Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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).

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

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.

Источник: https://stroy-podskazka.ru/nivelir/princip-raboty/

Нивелир

Нивелир применяется при работе каждого геодезиста. Устройство позволяет измерить перепад высоты, расположенных на местности точек.

По функциональности инструмент напоминает строительный уровень, однако имеет ряд преимуществ, используется для более точных расчетов.

Нивелир применяется различными сферами деятельности, геодезической разведкой, на открытой площади, при строительстве сложных помещений.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудованияНивелир для геодезических работКак работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудованияНивелир в строительстве

Что такое нивелир?

Применяется нивелир при измерении горизонтальной или вертикальной поверхности. Геологической разведкой измеряется условно заданная плоскость, на которой происходит определение условно заданных точек.

Перед использованием, важно знать, что такое нивелир, определить предназначение можно по следующим параметрам:

  • Трубная конструкция ригельного типа используется в строительстве, небольших объектах измерения.
  • Установки с компенсационным механизмом уровня наклона.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Лазерный нивелир

В строительстве все более набирает популярность лазерный нивелир. Применяется во всех направлениях, от заливки бетона до необходимости ровного вывешивания полок.

Составляющие конструкции лазерный излучатель, с помощью него луч находит центр, позиционируется на плоскости.

Для чего нужен нивелир

Спектр действий, проводимых нивелиром, очень высок. Устройство различается по конструкции и параметрам, для геодезических работ применяются оптические модификации приборов.

В строительстве, при монтажных работах широкое распространение получили лазерные модификации измерительных приборов.

Функционал не требует последующих расчетов и разметки территории, конструкцией может пользоваться даже непрофессионал.

Основное назначение нивелира:

  • Разметка строительной площадки для возведения фундамента проектируемого объекта.
  • Любые измерения на территориях, где планируется высадка деревьев или цветов, а также монтаж заборов, пристроек и теплиц.
  • Площадки и тротуары могут быть расчерчены на территории нескольких десятков метров вперед, что позволяет подсчитать расходы материала.
  • Производятся землеустроительные мероприятия.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Процесс разметки пола в строительстве

Модификация строительного нивелира применяется при крупном ремонте или возведении здания. Для чего нужен нивелир – сокращение времени на разметку, а также поиск неровностей. Строительные разновидности применяются:

  • когда прокладываются магистрали коммуникаций, это могут быть трубы, канализация, электропроводка и прочее;
  • горизонтальный пол, ровные стены, перегородки необходимы при любом качественном ремонте, нивелир помогает вычислить параметры;
  • производится монтаж плинтусов, натяжных, подвесных конструкций на полотке здания;
  • монтаж мебели встроенного типа, установка рам, дверей в помещениях.
Читайте также:  Как сделать технопланктон своими руками: состав смеси, рецепты приготовления

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Процесс измерения высоты холма

Время на отделочные, монтажные работы значительно сокращается с использованием цифрового устройства.

Существуют модификации, которые могут сохранять информацию на различных носителях, они легки в эксплуатации и установке, устойчивы к внешним факторам.

Виды нивелиров

Основные различия механизмов классом точности, принципом работы. Существую различные виды нивелиров, которые служат для разметки местности, монтажных, а также при строительных работах.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Разновидности нивелиров

  1. Геометрические приборы построены процессом излучения визирующего луча, произведенного в горизонтальном положении, что дает возможность измерить разницу между точками на местности. Разметка, местоположение точек указывается специализированными рейками, геометрическое нивелирование может быть использовано простым и сложным способами. Сложные работы подразумевают последовательно заменяемые точки при использовании прибора.
  2. Оптико – механические геодезические нивелиры определяют параметры точек с помощью света, совокупностью с заранее расставленными контрольными приборами. Оснащен прибор оптической трубой, расчет параметров производится визуально, что требует определённой подготовки.
  3. Теодолитные или тригонометрические механизмы работают за счёт наклонного луча, позволяют вычислить превышения между метками плоскости. Расчет параметров производится по специальной формуле, данные метод считается не точным при пересеченных местностях, на большом расстоянии.
  4. Гидростатические приборы работают за счёт нескольких сосудов с жидкостью, соединённых парой. Процесс измерения происходит наполненными трубками с жидкостью, соединенными между собой шлангом или трубой. При отклонении по высоте количество вещества в сосуде одной из емкостей будет больше. Метод определения высотных разниц достаточно точный, но ограничен длинной шланга или трубы.
  5. Цифровые приборы модификация лазерного типа, которая имеет повышенный функционал. Основываясь на данных излучателя, процессор обрабатывает информацию, выводит в цифровом виде. Показания возможно сохранить, скинуть на внешний носитель.
  6. Лазерные приборы считаются высокоточными, способны проецировать луч к различным поверхностям. Различные модификации позволяют работать с плоскостями при тяжелых условиях.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудованияОптический приборКак работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудованияГидростатический нивелирКак работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудованияЦифровой вариант

