Нивелир как с ним работать – для чего нужен электронный строительный нивелир? Принцип работы и виды. Что измеряет? Особенности цифрового и геодезического нивелиров, для строительства дома. Как выбрать?

Оптический нивелир – зачем на площадке этот специфический прибор? + видео

Планируя освоение пустыря для стройки, вам может понадобиться лазерный или оптический нивелир, инструкция по использованию и выбору данного прибора представлена чуть ниже, также мы предлагаем еще много интересных данных и об устройстве этого приспособления.

Работа с оптическим нивелиром – взгляд в прошлое этого прибора

Само слово «нивелир» произошло от французского «niveler» и означает не что иное, как «выравнивать». В современной жизни оптико-механическим прибором пользуются для геодезических работ наравне с оптическим теодолитом. Без данного устройства не выполнить многие строительные задачи. Он помогает выровнять площадку для возведения зданий и сооружений. Также это хороший помощник для многих земельных работ. С его помощью определяется разность высот между несколькими отметками на местности. Оснащен прибор не только зрительной трубой, но и цилиндрическим уровнем (часто вместо него может быть установлен компенсатор). Благодаря уровню, можно привести главную ось в основное горизонтальное положение.

Впервые в нашей стране данные приборы появились в XIX веке. Русским ученым и, к тому же, геодезистом было продумано все до мелочей, приборы отличались хорошей точностью. До этого существовало нечто подобное в европейских странах, но те приспособления были без оптической трубы, затем Иоганном Кеплером были сделаны дополнения, и облик самого нивелира был изменен. Но все равно первые нивелиры зарубежных производителей в работе были не совершенны. Цель первых приборов девятнадцатого столетия – создать высотную основу. Потом со временем многие инженеры разных стран вносили изменения, и нивелир с годами становился удобным и простым в работе.

Устройство оптического нивелира и особенности поколений приборов

Сегодня есть разные приборы-нивелиры. Все они имеют свои достоинства и недостатки. Выбирая, надо учитывать стоимость, комплектацию, эксплуатационный срок. Выделяют оптические, цифровые и лазерные инструменты. Наибольшую популярность на сегодняшний день получил оптический нивелир. Их также имеется несколько видов. Основное различие – в главных частях: в зрительной трубе, уровне, а также в подставке. Обычно уровень крепится вместе с трубой, которая в свою очередь находится на подставке, которая может быть складной или наоборот – жестко приделанной.

Самыми удобными считаются приборы, где есть самоустанавливающаяся линия визирования. Это одни из самых современных нивелиров, которые оснащены компенсатором с автоматическим устройством, что позволяет точно установить горизонтальную ось во время работы.

Устройство нивелира оптического старого образца включало зрительную трубу, на ней был расположен цилиндрический уровень. Установке нужного положения зрительной системы помогали элевационные винты. Также имелся круглый уровень, микрометренные и закрепительные винты, что создавали вращения, подставка и три подъемных винта. Современный же нивелир имеет более сложную конструкцию и большее количество деталей, и каждая деталь на приборе имеет свое предназначение и принцип действия, поэтому работа с оптическим нивелиром иногда непонятна при первом беглом знакомстве.

Одно из важных устройств прибора – зрительная труба. Работает по принципу свободных вращений по горизонтальной плоскости. Ее главная функция – наводить всю систему на объекты съемки. К самому чувствительному устройству на приборе относится цилиндрический уровень. Его предназначение – определять точность при ориентировании нивелиров на отвесе. В этом деле хорошим помощником будет пузырек, который находится в «ноль-пункте». С его помощью всегда можно точно определить горизонтальную ось.

Имеющаяся подставка и три винта под ней необходимы для того, чтобы регулировать высоту расположения. Называется подставка трегером. Есть и такая деталь, цель которой отвечать за однозначное ориентирование. Это все относится к элевационному винту. С его помощью определяется параметр. Для этого визирная линия у прибора приводится в горизонтальное положение. Основное преимущество современных оптических нивелиров – они оснащены компенсатором. Его задача – поддерживать инструмент во время работы в горизонтальном положении. Благодаря чему погрешности исключаются, даже если прибор будет наклонен.

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.

Новейшие технологии, которые используются при создании приборов 1 класса, помогают не только избегать стандартных и наиболее частых ошибок, но и небольших погрешностей во время работы. Это все относится к высокоточному оптическому нивелиру. Данный прибор оснащен плоскопараллельной пластинкой, а это его основной составной элемент. Также имеется компенсатор или похожая деталь, которая является контактным уровнем. Часто это пузырек, который всегда можно различить во вращающейся зрительной трубе. Все это приборы вида Н-05, NI-002 и NI-004.

Нивелиры класса 2 тоже выполняют качественные работы. Они также относятся к высокоточным оптическим нивелирам и имеют плоскопараллельные пластины. Оснащены приборы и компенсаторами (Т-контактным уровнем). Чаще их используют там, где нужен необходимый уровень точности. Это такие приборы, как Н1, Н-05, NI-002, NI-004 и NI-007. Приборы класса 3 – тоже оптические, только со встроенным компенсатором. Приборы класса 4 – бывают либо только с уровнем, либо только с компенсатором. Их обычно используют там, где точность не особа важна, нужно лишь примерно расставить черные и красные отметки.

Нивелиры предлагаются на сегодняшний день от многих производителей. В основном, это хорошие и качественные приборы для многих строительных работ. Они легко и быстро устанавливаются на штатив. Имеющийся крупный визир позволит повысить качество работы. Нивелиры оснащены лучшей оптикой, имеется и горизонтальный лимб, который нужен для угловых измерений. Бесконечные винты помогут навести прибор наиболее точно, а встроенный компенсатор обеспечивает наивысшую точность самого измерения.

