Оптические нивелиры классификация и их устройство

Разное

Устройство оптического нивелира

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).

Оптические нивелиры классификация и их устройство

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.

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

Оптические нивелиры классификация и их устройство

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).

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.

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. 

Нивелирование— процесс измерения превышения однойточки относительно другой.

Оптическийнивелир —это прибор, предназначенный дляопределения превышений (разности высот)между точками методом геометрическогонивелирования по вертикальным нивелирнымрейкам. Геометрическим нивелированиемназывается метод нивелированиягоризонтальным лучом.

Посути, лазерный нивелир – этооптико-электронный прибор,предназначенный для проецированиялазерных плоскостей. По принципупостроения плоскости лазерные нивелирыделятся на две категории: позиционныеи ротационныенивелиры. Впозиционных лазерных нивелирах(построителях плоскостей) лазернаяпризма установлена стационарно.

Дальностьработы прибора в помещении достигает30 метров, на улице – 70, лазерный сектор– 110 градусов. Лазерный позиционныйуровень нивелир дает показания сточностью не менее 0,2 мм/1м (стандартнаямодель), экземпляры с электроннойсистемой компенсации – до 0,1 мм/1м.

Лазерные построители плоскостейиспользуются в основном при проведенииработ внутри помещений.

Ротационныелазерные нивелирыс успехом используются для работы наоткрытых пространствах, таких как:монтаж инженерных коммуникаций, дорожныеработы, вычисление превышения междуопределенными точками на местности,разбивка земельных участков, ландшафтныеработы, вынос проектных отметок и мн.др.

В приборах такого типа вращающиесяэлементы образуют замкнутую линию(плоскость). Точность ротационныхнивелиров составляет не менее 10 мм/100м,а в некоторых моделях этот показательдоходит до 3 мм/100м. Дальность работыротационного лазерного прибора сприемником может колебаться от 300 до 1000 метров.

Еще по теме  Последствия одностороннего отказа от исполнения договора поставки

Конструкциянивелиров: уровенные — с цилиндрическимуровнем при трубе, автоматические — скомпенсатором наклона визирной линиитрубы.

ГОСТ10528 – 96 : классификация нивелиров поточности: (с компенсатором/уровенные)высокоточные с ошибкой измеренияпревышения на 1 км хода mh 4000 мм.

  • Разность нулей рейки (разность пяток)- разность отсчетов на дополнительной и основной шкалах
  • рейки.
  • png» width=»461″{amp}gt;

    Штриховыерейки:односторонние (полоса в деревянномфутляре)

    Делениянаносят на инварную полосу, натянутуювдоль деревянного бруска при помощиспециального

    устройства.Деления в виде штриховчерез 5 мм.

    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».

    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.

    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.

    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.

    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.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    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.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    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.

    Еще по теме  Особенности онлайн-займов на карту maestro

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

    Классификация оптических нивелиров

    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.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    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.

    Конструкция и принцип действия нивелира

    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.

    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.

    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.

    При
    выводе формул для способов нивелирования
    из середины и вперед принято, что
    уровенная поверхность является
    плоскостью, визирный луч прямолинеен
    и горизонтален, рейки, установленные в
    точках, параллельны между собой.

    На
    самом деле уровенная поверхность не
    является плоскостью и рейки, установленные
    в точках А и В перпендикулярно поверхности,
    непараллельны между собой (рис. 67),
    следовательно отсчеты З
    и П
    преувеличены
    на величину поправок за кривизну Земли СМ
    = К
    1
    и DN
    = К
    2
    .

    Рис.
    67. Влияние кривизны Земли и рефракции
    на результаты геометрического
    нивелирования

    где S
    1 , S
    2 —
    расстояние от нивелира до реек; R

    радиус Земли.

    Кроме
    того известно, что луч света распространяется
    прямолинейно лишь в однородной среде.
    В реальной атмосфере, плотность которой
    увеличивается по мере приближения к
    поверхности Земли, луч света идет по
    некоторой кривой, которая называется
    рефракционной кривой. Вследствие этого
    визирный луч имеет форму рефракционной
    кривой радиуса R
    1 и
    пересекает рейки в точках C» и D». Поэтому
    отчеты по рейкам уменьшаются на величину
    поправок за рефракцию: СC»
    = r
    1
    и DD»=
    r
    2 ,
    которые определяются по формуле

    Радиус
    рефракционной кривой зависит от
    температуры, плотности, влажности
    воздуха и др. Отношение радиуса Земли R
    к
    радиусу рефракционной кривойR
    1 называют
    коэффициентом земной рефракции, среднее
    значение которого принимают

    Обозначим

    Конструкция и принцип действия нивелира

    где f
    1 и f
    2 –
    поправки за кривизну Земли и рефракцию
    равны

    Следовательно
    превышение между точками А и В с учётом
    поправок за кривизну Земли и рефракцию
    равно

    Необходимость
    учета поправки зависит от требуемой
    точности измерений.