Некоторые виды измерений проводятся с помощью эхолотов, барометров, стереоскопов. Данные приборы требуют особых навыков при эксплуатации, точных расчетов. Строительный нивелир получил широкое распространение в виде цифрового устройства, цена высока, но предоставляется возможность производить измерение самостоятельно.

Классификация по точности подразумевает использование на определенных местах работы. Существует три основные категории:

  • Технические устройства, допустимая квадратичная ошибка которых варьируется от 2 до 10 мм на 1 км двойного хода луча. Данные приборы используются для определения высотных параметров рельефа, привязки к определенным точностям.
  • Высокоточные, квадратичная ошибка на 1 км хода допустима в пределах от 0,2 до 0,5 мм. Применяются в строительных работах, небольших помещениях. Результат наиболее точен по сравнению с техническими конструкциями.

Нивелиры применяются во всех отраслях, где важно идеальная поверхность по каждой из плоскостей. Оборудование позволяет установить необходимый уровень наклона к сооружению или предмету.

Достоинства современных нивелиров

Человечество освоило измерительный инструмент во времена Древнего Египта, принцип действия с тех пор практически не изменился.

Современные приборы отличаются повышенной точностью, различными характеристиками, что позволяет использовать их при строительстве различных объектов.

Различная функциональность позволяет подобрать аппарат по параметрам, необходимым к использованию. Основные требования при подборе инструмента:

  • устойчивость к воздействию внешних факторов;
  • сохранение информации внешними носителями позволит проводить действия без задержек при перемещении компонентов;
  • эргономичная конструкция, малый вес;
  • наименьшая цена по отношению к требуемым показателям, простые эксплуатационные качества.

Правильно подобранный инструмент позволит грамотно разметить площадь для возведения и монтажа требуемых конструкций.

Оптические нивелиры в чем их преимущество

Призменные или оптические модификации применяются к разметке территории, считаются наиболее популярными устройствами. Конструкция состоит из основания оптического устройства и подставки.

Замеры производятся ручным способом, существует возможность регулировать параметры:

  • фокус окуляра;
  • регулировка положения зрительной трубы;
  • фиксирование положения;
  • выравнивание положения по отношению к плоскости.

Использование оптического прибора не представляет труда, однако замеры производятся подготовленным оператором. Действия производится несколькими операторами, один из которых производит фиксирование рейки с делениями каждые 1 см, второй производит непосредственные замеры, заносит сведения в журнал.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Измерение оптическим нивелиром

Оптические конструкции разделены несколькими классами, которые определены нивелирной сетью РФ:

  1. К первой категории относятся приборы с наименьшей погрешностью. Эффект реализован результатом прямого и обратного отображения к встроенной зрительной трубе. Использование происходит при геодезических работах, где необходимы точные замеры, расчет показателей.
  2. Погрешность устройств категории второго класса находится на необходимом уроне, по стандартам ГОСТ. Конструкция включает встроенный компенсатор и прямое отображение. Нивелиры с такими характеристиками не используются замерами на дальние расстояния.
  3. Технические подходят к третьему классу, имеют один из измерительных приборов. Инструмент используется вдали от электросети, не повредив к окружающим условиям.

Лазерные нивелиры следующая ступень развития техники

Нивелирные механизмы получили широкое распространение при строительных работах, благодаря лазерному устройству. Проецирование производится излучателем, который является составляющей частью конструкции. Полностью освоенная функциональность прибора позволит в кротчайшие сроки выполнять поставленные задачи.

