Нивелир – это специальный технический прибор, который предназначается для измерения точек, находящихся на определённом уровне при выполнении строительных, геодезических работ. Также с помощью данного прибора выполняют разбивку осей зданий и проверку положения конструкций. О том, как пользоваться нивелиром при строительстве, знают такие специалисты как строители и геодезисты.
Основной задачей этого устройства является нивелирование, то есть построение горизонтальных, вертикальных линий, на фоне которых становятся видны отклонения. При наблюдении за объектом из оптического нивелира становится видна сетка из тонких линий, накладываемая прибором. Она называется визирной.
В общем сущность нивелир-прибора и его предназначение состоит в нахождении уровня местонахождения определённых точек относительно определённой базы (объекта). Это устройство незаменимо для планирования местности перед началом строительства, для заливки фундамента, возведения стен. Также в ремонтируемом помещении нивелир применяется для заливки полов, ровного укладывания керамической плитки и так далее.
Как пользоваться нивелиром — 2.
Как устанавливают прибор при строительстве зданий Источник chkiv.ru
Как выбрать оптический нивелир – определяемся с классами инструмента
Определяясь с задачей, как выбрать нивелир, надо учитывать, какая требуется точность измерений. А зависеть это будет от уровня проводимой геодезической работы. В нашей стране нивелиры подразделяются на несколько классов. Если требуется главная высотная основа, то тогда это 1 и 2 классы приборов. Если необходимо выполнить работы с наивысшей точностью, нужны приборы 1 класса.
Высокий результат можно получить только с самым современным геодезическим прибором. Именно они позволяют воспользоваться соответствующими методами измерений.
Устройство и виды нивелиров
Чтобы понять, для чего нужен нивелир в строительстве или в условиях ремонта, стоит рассмотреть подробнее его устройство. Нивелиры бывают нескольких видов: лазерные, цифровые, оптические, гидростатические. Главная составная часть оптико-механического нивелирующего прибора – труба со специальной линзовой системой.
Она вращается в горизонтальной плоскости и имеет возможность зрительно увеличивать объекты в двадцать и более раз. С помощью маховика осуществляется регулировка прибора по резкости изображения. Это происходит после прохождения светового луча через линзы. Также в конструкцию этого прибора входят:
- коллиматор;
- зеркальце круглого уровня;
- штатив (держатель конструкции);
- юстировочные винты круглого уровня;
- горизонтальный лимб (используется для построения и замера углов);
- круглый уровень;
- микрометренные винты;
- трегер (специальная подставка для основного нивелировочного узла – оптической трубы);
- винты подъёмные и уровень пузырьковый (помогают точно калибровать прибор при использовании).
Дополнительно к нивелиру в комплекте обычно прилагается рейка с нанесёнными на неё отметками. Именно её держит вертикально на определённом расстоянии помощник геодезиста.
Конструкционные особенности оптического нивелира Источник blogspot.com
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на отделочных материалах и сопутствующих работах
Наиболее простым и бюджетным видом оптического нивелира остаётся устройство с одним или несколькими цилиндрическими уровнями. Автоматические нивелиры выполняют измерения более точно, но удобнее для применения на щебне и других неустойчивых поверхностях.
Принцип работы нивелира лазерного типа основан на действии лазер-луча. Обычное позиционное устройство этого вида используется в основном в закрытых помещениях для осуществления ремонтных работ. Причина: луч плохо виден на улице, особенно при ярком солнце. Если необходимо применить лазерное нивелировочное приспособление на стройке при дневном свете, используют прибор с зелёным, а не красным лучом или специальное ротационное приспособление, которое осуществляет постоянное вращение верхней части (угол работы составляет 3600, а количество вращений – около шестисот оборотов в минуту), образуя более видимую лазерную горизонтальную отметку (линию).
Одна из разновидностей лазерных нивелиров – проекционные приборы, работающие путём обозначения видимой плоскости посредством призмы. Такие нивелир-устройства могут быть линейными, точечными, комбинированными. Проекционные нивелиры хорошо работают на дальности около ста метров. Ротационные устройства могут охватывать ещё большее пространство.
