Поверка круглого уровня.Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.
Подъемными винтами нивелира приводят пузырек круглого уровня в нульпункт. Поворачивают нивелир на 180° вокруг оси его вращения ii (рис. 9.5). Если после поворота пузырек остался в нульпункте, проверяемое условие выполнено – ось круглого уровня ee параллельна оси вращения прибора ii.
Если пузырек ушел из нульпункта, исправительными винтами 2 изменяют наклон уровня так, чтобы пузырек сместился в сторону нульпункта на половину отклонения. Для поворота исправительных винтов пользуются шпилькой.
Рис. 9.5. Оси и исправительные винты
нивелира: ss – визирная ось зрительной трубы; ii – ось вращения прибора; uu – ось цилиндрического уровня; ee – ось круглого уровня; 1 – исправительные винты цилиндрического уровня; 2 – исправительные винты круглого уровня
Поверка цилиндрического уровня.Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.
На расстоянии 75 – 100 м друг от друга закрепляют две точки, на которые устанавливают рейки (рис. 9.6). В середине, на равных расстояниях от реек устанавливают нивелир и, приводя пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, берут отсчеты a и b по рейкам и вычисляют превышение .
Если визирная ось трубы не параллельна оси уровня и потому наклонена на угол i, то вместо верных отсчетов a и b будут прочтены отсчеты a1 и b1. Вследствие равенства расстояний до реек ошибки в обоих отсчетах будут одинаковыми, Da = Db. Вычисленное при этом превышение будет равно
Рис. 9.6. Поверка цилиндрического уровня. Измерения из середины
Нивелир переносят и устанавливают на расстоянии 2-3 м от одной из реек (рис. 9.7). Берут отсчет b2 по ближней рейке. Ввиду малости расстояния до рейки погрешность в отсчете b2, вызванная наклоном луча визирования, мала. Поэтому отсчет b2 считают безошибочным.
Рис. 9.7. Поверка цилиндрического уровня. Измерения с неравными расстояниями до реек
Вычисляют отсчет, который должен быть на дальней рейке, если луч визирования горизонтален: a0 = b2 + h.
Наводят нивелир на дальнюю рейку и берут фактический отсчет a2. Сравнивают вычисленный и фактический отсчеты.
Если вычисленный a0 и фактический a2 отсчеты различаются меньше, чем на 5 мм, то считают, что ось цилиндрического уровня uu (рис. 9.5) параллельна визирной оси ss.
Если вычисленный и фактический отсчеты различаются больше, чем на 5 мм, то положение цилиндрического уровня необходимо исправить.
Для этого элевационным винтом наводят средний штрих сетки нитей на отсчет a0 по дальней рейке. При этом пузырек цилиндрического уровня уйдет из нульпункта. Вертикальными исправительными винтами приводят пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, совмещая изображения концов половинок пузырька в поле зрения трубы.
У нивелиров с компенсатором углов наклона цилиндрического уровня нет, и при выполнении поверки добиваются выполнения следующего условия.
Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора.
Поверка выполняется в том же порядке, как и поверка цилиндрического уровня. Но при этом различие вычисленного a0 и фактического a2 отсчетов указывает на негоризонтальность визирной оси трубы.
Для исправления снимают колпачок, закрывающий исправительные винты сетки нитей зрительной трубы, и с помощью вертикальных исправительных винтов, наводят среднюю нить сетки нитей на отсчет по дальней рейке, равный вычисленному отсчету a0.
Стройка начинается с геодезической съемки. И если она выполнена некачественно, работа пойдет прахом. Чтобы этого не случилось, выполняют поверки нивелира, прибора, при помощи которого определяются уровни поверхностей и точки высоты ландшафта для составления правильного и безопасного проекта. Мы познакомим наших читателей с основными принципами работы нивелира и расскажем, как самому можно выполнить поверку и калибровку этого прибора.
С помощью нивелира можно установить точное местоположение объекта в пространстве.
Знакомьтесь, нивелир
Многие видели на стройках пару странных людей: один с треногой, другой с огромной линейкой. Чем они занимаются? Работают с нивелиром.
Нивелир – прибор, используемый в проектных работах для составления плана местности с учетом разницы в высотах местности. С его помощью определяется высота каждого из уровней, а также ровная ли поверхность местности. Это нужно для того, чтобы потом, в процессе строительства, объект не получился перекошенным, а его поверхности – неровными по отношению к поверхности земли.
Основные элементы управления нивелира.
По своей конструкции нивелиры бывают оптическими и лазерными. Для строительных работ пользуются первым типом. В измерениях принимают участие двое – один смотрит в оптическую трубку прибора и записывает показания, другой держит уровень в точках съемки на местности.