Использование портативного лазерного нивелира

Лазерные приборы подразделяются несколькими категориями, в зависимости от типа действий:

  1. Ротационный аппарат, оборудованный вращающейся головкой. Верхняя часть крутится со скоростью 600 об/мин, два лазера позволяют спроецировать луч на 360 градусов по всей оси. Скорость меняется для достижения лучшего отображения на поверхности. Данное устройство распространено в использовании при монтаже окон, дверей и отделки помещений.
  2. Точечные конструкции применяются при отделке потолка или стен. Проецирование во всех точках плоскости позволяет работать во всех категориях помещений.
  3. Линейные модификации работают путем построения линии, в дальнейшем по которой производится разметка и монтаж предметов.
  4. Комбинированные типы позволяют производить несколько вариаций линий. Цена установлена выше конкурентов, однако возможно проецировать наклонную, отвесную и линии в различные стороны. Работа лазера может быть выбрана в зависимости от необходимого режима, точечно или линейно.
  5. Профессиональные геодезисты используют построители плоскостей. Дорогое устройство применяется для проектирования точек зенита, надира поверхности, определения разницы в высоте предметов.

Строительные нивелиры используются при отображении перпендикулярных линий, применяются с укладкой паркета, поклейкой обоев и т.д.

На что обращать внимание при покупке нивелира

Технические характеристики будущего устройства для измерения подбираются в соответствие с показателями дальности и точности, необходимыми при работах.

Бытовые устройства, применяемые при ремонте помещений могут иметь дальность до 40 метров, чего достаточно для построения точных линий по периметру.

Лазерные конструкции могут быть также использоваться перед заливкой фундамента, использование некоторых аксессуаров дает возможно увеличивать дальность до 600 метров.

Необходимо обратить внимание на длину волны и качество луча. Погрешность является важнейшей характеристикой, при действии устройства она не должна превышать более 1 мм. В домашних условиях параметр важен, т.к. при любых работах комплект используется на небольшие расстояния. Важно помнить, что цена напрямую зависит от показателей дальности и точности продукта.

Источник: https://stankiexpert.ru/ehlektroinstrument/nivelir.html

Оптический нивелир – зачем на площадке этот специфический прибор? + видео

Планируя освоение пустыря для стройки, вам может понадобиться лазерный или оптический нивелир, инструкция по использованию и выбору данного прибора представлена чуть ниже, также мы предлагаем еще много интересных данных и об устройстве этого приспособления.

Работа с оптическим нивелиром – взгляд в прошлое этого прибора

Само слово «нивелир» произошло от французского «niveler» и означает не что иное, как «выравнивать». В современной жизни оптико-механическим прибором пользуются для геодезических работ наравне с оптическим теодолитом. Без данного устройства не выполнить многие строительные задачи. Он помогает выровнять площадку для возведения зданий и сооружений.

Также это хороший помощник для многих земельных работ. С его помощью определяется разность высот между несколькими отметками на местности. Оснащен прибор не только зрительной трубой, но и цилиндрическим уровнем (часто вместо него может быть установлен компенсатор).

Благодаря уровню, можно привести главную ось в основное горизонтальное положение.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Впервые в нашей стране данные приборы появились в XIX веке. Русским ученым и, к тому же, геодезистом было продумано все до мелочей, приборы отличались хорошей точностью.

До этого существовало нечто подобное в европейских странах, но те приспособления были без оптической трубы, затем Иоганном Кеплером были сделаны дополнения, и облик самого нивелира был изменен. Но все равно первые нивелиры зарубежных производителей в работе были не совершенны.

Цель первых приборов девятнадцатого столетия – создать высотную основу. Потом со временем многие инженеры разных стран вносили изменения, и нивелир с годами становился удобным и простым в работе.

Устройство оптического нивелира и особенности поколений приборов

Сегодня есть разные приборы-нивелиры. Все они имеют свои достоинства и недостатки. Выбирая, надо учитывать стоимость, комплектацию, эксплуатационный срок. Выделяют оптические, цифровые и лазерные инструменты.

 Наибольшую популярность на сегодняшний день получил оптический нивелир. Их также имеется несколько видов. Основное различие – в главных частях: в зрительной трубе, уровне, а также в подставке.