Как работать с оптическим нивелиром – основные этапы

Когда база знаний о приборе немного пополнилась, пора узнать, как пользоваться оптическим нивелиром.

Как работать с оптическим нивелиром – пошаговая схема

Шаг 1: Подготовка прибора

В первую очередь нивелир надо привести в рабочее состояние. Для этого используют контактный и цилиндрический уровни. Далее наводится зрительная труба на линию черной отметки, она находится на задней стороне рейки. Приводим пузырек в «ноль-пункт» уровня (это можно сделать, используя подъемные и элевационные винты). Только потом при помощи дальномерных или средних штрихов можно снять отсчет. Далее можно произвести съемку.

Шаг 2: Съемка

Для этого наводится зрительная труба на линию черной отметки (передняя черная сторона рейки), а также на красную отметку (передняя красная сторона рейки). Заканчивать надо по черным отметкам задней части на рейке. Все наблюдения фиксируются в журнале. Лучшим вариантом будет, если имеется специальное запоминающее устройство регистратора. Если в конце работы замечена разница в 5 мм, всю работу нужно повторить. Идеально, если изменить высоту прибора хотя бы сантиметра на 3. Когда работы идут к концу, необходимо выполнить расчет невязки. Она выполняется по линии, находящейся между исходными реперами. Значение не может быть более 20 мм. И опять же, главное правило инструкции, как работать с оптическим нивелиром, гласит, что все результаты должны отмечаться в журнале.

схема основных составных частей цифрового и других нивелиров, принцип работы

Нивелир – это прибор, предназначенный для определения перепада (разницы) высот двух точек, удалённых друг от друга на некоторое расстояние. Существует множество типов устройств нивелиров, но все они сводятся к решению задачи либо визуального определения этой разницы, либо её отсчёта с помощью различных устройств (например, цифровых).

Чтобы понимать, как именно выполняется нивелирование и какие разновидности этого прибора лучше подходят для тех или иных задач, необходимо ясно представлять общую конструкцию нивелира.

Устройство

Нивелиры, используемые при геодезической съёмке местности и в строительстве, делятся на несколько больших категорий. Это традиционные оптические, а также более современные устройства, использующие электронные технологии и лазерное излучение. Все они имеют разное устройство. Рассмотрим по порядку основные принципы и особенности каждой из названных категорий.

Оптические нивелиры: конструкция и принцип работы

Раньше других появилось устройство нивелира оптического типа. Строение всех подобных приборов включает зрительную трубу с окуляром и линзами, обеспечивающими приближение на необходимое число крат. Раньше все оптические нивелиры требовали ручного наведения на интересующую вас точку и фокусировки на ней с помощью различных винтов – подъёмных, наводящего и элевационного. Для точного выведения зрительной трубы в горизонт к ней прикреплялся цилиндрический уровень.

Для выполнения измерений важной комплектующей нивелира является измерительная рейка. Также все модели оптических нивелиров оснащаются нитяным дальномером для измерения расстояний, а некоторые – горизонтальным лимбом, который позволяет измерять углы в горизонтальной плоскости.

Принцип работы такого прибора достаточно прост. Нивелир устанавливают на ровной площадке, с помощью винтов приводят зрительную трубу в горизонтальное положение. Две точки на местности – начальная и измеряемая – должны быть ясно видны в окуляр. Измерительная рейка сначала устанавливается в начальную точку, и показания снимаются по сетке нитей нивелира (точнее, по средней нити этой сетки). Затем рейка переносится в измеряемую точку, и показания снимаются снова. Разница между ними составляет искомое значение.

Большая часть нивелиров, применяемых в современной геодезии и строительстве, несколько отличается от описанных выше. Например, большинство моделей оснащаются компенсатором. Компенсатор – это устройство, предназначенного для автоматического выравнивания прибора по линии горизонта. Использование компенсатора делает измерения точнее и проще.

У нивелиров, оснащённых компенсатором, есть специальная маркировка в виде буквы «К» и обычно отсутствует цилиндрический уровень (так как он становится не нужен).

Особенности цифровых нивелиров

Кроме того, есть категория цифровых нивелиров, которые не требуют визуального определения высоты по измерительной рейке (эту функцию выполняет цифровое отсчётное устройство). Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.

К несомненным плюсам электронных нивелиров относится автоматизация и стабильность измерений. Цифровое отсчётное устройство в любом случае более надёжно и точно, так как его работа не зависит от человеческого фактора и намного меньше зависит от условий видимости.

Схема основных составных частей цифрового нивелира отличается от оптического наличием отсчётного устройства и экрана, на который выводятся показания, а также специальной измерительной рейки. На эту рейку нанесены уникальные штрих-коды. Отсчётное устройство может точно определять высоту по тому из этих кодов, на который наведена труба нивелира. Значения высоты будут выведены на дисплей.

Снятие показаний запускается одним нажатием на кнопку, а также различные модели цифровых нивелиров имеют функцию сохранения и экспорта значений.

Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги.

Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Те модели, которые имеют горизонтальный лимб для этих целей, маркируются специальным обозначением в виде буквы «Л».

Лазерные нивелиры

В отдельную категорию выделяются приборы с лазерными излучателями. Такой нивелир устроен оригинальным образом и не имеет зрительной трубы. Визуальное фокусирование на измеряемой точке осуществляется уже за счёт лазера, который проецируется в хорошо видимую световую линию (в некоторых случаях – в точку).

Лазер ограничен по дальности действия, что является основным недостатком этого типа приборов. Зато их удобно использовать в бытовых и строительных целях. Лазерные модели с небольшим радиусом действия стоят недорого, их применяют внутри помещений при проведении строительных работ, разметки, при установке различных конструкций и мебели.