Сам прибор устроен следующим образом. На раскладной треноге (ее называют тригером), высота которой регулируется винтами, на специальной площадке закреплена зрительная труба с цилиндрическим уровнем. Последний нужен, чтобы выравнивать строго горизонтально положение трубы относительно поверхности земли.
Нивелиром определяют все основные параметры при строительстве дома – перпендикулярность осей стен будущего объекта, параллельность этажей. Также этот прибор понадобится, если нужно распланировать фундамент на участке с разным рельефом местности.
Чтобы проект был точным, перед началом работ должна проводиться проверка нивелира.
Как пользоваться лазерным и оптическим нивелирами?
На практике встречаются чаще всего оптический и лазерный нивелиры. У каждого из новых приборов имеется инструкция по эксплуатации, но многие данный документ пропускают мимо глаз. Ниже я представлю краткие алгоритмы установки с измерениями базовыми моделями оборудования для домашнего пользования.
1) Измерения оптическим нивелиром
В комплектацию прибора входит 3 компонента – непосредственно нивелир, штатив для фиксирования оборудования + рейка с делением миллиметровки по одной стороне и сантиметры на обратной стороне.
Алгоритм измерения оптическим нивелиром:
Если перед оператором стоит задача измерения расстояния между точками с вынесением осей объекта, потребуется произвести центрирования прибора. Делается это за счет отвеса на становом винте. После успешного смещения вдоль головки штатива, нивелир фиксируют и начинают измерение.
Понятие нивелира + особенности использования прибора:
Причины возникновения погрешностей нивелира
Любой прибор, особенно если он состоит из нескольких частей, может давать неправильные показания. Это случается потому, что практически невозможно обеспечить идеальные условия при транспортировке и эксплуатации оборудования.
Нивелир – не исключение. К тому же, он перевозится в разобранном виде, поэтому после сборки в обязательном порядке нужно проверять прибор на точность показываемых результатов.
Виды нивелиров.
А результат неправильной работы прибора может быть самым плачевным. Кривые стены и неровные полы – далеко не самые худшие варианты. Результаты геодезической съемки используются при расчетах объемов работ по бетонированию, в том числе фундаментов и полов. И нарушенная точность нивелира приведет к тому, что будет допущен перерасход материалов, что вызовет превышение сметы и незапланированные расходы средств.
Основная причина возникновения погрешностей в показаниях – смещение компенсатора или зеркала. Это происходит при сотрясениях прибора, поэтому и рекомендуется проявлять аккуратность при перевозке нивелира.
Компенсатором называют устройство, благодаря которому зеркало, расположенное между принимающей и передающей призмами, принимает горизонтальное положение. Принцип его работы основан на использовании маятника, который закреплен перпендикулярно к поверхности зеркала. Закрепленный свободно, маятник всегда стремится занять вертикальное положение, выравнивая зеркало.
Благодаря такому устройству оптического нивелира можно получить нужные данные. Но прежде, чем приступать к работе, следует проверять его точность. О том, как это выполнить, мы детально расскажем ниже.
Как выполняется поверка нивелира
Проверка нивелира выполняется несколькими способами.
Схема измерения нивелиром.
Самый простой, которым можно быстро определить, дает ли прибор точные показания или нет, выполняется следующим образом. На площадке устанавливается нивелир, измерительная рейка устанавливается от него на расстоянии от 15 до 25 м. С этой точки снимается первое показание, которое нужно записать, а место съемки отметить.
Потом рейку переносят на другую точку, чтобы расстояние от нее до прибора было в пределах от 10 до 15 м. Вторую точку съемки рекомендуется выбирать таким образом, чтобы между нею и первой была разница, видимая невооруженным глазом. Записываем полученный результат, отмечаем точку № 2. Полученные результаты вычитаем и получаем некую величину в миллиметрах, которая показывает разницу уровней между первой и второй точками. Записываем ее.
Теперь переставляем нивелир на новое место, где-то метров на 10 в сторону. И повторно проводим съемку для первой и второй точек (которые, как мы помним, нужно было отметить). Снова проводим вычисление разницы. И если полученный результат не отличается от первого или же между ними есть разница в пределах 3-4 мм, точность прибора считается достаточной для выполнения геодезических работ. Если же разница превышает 4 мм, такой нивелир не пригоден к использованию и лучше заменить его на исправный.
Такая поверка поможет избежать серьезных ошибок в будущем. Также перед началом работы следует проверять и другие важные узлы прибора.
