Пользование нивелиром с рейкой и получение точных измерений

Нивелирные рейки и их поверки

При нивелировании применяют трехметровые складные двухсторонние или четырехметровые раздвижные рейки (рисунок 7.8).

На двухсторонних рейках на одной стороне черной краской нанесены сантиметровые деления, нуль которых совпадает с пяткой рейки (черная сторона). На обратной стороне деления нанесены красной краской (красная сторона). На красной стороне с пяткой рейки обычно совмещают отсчет 4687, 4787, 4700 или 4800.

Для нивелиров с обратным изображением трубы цифры подписаны в перевернутом виде. Деления на рейках объединены по пять шашек, одна из них в виде буквы Е, что облегчает снятие отсчета.

При нивелировании рейку ставят вертикально нулем вниз на забитые в землю колышки, костыли или башмаки.

В отвесное положение рейку приводят с помощью круглого уровня, прикрепленного к ней, а при его отсутствии медленно покачивают рейку вперед и назад и берут наименьший из отсчетов, который и будет соответствовать отвесному положению рейки. Отсчеты по рейке снимают по среднему горизонтальному штриху сетки нитей с точностью до миллиметра. При этом количество дециметров и сантиметров отсчитывают по рейке, а миллиметры оценивают на глаз.

В настоящее время рейки изготавливают из дерева, металла, фибергласа. Причем на некоторых типах реек используется оцифровка шашечного типа (рисунок 7.8), а с обратной стороны деления нанесены с миллиметровым интервалом для нивелирования коротким лучом (плечо нивелирования – до 20–30 м). Отсчеты по такой шкале можно взять с точностью до 0,1–0.5мм (при высокоточном нивелировании в строительстве и при наблюдениях за осадками сооружений).

Поверки нивелирных реек.

П о в е р к а 1. Деления рейки должны быть резко очерчены, равны между собой и соответствовать номинальной длине. На рейку накладывают контрольную линейку (метр) или выверенную стальную рулетку с миллиметровыми делениями и дважды, в прямом и обратном направлениях,

измеряют длины отрезков между делениями 1–10, 10–20 и 20–30 дм. Расхождения длины делений рейки с соответствующими делениями рулетки не должны превышать 0,5 мм.

П о в е р к а 2. Разность отсчетов по черным и красным сторонам рабочей пары реек должна равняться нулю. При получении рабочей пары реек необходимо проверить, чтобы оцифровка пятки реек по красной стороне была одинакова. Для выполнения поверки в 10–20 м от нивелира на колышек поочередно ставят первую и вторую рейки и берут 3–4 отсчета по каждой стороне рейки. Разность одноименных отсчетов не должна отклоняться от нуля более чем на 2 мм. Одновременно определяют разности отсчетов по красной и черной сторонам каждой рейки (разность пяток). Эти разности во время нивелирования дают возможность выявить грубые ошибки в отсчетах.

55. Н и в е л и р о в а н и е IV к л а с с а.

Нивелирование IV класса применяется при создании высотной съемочной сети (съемочного обоснования) для топографических съемок местности. Для нивелирования IV класса используют точные нивелиры (модели Н-3, Н-3К или их модификации) и шашечные рейки. Расстояние на станции от прибора до реек не должно превышать 100 м, а неравенство плеч не должно быть более 5 м.

Порядок работы на станции при нивелировании IV класса такой же, как и при техническом нивелировании, за исключением контроля расстояний до реек, которое определяют нитяным дальномером с помощью отсчетов по верхней дальномерной нити при наблюдениях черных сторон задней и передней реек.

Расхождение между превышениями по черной и красной сторонам реек на станции не должно превышать ±5 мм.

Точность нивелирования IV класса выше технического нивелирования и составляет ±20 мм на 1 км нивелирного хода.

Рис. 7.3

Работу на станции выполняют в следующей последовательности (см. рис. 7.3):

– на связующие точки А и В устанавливают нивелирные рейки, а посередине между ними ставят нивелир и приводят его в рабочее положение с помощью подъемных винтов, устанавливая пузырек круглого уровня в нуль-пункт;

– наводят зрительную трубу нивелира на заднюю рейку (точка А) и берут отсчет по черной стороне (Зчерн);

– наводят зрительную трубу нивелира на переднюю рейку (точка В) и выполняют отсчеты сначала по черной стороне (Пчерн), а затем – по красной стороне (Пкр);

– наводят вновь зрительную трубу нивелира на заднюю рейку и снимают отсчет по красной стороне (Зкр);

– если между связующими точками А и В имеются промежуточные точки (С и D), то на них устанавливают последовательно заднюю рейку и берут отсчеты только по черной стороне (счерн и dчерн). Перед каждым отсчетом по рейке необходимо визирную ось зрительной трубы нивелира приводить в горизонтальное положение с помощью пузырька цилиндрического уровня или компенсатора;