Для проведения работ на открытой местности также производятся лазерные нивелиры особого класса, которые могут проецировать свет на более удалённые точки. Их часто используют вместе со специальным детектором лазерного излучения и успешно применяют на дистанциях до 500 м.

В состав прибора такого типа входит светодиод (один или несколько) и оптическая система, которая проецирует излучение светодиода в плоскость.

Светодиод может быть устроен как неподвижный излучатель или вращающийся (у ротационных моделей).

Фокусировка

Снятию показаний прибора предшествует процедура фокусировки. Для фокусирования используется специальный элемент – кремальера, которая вращается с целью наведения фокусирующей линзы. Когда получено достаточно чёткое изображение измерительной рейки, нужно также добиться чёткости изображения сетки нитей.

По средней нити этой сетки будет определяться высота. Чтобы сделать её чёткой, нужно вращать окулярное колено до нужного положения.

В оптических нивелирах классической конструкции вы можете видеть в зрительную трубу пузырьковую ампулу цилиндрического уровня. Ориентируясь на пузырёк, трубу приводят в горизонтальное положение путём вращения наводящих винтов.

Если проблема выравнивания по горизонту решена с помощью компенсатора, в наличии цилиндрического уровня на зрительной трубе нет нужды, но присутствует установочный уровень на корпусе прибора. С его помощью вы должны ровно установить прибор на подставке, регулируя его положение винтами, и только после этого выполнить фокусировку.

Дополнительные принадлежности нивелира

К элементам дополнительной комплектации прибора относятся штативные подставки и измерительные рейки.

Штатив состоит из лёгких сплавов или алюминия, служит для установки прибора в нужном положении и на нужной высоте. При выборе штатива следует обратить внимание на его максимальную высоту, крепление (оно должно быть эргономичным и жёстко фиксировать прибор в необходимом положении), а также прочность и вес.

Пристального внимания заслуживает рейка. Она должна быть достаточной длины (производятся рейки разных размеров) и иметь шкалу значений, хорошо различимую в окуляр нивелира с дальнего расстояния.

Все модели измерительных реек маркируются буквами РН и следующими за буквенным обозначением цифрами. Например, РН 3-2500 означает следующее: нивелирная рейка с точностью до 3 мм, длиной 2500 мм.

Некоторые рейки имеют складную конструкцию телескопического типа и маркируются буквой «С».

При выборе нивелирной рейки исходите из того, что их длина колеблется в диапазоне от 1 до 5 м, а точность измерений зависит от материала, из которого изготовлена рейка. Инвар – специальный сплав, который мало подвержен расширению при воздействии температуры.

Из него делают нивелирные рейки повышенной точности.

Выводы

Устройство и принцип действия нивелира бывают разными в зависимости от его типа. Оптические и цифровые приборы имеют ось визирования, расположенную вдоль зрительной трубы, которую нужно установить в нужном направлении и по горизонту. Для этого используется как оптическая система, так и отсчётные цифровые устройства и элементы автоматизации типа компенсатора.

Пользоваться цифровыми нивелирами и моделями с компенсатором проще, чем приборами классического типа. При этом цифровые устройства требуют источник питания, защиту от пыли и влаги, а также могут стоить дороже. Отдельной разновидностью являются лазерные нивелиры.

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.

Как пользоваться нивелиром? Лазерный нивелир :: SYL.ru

Нивелир – инструмент, определяющий разность высот на местности. На сегодняшний день можно выделить 2 типа данных устройств: оптический и лазерный. Рассмотрим, как пользоваться нивелиром каждого вида.

Оптический нивелир

Используется в строительстве и геодезии ещё со времён Советского Союза. Инструмент редставляет собой зрительную трубу, закреплённую на специальной подставке (трегере), способной менять положение нивелира в 2-х взаимно перпендикулярных плоскостях (требуется тогда, когда нужно выставить устройство строго горизонтально). При этом установщик ориентируется на показания пузырькового уровня, вмонтированного в подставку.

Перед тем как пользоваться оптическим нивелиром, необходимо обзавестись штативом и специальной измерительной линейкой, по разные стороны которой нанесена разметка в сантиметрах и миллиметрах.

Как работать с оптическим нивелиром?

1. Для начала необходимо разметить участок, то есть определить, в каких точках будут производиться замеры.
2. Затем устанавливают треногу, регулируя её высоту выдвижными ножками. Они максимально надёжно фиксируют её положение на земле.
3. Устанавливают нивелир на подставку и закрепляют его винтом.
4. Выравнивают устройство относительно горизонта: сначала поворачивают его так, чтобы пузырьковый уровень оказался между двумя винтами на трегере, затем винты вращают до тех пор, пока пузырёк не займёт положение в центре. И наконец, крутят третью рукоятку до тех пор, пока он не окажется в нуль-пункте.
5. Последний этап – настройка фокуса при помощи окулярного кольца и фокусировочного винта. Его настраивают, наводя зрительную трубу на измерительную линейку, вращением добиваясь чёткого изображения сначала нитей сетки, а затем и значений на рейке.

Далее, перенося рейку из одной разметочной точки в другую, определяют разницу высот на участке.

Лазерный нивелир

Он считается более современным и точным прибором. Нивелир может использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе. Но перед тем, как пользоваться нивелиром при ярком солнечном свете, необходимо выбрать устройство с мощным лазерным лучом. Такой будет заметен при любом освещении. По своей сути лазерный нивелир – это обычный уровень, в котором вместо пузырька воздуха плавает поплавок с лазерной указкой. Он всегда занимает горизонтальное положение относительно уровня земли, как бы его ни поворачивали.

Где применяется?

Перед тем как пользоваться нивелиром, следует узнать, в решении каких задач он может помочь.