    Из
    формулы следует, что при равенстве
    расстояний от нивелира до реек и примерно
    одинаковых условиях можно считать, что
    f
    1 = f
    2
    и h
    =
    З
    – П
    .
    Таким образом, при нивелировании из
    середины с соблюдением равенства плеч
    влияние кривизны Земли и рефракции
    практически устраняется.

    Лекция
    8. Геодезические сети

    По точности нивелиры в соответствии с ГОСТ 10528-76 разделяют на три типа: высокоточные (типа Н-05) , точные (типа Н-3) и технические (типа Н-10).

    Цифра в обозначении нивелира указывает значение средней квадратической ошибки превышения на 1км двойного хода т
    км
    : для нивелира Н-05 т
    км = 0,5мм, для нивелира Н-3 т
    км = 3мм, для нивелира Н-10 т
    км =
    10мм.

    По конструктивным особенностям приведения визирной оси в горизонтальное положение различают нивелиры с уровнем при зрительной трубе и нивелиры с компенсатором. Для нивелиров с компенсатором к обозначению нивелира добавляется буква К. Если нивелир имеет лимб, к его обозначению добавляется буква Л.

    Например, Н-3К — нивелир с компенсатором, обеспечивающий измерение превышений с ошибкой т
    км = 3мм; Н-10КЛ нивелир с компенсатором и лимбом, т
    км =
    10мм.

    Оптический нивелир конструкция и принцип действия

    Установлено, что применение нивелиров с компенсатором позволяет повысить производительность нивелирных работ на 10-15 %, поэтому в геодезическом приборостроении наблюдается тенденция замены нивелиров с уровнями нивелирами с компенсаторами. Однако, высокоточный нивелир Н-05 (т
    км =
    0,5мм) в настоящее время выпускается только с уровнем.

    Рис. 5. а —
    Н-3 и поле зрения его зрительной трубы; б — Н-3К; в —
    Н-10 КЛ; 1 — окуляр; 2 — зеркало; 3 — корпус; 4 — наводящий винт; 5 — лимб

    На рис. 5, а
    представлен нивелир с уровнем Н-3. Его зрительная труба 1 с внутренним фокусированием имеет увеличение 20 x , фокусирование трубы производят при помощи кремальеры 2. Нивелир снабжен закрепительным 3 и микрометренным 4 винтами. Круглый уровень 5 служит для приведения оси вращения нивелира в отвесное положение с помощью подъемных винтов.

    Нивелир имеет контактный цилиндрический уровень и элевационный 6 винт. Цилиндрический уровень наглухо скреплен со зрительной трубой. Изображения концов цилиндрического уровня через систему призм передаются в поле зрения трубы. Через лупу в поле зрения зрительной трубы нивелира можно видеть одновременно оба конца уровня, разрезанного вертикально по оси.

    В момент контакта, когда визирная ось занимает горизонтальное положение, и производят отсчеты по рейкам. Например, отсчет с рейки (рис. 5, а
    ) равен 1250.

    Нивелир Н-З является достаточно точным и портативным прибором, масса его без укладочного ящика 2кг.

    Нивелир Н-ЗК (рис. 5, б
    ) имеет устройство для автоматического приведения визирной оси в горизонтальное положение при наклоне прибора в диапазоне ±15″. В отличие от нивелира Н-З подставка 1 зрительной трубы не имеет закрепительного винта, окончательное наведение трубы производят микромерным винтом 2.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    Увеличение зрительной трубы нивелира Н-3К составляет 20 x . Ось вращения прибора приводится в отвесное положение при помощи круглого уровня 3.

    Еще по теме  Развод через ЗАГС по обоюдному согласию без детей

    Маятниковый, оптико-механический компенсатор (рис. 6) расположен между сеткой нитей 4 и фокусирующей линзой 1 в сходящемся пучке лучей. Компенсатор состоит из двух прямоугольных призм 3 и 5. Верхняя призма 3 служит для передачи изображения в плоскость сетки нитей 4, она скреплена с корпусом зрительной трубы.

    Рис. 6.

    Нивелир Н-10КЛ (рис. 5, в
    ) имеет оптико-механический компенсатор. Чувствительным элементом компенсатора является прямоугольная призма, подвешенная на шарикоподшипниковой подвеске, колебания компенсатора гасятся воздушным демпфером. Зрительная труба имеет прямое изображение. Наводящий винт трубы отсутствует.