– для контроля измерений вычисляют разности нулей передней и задней реек (Пкр – Пчерн) и (Зкр – Зчерн). Расхождение разностей нулей реек по

абсолютной величине не должно превышать 5 мм;

– на каждой станции дважды вычисляют превышения по черным и красным сторонам реек: hчерн = Зчерн – Пчерн; hкр = Зкр – Пкр. Расхождение между этими превышениями не должно быть более ± 5 мм;

– высоту передней точки (В) вычисляют через среднее превышение hср = (hчерн. + hкр) / 2. по формуле НВ = НА + hср;

– высоты промежуточных точек (С и D) вычисляют по формулам ГН = НА + Зчерн, НС = ГН – с, НD = ГН – d.

Нивелиры

Нивелир – один из основных инструментов геодезиста. Основное назначение этих приборов заключается в определении перепадов высот между двумя точками на местности. По своей сути они выполняют ту же функцию, что и обычный строительный уровень. Однако нивелиры предназначены для решения более важных и ответственных задач, что обуславливает их более сложное устройство и принцип действия. Необходимость в нивелировании возникает при выполнении геодезических работ в самых разных направлениях. Эти приборы применяются в строительстве, при выполнении дорожных работ, геологоразведке, геодезии, картографии и топографии, при ведении монтажных работ в любых отраслях промышленности. Практически всегда при выполнении подобных задач необходимо обеспечить горизонтальную плоскость или определенный уровень уклона, в чем и помогает геодезический нивелир. Этим обуславливается значительная востребованность данных приборов на современном рынке. Нивелир – прибор высокого уровня точности Нивелир является одним из самых старых видов геодезических приборов, применяемых человеком. Его принцип действия остался неизменным практически со времен Древнего Египта. Однако сегодня все более высокие требования предъявляются к классу точности и функциональности данных приборов. Поэтому технологии производства нивелиров становятся все более совершенными и эффективными. Современные приборы для нивелирования должны обеспечивать максимально точное, простое и быстрое определение разницы высот. Кроме этого, они должны быть простыми и удобными в эксплуатации. Основные требования, предъявляемые сегодня к нивелирам: • максимальная точность измерения; • небольшой вес и компактная конструкция; • простота в эксплуатации; • возможность сохранения данных на разных носителях; • высокая надежность и устойчивость к внешним воздействиям; • выгодная стоимость. Виды нивелиров В зависимости от разных классификационных признаков нивелиры подразделяются на несколько разновидностей. Так по классу точности разделяют следующие виды нивелиров: • высокоточные – точность менее 1 мм; • технические – точность от 1мм до 2.5 мм. Еще одним важнейшим признаком является конструктивный тип и принцип действия прибора. По этому признаку различаются следующие разновидности нивелиров: • оптические (наиболее простой и доступный по цене тип приборов); • цифровые; • лазерные. Высококачественные нивелиры от лучших производителей Наша компания предлагает своим клиентам возможность купить нивелир любого типа на выгодных условиях. В нашем ассортименте представлена продукция только лучших производителей. Это приборы, способные обеспечить максимально высокую точность измерений, обладающие высокой функциональностью, надежностью и качеством. Также у нас вы можете приобрести все необходимые аксессуары для нивелирования и ознакомиться с полным перечнем дополнительных услуг, включая гарантийный и послегарантийный сервис, проведение метрологической аттестации приборов. По такому важному критерию, как цена, нивелир должен обеспечивать максимальную экономическую эффективность для своего владельца. Поэтому мы стремимся предложить своим покупателям максимально выгодную стоимость высококачественных оригинальных приборов. Это достигается за счет прямого сотрудничества с производителями. Поэтому покупать у нас по-настоящему выгодно.

Ошибки, которые допускаются при использовании оптического нивелира

Для новичков, впервые приступающих к работе с нивелиром, важно учесть некоторые особенности:

1. Важно обеспечить сохранность прибора. Он хоть и защищён разного рода покрытиями, но чувствителен к ударам и толчкам. Для того чтобы полностью исключить погрешности прибора, стоит позаботиться о том, чтобы все крепёжные элементы и детали были в рабочем состоянии и функционировали исправно.
2. Не упускайте шанс использовать дополнительные штативы и крепежи. Это позволит сохранить прибор даже при внезапном порыве ветра.
3. Не стоит полностью доверять данным, указанным в инструкции. Стоит самостоятельно проверить возможности прибора. Если вы покупаете уже не новый аппарат, лучше провести его поверку в специализированном учреждении.
4. Не забывайте, что при работе с нивелиром обязательно нужен напарник.
5. А во время установки рейки она должна стоять точно на поверхности, чтобы избежать перекосов. Пусть даже если это овраг или лунка, линейка должна упираться в дно.
6. Не допускайте перегрева прибора. Это может сказаться на точности измерений.