Поверки и юстировки нивелира Н-3
Прежде чем начать работу с нивелиром, как и с любым геодези-ческим прибором, его осматривают. Если при внешнем осмотре ни-велира повреждения не обнаружены, то приступают к поверкам. Поверки — это действия, которыми контролируют правильность вза-имного расположения основных осей прибора. Если при вьполнении поверок обнаруживается несоответствие взаимного расположения частей прибора, то его юстируют исправительными винтами.
Рассмотрим, какие поверки выполняют при подготовке нивелира с цилиндрическими уровнями к работе.
1. Ось круглого уровня ии должна быть параллельна оси вращения JJ нивелира (рис. 25, а).
Рис. 25. Поверка нивелира:
а…в — схемы расположения осей; г — позиции нивелира при третьей поверке;
д — положения 1… 5 пузырька круглого уровня
Чтобы проверить параллельность осей, выполняют следующие действия: пузырек круглого уровня приводят подъемными винта-ми на середину, верхнюю часть нивелира поворачивают на 180°. Нивелир считается исправным, если пузырек остался в центре, а неисправным, если пузырек сместился.
Для устранения такой неисправности нивелир приводят в отвесное положение, перемещая пузырек к центру на первую половину дуги отклонения исправительными винтами уровня, на вторую половину — подъемными винтами.
2. Горизонтальная нить АА сетки должна быть перпендикулярна оси вращения JJ нивелира (рис. 25, б). Это условие гарантируется заводом — изготовителем прибора, но небольшое исправление и доводка могут быть выполнены исполнителем.
Поверку выполняют в такой последовательности:
Если нивелир исправен, то отсчет по рейке не изменится или изменится в пределах 1 мм, если неисправен — изменится более чем на 1 мм.
Чтобы устранить неисправность, ослабляют исправительные винты сетки и развертывают диафрагму с сеткой нитей за счет люфта винтов.
3. Визирная ось VV зрительной трубы должна бытъ параллельна оси ии цилиндрического уровня (рис. 25, в, г).
Последовательность выполнения поверки: на местности выбирают две точки А и В с расстоянием между ними 70…80 м, точки закрепляют кольями, нивелир устанавливают в точке С1 и берут отсчеты а1, b1 по рейкам. После этого вычисляют превышение
При равенстве превышений или разнице между ними менее 4 мм нивелир пригоден к эксплуатации. Если разница превышений больше 4 мм, то вычисляют правильный отсчет по дальней рейке
Горизонтальную нить сетки наводят винтом на этот отсчет (при этом пузырек отклонится от середины). Ослабляют боковые исправительные винты уровня и возвращают вертикальными винтами пузырек уровня на середину или смещают сетку нитей ее исправительными винтами. Не знаете как решить или выполнить курсовую или дипломную? Заказать решение
Проверка уровня
Схема проверки уровня нивелира.
Точность показаний нивелира зависит от того, правильно ли работает уровень. Чтобы проверить его, нужно выполнить простую процедуру. С помощью винтов площадка нивелира выставляется так, чтобы пузырек воздуха в уровне занял среднее положение. Потом начинаем медленно вращать прибор, чтобы он совершил полный разворот вокруг своей оси. Если при смещении пузырек не передвинется, это подтверждает исправность уровня, и можно приступать к измерениям.
Чтобы добиться более точного выравнивания, специалисты рекомендуют разворачивать уровень и ставить его так, чтобы он находился между двумя разворотными винтами. Смещение воздушной капсулы в сторону одного из винтов показывает, что его нужно отрегулировать. Проделав такую операцию по очереди с каждым из них, можно считать, что и эта проверка нивелира успешно выполнена.
Иногда бывают ситуации, когда рельеф местности не позволяет выставить треногу посредством винтов. Тогда следует максимально выровнять уровень, а потом убирать его смещение, вращая юстировочные винты посредством луча шестигранного. Следует поворачивать уровень и каждый раз повторять описанную выше процедуру до те пор, пока воздушный пузырек не займет стабильное центральное положение.
Для получения точных и надежных данных при геодезических работах используется прибор под названием нивелир. В первую очередь перед началом измерений надо проверить нивелир на исправность, а затем произвести его правильную настройку. Обычно эта работа проводится в специальных геодезических лабораториях и охватывает ряд важных операций и процедур, которые выявляют реальные параметры нивелира и позволяют сравнить их с паспортными данными прибора. Если эти данные не совпадают, то оборудование считается неисправным.