1. Его используют при монтаже навесных потолков, межкомнатных перегородок, ниш и других гипсокартонных конструкций.
2. Не обойтись без лазерного нивелира при проектировании шкафов-купе, встроенной мебели, определении места расположения модулей кухонного гарнитура и разнообразных полочек.
3. Нивелир пригодится при построении параллельных и перпендикулярных линий, необходимых для прокладки проводки и кабелей. А также с его помощью можно отметить места расположения осветительных приборов на потолке и стенах.

Вне стен дома тоже можно найти применение этому устройству. С помощью нивелира можно разметить границы садового участка, выстроить идеально прямые грядки. Он пригодится при строительстве беседки или закладке фундамента теплицы. Ему можно найти применение при выравнивании участка, при прокладке дорожек и заливке парковочного места.

Как пользоваться лазерным нивелиром?

Несмотря на опасения людей, далёких от строительства, научиться работать с этим инструментом довольно просто. Во многом получить ответ на вопрос: «Как пользоваться нивелиром?» — можно, заглянув в инструкцию конкретной модели. Однако для всех приборов существует ряд общих принципов.

Перед тем как пользоваться лазерным нивелиром, следует знать, что это устройство может быть с ручной регулировкой или с самовыравнивающим лучом. В первом случае, как и при использовании оптических моделей, инструмент необходимо расположить параллельно горизонту, ориентируясь на встроенный пузырьковый уровень.

Поэтому для начала необходимо разместить устройство на ровной поверхности. Для этого можно воспользоваться столом или подоконником, но в идеале желательно закрепить его на треноге. Инструмент с ручной регулировкой необходимо выровнять, а с автоматической он сам примет правильное положение, что гораздо удобней, даже если штатив стоит под углом.

Режимы работы

В зависимости от модели, устройство может проецировать лазерный луч на горизонтальной плоскости, на вертикальной, по всему периметру или образовывать перекрещивающиеся линии.

Горизонтальная линия наиболее востребована: она применяется при строительстве кухонных гарнитуров, для натягивания потолков, выравнивания пола. Для её получения установленный на треноге нивелир включают в соответствующем режиме. Если уровень проекции не совпадает с требуемым, то линию переносят ручным способом, откладывая равные отрезки на требуемую высоту.

Вертикальная линия требуется при поклейке обоев, монтаже перегородок и шкафов. Её проецирование и перенос осуществляются аналогично горизонтальной.

Перекрещивающиеся лучи требуются при поклейке плитки, разметке картин и декоративных панно. В этом режиме идёт проецирование сразу на горизонтальную и вертикальную плоскость. Из всех трёх режимов это наиболее энергозатратный, поэтому производители не рекомендуют пользоваться им без крайней необходимости.

Модели, оснащенные механизмом фиксации поворота, могут проецировать на стены линии под заданным углом. Такая опция может пригодиться при монтаже лестничных пролётов, для декоративной отделки фасадов зданий.

Работа на открытом пространстве

Как и в случае с оптическим устройством, неизменный спутник лазерного прибора – это измерительная рейка для нивелира. Инструмент проецирует горизонтальный луч на линейку, таким образом определяя высоту. Перед началом работы лазерный нивелир необходимо закрепить на штативе, а на участке разметить сетку. Записывая показания прибора в каждом из квадратов, можно определить разницу высот на участке.

что это такое, как правильно пользоваться, для чего нужен?

Нивелир – это главный измерительный инструмент любого геодезиста. Он предназначен для измерения перепадов высоты между двумя точками, расположенными на местности. Функции нивелира очень похожи на функции строительного уровня, однако, в отличие от последних, нивелиры призваны решать более ответственные и важные задачи. Прибор будет полезен в самых разных сферах деятельности: топография, геологоразведка, картография, геодезия, в дорожных и строительных работах.

1

Достоинства современных нивелиров

Еще во времена Древнего Египта человечеству был известен принцип работы нивелира, который с тех пор практически не претерпел никаких изменений. На сегодняшний день эти измерительные приборы отличаются высочайшей точностью и огромной функциональностью, поскольку постоянно совершенствуются технологии их производства.

Можно выделить ключевые требования, которые предъявляются к современным аппаратам:

• Высокая устойчивость к воздействию внешних факторов;
• Высокая точность измерения;
• Возможность сохранения информации на разных носителях;
• Легкость и удобство в эксплуатации;
• Удобная конструкция и малый вес;
• Выгодная цена.

2

Оптические нивелиры – в чем их преимущество?

Оптические или призменные нивелиры являются одними из наиболее популярных. Они представляют собой прибор, который состоит из основного блока и подставки (триггера). При выполнении замеров все действия осуществляются вручную: фиксирование положения, выравнивание, настраивание фокуса окуляра, регулировка положения зрительной трубы. Установив и настроив аппарат, можно приступать непосредственно к замеру. Пользоваться оптическим нивелиром очень просто. Для этого потребуется как минимум два человека, поскольку первый фиксирует специальную рейку с нанесенной на нее шкалой деления ценой 10 мм, тогда как его партнер производит все необходимые замеры, параллельно записывая нужные сведения в тетрадь.

