегать к помощи ассистента. Однако, они дорогие и восприимчивы к механическому повреждению.

Нивелиры можно использовать для разных задач, где необходимо идеально ровно соотнести положение двух точек относительно друг друга горизонтально, либо вертикально. К примеру, уровня наклона здания относительно его фундамента.

Устройство лазерных и оптических нивелиров

Нивелиры являются бюджетным видом оборудования, которое часто используется мастерами. Они достаточно точны, надежны при работе в разных условиях.

Главной составляющей оптического устройства считается зрительная труба, которая увеличивает в 20 раз
ФОТО: remoskop.ru

Приспособление снабжается цилиндрическим уровнем для выравнивания по горизонтали и элевационным винтом, чтобы ориентироваться в пространстве. До работы нивелир необходимо установить на штатив и выровнять с помощью подъемных винтов. Определить правильное положение поможет интегрированный пузырьковый уровень. Зрительную трубу наводят на установленную рейку с помощью визира и настраивают на резкость, вращая окулярное кольцо.

Лазерные изделия последнее время вытесняют оптические аналоги, привлекая покупателей собственным комфортом, компактными размерами, простым применением и большой функциональностью.

Читайте также:  Как мыть палас моющим пылесосом

Приспособления дают возможность достаточно точно провести измерения, а также выстраивать прямые линии в нескольких плоскостях одномоментно. Лазерные уровни в большей степени ориентируются на ремонтные и строительные работы в помещениях, бытовые приборы редко прокладывают луч дальностью свыше 30 м.

Инструкция по нивелированию оптическим прибором

Для правильного монтажа и настройки оптического устройства важно правильно изучить инструкцию.

Установка штатива

Прежде всего нужно установить штатив. Ослабляя винты, ножки трегера устанавливаются на комфортную для измерения высоту. Затем винты вновь закручиваются. Устройство закрепляют к головке штатива. По горизонтали также выравниваем прибор по пузырьковому нивелиру.

Монтаж прибора

Приспособление устанавливается и закрепляется посредством крепёжного винта, который расположен на трегере. Подготовительные работы предполагают настройку оптики, монтаж нивелира в горизонтальную позицию.

Монтаж
ФОТО: youtube.com

Фокусировка оптико-механического узла

Начать следует с того, чтобы выровнять прибор горизонтально. Для этого два подъёмных винта поворачиваются сразу, пузырёк уровня располагают по центру. Данная точка имеет название «нуль-пункт».

Далее следует перейти к фокусировке оптического нивелира. Зрительная труба наводится на любые поверхности. Окулярное кольцо вращается, благодаря чему будет достигнута четкая видимость сетки. Переводится устройство на рейку, фокусировочный винт помогает настроить соответствующую видимость шкалы.

Центрирование проводится во время монтажа приспособления над точкой, работая методом «вперёд». Ослабляется закрепительный винт, подвешивается отвес.

Сдвигается устройство по головке трегера до того момента, пока отвес не будет указывать на требуемую точку. Винт затягивается.

Фокусировка прибора
ФОТО: youtube.com Установка рейки
ФОТО: youtube.com

Измерение и фиксация наблюдений

После монтажа приспособления в центре между двух точек, следует перейти к замерам.

На контрольную точку устанавливается мерная рейка. Точное её расположение контролируется с помощью вертикальной риски визира.

Фиксация наблюдений
ФОТО: echome.ru

Как использовать оптический нивелир при строительстве фундамента

Чтобы знать, как эксплуатировать нивелир, следует придерживаться определенной последовательности действий. Алгоритм работ:

  1. Устанавливается изделие таким образом, чтобы отчётливо рассмотреть все углы основания в достаточно узком поле зрения (90° либо менее). Это даст возможность предотвратить ошибки в измерениях.
  2. С ассистентом, который удерживает рейку, «простреливаются» наружные углы и записывается их высота.
  3. Из высоты наивысшего угла вычитается высота других и записывается разница − это станет толщиной насыпного слоя.
  4. С помощью строительных материалов доводятся ло одинакового уровня все точки фундамента.
  5. Натягивается шнур по горизонтали, кладутся прокладки из стали между лежнем и основанием.
  6. Для грубой подгонки лежня к шнурку в требуемом месте кладутся подкладки.

Это основные рекомендации во время функционирования с устройством на различных стадиях возведения здания.

