Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

Разработаны нивелиры, имеющие самоустанавливающуюся линию визирования, которая вводится автоматически. Для более точного нивелирования необходимо учитывать кривизну земной поверхности. Нивелиры с уровнем должны обеспечить взаимное положение визирной линии и оси уровня, которые достаточно близки по параллельному и практически стабильному времени относительно изменений температуры. Работа таким типом нивелира предполагает постоянную и часто повторяющуюся выверку, поэтому для упрощения выверок были разработаны другие типы нивелиров, которые отличаются способом соединения основных частей нивелира, т. е зрительной трубы, уровня и подставки. Существует вариант соединения уровня с трубой, которая перекладывается на подставке, также труба может находиться на подставке. Один из вариантов нивелира называется глухим и представляет собой неотъемлемое соединение уровня, трубы и подставки. В глухих нивелирах довольно часто применяются элевационные винты, которые облегчают фиксирование

пузырька уровня в нуль-пункт. Отмечено также увеличение точности нивелира такого типа при включении в конструкцию элевационного винта. Абсолютно все детали, которые объединяют зрительную трубу и горизонтальную плоскость, принимаются в качестве подставки. В современных нивелирах устанавливаются автоматические компенсаторы, являющиеся приспособлениями компенсации возможной вибрации при произведении геодезических или строительных работ. На нивелирах также применяется призменная насадка, которая производит построение вертикальных плоскостей на строительных площадках и измерениях, производимых в труднодоступных районах. Оснащаются насадными оптическими микрометрами, увеличивающими точность измерения превышений, диапазон работ соответствует 0—10 мм. Современные нивелиры обеспечиваются зрительной трубой прямого изображения, горизонтальным лимбом с ценой деления 1° для трассировки направлений. При взаимодействии этих приспособлений с автоматическим приспособлением визирной оси в горизонт существенно повышается производительность нивелира, точность увеличивается, диапазон применения расширяется. Также в некоторых моделях предусмотрена кнопка, являющаяся специальным устройством для защиты механизма компенсатора от случайных ударов и повреждений, которые возможно получить при перемещении нивелира в футляре, или фиксатор.

Оптико-механические нивелиры по точности подразделяются на высокоточные, точные, технические нивелиры. Оптическая система нивелиров заполняется азотом, что препятствует созданию конденсата. Диоптрический визир служит для быстрой предварительной наводки на объект исследования. Обеспечение металлическим корпусом служит для защиты от повреждений. Оптический нивелир применяется для плоских и кругообразных штативов. Оптический нивелир может содержать автоматический компенсатор с магнитным демпфером. Гидростатические нивелиры разработаны на основе системы сообщающихся сосудов.

Лазерные нивелиры представляют собой электронно-механические устройства, созданные на основе лазерного луча, вращающегося со скоростью 600 об/мин. Для установки плоскости в горизонтальное положение задействуются электронные и жидкостные уровни, а также автоматические системы самонивелирования. Фиксирование плоскости осуществляется при помощи обычных нивелирных реек и реек, которые оснащаются специальным приемником излучения. Главным достоинством таких приборов является простота при эксплуатации прибора. При работе с лазерным нивелиром не требуется наличие специальных навыков по настройке инструмента. К существенным преимуществам также относится возможность произведения работ только одним человеком. Лазерные нивелиры создают видимую лазерную плоскость, для увеличения точности при работах используются приемники в лазерных приборах. Выравниваемые вручную нивелиры являются профессиональным инструментом базового уровня, они работают в результате поворота регулировочных колес, контролирование при этом происходит благодаря встроенным в компенсатор пузырьковым уровням. Нивелиры этого уровня используют для произведения разметки под любым углом, а также для вертикальной и горизонтальной разметки. Характерной особенностью этих приборов считается возможность работать на дальнем расстоянии, обеспечение нивелиров разнообразными многофункциональными креплениями. Элевационный штатив и распорная штанга применяются для увеличения возможностей применения нивелира.

Ротационные лазерные нивелиры – полностью автоматические лазерные нивелиры, в конструкции предусмотрен автоматический компенсатор для самогоризонтирования. Для перехода к работе его необходимо закрепить на штативе. Также он оснащается приемником и аккумулятором. Корпус защищен от попадания пыли и влаги. В приборах такого типа предусматривается защита от неправильного построения плоскости в результате изменения положения или сдвига. Устанавливаться прибор может в трех уровнях, работа нивелира определяется в нескольких скоростях, обладает функцией сканирования. Также некоторые современные лазерные нивелиры обеспечиваются пультом управления и могут устанавливаться на фото– или видеоштатив, а также на специальное крепление к стене, на обычном и стандартном геодезических штативах. Также ротационные лазерные нивелиры могут оснащаться цилиндрическим уровнем и призмой для построения неподвижной линии толщиной 2,5 мм, расположенной на расстоянии 5 м от стены.