Лазерный прибор для нивелирования Источник bosch-tools.com.ua
Ещё один современный тип нивелира – цифровой. Это оптико-механическое или лазерное устройство, которое выводит получаемые данные в готовом виде на специальный эквалайзер. Для этого такой нивелир оснащён памятью, процессором и позволяет осуществлять замеры без привлечения напарника.
Самым первым нивелиром является гидростатическое устройство. Оно представляет собой две ёмкости с жидкостью, соединённые между собой гибким шлангом. Такое простое приспособление работает благодаря физическому закону сообщающихся сосудов.
Основы геодезии
Согласно ГОСТ 10528 – 76 в нашей стране выпускаются нивелиры трех типов: высокоточные с ошибкой измерения превышения не более 0.5 мм на 1 км хода, точные с ошибкой измерения превышения 3 мм на 1 км хода и технические с ошибкой измерения превышений 10 мм на 1 км хода.
Нивелиры всех типов могут выпускаться либо с уровнем при трубе, либо с компенсатором наклона визирной линии трубы. При наличии компенсатора в шифре нивелира добавляется буква К, например, Н-3К. У нивелиров Н-3 и Н-10 допускается наличие горизонтального лимба; в этом случае в шифре нивелира добавляется буква Л, например, Н-10Л.
Нивелир с уровнем при трубе изображен на рис.4.33.
Зрительная труба и уровень при ней являются важнейшими частями нивелира.
Элевационный винт служит для приведения визирной линии трубы в горизонтальное положение. С его помощью поднимают или опускают окулярный конец трубы; при этом пузырек уровня перемещается и когда он будет точно в нуль-пункте, визирная линия должна устанавливаться горизонтально.
1 – зрительная труба; 2 -цилиндрический уровень при трубе; 3 – элевационный винт; 4 -установочный круглый уровень (на рисунке не показан); 5,6 – закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения; 7 -ось; 8 -подставка с тремя подъемными винтами.
Цилиндрический уровень обычно контактный; изображение контактов пузырька передается системой призм в поле зрения трубы, что очень удобно, так как наблюдатель видит сразу и рейку, и уровень.
Для нивелира с уровнем при трубе выполняются три поверки.
1. Ось цилиндрического уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны и лежать в параллельных вертикальных плоскостях – это условие называется главным условием нивелира с уровнем при трубе. Первая часть главного условия проверяется двойным нивелированием вперед. На местности забивают два колышка на расстоянии около 50 м один от другого.
Нивелир устанавливают над точкой А так, чтобы окуляр трубы находился на одной вертикальной линии с точкой (рис.4.34-а). От колышка до центра окуляра измеряют высоту инструмента i1. Затем рейку ставят в точку В, наводят на нее трубу нивелира, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b1. Затем нивелир и рейку меняют местами, измеряют высоту инструмента i2, приводят пузырек уровня в нуль-пункт и берут отсчет по рейке b2 (рис.4.34б).
Пусть главное условие нивелира не выполняется, и при положении пузырька уровня в нульпункте визирная линия не горизонтальна, а составляет с осью уровня некоторый угол i. Тогда вместо правильного отсчета b0 1 получается ошибочный – b1. Ошибку отсчета обозначим x, и превышение точки В относительно точки А будет равно:
При положении нивелира в точке В превышение точки А относительно точки В:
Но h = – h’, поэтому
i1 – (b1 + x) = – [i2 — (b2 + x)].
x = 0.5*(i1 + i2) – 0.5*(b1 + b2). (4.59)
Если x получается больше 4 мм, необходимо выполнить юстировку уровня, т.е. устранить угол i. Для этого элевационным винтом наклоняют трубу нивелира до тех пор, пока отсчет по рейке не будет равен правильному отсчету:
при этом пузырек уровня уйдет из нуль-пункта. Исправительными винтами уровня приводят пузырек в нуль-пункт и повторяют поверку заново. Полная программа поверки главного условия включает еще проверку параллельности вертикальных плоскостей, проведенных через визирную линию трубы и ось уровня; порядок этой проверки изложен в [15] на стр.62.