Оптический нивелир

Оптические нивелиры, в свою очередь, подразделяются на несколько категорий, в соответствии с Государственной нивелирной сетью Российской Федерации:

1. 1. I класс – в него входят высокоточные приборы с минимальным уровнем погрешности, предназначенные для выполнения геодезических работ. Добиться малых погрешностей удалось благодаря эффекту прямого и обратного изображения, а также встроенной зрительной трубе. Аппаратами первого класса в основном пользуются исследователи и геодезисты, которым требуется максимальная точность в показаниях.
2. 2. II класс – к данной категории относятся устройства, в которых имеется компенсатор и зрительная труба только прямого изображения. Погрешность находится на вполне приемлемом уровне, а производство ведется в соответствии со всеми нормами и стандартами ГОСТа, что подтверждается постоянными сертификациями на предмет качества. Нивелиры второго класса отлично справляются с замерами на близком расстоянии. Это может быть очень полезно в тех случаях, когда у геодезистов нет возможности пододвинуть аппаратуру.
3. 3. III класс – так называемые технические нивелиры, у которых имеется либо уровень, либо компенсатор, либо оба устройства одновременно. Стоимость подобных агрегатов на порядок меньше. Они превосходно подойдут для использования в быту, где не требуются сверхточные результаты. Тем не менее, погрешность здесь не очень большая, поэтому некоторые профессиональные строители прибегают к их помощи в условиях ограниченных финансовых возможностей.

Работа с нивелиром данной категории не отличается особой сложностью, поскольку прибор непривередлив к погодным условиям, может работать без электричества и батареек. Все, что необходимо для проведения замеров, – это освещение, а также аккуратное обращение с самим нивелиром. Сильные удары и механические повреждения могут стать причиной разбалансировки системы и, как следствие, получения некорректных сведений.

3

Лазерные нивелиры – следующая ступень развития техники

Лазерные нивелиры представляют собой новую ступень в измерительной технике. Они отличаются от прочих приборов наличием лазерного излучателя, функция которого заключается в проецировании лучей на поверхность. Если научиться правильно пользоваться нивелиром этого типа, то выполнение всех работ займет значительно меньше времени, чем при пользовании оптическими приборами. Помимо большой скорости проведения замеров можно отметить высокую точность, которая соответствует 99 процентам. Это позволяет строить долговечные и надежные здания, в которых не будет перекосов.

Работа с лазерным нивелиром

Как и в случае с оптическими приборами, лазерные нивелиры также подразделяются на несколько категорий в зависимости от типа выполняемых работ:

• Ротационный нивелир. Этот аппарат оборудован вращающейся на скорости 600 оборотов в минуту головкой с двумя лазерами. За счет этого появляется возможность проецировать лучи на 360 градусов. При необходимости скорость можно изменить, чтобы добиться большей четкости лучей. Этот тип нивелиров будет незаменим при выполнении внешней или внутренней отделки комнат, а также при установке окон из ПВХ.
• Точечный нивелир. Его особенность заключается в том, что на поверхность проецируются только точки. Лазер двигается в вертикальной и горизонтальной плоскости, благодаря чему можно замерять и ровнять поверхность на потолке и даже стенах.
• Линейный нивелир. При его включении появляется отлично просматриваемая линия луча, в соответствии с которой можно быстро и легко делать отметки. В дальнейшем в указанных отметках можно сверлить отверстия с целью монтажа, к примеру, металлических конструкций.
• Комбинированный нивелир. Среди ключевых особенностей данного класса аппаратуры можно выделить проецирование до шести ортогональных линий: отвесную, наклонную, линии вниз, вверх, вправо и влево. Лазер при этом работает как линейно, так и точечно. Совмещение функций нескольких приборов сказалось и на цене нивелира, который стоит несколько дороже прочих аналогов.
• Построители плоскостей. Еще один вид довольно дорогих приборов, которыми пользуются обычно профессиональные геодезисты. С их помощью можно определить точки зенита и надира на поверхности, спроектировать линии по диагонали, вертикали, горизонтали, а также определить разницу высот различных предметов.

Нивелиры, оборудованные лазерным излучателем, нашли применение в построении перпендикулярных линий. Польза этого устройства будет видна в случае укладки ламината или паркета на пол, оклейки стен обоями, а также во время выкладки перегородок или стен в квартире.

4

На что обращать внимание при покупке нивелира?

Зная, как работать с нивелиром, можно выполнить все необходимые замеры. Но следует учитывать характеристики каждого отдельного прибора, чтобы в полном объеме выполнить поставленную задачу. В первую очередь нужно определиться со сферой применения: при проектировании крупных объектов, на строительной площадке или же дома.

Компактный лазерный нивелир

Исходя из целей использования можно задуматься о его технических характеристиках. Для бытового нивелира дальность может составлять от 10 до 40 метров. Этого более чем достаточно, чтобы выполнять работы внутри помещений, а также определять горизонтали фундамента. Дальность же профессиональных аппаратов значительно больше, она достигает 100 метров и больше. В некоторых моделях предусмотрена возможность установки дополнительных приемников, изменяющих диапазон расстояний до 600 метров.

Большое значение также имеет длина волны и количество лучей. В зависимости от вида техники число проекций достигает пяти. От этого параметра зависит спектр возможностей при монтаже и проектировке конструкций. Как правило, используются лучи с длиной волны 635 нанометров. Человеческий глаз вполне способен увидеть данный луч и идентифицировать его как красный. Однако некоторые приборы работают с другими частотами, видимый свет при которых приобретает более удобный для зрения зеленый оттенок. Но стоимость таких устройств несколько выше.

Помните, что стоимость нивелира увеличивается пропорционально его точности и дальности

Следующей характеристикой, на которой следует заострить внимание, является погрешность. Наиболее точные устройства могут похвастаться погрешностью, не превышающей 0,3 мм. В некоторых моделях имеются встроенные датчики самовыравнивания или компенсаторы. В домашних условиях указанные функции могут и не потребоваться, поэтому стоит дважды подумать, есть ли резон существенно переплачивать за функции, которые, скорее всего, и не пригодятся при выполнении строительных работ.

Следует знать, что некоторые аппараты для замеров расстояний подвержены влиянию погоды. Этот фактор имеет значение в том случае, если измерения будут проводиться зимой в минусовую температуру. В таких случаях необходимо отдавать предпочтение электронной технике, исправно работающей при температурах от -20 до +40 градусов по шкале Цельсия.