Обычно уровень крепится вместе с трубой, которая в свою очередь находится на подставке, которая может быть складной или наоборот – жестко приделанной.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Самыми удобными считаются приборы, где есть самоустанавливающаяся линия визирования. Это одни из самых современных нивелиров, которые оснащены компенсатором с автоматическим устройством, что позволяет точно установить горизонтальную ось во время работы.

Устройство нивелира оптического старого образца включало зрительную трубу, на ней был расположен цилиндрический уровень. Установке нужного положения зрительной системы помогали элевационные винты.

Читайте также:  Центровочное сверло: параметры и производство, применение, производители и контроль качества

Также имелся круглый уровень, микрометренные и закрепительные винты, что создавали вращения, подставка и три подъемных винта.

Современный же нивелир имеет более сложную конструкцию и большее количество деталей, и каждая деталь на приборе имеет свое предназначение и принцип действия, поэтому работа с оптическим нивелиром иногда непонятна при первом беглом знакомстве.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Одно из важных устройств прибора – зрительная труба. Работает по принципу свободных вращений по горизонтальной плоскости. Ее главная функция – наводить всю систему на объекты съемки.

К самому чувствительному устройству на приборе относится цилиндрический уровень. Его предназначение – определять точность при ориентировании нивелиров на отвесе. В этом деле хорошим помощником будет пузырек, который находится в «ноль-пункте».

С его помощью всегда можно точно определить горизонтальную ось.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Имеющаяся подставка и три винта под ней необходимы для того, чтобы регулировать высоту расположения. Называется подставка трегером. Есть и такая деталь, цель которой отвечать за однозначное ориентирование. Это все относится к элевационному винту. С его помощью определяется параметр.

Для этого визирная линия у прибора приводится в горизонтальное положение. Основное преимущество современных оптических нивелиров – они оснащены компенсатором. Его задача – поддерживать инструмент во время работы в горизонтальном положении.

Благодаря чему погрешности исключаются, даже если прибор будет наклонен.

Как выбрать оптический нивелир – определяемся с классами инструмента

Определяясь с задачей, как выбрать нивелир, надо учитывать, какая требуется точность измерений. А зависеть это будет от уровня проводимой геодезической работы. В нашей стране нивелиры подразделяются на несколько классов.

Если требуется главная высотная основа, то тогда это 1 и 2 классы приборов. Если необходимо выполнить работы с наивысшей точностью, нужны приборы 1 класса. Высокий результат можно получить только с самым современным геодезическим прибором.

Именно они позволяют воспользоваться соответствующими методами измерений.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Новейшие технологии, которые используются при создании приборов 1 класса, помогают не только избегать стандартных и наиболее частых ошибок, но и небольших погрешностей во время работы. Это все относится к высокоточному оптическому нивелиру.

Данный прибор оснащен плоскопараллельной пластинкой, а это его основной составной элемент. Также имеется компенсатор или похожая деталь, которая является контактным уровнем. Часто это пузырек, который всегда можно различить во вращающейся зрительной трубе.

Все это приборы вида Н-05, NI-002 и NI-004.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Нивелиры класса 2 тоже выполняют качественные работы. Они также относятся к высокоточным оптическим нивелирам и имеют плоскопараллельные пластины. Оснащены приборы и компенсаторами (Т-контактным уровнем). Чаще их используют там, где нужен необходимый уровень точности.

Это такие приборы, как Н1, Н-05, NI-002, NI-004 и NI-007. Приборы класса 3 – тоже оптические, только со встроенным компенсатором. Приборы класса 4 – бывают либо только с уровнем, либо только с компенсатором.

Их обычно используют там, где точность не особа важна, нужно лишь примерно расставить черные и красные отметки.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Нивелиры предлагаются на сегодняшний день от многих производителей. В основном, это хорошие и качественные приборы для многих строительных работ. Они легко и быстро устанавливаются на штатив.

Имеющийся крупный визир позволит повысить качество работы. Нивелиры оснащены лучшей оптикой, имеется и горизонтальный лимб, который нужен для угловых измерений.