При нивелировании строго из середины ошибка отсчета по рейке из-за невыполнения главного условия нивелира не влияет на величину измеряемого превышения (рис.4.35)
2. Ось круглого установочного уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, затем поворачивают нивелир по азимуту на 180. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то на половину отклонения его перемещают с помощью подъемных винтов и на половину – исправительными винтами круглого уровня.
Существует и другой, более надежный способ поверки круглого уровня: сначала тщательно устанавливают ось вращения нивелира в отвесное положение с помощью элевационного винта и цилиндрического уровня при трубе, затем исправительными винтами круглого уровня приводят его пузырек в нуль-пункт.
3. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, т.е. быть горизонтальной. Рейку ставят в 30 – 40 м от нивелира и закрепляют ее, чтобы она не качалась. Затем берут отсчеты по рейке при трех положениях ее изображения: в центре поля зрения, слева от центра и справа. Если отсчеты отличаются один от другого более, чем на 1 мм, то сетку нитей нужно развернуть.
Предполагая, что сетки нитей строго перпендикулярны, можно проверить вертикальность вертикальной нити. Для этого в 20 м от нивелира подвешивают отвес, наводят на него трубу и проверяют совпадение вертикальной нити сетки с нитью отвеса.
Важнейшими характеристиками нивелира, определяющими точность измерения превышений, являются увеличение зрительной трубы и цена деления цилиндрического уровня при трубе. По этим характеристикам определяет пригодность нивелира для выполнения работ заданной точности. Чтобы получить численные значения увеличения трубы и цены деления уровня, выполняют соответствующие исследования нивелира.
Использование
Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром оптическим, стоит освоить следующую инструкцию:
- Установить штатив от нивелировочного прибора на нужную высоту, воспользовавшись тремя ножками его штатива.
- Прижать подножки установки для жёсткой и прочной фиксации штатива.
- Установить прибор на треногу, зафиксировав специальным винтом.
- Развернув устройство так, чтобы два винты для регулировки (подъёмные) были перед глазами, по бокам измерительного прибора, начать вращать их до тех пор, пока пузырёк не окажется на осевой отметке.
Установка и регулировка устройства Источник gis2000.ru
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.
Читать также: Ибп для циркуляционного насоса отопления своими руками
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
Коротко о главном
Нивелир – это прибор для замера уровня точек в пространстве. Применяется для строительных и ремонтных работ.
Различают три основных вида нивелировочных устройств – гидростатическое, лазерное и оптическое.
Тип нивелира выбирают в зависимости от необходимой точности предстоящих измерений, места их проведения.
Для работы лазерного нивелира нужно питание от розетки или аккумулятора, а для оптического – только специальная рейка с нанесёнными на неё делениями. Цифровое устройство способно самостоятельно проводить настройку или замер уровней.
При установке, настройке устройства, а также во время проведения измерений с его помощью следует придерживаться техники безопасности, правил работы и транспортировки прибора.
Основные геометрические условия
Для работоспособности оптического нивелира требуется соблюдение геометрических условий, предусмотренных конструкцией самого прибора. Геометрическая схема прибора, в упрощенном виде представлена на приведенном ниже рисунке.
Рис.2. Геометрическая схема.
Элементы геометрической схемы представляют совокупность невидимых вертикальных и горизонтальных линий основных узлов и деталей инструмента:
- (N – N) – вертикальная линия, представляющая ось круглого уровня;
- (V – V) – линия, изображающая вертикальную ось вращения прибора;
- (Z – Z) – визирный луч, проходящий через центр окуляра и объектива;
- (L – L) – горизонтальная ось цилиндрического уровня;
- (K – K) – вертикальная ось автоматического компенсатора.
Основные детали и конструкции оптических нивелиров геометрически связаны между собой и их элементами (осями). Все конструктивные геометрические условия приборов проверяются во время проведения поверок нивелира. К ним относятся:
Источник: strata.su
Нивелир — прибор с историей
Нивелиром называют измерительный инструмент для определения разницы высот точек. Работа его основана на прямолинейности световых лучей, а основная задача — построить стабильную горизонталь, относительно которой любые отклонения станут заметными. Принцип работы нивелира остаётся неизменным со времён его изобретения во II веке до н.э., а, собственно, изобретателем этого незаменимого и поныне инструмента считается знаменитый древнегреческий механик Герон Александрийский.