Для получения максимально точных расчетов надо знать, как пользоваться нивелиром. Кроме этого, нельзя забывать о правильной установке и настройке прибора. Так, покупать нужно именно ту модель, с которой проще и удобнее делать замеры. Некоторые бытовые нивелиры весят порядка 250 грамм, они отличаются компактными размерами. А устройства, которыми пользуются геодезисты, могут весить до двух килограмм. Штатив также важен, при его покупке нужно брать в расчет жесткость и вес. Вес не должен быть меньше половины веса нивелира, а жесткость должна быть максимальной, чтобы исключить случайные движения прибора.

На протяжении очень долгого времени именно нивелир выступает в качестве основного прибора для проведения замеров расстояний между объектами. Область использования постепенно расширяется, а благодаря постоянному техническому прогрессу можно ожидать появления усовершенствованных аппаратов с новыми функциями и возможностями.

их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Во многом процесс монтажных и строительных работ зависит от того, насколько точно были выполнены разметочные работы на площадке. Определить разницу между разными точками участка крайне сложно, поскольку идеально ровных поверхностей не бывает, а точки на плоскости разные по высоте. Здесь потребуется специальный инструмент под названием нивелир, которому и будет посвящена эта статья.

Применение геодезических умений при строительстве

Во время работ по вынесению планов в натуру следует знать, какова разница между высотами нескольких точках на участках поверхности и отметкой, выступающей в роли условного уровня. Нахождение разности высот называется геометрическим нивелированием и выполняется с помощью нивелира и специальных реек.

Ось нивелира имеет горизонтальное положение, из точки условного уровня имеются разницы высот показаний в зависимости от отметок на рейках. В процессе работы каждая точка располагается в ста метрах от точки размещения нивелира, уровень ее нужно мерить как минимум три раза, следует при этом принимать среднее арифметическое значение. Планы земельных участков строят на основе таких данных. Так, нивелир нужен с целью выяснения разницы высот в точках измерений.

Рейки и их описание

Под нивелирной рейкой понимается специальная планка, которая в точках для измерений высот устанавливается вертикально. Ее можно делать из дерева или металла (алюминия).

Такая рейка имеет длину около 3−4 метров, и чтобы ее удобно было транспортировать, можно складывать пополам посредством специального узла. Современные варианты подразумевают раздвижную телескопическую конструкцию.

На сторонах стандартной рейки часто имеется градуировка:

• с лицевой стороны разметка делается в метрической системе измерения;
• с обратной стороны — в дюймовой соответственно.

Перед началом работ рейку ставят на нижней металлической скобе в центр измерительной точки посредством специальной отметки.

С целью удобства для удержания инструментов на точке присутствуют специальные ручки. Если рейки качественные и сделаны на основе специального сплава железа и никеля, то на них есть пузырьковые уровни, чтобы можно было контролировать вертикальное размещение рейки.

Если работы находятся на начальном этапе исследований застройки, то нужно выполнить комплексное моделирование объекта в будущем во взаимодействии с окружающим ландшафтом и архитектурой.

Точки измерения фотографируют с переносом значений реальных масштабов как данные для разных компьютерных программ, благодаря чему объект можно смоделировать во взаимодействии с окружающим экстерьером.

Устройство нивелира оптического типа

Данный прибор включает в себя четыре ключевых элемента:

• зрительную трубу оптического типа. Принцип ее работы предусматривает свободное движение в горизонтальной плоскости. Ключевой функцией такой трубы является то, что она наводит систему на объект съемки;
• уровень цилиндрический. Такая деталь — это очень чувствительное устройство, оно нужно для того, чтобы точно определить ориентированность нивелира относительно отвеса. Определить точность размещения горизонтальной оси можно по нахождению пузырька уровня в т. н. «нуль-пункте»;
• трегер — это подстава для оптической трубы с тремя винтами, с помощью которых регулируется высота;
• элевационный винт — он нужен для однозначного ориентирования. Чтобы определить параметр, нужно привести в горизонтальное положение визирную линию устройства.

А еще в конструкции оптических нивелиров последнего поколения часто предусмотрен встроенный компенсатор. Он нужен для поддержки нивелира в строго горизонтальном положении. Это исключает погрешности, которые могут быть спровоцированы даже незначительным наклоном устройства, а геодезическая съемка будет более точной.

Выбирать тот или иной тип устройства нужно в зависимости от точности измерений и уровня проводимых работ.

Классы нивелирования

Существуют разные классы нивелирования. Ключевыми высотными основами являются первый и второй класс.

Нивелирование первого класса имеет высокую точность работ. Данный результат можно получить только с применением качественных современных геодезических устройств, с помощью которых можно проводить данные измерения. И только ультрасовременные разработки позволят не допускать даже мелких погрешностей и даже стандартных ошибок.

Конструкция данного оборудования включает в себя плоскопараллельную пластину, выступающую в роли составного элемента микрометра. Данную деталь ставят перед объективом движущейся зрительной трубы, а еще такой оптический нивелир должен быть оснащен компенсатором или же контактным уровнем, в котором пузырек отличается в поле зрения трубы. Есть несколько видов оптических нивелиров, которые применяются для выполнения работ первого класса. Все их функциональные особенности целиком должны соответствовать всем нужным требованиям.

Для проведения нивелирования второго класса тоже нужно применять высокоточные оптические приборы. Их конструкция предусматривает наличие плоскопараллельных пластин, а также компенсатора или же контактного уровня. Как и в предыдущем случае, есть специальные виды приборы для этой работы, но также можно применять и те устройства, что прошли сертификацию и имеют требуемый уровень точности.

