Что такое нивелир и для чего

4 определения, что такое лазерный нивелир

Что такое нивелир: устройство прибора + разновидности по ГОСТу + классификация нивелиров по типу с учетом подкатегорий + распределение по вспомогательным параметрам + алгоритм измерения оптическим нивелиром + 8 правил использования лазерного уровня

Если разделить строительное направление на 2 категории, то стоит выделить обще востребованное оборудование по типу инверторов, бензопил и специализированное, которое используется узким кругом лиц для решения малого спектра задач.

В сегодняшней статье я расскажу о том, что такое нивелир, и где данное оборудование имеет место быть вообще.

Кстати, пока не забыл, хочу поделиться с вами крупнейшим интернет магазином ведущих мировых производителей станков и комплектующих (резка, сварка, маркировка, очистка, упрочение) — https://inlaser.pro. Здесь вы найдете расходные материалы, узлы и компоненты для станков лазерной обработки металла с волоконным и СО2 лазерами.

Полный разбор строительного инструментария: что такое нивелир?

В обиходе нивелир встречается крайне редко. Рядовому человеку держать у себя дома данный инструмент (полноценный) не имеет смысла, ибо частота его использования в хозяйстве у 90% будет стремиться к нулю . Все работы по замерам выполняются подручными материалами, более привычными человеку еще со времен советского союза. Давайте детально разберем, что по начинке такое нивелир и каким параметрами характеризуется инструмент вообще.

1) Что такое нивелир + его характеристики

Давайте вспомним одно явление из жизни простого человека – люди со странными устройствами на треногах, которые что-то измеряют. Со стороны может показаться что на месте попросту создают видимость работы, но по факту работяги занимаются одним из важнейших моментов начального этапа строительства – определение рельефности и разницы высот.

Где применяются нивелиры на практике:

• проектировка объектов с высокими требованиями по точности;
• разработка структур геодезического характера;
• проектировка и установке конструкционных узлов (линий) технического направления. К примеру, — это линии электропередач;
• декорирование по местности;
• приведение крупных площадей к одному уровню по высоте;
• переменная при расчетах в просадке почвы, что важно при укладке фундамента;
• строительные работы средней или крупной масштабности в домашних условиях.

Рассматривая нивелир в плоскости бытового использования, то здесь имеется упрощенная альтернатива оборудования, с которой знаком каждый второй домашний строитель – лазерный уровень . Инструмент позволяет в быту точно проводить поклейку обоев, размечать углы по периметру, ровно укладывать кафель и так далее. Везде, где требуется соблюдение ровных горизонталей и вертикалей, нивелир будет в помощь.

Обратите внимание: лазерный уровень может пригодиться не только при строительных работах по оформлению экстерьера (интерьера), но и для качественной разметки электросети + расстановки розеток по области помещения.

Обычно у штатных электриков лазерный уровень является постоянным инструментом в сумке при любом выезде. По размерам он компактнее нивелира, но функциональный смысл несет аналогичный.

1. Коллиматор.
2. Зеркало уровня круглое.
3. Уровень.
4. Лим по горизонтали.
5. Трегер.
6. Винты для смещения по вертикали.
7. Трубка для обзора.
8. Юстировочные винты.
9. Винты микрометрики.
10. Крышка под объектив.

В зависимости от типа нивелира, его конечная конструкция может незначительно розниться с представленной выше, но базовые элементы + начинка, что составляет 85%+ устройства остаются неизменными. Исключением являются оптические устройства, где разница по сборке и компонентам ощущается куда сильнее. Для измерения углов по горизонтали также применяется штатив, идущий в комплектации с лимбом градуированного типа.

Уровень точности нивелира оптического типа по ГОСТу 10528-90:

• высокий. Колебания менее полмиллиметра на 1 километр;
• средний. Колебания допускаются на 1 км до 3 мм;
• технический. Допустимы изменения до 1 см к 1 км.

По материалам в сборке отдается предпочтение алюминию – данный металл сочетает в себе низкий вес с достаточно высоким запасом прочности, что облегчает транспортировку и не вредит прочности конструкции при установке оборудования. Альтернативными материалами может выступать также дерево и стеклопластик. Первый вариант штатива обойдётся подороже, а второй актуален для небольших треног.

2) Классификация нивелиров

Габариты нивелиров также вариативны. Могу указать среднестатистические значения – 150 по длине, 130 по ширине и 210 по высоте. Колебания могут меняться в зависимости от модели и достигать 50% оговоренных значений. Параметры могут меняться как в большую, так и в меньшую сторону. Теперь детальнее пройдемся по классификации.