Проверка нивелира производится в сроки, указанные в его документации, а если у него истек срок эксплуатации, то использовать такой прибор не рекомендуется. Такое геодезическое оборудование может подвергаться внеплановым проверкам по разным причинам, например, из-за потери сертификата нивелира. Методика испытаний в лаборатории каждого прибора зависит от его типа. Рассмотрим существующие виды такого оборудования:
Настройка последнего типа нивелира является самой сложной, и поэтому самостоятельно ее выполнить нельзя. Такие лазерные модели проверяются опытными специалистами в оборудованных по последнему слову техники лабораториях. Проверка такого нивелира включает в себя общий контроль отдельных узлов оборудования, установку нужных уровней, проверку правильности подвески компенсатора, работу с осью излучения и установку правильности горизонтальной плоскости прибора, измерение квадратичной погрешности.
Цифровые измерители уровня без специального оборудования точно настроить невозможно, поэтому их надо проверять в специальных условиях. Такое оборудование проверяют на точность установки уровня рейки (круглого), дееспособность цифровой части (состоит из нескольких этапов), диапазон действия компенсационной системы, наличие систематической и квадратичной погрешности.
Оптический нивелир можно попробовать настроить самостоятельно, если точно придерживаться рекомендаций специалистов.
Как проверить нивелир оптический?
Настройка начинается с внешнего осмотра прибора и включает в себя такие условия:
Дальнейшая методика проверки и настройки зависит от модели нивелира, но есть общие процедуры для всех типов таких оптических приборов:
Начальный этап работ
Проверка начинается с оценки внешнего состояния и комплектности нивелира. Затем визуально обследуются такие параметры:
После этого надо провести оценку работоспособности нивелира и убедиться в правильном взаимодействии его подвижных деталей. Производится опробование по таким параметрам:
После этого все зажимные детали на штативе подтягивают и проверяют на устойчивость. Чтобы это сделать, прибор устанавливают на треногу и приводят в действие: нацеливают зрительную трубку на рейку и производят отсчет. Затем нажимают (осторожно) на верхнюю часть штатива и вновь берут показание. Если полученные результаты совпадают или разнятся незначительно, а пузырек не изменяет своего положения, то штатив устойчив. Если этого нет, то надо найти причину или заменить треногу новой.
Проверка круглого уровня и юстировка
Для самостоятельной настройки оптического нивелира надо начать с проверки круглого уровня. Он представляет собой нормаль в точке так называемого ноль-пункта к поверхности шлифовки. Главное условие при этом — ось его должна находиться параллельно оси вращения прибора.
Для проверки нужно установить зрительную трубку параллельно любым 2 подъемным винтам, с их помощью надо постараться переместить пузырек круглого уровня в ноль-пункт, а затем развернуть верхнюю часть нивелира на 180 градусов вокруг вертикальной оси.
Если после этого действия пузырек останется в центре капсулы, можно считать этот пункт проверки выполненным. Если же этого не случилось, то надо сделать юстировку — выполнить ряд установок для получения нужного взаимного расположения деталей прибора и их нормального взаимодействия. Для этого с помощью винтов для юстировки круглого уровня надо сместить пузырек на ½ отклонения к центру капсулы. Остаточную неточность ликвидируют с помощью так называемых подъемных винтиков. Эти действия проводят несколько раз, пока не будет получен нужный результат.
Горизонтальная визирная ось и ее проверка
Для ее настройки должно быть выполнено следующее условие: линия наведения прибора должна быть горизонтальной при нахождении пузырька в центральной части ноль-пункта. Чтобы проверить выполнение этого условия, надо выбрать 2 точки (С и М), которые разнесены на 25-35 м. Устанавливают в них рейки, а нивелир фиксируют на штативе с таким расчетом, чтобы он оказался посредине, между этими точками. Прибор приводят в действие и берут отсчет по рейкам, а затем производят вычисление разницы между уровнями расположения точек (С и М). В качестве примера допустим, что показание нивелира по первому отсчету равно 1,378, а по второму — 1,278 метра. Тогда превышение (ПРШ) равно разности этих цифр — 0,1. Переставляют штатив с нивелиром как можно ближе к точке С и берут новый отсчет по рейке. Допустим, он равен 1,2 м. Тогда теоретический показатель равен: по первой точке — С-ПРШ = 1,278, а по второй рейке — М-1,2 = 0,078 метра. Затем берут новый отсчет по М и сравнивают полученную цифру с теоретической. Если эта разность более трех миллиметров, то надо провести юстировку.
Отвинчивают защитную крышку на окуляре, используя имеющуюся в комплекте нивелира шпильку для юстировки, поворачивают установочный винт до тех пор, пока реальное показание на средней горизонтальной черте не совпадет с теоретическим результатом (0,078 метра). Затем проверку повторяют.