Бесконечные винты помогут навести прибор наиболее точно, а встроенный компенсатор обеспечивает наивысшую точность самого измерения.

Как работать с оптическим нивелиром – основные этапы

Когда база знаний о приборе немного пополнилась, пора узнать, как пользоваться оптическим нивелиром.

В первую очередь нивелир надо привести в рабочее состояние. Для этого используют контактный и цилиндрический уровни.

Далее наводится зрительная труба на линию черной отметки, она находится на задней стороне рейки. Приводим пузырек в «ноль-пункт» уровня (это можно сделать, используя подъемные и элевационные винты).

Только потом при помощи дальномерных или средних штрихов можно снять отсчет. Далее можно произвести съемку.

Для этого наводится зрительная труба на линию черной отметки (передняя черная сторона рейки), а также на красную отметку (передняя красная сторона рейки). Заканчивать надо по черным отметкам задней части на рейке. Все наблюдения фиксируются в журнале. Лучшим вариантом будет, если имеется специальное запоминающее устройство регистратора.

Если в конце работы замечена разница в 5 мм, всю работу нужно повторить. Идеально, если изменить высоту прибора хотя бы сантиметра на 3. Когда работы идут к концу, необходимо выполнить расчет невязки. Она выполняется по линии, находящейся между исходными реперами. Значение не может быть более 20 мм.

И опять же, главное правило инструкции, как работать с оптическим нивелиром, гласит, что все результаты должны отмечаться в журнале.

Источник: https://remoskop.ru/opticheskij-nivelir-polzovatsja-instrukcija.html

Нивелиры и их классификация

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования


  • Обратная связь
  • ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
  • Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
  • Как определить диапазон голоса — ваш вокал
  • Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
  • Целительная привычка
  • Как самому избавиться от обидчивости
  • Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
  • Тренинг уверенности в себе
  • Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»
  • Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

  1. Как научиться брать на себя ответственность
  2. Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
  3. Световозвращающие элементы на детской одежде
  4. Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
  5. Как слышать голос Бога
  6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
  7. Глава 3. Завет мужчины с женщиной
  8. Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

  • Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования
    Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
  • Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования
    Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
  • Нивелир.
  • Назначение и устройство.
  • Работа с невилиром.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Нивелированием называется совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышения между точками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой поверхности.

На территории Российской Федерации исходной поверхностью является уровень Балтийского моря (Балтийская система высот), т.е. нуль Кронштадтского футштока.

Существует несколько методов нивелирования: геометрическое; тригонометрическое; физическое; механическое; стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального луча визирования. Геометрическое нивелирование производят специальными приборами – нивелирами, обеспечивающих горизонтальное положение линии визирования в процессе измерений.

  1. Выполнение лабораторных работ преследует следующие цели:
  2. — изучить устройство нивелиров;
  3. — научиться выполнять поверки и юстировки нивелиров;
  4. — приобрести практические навыки работы с нивелиром, уметь определять превышения с помощью нивелира.

По результатам выполненных работ оформляется отчёт, включающий краткую пояснительную записку со схемами, рисунками и результатами проведенных измерений. Отчёт подлежит защите.

  • В процессе выполнения лабораторных работ студент должен изучить устройство как отечественных нивелиров, таки и зарубежных, уметь вести работы нивелирами с уровнем при трубе и с компенсатором; самостоятельно производить все измерения, вычисления, строго следить за тщательностью и аккуратностью заполнения журналов, выполнением поверок, с особым вниманием производить вычислительные работы.
  • Лабороторная работа №1 Назначение и устройство нивелира
  • Задача выполнения лабораторной работы – изучить устройство нивелира с компенсатором.
  • Нивелиры и их классификация
  • Нивелир – геодезический прибор для определения превышений между точками местности с помощью горизонтального визирного луча.
  • Нивелиры различаются по двум основным признакам: по точности и по способу приведения визирной оси в горизонтальное положение.
  • По точности нивелиры делятся на три типа:
  • — высокоточные Н-05 для нивелирования I и II классов;
  • — точные Н-3 для нивелирования III и IV классов;
  • — технические Н-5 для обоснования топографических съёмок, определения высот точек при инженерно-геодезических изысканиях и строительстве.
  • По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают два типа нивелиров:
  • — нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-05, Н-3, Н-10);
  • — нивелиры с компенсаторами (Н-05К, Н-3К, Н-10К).