Правила работы

Работа с нивелиром не представляет особой сложности. Предлагаем вам простейший алгоритм использования этих измерительных приборов, что позволит вам даже без наличия какого-либо специального опыта получать максимально точные данные и определять даже малейшие отклонения от горизонтали.

1. Необходимо правильно установить штатив, для чего расслабляют крепежные винты, находящиеся на ножках, устанавливают нивелир горизонтально на неподвижной плоскости, при этом измерительный прибор должен располагаться на уровне груди. Закрепляют винты и фиксируют ножки.
2. На штативе устанавливают зрительную трубу, которую фиксируют крепежным винтом.
3. Нивелир приводится в горизонтальное положение, для чего вращают три регулировочных винта и выставляют пузырек с воздухом в центральном положении на круглом экране в видоискателе.
4. Выполняется фокусировка и настройка оптики. Окуляр следует подстроить под особенности зрения оператора. Для этого прибор наводят на большой освещенный объект, после чего, вращая кольцо на окуляре, добиваются четкого изображения.
5. Для работы вам потребуются две геодезических рейки, которые могут иметь длину в 3 или 5 метров. Рейки расчерчены в миллиметрах с одной стороны и в сантиметрах с другой. Они могут выполняться телескопическими из пластика или алюминия и раскладными из дерева.
6. Выравнивание по высоте. Геодезическую рейку устанавливают максимально близко от точки, которую необходимо измерить и выровнять. В окуляре можно будет наблюдать среднюю линию сетки, данные с которой записываются на бумажный или электронный носитель. Далее проводят аналогичные измерения с другими точками, определяют участок, по которому будет выполняться выравнивание, и на основании полученных расчетов можно будет обеспечить максимально точную и идеально ровную линию.
7. Выравнивание по средней линии позволит вам получить максимально точные данные. Необходимо выбрать место, где были бы видны все точки, через которые и нужно построить идеально ровную горизонтальную линию. Нивелир устанавливается таким образом, чтобы до ближайшей точки было не меньше 5 метров. Рейку выставляют спереди прибора, а вторая измерительная рейка устанавливается сзади. Задняя рейка будет необходима для нанесения отметок, а основная рейка спереди позволит рассчитать высоту. Прибор первоначально наводится на заднюю рейку, записываются значения по штрихам, после чего выполняют фокусировку на основной рейке и записывают данные по красной стороне.

Современные лазерные и электронные устройства позволяют существенно упростить вычисления. Вся информация и все данные рассчитываются автоматикой, после чего предоставляются пользователю в удобочитаемом виде. С использованием таких электронных и лазерных приборов сможет справиться каждый из нас, даже если он не имеет соответствующего опыта работы.

Нивелиры представляют собой достаточно простые в использовании приборы, позволяющие получать геодезические данные и определять идеальную геометрию и горизонтальность плоскости. Использование таких приборов не представляет сложности, в особенности при применении для измерения лазерных и электронных нивелиров.

Измерение расстояний оптическим нивелиром.

На вертикальной линии перекрестия есть две маленькие черты. Для того что бы измерить расстояние до установленной рейки нужно разницу показаний умножить на константу для Leica Jagger 20, как и большинства других нивелиров, константа равна 100.

Измерение расстояния оптическим нивелиром

• Верхняя черта – 291,2 см
• Нижняя черта – 285,6 см
• Разница получается: 291,2 – 285,6 = 5,6 см
• Расстояние до рейки в нашем случае 5,6 х 100 = 560 см или 5,6 метра.

Оптическим нивелиром можно измерять большие расстояния, зависит от кратности увеличения оптики нивелира. В частности, Jagger 20 кратность 20Х позволяла мне замерять расстояния до 300 метров.

Ошибки при использовании оптического нивелира

Для начинающих, которые первый раз приступают к работе с устройством, требуется принять во внимание следующие моменты:

1. Необходимо обеспечить сохранность приспособления. Он хоть и защищается различными покрытиями, однако восприимчив к ударам. Для полного исключения погрешностей нивелира, следует озаботиться о том, чтобы каждый крепёжный элемент и составляющие работали исправно.
2. Следует воспользоваться вспомогательными штативами и крепежами. Это даст возможность сохранить устройство даже во время резких порывов ветра.
3. Не следует слепо доверять информации, которая указана в руководстве. Лучше самому проверить функционал устройства.
4. Нужно помнить, что во время использования устройства важна помощь ассистента.
5. При монтаже рейки она должна находиться точно на поверхности, во избежание перекоса.
6. Нельзя допускать перегревания прибора, это может отразиться на точности измерений.