Если установить нивелир таким образом, чтобы окуляр трубки при горизонтальном расположении визирной оси был впереди рейки на два-три сантиметра, то можно по ней очень точно определить высоту инструмента. На объектив надо надеть картонную или пластиковую крышку, окрашенную в черный цвет. В ее центре надо проделать отверстие в два-три миллиметра. Основной наблюдатель смотрит через него на рейку, а помощник устанавливает на ней сделанную из прозрачного материала передвижную деталь с черным штрихом в середине. По указаниям наблюдателя она устанавливается так, чтобы отметка приходилась точно напротив отверстия в крышке. После этого делается отсчет по рейке.
Установка сетки линий зрительной трубки
Чтобы проверить ее горизонтальные нити, прибор наводят на цель в 12 метрах от штатива, а затем медленно передвигают зрительную трубку в горизонтальной плоскости винтиком наводки. Следят за тем, есть ли отклонение нити от цели. Если разница больше одного миллиметра, то производят юстировку сетки в горизонтальной плоскости так же, как и для вертикальных линий.
Работоспособность компенсатора
Чтобы убедиться в правильности действия компенсационной системы, надо выполнить следующее условие: при наклонах прибора нужно, чтобы в пределах действия компенсатора ось зрительной трубки была горизонтальной.
Чтобы добиться этого, пузырек круглого уровня переводят в ноль-пункт, а визирную линию нивелира нацеливают на установленную вертикально рейку. Производят тщательную фокусировку прибора и берут первый отсчет (например, С1). После этого последовательно получают 4 положения пузыря круглого уровня, наклоняя ось нивелира винтами для подъема вправо, влево, назад и вперед. После каждого изменения положения берут отсчет по точкам (С2, С3, С4, С5). Затем вычисляют разность между показаниями — (С1 — С2, С1 — С3, С1 — С4, С1 — С5). Эти значения не должны превышать 1 мм. Если этого нет, то надо нести нивелир в мастерскую, где произведут ремонт или замену компенсатора.
Правильность смещения визирной линии при изменении фокуса зрительной трубки
Прибор нацеливают на рейку, тщательно фокусируют и берут отсчет. Затем при помощи кремальерного устройства нарушают первоначальную фокусировку. Снова тщательно исправляют фокус трубки и вновь берут отсчет по рейке. Разница не должна превышать 1 миллиметр. Если она больше, то надо нести нивелир в мастерскую на ремонт.
Определение погрешностей при измерении превышений
Ее проводят несколькими этапами на местности, при помощи так называемого метода нивелирования из середины. Это делается при помощи двух реек при луче визирования длиной до 90-100 метров. Места их закрепления укрепляют нивелирными костылями или колышками, в которые завинчены винты с головками в виде сферы. Сами рейки должны быть установлены строго вертикально и не должны менять своего положения на протяжении всех измерений.
Прибор укрепляют в их створе на равном расстоянии от этих реек. Его приводят в действие и делают 10 замеров превышений между ними. Это одна серия измерений. Всего надо провести 5-6 таких этапов. У нивелира меняют горизонт перед каждой такой измерительной серией.
Исследование правильности работы цилиндрического уровня
Если на модели прибора применен уровень цилиндрического типа на зрительной трубке, то он должен удовлетворять следующим условиям — его ось должна быть строго параллельна линии визирования трубы. Эту проверку надо делать в два этапа:
Первое условие проверяют при помощи рейки, установленной в 45-55 метрах от штатива, подъемный винтик которого направляют в ее сторону. Тщательно проверяют горизонтальность крепления прибора, совмещают поднимающим винтом концы пузыря уровня, а механизмом фиксирования получают четкое изображение. Производят отсчет. Затем добиваются наклона оси прибора подъемными винтиками, так чтобы не изменились показания, и фиксируют положение концов цилиндрического уровня. То же делают и при наклоне в противоположном направлении. Если пузырь остается в обоих случаях на месте или его концы смещаются в одном направлении, то установка уровня признается правильной. Если этого нет, то производят юстировку горизонтальными и вертикальными винтами самого цилиндрического уровня.
Второе условие проверяется при помощи таких методов, как:
При каждом способе, а они описаны в специальной литературе, должно проводиться не менее 3 измерений угла между осью уровня и проекцией на отвесную плоскость. Затем вычисляют среднее арифметическое этих измерений и сопоставляют с паспортными данными. Если полученная цифра не выходит за допустимые пределы, указанные в документе, то нивелир настроен правильно.
Применяемые приборы и приспособления
Самостоятельная настройка нивелира возможна при соблюдении всех рекомендаций, которые были изложены выше.
Но если она не удалась, то лучше всего обратиться к специалистам из геодезической лаборатории.
.