Цифры в шифре каждого типа нивелира означают среднюю квадратическую погрешность определения превышения (в мм) на 1 км двойного хода. У нивелиров первого типа зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощью элевационного винта.

Как работают оптические нивелиры: их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Рисунок 1. Нивелир с уровнем при зрительной трубе.

  1. 1 – Подъёмные винты;
  2. 2 – Круглый уровень;
  3. 3 – Визир;
  4. 4 – Объектив зрительной трубы;
  5. 5 – Окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом;
  6. 6 – Контактный цилиндрический уровень;
  7. 7 – Юстировочные винты цилиндрического уровня
  8. 8 – Закрепительный винт;
  9. 9 – Наводящий винт;
  10. 10 – Элевационный винт;
  11. 11 – Кремальера;
  12. 12 – Подставка.

У нивелиров «с уровнем при трубе» зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощьюэлевационного винта, что облегчает приведение визирной оси в горизонтальное положение по цилиндрическому уровню.

Главное условие, предъявляемое к таким нивелирам – взаимная параллельность визирной оси V-V и оси цилиндрического уровня U-U(рис. 1). Присоблюдении этого условия визирная ось зрительной трубы 1 займет горизонтальное положение после установки пузырька цилиндрического уровня 2 в нуль-пункт.

Читайте также:  Самодельный металлодетектор: изготовление по схемам и инструкциям

У нивелиров с компенсаторами (с самоустанавливающейся линией визирования) приближённая установка оси вращения прибора производится по круглому уровню; после этого в работу включается компенсатор, который автоматически приводит визирную ось в горизонтальное положение.

Главное условие, предъявляемое к нивелирам данного типа – горизонтальность визирной оси в пределах углов стабилизации компенсатора (±8-25″). Нивелиры с компенсаторами в последние годы получили широкое распространение в инженерно-геодезической практике, так как обеспечивают более высокую производительность труда, особенно при работе на неустойчивых грунтах.

Точные и технические нивелиры могут изготавливаться также с лимбами для измерения горизонтальных углов; при этом в шифре нивелира добавляется буква «Л» (например, 3Н-5Л).

В геодезической практике наибольшее распространение получили точные нивелиры Н-3, и технические 3Н-5Л, НС-4, а также зарубежные модификации нивелиров SETL DSZ-3, VEGA L24 и др.

Источник: https://megapredmet.ru/1-71084.html

Оптические нивелиры, классификация и их устройство

Одними из самых известных и популярных в своей области, простых в обращении и точных геодезических приборов считаются оптические нивелиры.

Основной принцип, задействованный в конструкциях вообще всех видов нивелиров, заключается в передаче на расстояние горизонтального луча, необходимого для его практического применения.

Этот принцип применяется через осуществление взаимосвязи геометрических условий и оптической системы в конструкции прибора. По всей видимости, и способ измерений с применением этого инструмента получил его наименование, а именно геометрическое нивелирование.

Оптические нивелиры позволяют нам:

  • измерять превышение между точками относительно горизонтального луча, проходящего через визирную ось трубы;
  • определять отклонение от горизонтального луча измеряемых плоскостей и всевозможных поверхностей;
  • устанавливать высотные отметки точек относительно отсчетной системы координат (абсолютной, условной).

Классификация оптических нивелиров

В современном приборостроении и геодезии соответственно выпускаются и применяются оптические нивелиры, которые можно позволить классифицировать на два вида:

  • оптико-механические;
  • оптико-электронные, еще их называют цифровыми.

И в тех и других устройствах существующие системы наблюдения и ориентирования имеют одинаковую связь между оптикой и геометрией. Ориентирование обеспечивается через визирную ось относительно отвесной линии. Наблюдение осуществляется через зрительную трубу и механизм наведения. А вот отличие между ними заключается в отсчетных системах соответственно визуальной и электронной.   

{b:geopribori}

Оптические нивелиры также различают по степени точности. Среди них можно выделить:

  • высокоточные;
  • точные;
  • технической точности.