Где используется нивелир?
В основном нивелиры используют геодезисты, строители, топографы, проектировщики, а также мастера-ремонтники. Работу всех этих людей невозможно представить без нивелиров, с помощью которых обеспечиваются очень точные измерения разности высот между объектами (чаще всего между исходным репером и искомой точкой). Также нивелир может обеспечить горизонтальную плоскость в любом направлении. Без таких замеров практически невозможно ни правильно спроектировать, ни построить хоть сколько-либо серьёзную инженерную конструкцию или здание так, чтобы они оказались надёжными и безопасными. А уж о соблюдении современных норм и стандартов — и говорить нечего.
Причем пользоваться прибором может научиться каждый- главное понять принцип. Поэтому данный прибор очень востребован на стройках любых зданий и сооружений. С многообразием геодезического оборудования вкратце можно ознакомиться здесь.
Какие бывают виды нивелиров?
Профессионалы обычно используют нивелиры оптические. Это весьма надёжные приборы, защищённые от воздействия влаги или жары, которые можно эксплуатировать на улице на протяжении всего года. Чаще всего оптические нивелиры оснащаются стальным корпусом, а инструменты профессиональные получают очень высокую степень защиты от влаги и пыли. Механические оптические нивелиры имеют очень широкий диапазон условий использования как в плане погодных условий, так и в плане температур воздуха окружающей среды.
Оптические нивелиры выпускаются сейчас не только механические, но и электронные. Цифровые считывающие устройства значительно облегчают настройку и использование прибора, ускоряют процесс снятия замеров, а также позволяют автоматически выполнять и сохранять на карту памяти необходимые расчёты. Вибрация и слабое освещение при этом электронным нивелирам не являются помехой. С другой стороны, хрупкая начинка не всегда позволяет использовать вместо традиционных оптических нивелиров цифровые приборы.
В конце прошлого века появился ещё один тип приборов, не работающих по привычному принципу, — лазерные нивелиры, которые часто называют просто лазерными уровнями. Эти приборы умеют проецировать луч на поверхность.
Они намного проще оптических нивелиров в использовании и работе с лазерным уровнем можно научиться самостоятельно: здесь не потребуется ни точная настройка трубы, ни умение разбираться в разнообразии шкал. По лучу лазерного прибора выполнить замеры, разметку или сразу какую-то работу очень легко. Кроме того, существуют модели лазерных нивелиров, которые упрощают их выравнивание, мигая лучом или сигналя, если прибор устанавливается неровно. Лазерные уровни существуют очень широкого диапазона возможностей и степени защищённости в зависимости от назначения: от простых и недорогих бытовых моделей с одним-двумя не слишком яркими лучами и пластиковым корпусом — и до дорогих пыле- и влагозащищённых построителей плоскостей или нивелиров ротационных с ярким излучением и множеством дополнительных функций, предназначенных для использования профессионалами при больших масштабах и объёмах работ.
Из чего состоит нивелир?
Основным нивелиром для строительных работ все-таки является оптический нивелир. Он состоит из терегера и главного блока. Трегер — это металлический круг с тремя опорами и подъёмными винтами, благодаря которому можно менять положение главного блока и закреплять его. Главный блок состоит из зрительной трубы с прицелом и окуляром, горизонтальной шкалы-лимба, цилиндрических уровней для горизонтирования прибора, винтов для наводки, закрепления и фокусировки трубы, а также компенсатора, который гасит возникающие колебания и поддерживает трубу в горизонтальном положении. Замеры производятся с помощью специальных реек, на которые нанесены шкалы.
В заключение стоит сказать, что из- за своего простого строения и легкости эксплуатации этот прибор по праву занимает первое место на строительной площадке.
Специалисты компании ООО «Землемер» используют передовые приборы, которые обеспечивают необходимую точность получения измерений.
Источник: domzem.su