Автоматические лазерные нивелиры являются полностью автоматическими, тоже имеют автоматический компенсатор для самогоризонтирования, корпус защищен от попадания пыли и влаги, для введения в работу необходимо только установить на штатив. В случае перемещения или сдвига

существует защита от неправильного построения плоскости. Нивелир способен строить горизонтальные и вертикальные плоскости. Лазерный излучатель работает в трех режимах: нивелирование, сканирование (используется для работы с приемником на больших расстояниях), лазерная развертка (используется для работы с определенным участком поверхности при выполнении строительных и отделочных работ). В комплект может входить пульт управления. Некоторые автоматические нивелиры при работе создают вращающийся луч, который, в свою очередь, образует видимую лазерную плоскость по горизонтали или по вертикали. Зенитный луч используется для определения направления в результате разбивки или контроля вертикальности.

Мультипризменные лазерные нивелиры оснащаются оптической системой, содержащей две, три (иногда до пяти) призмы, способной разворачивать плоскость и создавать видимые горизонтальные и вертикальные плоскости. В нивелирах такого типа все части глухие, т. е. не вращаются, поэтому их относят к легким, надежным нивелирам. Считается, что они компактнее и экономичнее ротационных лазерных уровней. В таких нивелирах предусмотрена автоматическая установка плоскости в горизонтальное положение, они используются для произведения работ внутри помещения. Некоторые модели мультипризменных лазерных нивелиров созданы карманного размера, выполняют построение горизонтальной и вертикальной плоскостей, некоторые модели имеют лазерный отвес, оснащены механизмом самовыравнивания. Разработаны модели, которые генерируют горизонтальный уровень и вертикаль, имеют три ортогональные лазерные плоскости и отвес. Также существуют модели с четырьмя вертикальными лазерными линиями и одной горизонтальной, указывающими крестом на фронтальное препятствие на стене и потолке. Они оснащаются дополнительным вертикальным лучом, переносящим точку пересечения лазерных линий с потолка на пол.

Универсальный лазерный нивелир обеспечивается поворотной призмой, что позволяет выполнять функцию кругового нивелирования. Такой нивелир для удобства измерений устанавливается на подставку. Он является самым приемлемым нивелиром, измеряющим точки, расположенные на одинаковой высоте, при наличии призмы и устройств для крепления используется для кругового нивелирования бордюров, облицовки стен, подвесных потолочных покрытий, площади пола и дорог. Лазерный уровень укомплектовывается лазерным нивелиром с точечным принципом, поворотной пятиугольной призмой, устройством для крепления. В некоторых модификациях используется кейс. Разработаны модели широкого применения, которые направлены на построение горизонтальной или вертикальной плоскости с автоматическим выравниванием, способные вручную выстраивать наклонную плоскость с отклонением до 5° от горизонта или вертикали. Такие нивелиры снабжаются лазерным лучом, который задает направление при разбивке. Нивелиры выполняют разнообразные функции сканирования, обеспечиваются приемником и дистанционным управлением.

Оптические нивелиры используются для точного нивелирования, геометрического нивелирования либо для нивелирования с высокой точностью, применяются для произведения геодезических работ в строительстве, при инженерных изысканиях, монтажных работах, при топографических съемках. Лазерные нивелиры применяются при строительных работах и служат для нивелирования во внутренней части помещения, а также вне помещений; используются для задания горизонтальной, вертикальной или наклонной плоскости.

Нитяной дальномер

Нитяной дальномер представляет собой один из видов оптического дальномера.

Состоит из зрительной трубы, в поле зрения которой размещена сетка нитей, состоящая из трех горизонтальных нитей, две из которых симметричны относительно средней, называемые дальномерными, и схемы определения расстояния при помощи меры или базы. База является переносной рейкой с делениями. Прибор наводится на рейку, т. е. визируется, расстояние до базы пропорционально числу делений, которые видимы между нитями. Подразделяются на дальномеры с постоянной базой, за основу берется параллактический угол, и дальномеры с постоянным углом, где за основной измеряемый элемент берется длина базы. Для измерения наклонного расстояния нитяным дальномером используется база, в которой фигурирует коэффициент и постоянная дальнометра. После измерения наклонных расстояний рассматривается их разность, которая соответствует значениям постоянной дальномера. Относительная погрешность, показывающая точность определения расстояний нитяным дальномером, соответствует 1/300.

Нитяной лазерный дальномер с постоянным углом есть не что иное, как зрительная труба с наличием двух параллельных нитей в поле зрения. В качестве базы берется переносная рейка с равноотстоящими делениями, расстояние до базы соответствует пропорциональному числу делений рейки, наблюдаемых в зрительную трубу между нитями. Нитяным лазерным дальномером оснащается большое количество геодезических инструментов, например теодолиты и нивелиры, относительная погрешность нитяного дальномера такого типа находится в пределах 0,3—1%.