Устройството и принципът на действие на нивото

Нивото е устройство, предназначено да определя разликата (разликата) във височините на две точки, разположени на определено разстояние една от друга. Има много видове нивелирни устройства, но всички те се свеждат до решаване на проблема или с визуалното определяне на тази разлика, или с разчитането й с помощта на различни устройства (например цифрови).

За да разберете как точно се извършва нивелирането и кои разновидности на това устройство са най-подходящи за определени задачи, е необходимо ясно да се разбере общият дизайн на нивото.

Нивата, използвани в геодезическото заснемане и в строителството, са разделени на няколко големи категории. Това са традиционни оптични устройства, както и по-модерни устройства, използващи електронни технологии и лазерно излъчване. Всички те имат различна структура. Нека разгледаме по ред основните принципи и характеристики на всяка от тези категории.

Нивелирно устройство от оптичен тип се появи по-рано от другите. Структурата на всички такива устройства включва телескоп с окуляр и лещи, които осигуряват приблизително необходимия брой пъти. Преди това всички оптични нива изискваха ръчно насочване към точката на интерес и фокусиране върху нея с помощта на различни винтове - повдигане, насочване и повдигане. За точното поставяне на телескопа в хоризонта към него е прикрепено цилиндрично ниво.

За измерванията важен компонент на нивото е измервателният прът. Също така всички модели оптични нива са оборудвани с нажежаем далекомер за измерване на разстояния, а някои са оборудвани с хоризонтален крайник, който ви позволява да измервате ъгли в хоризонталната равнина.

Принципът на работа на такова устройство е доста прост. Нивото се монтира на равна повърхност, с помощта на винтове телескопът се привежда в хоризонтално положение. Двете точки на земята – началната точка и тази, която ще се измерва – трябва да се виждат ясно през окуляра. Измервателният прът първо се настройва в началната точка и показанията се вземат по изравняващата нишка (по-точно по средната нишка на тази мрежа). След това щангата се прехвърля в точката за измерване и показанията се вземат отново. Разликата между тях е желаната стойност.

Повечето от нивата, използвани в съвременната геодезия и строителство, са малко по-различни от описаните по-горе. Например, повечето модели са оборудвани с компенсатор. Компенсаторът е устройство, предназначено за автоматично подравняване на инструмента към хоризонта. Използването на компенсатор прави измерванията по-точни и по-лесни.

Освен това има категория цифрови нива, които не изискват визуално определяне на височината с помощта на измервателен прът (тази функция се изпълнява от цифрово четящо устройство). Те имат значителни предимства и се използват широко като професионални измервателни уреди.

Безспорните предимства на електронните нива включват автоматизация и стабилност на измерванията. Цифровото четящо устройство във всеки случай е по-надеждно и точно, тъй като работата му не зависи от човешкия фактор и е много по-малко зависима от условията на видимост.

Диаграмата на основните компоненти на цифровото ниво се различава от оптичното ниво по наличието на четящо устройство и екран, на който се показват показанията, както и специален измервателен прът. Тази релса има уникални баркодове. Четящото устройство може точно да определи височината от този от тези кодове, към който е насочена тръбата за ниво. Показанията за надморска височина ще се покажат на дисплея.

Отчитането на показанията се стартира с натискане на бутон, а различни модели цифрови нива имат функцията за запазване и експортиране на стойности.

Тъй като устройството се използва на терен, неговият дизайн винаги включва корпус с повишена защита срещу прах и влага. Структурата на телескопа се различава малко от дизайна на оптичното устройство, той също има лещи с коефициент на увеличение от 20 до 50 пъти. Колкото по-висока е кратността, толкова по-точно е устройството.

Електронните устройства могат също да имат функция за измерване на хоризонтален ъгъл.

В отделна категория се открояват устройствата с лазерни излъчватели. Това ниво е проектирано по оригинален начин и няма телескоп. Визуалното фокусиране върху измерената точка се извършва вече благодарение на лазера, който се проектира в ясно видима светлинна линия (в някои случаи - в точка).

Лазерът е с ограничен обхват, което е основният недостатък на този тип устройства. Но те са удобни за използване за домакински и строителни цели. Лазерните модели с малък обхват са евтини, те се използват на закрито по време на строителни работи, маркиране, при инсталиране на различни конструкции и мебели.

За работа в открити площи се произвеждат и лазерни нива от специален клас, които могат да проектират светлина в по-отдалечени точки. Често се използват заедно със специален лазерен детектор и се използват успешно на разстояния до 500 m.

Устройство от този тип включва светодиод (един или повече) и оптична система, която проектира излъчването на светодиода в равнина.

Снемането на показанията на уреда се предшества от процедурата на фокусиране. За фокусиране се използва специален елемент - тресчотка, която се върти за насочване на фокусиращия обектив. Когато се получи достатъчно ясно изображение на измервателния прът, е необходимо да се постигне и ясно изображение на мерника.

Средната нишка на тази мрежа ще определи височината. За да стане ясно, трябва да завъртите коляното на окуляра до желаната позиция.

При оптични нива с класически дизайн можете да видите балонната ампула на цилиндрично ниво през телескопа. Фокусирайки се върху мехурчето, тръбата се привежда в хоризонтално положение чрез завъртане на водещите винтове.

Ако проблемът с хоризонталното подравняване се решава с помощта на компенсатор, няма нужда от цилиндрично ниво на телескопа, но има ниво за настройка на тялото на устройството. С негова помощ трябва да поставите устройството на нивото на стойката, като регулирате позицията му с винтовете и едва след това да фокусирате.

Допълнителните аксесоари на уреда включват стойки за статив и измервателни пръчки.

Стативът се състои от леки сплави или алуминий и служи за настройване на устройството в желаната позиция и на желаната височина. Когато избирате статив, трябва да обърнете внимание на максималната му височина, монтажа (трябва да е ергономичен и здраво да фиксира устройството в необходимата позиция), както и на здравината и теглото.

Рейкът заслужава специално внимание.Той трябва да бъде с достатъчна дължина (произвеждат се щабове с различни размери) и да има скала от стойности, която може да се види ясно в окуляра на нивото от голямо разстояние.

Всички модели мерни пръти са маркирани с буквите PH и цифрите след буквеното обозначение. Например RN 3-2500 означава следното: изравняващ прът с точност 3 мм, дължина 2500 мм.

Някои ламели са от сгъваем телескопичен тип и са маркирани с буквата "С".

Когато избирате нивелиращ прът, изхождайте от факта, че тяхната дължина варира от 1 до 5 m, а точността на измерване зависи от материала, от който е направена пръчката. Инварът е специална сплав, която не е много податлива на разширение при излагане на температура.

Устройството и принципът на действие на нивото са различни в зависимост от неговия тип. Оптичните и цифровите инструменти имат зрителна ос, разположена по протежение на телескопа, която трябва да бъде настроена в желаната посока и хоризонтално. За това се използват както оптична система, така и цифрови отчитащи устройства и елементи за автоматизация като компенсатор.

Използването на цифрови нива и модели с компенсатор е по-лесно от използването на конвенционални инструменти. В същото време цифровите устройства изискват захранване, защита от прах и влага и могат да струват повече. Лазерните нива са отделен вид.

Можете да научите как да използвате нивото във видеото по-долу.