Как проверить нивелир в полевых условиях

Поверки нивелира.

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.

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.

У высокоточных и точных нивелиров проекция на отвесную плоскость угла между осью цилиндрического уровня и визирной осью не должна превышать 10″. Это означает, что при расстоянии до рейки d = 100 м допустима ошибка в отсчете по рейке из-за непараллельности оси уровня и визирной оси, не превышающая = 5 мм, где ρ = 206 265″ — число секунд в одном радиане.

Поверка выполняется путем измерения одного и того же превышения дважды — из середины и с неравными расстояниями до реек.

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

Следовательно, несмотря на ошибки отсчетов, вызванные непараллельностью оси уровня и визирной оси трубы, превышение, вычисленное по измерениям из середины — верное.

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: a = b₂ + h.

Наводят нивелир на дальнюю рейку и берут фактический отсчет a₂. Сравнивают вычисленный и фактический отсчеты.

Если вычисленный a 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 a 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 a 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 a.

Как проверить оптический нивелир на точность

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:

1. Выбор локации для расположения нивелира. Оптимальным местом считается центральная часть площадки под измерения.
2. Установка прибора на штатив. Чтобы получить идеальный угол по горизонтали, ножки треноги предварительно ослабляются в винтах, а после корректировки положения закручиваются снова.
3. Устанавливаем нивелир на треногу и крепим его винтовыми соединениями.
4. Теперь требуется произвести фокусировку оборудования. Наводим трубку на рейку, получаем четкое изображение и потом настраиваем через окулярное кольцо сетку.
5. Начинаем измерения. Рейка ставится в точку 1 и через усредненную нитку сетки прибора производится запись результата. Далее рейку ставится на точку 2 и алгоритм действий повторяется. Разница значений и будет превышением.

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:

• ось вращения нивелира приводят по круглому уровню в отвесное положение;
• на расстоянии 20…30 м от нивелира устанавливают рейку и берут отсчет;
• наводят левый конец средней горизонтальной нити на рейку и берут отсчет;
• перемещают винтом трубу в горизонтальной плоскости до пересечения правого конца средней горизонтальной нити и берут отсчет.

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

Далее нивелир устанавливают в точке С2 на расстоянии 3… 5 м от одной из реек, по рейкам берут отсчеты а2 и b2 и вычисляют превышение h2 = а2 – b2. .

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.

Полевая поверка нивелира

Полевая поверка нивелира – один из главных факторов, гарантирующих точность проводимых работ и корректность полученных результатов измерений. Она проводится каждый раз перед выполнением работ.

Нивелир требует прецизионной точности изготовления всех конструкционных элементов и столь же высокого качества сборки. В действительности не всегда удается соблюсти идеальную геометрическую схему, в результате чего появляются инструментальные погрешности измерения углов. Выявить и устранить их посредством регулировки или юстировки позволяет полевая поверка нивелира.

Предварительный этап

Перед каждым началом работы необходимо проводить общую проверку технического состояния прибора. Визуальный осмотр позволяет убедиться:

• в исправности, целостности и чистоте оптических компонентов;
• в соответствии качества изображения требуемым параметрам;
• в отсутствии внешних повреждений и неисправностей, влияющих на результат работы.

Затем следует проконтролировать качество работы функциональных узлов конструкции:

• отсутствие недопустимых люфтов в винтах;
• плавность и равномерность вращения подъемных винтов;
• надежность фиксации стопоров и подвижных элементов.

В нивелирах с автоматической системой установки линии визирования рекомендуется дополнительно убедиться в исправном состоянии компенсатора и демпфирующего устройства, а в цифровых нивелирах проверить функционал микропроцессора и дисплея.

Основные этапы полевой поверки нивелира

1. Поверка круглого уровня: его ось и ось вращения прибора должны быть параллельны. Операция заключается в приведении пузырька круглого уровня в нуль-пункт манипуляциями с подъемными винтами и последующем повороте верхней части нивелира на 180˚ вокруг оси вращения прибора. При обнаружении отклонения пузырька от нуль-пункта его возвращают к центру, используя юстировочные винты. Допустимое отклонение – не более половины дуги. Выполняют контрольный повтор процедуры.
2. Добиться перпендикулярного расположения горизонтальной нити сетки к оси вращения прибора. Для этого необходимо при помощи наводящего винта вращать зрительную трубу и следить за изменением отсчета во время перемещения изображения рейки от одного края поля зрения к другому. Если величина изменения превышает 1 мм, требуется ослабить крепежные винты и развернуть диафрагму с сеткой в правильное положение.
3. Поверка цилиндрического уровня, ось которого должна лежать параллельно визирной оси зрительной трубы. Это главное условие, для проверки которого используют нивелирование пары точек методом «из середины» и «вперед».

Первоначально на расстоянии 60-90 м неподвижно устанавливают пару нивелирных реек, а нивелир размещают посередине между ними с погрешностью не более 1 м. Для измерения расстояния до реек используют нитяной дальномер. Далее при двух горизонтах нивелира следует определить превышение между рейками – им будет служить разность отсчетов на переднюю и заднюю рейки. Допустимым полагают отличие между вычисленными при каждом из горизонтов прибора превышениями в пределах до 3-х мм.

Затем необходимо выбрать вторую станцию, расстояние предела фокусирования которой от одной из реек составляет 2…3 м, и взять отсчет. Полагают, что непараллельность визирной оси и оси цилиндрического уровня не оказывает на него влияние. С использованием этого отсчета и вычисленного на первой станции превышения определяют отсчет по дальней рейке. Если отличие результата вычислений и наблюдаемых показателей превысит 3 мм, то вычисленный отсчет необходимо установить на рейке элевационным винтом. Затем, используя исправительные винты цилиндрического уровня, привести его пузырек в середину.