Ошибки при использовании оптического нивелира

Для начинающих, которые первый раз приступают к работе с устройством, требуется принять во внимание следующие моменты:

  1. Необходимо обеспечить сохранность приспособления. Он хоть и защищается различными покрытиями, однако восприимчив к ударам. Для полного исключения погрешностей нивелира, следует озаботиться о том, чтобы каждый крепёжный элемент и составляющие работали исправно.
  2. Следует воспользоваться вспомогательными штативами и крепежами. Это даст возможность сохранить устройство даже во время резких порывов ветра.
  3. Не следует слепо доверять информации, которая указана в руководстве. Лучше самому проверить функционал устройства.
  4. Нужно помнить, что во время использования устройства важна помощь ассистента.
  5. При монтаже рейки она должна находиться точно на поверхности, во избежание перекоса.
  6. Нельзя допускать перегревания прибора, это может отразиться на точности измерений.

Как работать с лазерным нивелиром, ликбез для новичков

Данное приспособление достаточно простое в эксплуатации, однако, начиная работы, следует изучить руководство.

Работа с лазерными нивелирами
ФОТО: domavlad.ru

Как измерить расстояние лазерным нивелиром

Ряд приспособлений обладают специальными дальномерами, что даст возможность строить плоскость в авторежиме, а также считать расстояние. Иначе понадобится использовать обыкновенные рулетки.

Измерение расстояния
ФОТО: postroibanu.ru

Как пользоваться лазерным нивелиром при устройстве пола

Нивелир является незаменимым во время обустройства лаг для пола. После запуска прибора по периметру появится так называемый нулевой уровень.

Применение нивелира во время обустройстве пола
ФОТО: yserogo.ru

Как использовать при работе со стенами

Области применения нивелира обширны. Его можно использовать для контроля укладки кирпичной кладки, устанавливать осветительные приборы и полки, выравнивать перила у лестниц, укладывать панели, для других работ, где требуется определение точного положения предмета по отношению к какой-либо плоскости.

Применение нивелира во время работ со стенами
ФОТО: sami-stroim.com

Как проверить погрешность лазерного нивелира

Чтобы проверить точность приспособления, есть большое количество методов. Наиболее простой – проверка в маленькой комнате, которую возможно без труда измерить самому, чтобы уточнить расчёты. Устанавливается устройство точно по центру двух стен, которые находятся примерно на расстоянии 20 м между собой. Включается уровень и отмечается на стене точка, которая указана лазерным крестом. Построитель плоскостей поворачивается на 180 градусов, делается отметка на стене напротив.

Далее следует перенести прибор к какой-либо из стен, установить на дистанции 60–70 см от стены и сделать аналогичные отметки, как указано выше.

Замеряется дистанция между точек а1 и а2, между точек b1 и b2. Вычитается расстояние из другого (а1 и а2) − (b1 и b2), готовый показатель сравнивается с указанной точностью. Когда данные не превысят точность в руководстве, следовательно, уровень функционирует надлежащим образом.

Отметка точки А1 и А2
ФОТО: youtube.com Отметка точек B1 и В2
ФОТО: youtube.com Сравнение расстояния
ФОТО: youtube.com

Читайте также:  Саморез по дереву 3 5х20

Как используются ротационные лазерные нивелиры на открытой местности

Подобные нивелиры считаются одними из тех, которые благодаря скоростному вращению лазерной головки будут проецировать луч (станет заметен и при ярком солнечном излучении).

Непосредственно лазерные нивелиры, в комплексе с оптическими приборами, зачастую используют специалисты на открытой стройплощадке
ФОТО: profpribor.ru

Характерной чертой функционирования подобных изделий станет то, что они отлично работают на плоскостях в 360° и точечно. Например, опция сканирования даст возможность выбирать лишь то место, где требуется выровнять проём двери или окно.

Во время применения данной опции устройство будет отображать луч лазера лишь в определённых участках
ФОТО: profpribor.ru

Нивелир в одинаковой степени необходим во время проведения измерений на открытых пространствах, в процессе возведения масштабных объектов, а также при ремонтных работах. Если вам понравилась наша статья, обязательно поставьте оценку. Кроме того, мы всегда рады ответить на ваши вопросы, которые можно оставить в форме обратной связи.

По сути оптический нивелир это прибор который используется в геодезии и строительстве для измерения перепада высот земной поверхности и работает как подзорная труба. Давайте подробнее остановимся на его устройстве.

Устройство оптического нивелира

Выделяются четыре основных элемента прибора

1. Оптическое устройство, так называемая зрительная труба. Принцип работы этой детали — свободное вращение в горизонтальной плоскости. Главной функцией зрительной трубы является наведение системы на объект съемки.

2. Цилиндрический уровень. Эта деталь является исключительно чувствительным устройством. Его назначением является определение точности ориентирования нивелира относительно отвеса. Точность расположения горизонтальной оси определяется по нахождению пузырька уровня в так называемом «нуль-пункте».

3. Трегер. Подставка для зрительной трубы с тремя винтами, регулирующими высоту расположения.