Лазерный тип нивелира в свою очередь имеет собственное деление на 3 более мелких категории, каждая из которых отличается в принципе подачи лазера для произведения замеров по уровню. Я решил выделить данные вариации моделей в отдельный список.

Как работать нивелиром

Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.

Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:

• крепления на штативе;
• выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
• точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.

У некоторых моделей станина имеет специальный лимб, шкалу, позволяющую выполнять измерение или построение горизонтальных углов.

С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.

Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.

При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Кроме паспорта, в комплекте нивелира идет ключ для обслуживания и мягкая фланель для протирки линз и конечно защитный футляр, где он хранится. Модели с горизонтальным лимбом — угломером комплектуются отвесом для установки строго в нужной точке.

Оберегайте нивелир от ударов и толчков, даже когда он в футляре. Современные приборы оборудованы специальным устройством, осуществляющим точную подстройку по горизонтали, сильный толчок, внешне не оставивший ни малейшего следа, может повредить его тонкий механизм.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при → привязке к местности уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка. Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Что такое нивелир и для чего он нужен?

Одно из важнейших условий, которое должно соблюдаться во время строительства самым тщательным образом – безукоризненная горизонтальность и вертикальность соответствующих плоскостей. Без этого возведённая конструкция получится непрочной и не слишком надёжной даже внешне. Вертикальность возводимых стен легко проверить, используя отвес – обычную верёвку с привязанным грузом. Но для проверки горизонтальных плоскостей сегодня используется особый прибор, называемый нивелиром.

Что такое нивелир?

Как правило, приборы с таким названием широко используются в строительстве и в геодезии. С их помощью определяется величина отклонения точек от условно заданной плоскости, в качестве которой, как правило, выступает либо строго горизонтальная, либо вертикальная поверхность.

Но сегодня существует несколько типов нивелиров, функционирование которых базируется на разных принципах. Все они обладают двумя основными элементами – ригельной трубой при уровне, а также компенсационным механизмом наклона. Кстати, чтобы корректировать положение трубы в горизонтальной плоскости, используется специальный винт, называемый элевационным.

Классы точности нивелиров

Важным параметром нивелира является точность его измерений. Все приборы по этому признаку подразделяются на три класса:

• технические, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 2 мм до 10 мм на каждый километр двойного хода;
• точные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,5 мм до 2 мм на каждый километр двойного хода;
• высокоточные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,2 мм до 0,5 мм на каждый километр двойного хода.

Как правило, технические нивелиры используются для предварительной геодезической съёмки, привязки плана строительства к местности и начальной разметки стройплощадки. В дальнейшем, особенно при возведении масштабных и ответственных объектов, используются только точные и высокоточные приборы.

Виды нивелиров по принципу работы

Виды нивелиров

В зависимости от конструкции, различают следующие виды нивелиров:

1. геометрические, испускающие визирующий луч, которому сообщается горизонтальная ориентация. А отметка точек на местности производится при помощи специальных реек;
2. тригонометрические, или теодолиты, использующие наклонный луч к контрольной точке. При этом после снятия замеров необходимо выполнить сложные вычисления;
3. гидростатические, наиболее простые по конструкции. Они используют свойство жидкости устанавливать один и тот же уровень в сообщающихся сосудах;
4. оптикомеханические, в которых применяется световой луч и рейки с нанесёнными делениями. А также оптическая труба для снятия замеров;
5. лазерные, использующие для отметки точек лазерный луч, чем достигается простота и наглядность снятия замеров, а также появляется возможность работы с плоскостями, а не только с точками;
6. цифровые, построенные на оптическом либо лазерном принципе. Кстати, в них расчётная часть выполняется микроэлектронным процессором на основе полученных результатов замеров.

В отдельных случаях для нивелирования могут использоваться барометры, радиолокаторы, эхолоты и другие специфические приборы.

Для чего нужен нивелир?

Как правило, нивелиры разных типов повсеместно используются в строительстве и в геодезических работах. Современные лазерные и цифровые модели не требуют сложных вычислений, а работа с ними не представляет сложности даже для непрофессионала. При помощи нивелира на открытой местности:

• размечают строительную площадку под фундамент будущего здания;
• выполняют разбивку сада или парка, проводя ровные параллельные линии для высадки кустарников и деревьев, а также монтажа ограды, строительства беседки либо парника;
• осуществляют распланировку садовых дорожек, тротуаров, площадок;
• выполняют землеустроительные работы и пр.