Чтобы выполнять измерения третьего класса, нужен оптический нивелир, оснащенный встроенным компенсатором, а для четвертого класса нужен прибор с уровнем и компенсатором. В зависимости от классификации нивелирования, оптические приборы бывают таких видов:

• высокоточные;
• точные;
• технические.

Принцип работы во время съемок

Чтобы не допускать ошибок и понимать принцип работы устройства, нужно знать, как он устроен изнутри и какие существуют его виды. Самые распространенные оптические приборы обладают различной степенью точности измерения. Обычно они состоят из зрительной трубы со специальным цилиндрическим уровнем, с помощью которого можно контролировать горизонт оптической оси.

Сквозь оптическую призматическую систему изображение проецируется в оптику трубы, а затем постоянно контролируется. Для того чтобы правильно его настроить для выполнения измерительных работ, нужно внимательно прочесть инструкцию. Благодаря специальным винтовым механизмам (азимутальным, подставочным и элевационным) можно обеспечить максимальную точность выставленного горизонта. Устройство ставят на специальную треногу с осью вращения.

Чтобы результаты измерений были более точными, а погрешности в определении расстояния между разными точками были сведены к минимуму, следует использовать нивелиры цифрового типа. Но для них нужно иметь рейки со специальными штрих-кодами, благодаря которым обеспечивается автоматическая регистрация данных с помощью микропроцессоров.

Принцип работы данного нивелира можно увидеть в интернете в специальных роликах. Если подобные рейки отсутствуют, то данные виды нивелиров применятся по аналогии с обычными оптическими.

Но помните, что перед применением даже самого простого оптического нивелира, его следует подвергнуть таким проверкам:

• уровня при трубе;
• уровня круглого;
• горизонтальности сетей ниток.

Помимо этого, по уровню могут проверять и вертикаль сети ниток разметки устройства с уровнем при трубе.

Немаловажными показателями выступают еще цена деления уровня при трубе, а также ее краткость. Это позволяет определить пригодность.

Сами работы могут выполняться с применением оптических, а также водяных или лазерных уровней.

Нивелирование 4 класса методом средней нити

Для начала прибор приводится в рабочее положение посредством цилиндрического или контактного уровня. Потом зрительная труба наводится на поверхность темной стороны задней рейки, а пузырек уровня приводится в «нуль-пункт» элевационными или подъемными винтами. Отсчет можно снять посредством дальномерных и средних штрихов.

Таким же образом нужно выполнить съемку во время наведения трубы на поверхность темной стороны передней рейки, а затем на поверхность красной стороны передней части, а потом — на поверхность темной стороны задней части.

При условии применения оптического прибора с компенсатором следует, прежде всего, установить устройство в рабочее положение, а также проконтролировать нормальнее рабочее положение компенсатора. И только после этого приступать к процессу съемки.

Во время съемки все фиксируйте в полевом журнале. Удобнее всего применять для этого запоминающее устройство регистратора. Если была определена разница в значениях более 5 мм, то измерения проводят заново, при этом следует изменить высоту приборы как минимум на 3 см. По окончании полевых работ подсчитайте невязки по линии между исходными реперами. Это значение должно быть от 20 мм, все результаты нужно вносить в ведомость повышений.

Итак, выше были рассмотрены особенности и принцип работы оптического нивелира, который часто используется при строительных работах. В настоящее время альтернативы такому прибору не существует, поэтому при проведении геодезических работ он долго еще будет являться наиболее актуальным.

Нивелир — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 августа 2018; проверки требуют 3 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 28 августа 2018; проверки требуют 3 правки. Нивелир Н-3
1 — цилиндрический уровень,
2 — мушка,
3,8 — уровни,
4 — наводящий винт,
5 — упругая пластинка,
6 — подъёмные винты,
7 — подставка,
9 — элевационный винт,
10 — опорная площадка,
11 — винт кремальеры,
12 — окуляр,
13 — зрительная труба

Нивели́р (от фр. niveler — «уравнивать», «ставить в уровень») — геодезический инструмент для нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками земной поверхности. Основной метод определения превышений Геометрическое нивелирование.

Для приведения нивелира в рабочее положение служат подъёмные винты подставки, для точного горизонтирования визирной оси при взятии отсчёта — элевационный винт.

Маркировка нивелиров, выпускаемых в России, состоит из буквенно-цифрового кода примерно такого вида: 3Н2КЛ. Здесь цифра 3 обозначает модификацию прибора, буква Н — нивелир, цифра 2 — среднеквадратическая погрешность на 1 километр двойного хода в миллиметрах, К — наличие компенсатора, Л — наличие горизонтального лимба для измерения горизонтальных углов (обычно с точностью порядка одного градуса).

Современные оптические нивелиры оснащены автоматическим компенсатором — устройством автоматической установки зрительной оси прибора в горизонтальное (рабочее) положение. В нивелирах с компенсатором цилиндрический уровень, параллельный оси зрительной трубы, может отсутствовать. В большинстве нивелиров также имеется круглый уровень для грубого горизонтирования инструмента.

Все оптические нивелиры имеют также нитяной дальномер для определения расстояний по рейке. Это связано с необходимостью контролировать равенство плеч при нивелировании способом «из середины».

По точности нивелиры делятся на высокоточные, точные и технические. Высокоточные оптические нивелиры снабжены микрометренной пластиной или съёмной насадкой для взятия отсчётов по штриховой инварной рейке. Для технического нивелирования, а также нивелирования III и IV классов точности обычно применяются шашечные рейки.

Помимо оптических, в последние годы получили распространение цифровые нивелиры. Они используются со специальной штрихкодовой рейкой, что позволяет автоматизировать взятие отсчёта. Цифровые нивелиры обычно оснащены запоминающим устройством, позволяющим сохранять результаты наблюдений.