4. Винт элевационный. Эта деталь отвечает за однозначное ориентирование. Для определения параметра необходимо визирную линию прибора привести в горизонтальное положение.

Кроме того, в конструкцию оптических нивелиров последних моделей в большинстве случаев встроен компенсатор. Его задача — поддержание инструмента в строго горизонтальном положении и, как следствие, исключение погрешностей, которые могут быть вызваны даже небольшим наклоном прибора, при этом геодезическая съемка становится более точной.

Выбор типа оптического нивелира основан на требуемой точности измерений в зависимости от уровня проводимых геодезистом работ.

Разделение нивелирования по классам

Соединения нивелирных сетей, образующих единую государственную нивелирную сеть РФ, можно разделить по классам. К основной высотной основе относятся первый и второй классы. Для нивелирования I класса характерна высочайшая точность работ.

Получение такого результата работы возможно только с помощью современнейших геодезических приборов, позволяющих использовать соответствующие методы измерений.

Только последние разработки геодезического оборудования позволяют избежать стандартных ошибок и малейших погрешностей в работе. Речь, разумеется, идет о высокоточном оптическом нивелире.

В его конструкцию входит плоскопараллельная пластина, являющаяся составным элементом оптического микрометра. Устанавливается эта деталь перед объективом вращающейся зрительной трубы.

Кроме того, оптический нивелир такого уровня снабжается компенсатором или такой деталью, как контактный уровень, пузырек которого различается в поле зрения вращающейся зрительной трубы.

Для нивелирования I класса используются оптические нивелиры видов Н-05, H1, Ni-002 и Ni-004. Функциональные возможности этих марок полностью соответствуют всем необходимым требованиям.

При осуществлении нивелирования II класса также необходимы высокоточные нивелиры оптические с конструкцией, включающей в себя и плоскопараллельные пластины, и компенсатор или контактный уровень.

В данном случае могут применяться приборы H1 и Н-05, Ni-002, Ni-004 и Ni-007. Возможно и использование приборов, прошедших сертификацию и соответствующих необходимому уровню точности.

Для проведения измерений III класса предпочтителен нивелир оптический с компенсатором встроенного типа, а для IV класса — нивелир как с уровнем, так и с компенсатором.

Вообще, оптические нивелиры разделяют на технические, точные и высокоточные в зависимости от классификации нивелирования.

Принцип работы оптического нивелира при проведении съемки

Рассмотрим процесс нивелирования IV класса так называемым методом «средней нити». В первую очередь прибор приводится в рабочее состояние с помощью контактного или цилиндрического уровня.

Затем производятся наведение зрительной трубы на поверхность черной стороны задней рейки и приведение пузырька уровня в упомянутый «нуль-пункт» (посредством подъемных или элевационного винтов). Теперь дальномерные и средние штрихи позволяют снять отсчет.

Затем таким же образом производим съемку при наведении зрительной трубы на поверхность черной стороны передней рейки, далее — на поверхность красной стороны передней части рейки и, наконец, по поверхности черной стороны задней части рейки.

В случае использования оптического нивелира с компенсатором первое, что нужно сделать, — установить устройство в рабочее положение, проконтролировать нормальное рабочее состояние компенсатора. И лишь потом можно приступать к съемке.

В процессе съемки все наблюдения необходимо фиксировать в полевом журнале. Еще удобнее — использование для этих целей запоминающего устройства регистратора.

При обнаружении разницы в значениях превышения более 5 мм необходимы повторные измерения, причем в этом случае необходимо изменить высоту прибора по меньшей мере на 3 см. Заканчивая полевые работы, необходимо подсчитать невязку по линии меж исходных реперов.

Ее значение не должно быть выше 20 мм. Результаты полевых работ заносятся в специальную ведомость превышений. На сегодняшний день альтернативы использованию нивелира оптического нет, так что ближайшие десятилетия этот инструмент будет совершенно незаменим при проведении геодезических работ.

Видео: Устройство и принцип работы нивелира

Ссылка на основную публикацию
Установка смесителя в мойку из искусственного камня
Раковины из искусственного камня не всегда обладают специальным вырезом, поэтому возникает потребность самому сделать отверстие в мойке. Часто встречающимся препятствием...
Успенская любовь фото сейчас
Королева шансона Любовь Успенская опубликовала откровенные фото на своей странице в Instagram. На снимках певица принимает душ и топлес загорает...
Установить реле в холодильнике
Самым необходимым прибором, как в квартире, так и в частном доме, является холодильник. И с этим утверждением сложно не согласиться,...
Установка смесителя под плитку
Попробуем максимально доступно описать процесс установки смесителя в ванной, чтобы свести все проблемы к минимуму. Мы затронем важные моменты и...
Adblock detector