Нивелиры и рейки, их типы, устройство
Нивелир – геодезический прибор, используемый в геодезии, при помощи которого строятся нивелирная сеть и прокладываются нивелирные ходы, являющиеся основой топографических съемок и геодезических измерений, с целью определения превышения точек земной поверхности относительно друг друга.
Основные составляющие нивелира:
1) устройство наведения - зрительная труба;
2) алидадная часть, цилиндрический уровень или заменяющий его компенсатор,
3) цилиндрический уровень или заменяющий его компенсатор,
4) подставка нивелира, связанные с ней ось и три подъемных винта.
Нивелиры производят в различном исполнении:
1) оптический нивелир – наиболее востребованный геодезический прибор, широко используемый в строительстве;
2) электронный (цифровой) нивелир – с электронным устройством и программой для обработки результатов измерения, используется для высокоточных измерений;
3) лазерный нивелир (например, ротационный) – в основе имеет вращающийся лазерный луч, не требует высоких профессиональных познаний при пользовании.
Фото 1 – Нивелир и нивелирная рейка
Нивелирные рейки служат для измерения высот точек, что определяет величину превышения. Нивелирные рейки различают по материалу изготовления: инварные, алюминиевые и деревянные. Корпус большинства деревянных нивелирных реек выполняют в форме бруска длиной 3 – 4 метра из хорошо выдержанного дерева, пропитанного маслом. Лицевую сторону окрашивают светлой краской, и на ней наносят шашечные или штриховые шкалы. Нивелирные рейки изготавливают как цельные, так и складные.
В рабочем (вертикальном) положении рейка устанавливается на выступ металлического башмака. Отвесное положение рейке придается при помощи круглого уровня, привинченного к ее боковой грани. Чтобы убедиться в пригодности нивелирной рейки для нивелирования, внешним осмотром устанавливают четкость делений, отсутствие прогиба, исправность уровня и пятки.
Фото 2 – Нивелирные рейки
Классификация нивелиров - по ГОСТ 23543 (стандарт распространяется на нивелиры, предназначенные для определения превышений методом геометрического нивелирования по вертикальным рейкам): высокоточные, точные и технические.
Точные и технические нивелиры изготавливают со зрительными трубами прямого изображения. Точные и технические нивелиры допускается изготавливать с горизонтальным лимбом.
Основные параметры нивелиров должны соответствовать указанным в Таблице 1.
Нивелиры допускается изготавливать двух исполнений:
- с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе;
- с компенсатором.
Основные параметры и размеры нивелирных реек должны соответствовать указанным в Таблице 2.
Нивелирные рейки к точным и техническим нивелирам изготавливают с прямым изображением оцифровки шкал, а по заказу потребителя - с обратным изображением.
Нивелирные рейки к высокоточным нивелирам изготавливают цельными.
По заказу потребителя точные нивелиры должны комплектоваться насадным оптическим микрометром для обеспечения измерения превышения с допустимой средней квадратической погрешностью на 1 км двойного хода 1 мм с использованием реек к высокоточным нивелирам.
Таблица 1.
| № | Наименование параметра (показателя) | Группа нивелиров | ||
| высокоточных | точных | технических | ||
| Допустимая средняя квадратическая погрешность измерения превышения на 1 км двойного хода, мм: | ||||
| - для нивелиров с компенсатором | 0,3 | 2,0 | 5,0 | |
| - для нивелиров с уровнем | 0,5 | 3,0 | 5,0 | |
| Увеличение зрительной трубы, крат, не менее | ||||
| Диаметр входного зрачка зрительной трубы, мм, не менее | ||||
| Наименьшее расстояние визирования, м, не более: | ||||
| - без насадки | 4,0 | 1,5 | 1,0 | |
| - с насадкой на объектив | 1,0 | 0,8 | 0,5 | |
| Коэффициент нитяного дальномера, % | 100 ± 1 | 100 ± 1 | 100 ± 1 | |
| Цена деления уровня при зрительной трубе, углов, секунда на 2 мм | 10 ± 1 | 15 ± 1,5 | 45 ± 5 | |
| Цена деления шкалы оптического микрометра, мм | 0,05 ± 0,003 | |||
| Масса, кг, не более: | ||||
| - нивелира (при наличии компенсатора или горизонтального лимба массу нивелира допускается увеличивать на 15 %.) | 5,0 | 2,0 | 1,6 | |
| - укладочного футляра. | 3,0 | 1,6 | 1,6 |
Таблица 2
| № | Наименование параметра (показателя) | Рейки к нивелирам групп | ||
| высокоточных | точных | технических | ||
| Номинальная длина шкалы рейки, мм | 3000; | 3000; | ||
| 1200; | 1500*; | - | ||
| 1700* | 1000* | |||
| Длина деления шкалы, мм | ||||
| Допустимое отклонение, мм: | ||||
| - длины деления шкалы | ±0,05 | ±0,20 | ±0,50 | |
| - метрового интервала | ±0,10 | ±0,50 | ±1,00 | |
| Масса рейки, кг, не более, при длине шкалы рейки | ||||
| 4000 мм | - | - | 4,5 | |
| 3000 мм | 6,0 | 3,5 | ||
| 1700 мм | 3,5 | |||
| 1500 мм | 2,5 | |||
| 1200 мм | 2,6 | |||
| 1000 мм | 2,0 | |||
| * По заказу потребителя. |
Нивелиры или укладочные футляры к ним должны изготавливаться в брызго- и пылезащитном исполнении.
Прогиб лицевой поверхности нивелирной рейки не должен быть более:
· 3 мм - для реек к высокоточным нивелирам;
· 6 мм - для реек к точным нивелирам;
· 10 мм - для реек к техническим нивелирам.
Нивелирные рейки к высокоточным нивелирам с номинальной длиной шкалы 3000 мм должны снабжаться круглым уровнем с ценой деления 10¢ на 2 мм.
По заказу потребителя нивелирные рейки к точным и техническим нивелирам должны снабжаться круглыми уровнями с ценой деления 20¢ на 2 мм.
Средняя наработка на отказ нивелиров - не менее 3000 ч.
Средняя наработка на отказ складных нивелирных реек - не менее 3000 циклов. Под циклом понимают одно складывание и раскладывание рейки.
Среднее время восстановления работоспособного состояния должно быть не более 12 ч для нивелиров и 2 ч для складных нивелирных реек.
Нивелирные рейки к высокоточным нивелирам должны быть уложены в футляр, а к точным и техническим нивелирам - в чехлы.