Во время строительства либо ремонта дома с нивелиром:

1. размечают линии прокладки коммуникаций;
2. контролируют горизонтальность пола, а также вертикальное положение стен и перегородок;
3. проверяют правильность монтажа плинтусов, подвесных и натяжных потолков;
4. устанавливают оконные и дверные блоки;
5. монтируют встроенную мебель и т.д.

Использование нивелира, особенно современных лазерных и цифровых моделей, существенно облегчает выполнение многих строительных и отделочных работ.

Покупка и использование нивелира в строительстве и ремонте

Качество проведения строительных и ремонтных работ во многом зависит от предварительной разметки площадки, поверхности пола, потолка, стен. Для прочности, устойчивости, безопасности и долговечности необходимо выверить и выровнять все поверхности. На глаз это сделать невозможно. Можно воспользоваться простым пузырьковым уровнем. Однако, это займет много времени и точность такого метода далека от совершенной. Значительно облегчает задачу специально созданный прибор – нивелир. Им проверяют ровность поверхности, путем превышения одной точки над другой горизонтальным лучом. Любому строительству предшествует съемка местности и нанесение данных на планшет. Используя эти замеры учитывают перепады местности для оборудования строительной площадки и закладки фундамента. Те, кто хоть раз делал ремонт у себя в квартире, знают для чего нужен отвес, уровень, рулетка. Сколько нужно провести предварительных замеров для выравнивания горизонтальных и вертикальных плоскостей. Со всеми этими задачами справится один универсальный инструмент – нивелир, о выборе которого мы сегодня и поговорим.

Область применения нивелира

Применяется в работах, связанных с необходимостью определения строго горизонтальной или вертикальной поверхности. Наиболее часто его применяют профессиональные строители и монтажники при возведении зданий промышленного назначения, жилых домов, коммуникационных строений, торговых центров, и ремонтники в процессе отделки помещений, геодезисты при исследовании территории. С помощью лазерного нивелира намного легче и быстрее проводятся измерения, необходимые для технической инвентаризации помещений.

Нивелир в строительстве

Нивелир используют на всех этапах строительства:

• при исследовании местности для геодезической съемки;
• для выравнивания ландшафта;
• при закладке котлована;
• возведении фундамента;
• на этапе проектирования;
• при прокладке сетей коммуникаций;
• при строительстве дорог, сооружений.

Крепкий, правильно заложенный фундамент – это основа, базис здания или сооружения. Для тщательного проведения замеров пользуются надежным измерительным прибором, нивелиром. При возведении стен, перегородок, окон, крыши необходимо соблюсти строгую вертикаль, перпендикулярность. От этого зависит прочность конструкции, в конечном счете безопасность людей, которые будут там находиться. Существуют государственные стандарты, соблюдение которых строго контролируется. При строительстве объекта для того, чтобы не отклониться от проекта, необходимо почаще проводить замеры. Во всех этих задачах поможет нивелир.

Нивелир в ремонте

Перед началом ремонтных работ необходимо сделать много замеров, чтобы выявить перепады полов, стен, перегородок. Современный нивелир значительно облегчит работу. Вот некоторые способы применения:

• для выравнивания полов. Чтобы сделать замеры, достаточно расположить прибор на возвышении, и промерять расстояния от основания пола до горизонтального луча. Можно нанести точки прямо на стену. Не лишним будет отметить их на плане помещения.
• при укладке плитки. Важно соблюсти точные горизонтальные линии.Ведь отклонение горизонтального шва на один миллиметр может испортить всю работу;
• при наклеивании обоев. Очень важно сделать это ровно и красиво. Можно воспользоваться лучом вместо давно изобретенного отвеса;
• для оценки заваливания стен нивелир с его вертикальным лучом – отличный помощник. Необходимо сделать несколько замеров от стены до вертикального луча.

Критерии выбора нивелира

Существует несколько популярных видов нивелиров, использование каждого определяется списком задач, финансовыми возможностями потребителя, а также личными предпочтениями. Выбор разновидности прибора является главным критерием выбора нивелира.

• Надежный механизм. Один из первых. До настоящего времени широко используется при проведении различных геодезических работ. Его все так же применяют проектировщики, строители и топографы.
• В нем отсутствуют электроэлементы, которые могли бы повредиться от природных осадков или жары.
• Снабжается триггером и геодезической рейкой.
• Измерительные работы проводят два специалиста. Один работает с рейкой, выставляет ее на рельефной местности. Другой смотрит в оптическую трубу и записывает замеры в таблицу или тетрадь.