В настоящее время существует терминологическая путаница понятий построитель плоскостей и Лазерный нивелир. Сам по себе такой прибор не является измерительным, то есть нивелиром. Однако при наличии измерительной нивелирной рейки и достаточной стабильности указания уровня (в соответствии требованиями точности измерения для оптических нивелиров по ГОСТ 10528-90), эти приборы можно считать нивелирами. Если же требования по точности измерения, которые можно выполнить по проецируемой линии, не соответствуют этим требованиям, подобные приборы следует считать лазерными уровнями (большинство бытовых приборов), что соответствует функциям строительных уровней согласно ГОСТ 9416-83 по проверке горизонтальных и вертикальных плоскостей, но не измерению разности высот.

Принцип нивелира с компенсатором

• Куштин И. Ф., Куштин В. И. Инженерная геодезия.

Конструкция и принцип действия нивелира

По сути оптический нивелир это прибор который используется в геодезии и строительстве для измерения перепада высот земной поверхности и работает как подзорная труба. Давайте подробнее остановимся на его устройстве.

Устройство оптического нивелира

Выделяются четыре основных элемента прибора

1. Оптическое устройство, так называемая зрительная труба. Принцип работы этой детали — свободное вращение в горизонтальной плоскости. Главной функцией зрительной трубы является наведение системы на объект съемки.

2. Цилиндрический уровень. Эта деталь является исключительно чувствительным устройством. Его назначением является определение точности ориентирования нивелира относительно отвеса. Точность расположения горизонтальной оси определяется по нахождению пузырька уровня в так называемом «нуль-пункте».

3. Трегер. Подставка для зрительной трубы с тремя винтами, регулирующими высоту расположения.

4. Винт элевационный. Эта деталь отвечает за однозначное ориентирование. Для определения параметра необходимо визирную линию прибора привести в горизонтальное положение.

Кроме того, в конструкцию оптических нивелиров последних моделей в большинстве случаев встроен компенсатор. Его задача — поддержание инструмента в строго горизонтальном положении и, как следствие, исключение погрешностей, которые могут быть вызваны даже небольшим наклоном прибора, при этом геодезическая съемка становится более точной.

Выбор типа оптического нивелира основан на требуемой точности измерений в зависимости от уровня проводимых геодезистом работ.

Разделение нивелирования по классам

Соединения нивелирных сетей, образующих единую государственную нивелирную сеть РФ, можно разделить по классам. К основной высотной основе относятся первый и второй классы.

Для нивелирования I класса характерна высочайшая точность работ. Получение такого результата работы возможно только с помощью современнейших геодезических приборов, позволяющих использовать соответствующие методы измерений.

Только последние разработки геодезического оборудования позволяют избежать стандартных ошибок и малейших погрешностей в работе. Речь, разумеется, идет о высокоточном оптическом нивелире.

В его конструкцию входит плоскопараллельная пластина, являющаяся составным элементом оптического микрометра. Устанавливается эта деталь перед объективом вращающейся зрительной трубы. Кроме того, оптический нивелир такого уровня снабжается компенсатором или такой деталью, как контактный уровень, пузырек которого различается в поле зрения вращающейся зрительной трубы.

Для нивелирования I класса используются оптические нивелиры видов Н-05, h2, Ni-002 и Ni-004. Функциональные возможности этих марок полностью соответствуют всем необходимым требованиям.

При осуществлении нивелирования II класса также необходимы высокоточные нивелиры оптические с конструкцией, включающей в себя и плоскопараллельные пластины, и компенсатор или контактный уровень.

В данном случае могут применяться приборы h2 и Н-05, Ni-002, Ni-004 и Ni-007. Возможно и использование приборов, прошедших сертификацию и соответствующих необходимому уровню точности.

Для проведения измерений III класса предпочтителен нивелир оптический с компенсатором встроенного типа, а для IV класса — нивелир как с уровнем, так и с компенсатором.

Вообще, оптические нивелиры разделяют на технические, точные и высокоточные в зависимости от классификации нивелирования.

Принцип работы оптического нивелира при проведении съемки

Рассмотрим процесс нивелирования IV класса так называемым методом «средней нити».

В первую очередь прибор приводится в рабочее состояние с помощью контактного или цилиндрического уровня. Затем производятся наведение зрительной трубы на поверхность черной стороны задней рейки и приведение пузырька уровня в упомянутый «нуль-пункт» (посредством подъемных или элевационного винтов). Теперь дальномерные и средние штрихи позволяют снять отсчет.

Затем таким же образом производим съемку при наведении зрительной трубы на поверхность черной стороны передней рейки, далее — на поверхность красной стороны передней части рейки и, наконец, по поверхности черной стороны задней части рейки.

В случае использования оптического нивелира с компенсатором первое, что нужно сделать, — установить устройство в рабочее положение, проконтролировать нормальное рабочее состояние компенсатора. И лишь потом можно приступать к съемке.

В процессе съемки все наблюдения необходимо фиксировать в полевом журнале. Еще удобнее — использование для этих целей запоминающего устройства регистратора. При обнаружении разницы в значениях превышения более 5 мм необходимы повторные измерения, причем в этом случае необходимо изменить высоту прибора по меньшей мере на 3 см.

Заканчивая полевые работы, необходимо подсчитать невязку по линии меж исходных реперов. Ее значение не должно быть выше 20 мм. Результаты полевых работ заносятся в специальную ведомость превышений. 

На сегодняшний день альтернативы использованию нивелира оптического нет, так что ближайшие десятилетия этот инструмент будет совершенно незаменим при проведении геодезических работ.

Видео: Нивелиры Setl, Vega. Начало работы