В соответствии с государственными стандартами к высокоточной группе относятся приборы со среднеквадратической погрешностью не более 0,5мм при проведении одного километра двойного хода. К ним относятся ранее изготовленные оптико-механические нивелиры Ni-002 (Цейс), Н-0,5 и современные цифровые, например SDL-1X (SOKKIA).

  • К точным нивелирам относятся инструменты со среднеквадратической погрешностью (СКП) до 3-х мм и наименованиями Н-3, Н-3К и многие современные марки ведущих иностранных производителей.
  • Технической точности считаются инструменты со среднеквадратической ошибкой не более десяти миллиметров, например, такой, как Н-10КЛ.
  • Еще, все производимые сегодня оптические нивелиры в зависимости от приведения визирного луча к горизонтали можно разделить на два вида:
  • с цилиндрическим установочным уровнем визирной оси, которая выводится в горизонтальное положение так называемым элевационным винтом, соединенным с уровнем (Н-3);
  • с самоустанавливающимся визирным лучом при помощи компенсаторов, автоматически выставляющих его в горизонтальную плоскость (Н-3К).

Все современные приборы сейчас изготавливаются большей частью с компенсаторами, позволяющими увеличивать производительность труда полевых работ.

Устройство оптического нивелира

Классическое устройство нивелира можно показать на такой широко используемой марке приборов как Н-3. В его составе необходимо выделить основные узлы, показанные на рисунке.

Рис. 1. Устройство.

На рисунке можно увидеть следующие детали и узлы оптического нивелира:

  • зрительная труба, предназначенная для наведения на рейку (1);
  • окуляр, часть оптической системы, предназначенная для наблюдения (2);
  • объектив, часть оптической системы, предназначенная для получения увеличенного изображения объектов (3);
  • трегер или другими словами подставка для размещения в нем самого прибора (4);
  • подъемные винты, служащие приведению инструмента в рабочее состояние, совпадающее с отвесной линией (5);
  • пластина, нижняя часть подставки, предающая жесткости всей ее конструкции и устойчивости подъемных винтов (6);
  • закрепительный винт прибора, предназначенный для фиксации зрительной трубы после грубого наведения на рейку (7);
  • цилиндрический уровень, соединенный с трубой и служащий для установления визирного луча в горизонтальное положение (8).
  • место установки юстировочных винтов, предназначенных для исправления положения цилиндрического уровня (9);
  • визир, расположенная сверху трубы деталь для ориентировочного наведения на рейку (10);
  • фокусировка (кремальера), предназначенный для фокусирования (придания резкости изображению) механизм, (11);
  • наводящий (микрометренный) винт, служащий точному наведению зрительной трубы на рейку (12);
  • круглый уровень, показывающий положение прибора относительно отвесной линии (13);
  • юстировочные винты круглого уровня, для исправления положения уровня (14);
  • элевационный винт, выводящий цилиндрический уровень на середину и связывающий его с визирным лучом (15).

Основные геометрические условия

Для работоспособности оптического нивелира требуется соблюдение геометрических условий, предусмотренных конструкцией самого прибора. Геометрическая схема прибора, в упрощенном виде представлена на приведенном ниже рисунке.

 

Рис.2. Геометрическая схема.

Элементы геометрической схемы представляют совокупность невидимых вертикальных и горизонтальных линий основных узлов и деталей инструмента:

  • (N – N) – вертикальная линия, представляющая ось круглого уровня;
  • (V – V) – линия, изображающая вертикальную ось вращения прибора;
  • (Z – Z) – визирный луч, проходящий через центр окуляра и объектива;
  • (L – L) – горизонтальная ось цилиндрического уровня;
  • (K – K) — вертикальная ось автоматического компенсатора.

Основные детали и конструкции оптических нивелиров геометрически связаны между собой и их элементами (осями). Все конструктивные геометрические условия приборов проверяются во время проведения поверок нивелира. К ним относятся:

  • поверка круглого уровня, ее условие состоит в параллельности оси круглого уровня и невидимой оси вращения прибора;
  • поверка сетки нитей, ее условие состоит в вертикальности оси сетки нитей;
  • поверка по определению угла і, суть которой заключается в параллельности визирного луча и горизонтальной оси цилиндрического установочного уровня;
  • поверка компенсатора, ее условие состоит в горизонтальности визирного луча.