Цифровой (электронный) нивелир

• Электронный нивелир – измерительный прибор, который с высокой точностью снимает отсчет по специальной штрих-кодовой рейке.
• Достаточно навести нивелир на поверхность и нажать кнопку. На дисплее появятся данные измерения, причем их не нужно никуда заносить. Данные хранятся в памяти прибора. При необходимости их можно перенести на стационарный компьютер.
• Цифровой нивелир сделан по принципу оптического. Конструкция оснащена программным обеспечением и памятью.
• Электронный нивелир работает быстро и без ошибок. Стоит дороговато, поэтому применяется не очень часто.

• Данный прибор наиболее популярен среди потребителей за объемный функционал, доступность и удобство. Он проецирует на поверхность луч, по которому сравнительно быстро и очень просто можно определить высоту, выполнить разметку.
• Работе с нивелиром можно обучиться самостоятельно. У некоторых лазерных нивелиров существует автоматическое выравнивание. При неправильном положении происходит мигание луча или раздается звуковой сигнал. Как только прибор будет установлен ровно, эти сигналы прекратятся, и тогда можно будет смело делать замер.

• Лазер, при помощи которого производится замер, направляется излучателем и проецируется несколькими способами. Существует 3 вида лазерных нивелиров: точечные, линейные, ротационные. Точечный нивелир: проекция луча на поверхности отображается в виде точки. Линейный нивелир: луч проецируется в виде горизонтальной или вертикальной линии на поверхности. По этой линии очень удобно выкладывать плитку, делать отметки для отверстий, выравнивать полы. Пользуется наибольшим спросом. И, наконец, ротационный нивелир: луч проецируется на 360 градусов ротацией излучателя. Такой нивелир – хороший помощник при установке пластиковых окон, при внутренней и внешней отделке.
• Если лазерный нивелир предназначен для работы на улице, то его корпус имеет защитное резиновое покрытие и луч в этом приборе более сильный, который лучше различим в любую погоду, даже солнечную.

• Отличаются разным рабочим диапазоном нивелира. Для ремонта в квартире понадобится аппарат с рабочим диапазоном 10м. Для ремонта магазинов, других помещений диапазон увеличивается до 20м. Для уличных работ используется лазерный уровень с приемником.
• Лазерный нивелир дает очень маленькую погрешность при проведении замеров.
• Работают от батареек. В этом их минус. Можно воспользоваться специальными аккумуляторами, которые питаются от электричества.
• Для защиты глаз от лучей и лучшей контрастности существуют специальные очки.

Правила использования нивелира

Работа с измерительной техникой весьма интуитивна и понятна с первого включения нивелира. Однако, существуют правила использования нивелира, с которыми я вас и познакомлю.

• Для работы с нивелиром нужно обеспечить его неподвижность. Для этого используют штатив или треногу. Треногу выравнивают горизонтально. Если действия проходят на улице, то ноги треноги втыкают в землю. На выровненную треногу устанавливают нивелир и настраивают оптическую ось. Она должна быть строго горизонтальна. Есть приборы с встроенной функцией самонастройки. Если такая функция отсутствует, используют приспособления (уровни).
• Для точности измерений лазерным нивелиром нужно выбрать подходящее место и установить прибор таким образом, чтобы ничего не мешало и не попадало между лучом и поверхностью отображения. Расстояние от прибора до объекта должно быть оптимальным. Не стоит превышать допустимый максимум, потому что чем меньше расстояние, тем меньше погрешность. При превышении максимума возникает погрешность.

• Во время проведения измерений прибор должен быть зафиксирован, потому что всякое колебание или сдвиг нарушает достоверность измерений.
• На площадке, где проводятся работы не должны находиться люди и животные (лазер может попасть в глаза и травмировать их).
• После окончания работы следует снять прибор с держателя, протереть его и спрятать в футляр.
• Как и все измерительные приборы нивелир подлежит поверке каждые три года. Результаты проверки и необходимые поправки заносятся в технический паспорт.

Ни один высококачественный ремонт невозможен без нивелира. У профессиональных мастеров он даже не в единственном экземпляре. Оптический нивелир больше применяется при геодезической, топографической съемки на местности, а вот лазерный нивелир – находка для ремонтных и строительных работ. Для проведения нужных измерений лазерным нивелиром не требуется специального обучения.Пользоваться может любой желающий самостоятельно, без ассистента. Используются как для строительства, так и для ремонта. Особенно они популярны при проведении ремонтных работ в помещениях, так как помогают при выравнивании полов, потолков, укладке кафельной и керамогранитной плитки, при монтаже окон и дверей. Дачники с удовольствием используют нивелир при разбивке сада, цветника на своем участке. С его помощью прокладывают садовые дорожки, строят забор или беседку. Универсальность нивелира окупает его стоимость в первые же месяцы использования.