    Рейки для нивелирования
    выпускают согласно ГОСТ 11158-83 трех типов: РН 05, РН 3, РН 10. Буква Р — рейка, Н — нивелирная, цифрами, стоящими после букв, обозначают величину средней квадратической погрешности в мм на 1км хода. В комплекте к каждому нивелиру даются две однотипные нивелирные рейки.

    Рейки РН-3, PH-l0 изготовляют из дерева хвойных пород, цельными и складными. К нижнему концу рейки (пятке) прибивается металлическая пластина толщиной 2мм. Рейки имеют на обеих сторонах шкалы (рис. 41, а
    ),
    выполненные в виде сантиметровых шашек.

    Каждый дециметр шкал оцифрован. С одной стороны шашки наносятся черного цвета на белом фоне (черная сторона), с другой — красные на белом фоне (красная сторона). На черных сторонах реек нуль (начало шкалы) совпадает с пяткой рейки, на красных сторонах с плоскостью пятки совпадает другой отсчет, например, 4687.

    Таким образом, начало отсчета по черной и красной сторонам смещено на определенную величину. Это сделано для того, чтобы контролировать правильность отсчетов в процессе нивелирования. Разность отсчетов по черной и красной сторонам одной и той же рейки — величина постоянная. Отсчеты по рейкам берут по средней нити сетки с округлением до миллиметра. Для точной установки рейки в отвесное положение к ней прикрепляют круглый уровень или отвес. В рабочем положении рейки удерживают с помощью ручек.

    Рис. 7. а —
    рейка РН-10; б —
    рейка РН-05 в поле зрения трубы; в —
    костыль; г —
    башмак

    • 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
  • рейки.
  • 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.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    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.

    Основные геометрические условия

    Рис.2. Геометрическая схема.

    • (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.

    Дополнительные принадлежности

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

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    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.

    Согласно
    действующим ГОСТам нивелиры изготавливают
    трех типов: высокоточные – Н-05; точные
    – Н-3; технические – Н-10.

    В
    названии нивелира числом справа от
    буквы Н цифрой обозначают допустимую
    среднюю квадратическую ошибку измерения
    превышения на 1 км двойного нивелирного
    хода.

    В
    зависимости от того, каким способом
    визирный луч устанавливается в
    горизонтальное положение, нивелиры
    изготавливают в двух исполнениях: — с
    цилиндрическим уровнем при зрительной
    трубе, с помощью у которого осуществляется
    горизонтирование визирного луча (рис.
    63); — с компенсатором – свободно подвешенная
    оптико-механическая система, которая
    приводит визирный луч в горизонтальное
    положение.

    Рис.
    63. Точный нивелир Н-3 с цилиндрическим
    уровнем при зрительной трубе: 1 –
    подъемные винты; 2 – круглый уровень; 3
    – элевационный винт; 4 – окуляр зрительной
    трубы с диоптрийным кольцом; 5 – визир;
    6 – кремальера; 7 – объектив зрительной
    трубы; 8 – закрепительный винт; 9 –
    наводящий винт; 10 – контактный
    цилиндрический уровень; 11 – юстировочные
    винты цилиндрического уровня

    ЗН-3КЛ

    Рис.
    64. Точный нивелир ЗН-3КЛ с компенсатором
    и лимбом: 1 – лимб; 2 – наводящий винт; 3
    – кремальера; 4 – визир. ЗН-3КЛ

    2Н-10КЛ

    Рис.
    65. Технический нивелир 2Н-10КЛ

    Нивелиры
    иностранного производства

    Электронный
    нивелир Trimble

    Лазерный
    нивелир

    7.4.
    Нивелирные рейки

    Нивелирные
    рейки для нивелирования III – IV класса
    и технического изготавливают из
    деревянных брусьев двутаврового сечения
    шириной 8 – 10 и толщиной 2 – 3 см.

    Рейка
    РН-3 (рис. 66) имеет длину 3 м. Деления
    нанесены через 1 см. Нижняя часть рейки
    заключена в металлическую оковку и
    называется пяткой.

    Оптические нивелиры классификация и их устройство

    Основная
    шкала имеет деления черного и белого
    цвета, ноль совмещен с пяткой рейки.
    Дополнительная шкала на другой стороне
    рейки имеет чередующиеся красные и
    белые деления. С пяткой рейки совмещен
    отсчет больше 4000 мм. Часто встречаются
    комплекты реек, у которых с пятками
    красных сторон совпадают отсчеты 4687 и
    4787 мм. Поэтому превышения, измеренные
    по красным сторонам реек, будут больше
    или меньше на 100 мм измеренных по черным
    сторонам реек.

    Рис.
    66. Нивелирная рейка (а) и поле зрения
    зрительной трубы нивелира с цилиндрическим
    уровнем (б)

    Оцените статью
    Юридическая помощь
    Добавить комментарий

    Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.