Дополнительные принадлежности

Для проведения измерений с помощью оптических нивелиров используются дополнительные принадлежности:

Штативы необходимы для установки и жесткого крепления конструкции прибора, приведение его в рабочее положение и собственно выполнение измерений. Нивелирные штативы бывают деревянные, фиберглассовые, алюминиевые и обычно они легкие по весу и с меньшими головками крепления.

Рейки могут быть различной длины, изготовлены из разного материала с разграфленной шкалой на их поверхностях. В обозначения нивелирных реек, например РН-3-3000СП, входят:

  • сокращенное наименование (РН – рейка нивелирная);
  • первая цифра (3), означающая точность измерений в мм;
  • второе число (3000) означает длину в мм;
  • СП – сокращение означающее: складную конструкцию и прямое изображение.

Существуют различные виды реек:

  • деревянные складные двухсторонние;
  • алюминиевые выдвижные, с накладным круглым уровнем ;
  • инварные, повышенной точности.

Длина реек колеблется в пределах от одного до пяти метров. Деления на них бывают миллиметровые с одной стороны и сантиметровые Е-образные с другой или с обеих сторон сантиметровыми одновременно, но с чередованием цвета (красная, черная).

Они могут быть штриховыми и с инварной проволокой для цифровых нивелиров.

Вся градуировка на рейках, нанесенная краской, перед вводом ее в эксплуатацию должна быть исследована и соответствовать требованиям предельных отклонений метрового отрезка и длин делений шкал. 

Источник: https://geostart.ru/post/140

11. Нивелиры (оптические, оптико-электронные) и рейки (шашечные, кодово-штриховые). Классификация и устройство уровенных нивелиров

Нивелирование
— процесс измерения превышения одной
точки относительно другой.

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.

По
сути, лазерный нивелир – это
оптико-электронный прибор,
предназначенный для проецирования
лазерных плоскостей. По принципу
построения плоскости лазерные нивелиры
делятся на две категории: позиционные
и ротационные
нивелиры. В
позиционных лазерных нивелирах

(построителях плоскостей) лазерная
призма установлена стационарно.

Дальность
работы прибора в помещении достигает
30 метров, на улице – 70, лазерный сектор
– 110 градусов. Лазерный позиционный
уровень нивелир дает показания с
точностью не менее 0,2 мм/1м (стандартная
модель), экземпляры с электронной
системой компенсации – до 0,1 мм/1м.

Лазерные построители плоскостей
используются в основном при проведении
работ внутри помещений.

Ротационные
лазерные нивелиры

с успехом используются для работы на
открытых пространствах, таких как:
монтаж инженерных коммуникаций, дорожные
работы, вычисление превышения между
определенными точками на местности,
разбивка земельных участков, ландшафтные
работы, вынос проектных отметок и мн.
др.

В приборах такого типа вращающиеся
элементы образуют замкнутую линию
(плоскость). Точность ротационных
нивелиров составляет не менее 10 мм/100м,
а в некоторых моделях этот показатель
доходит до 3 мм/100м. Дальность работы
ротационного лазерного прибора с
приемником может колебаться от 300 до 1
000 метров.

Конструкция
нивелиров: уровенные — с цилиндрическим
уровнем при трубе, автоматические — с
компенсатором наклона визирной линии
трубы.

Маркировка
приборов: при наличии компенсатора
добавляется буква К: Н-3К, 3Н-3КЛ.. Л означает
наличие лимба ГК : 3Н-5Л .

ГОСТ
10528 – 96 : классификация нивелиров по
точности: (с компенсатором/уровенные)
высокоточные с ошибкой измерения
превышения на 1 км хода mh 4000 мм.

  • Разность нулей рейки (разность пяток)- разность отсчетов на дополнительной и основной шкалах
  • рейки.
  • png» width=»461″>

    Штриховые
    рейки
    :
    односторонние (полоса в деревянном
    футляре)

    Деления
    наносят на инварную полосу, натянутую
    вдоль деревянного бруска при помощи
    специального

    устройства.
    Деления в виде штрихов
    через 5 мм.

    Источник: https://studfile.net/preview/4167701/page:7/

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector