Нивелир на 1 характеристики

Высокоточный глухой нивелир НА-1

Высокоточный глухой нивелир НА-1 имеет цилиндрический уровень, оптическую систему, передающую изображения концов пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, и оптический микрометр в виде плоско-параллельной пластинки, помещенной перед объективом трубы.

Предназначен для нивелирования II класса.

В состав комплекта входят:

штатив жестким со становым винтом . . 1

солнечная бленда . 1

футляр с мелкими принадлежностями . . 1

С 1966 г. заменяется новым нивелиром под шифром Н-2.

Нивелир – это геодезический прибор для определения превышений и высот (отметок) точек с помощью горизонтального луча визирования и вертикально устанавливаемых реек способом геометрического нивелирования.

Согласно действующему стандарту нивелиры по точности выпускают т р е х т и п о в:

а) высокоточные (Н-05);

в) технические (Н-10).

Цифры в шифре нивелира указывают среднюю квадратическую погрешность измерения превышения в миллиметрах на 1 км двойного нивелирного хода. Например, для нивелира Н-3 средняя квадратическая погрешность составляет 3мм на 1км хода.

В зависимости от способа получения горизонтального луча визирования каждый из трех типов нивелиров изготавливается в двух вариантах:

– с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе;

– с компенсатором, позволяющим автоматически приводить ось визирования зрительной трубы нивелира в горизонтальное положение.

В настоящее время выпускаются нивелиры улучшенной конструкции 2-го и 3-го поколений, например 2Н-10КЛ, 3Н-3ЛП. Первая цифра обозначает поколение. При наличии компенсатора в шифр прибора добавляется буква К. Если нивелир изготовлен с лимбом для измерения горизонтальных углов, то еще добавляется буква Л. Если нивелир имеет зрительную трубу прямого изображения, то в шифр добавляется буква П.

В таблице 7.1 приведены технические характеристики некоторых типов нивелиров используемых в настоящее время.

Т а б л и ц а 7.1 – Технические характеристики нивелиров

Устройство и поверки нивелира (с цилиндрическим уровнем). Нивелир Н-3 относится к приборам с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе (рисунок 7.9). Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе и, действуя тремя подъемными винтами, приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы. При этом ось вращения нивелира занимает отвесное положение. Наведение зрительной трубы на рейку осуществляют вначале вручную с помощью визира, а затем зажимают закрепительный винт зрительной трубы и наводящим винтом выполняют точное визирование на рейку. Резкость изображения сетки нитей достигается вращением окулярного кольца, а резкость изображения рейки – вращением винта кремальеры.

Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира приводят в горизонтальное положение, добиваясь совмещения изображения концов пузырька цилиндрического уровня в поле зрения зрительной трубы путем вращения элевационного винта (рисунок 7.10).

Отсчет по рейке состоит из четырех цифр и выражает величину в миллиметрах. Выполняют отсчет по среднему горизонтальному штриху сетки нитей. Отсчет по рейке берут от меньшего к большему числу. Первые две цифры отсчета, обозначающие метры и дециметры на рейке подписаны (на рисунке 7.10 это цифры 06), третья цифра считается по числу сантиметровых шашек от начала дециметрового деления до среднего горизонтального штриха сетки нитей (на рисунке 7.10 их 5). Следует отметить, что в каждом дециметре первые пять шашек с сантиметровыми делениями объединены в виде буквы Е (см. рисунок 7.10). Четвертая цифра, обозначающая миллиметры, по рейке оценивается на глаз (на рисунке 7.10 это 2 мм). Тогда полный отсчет по рейке составит 0652.

Рисунок 7.9 – Нивелир Н-3: 1 – подъемный винт; 2 – подставка; 3 – круглый уровень; 4 – элевационный винт; 5 – кремальера; 6 – зрительная труба; 7 – цилиндрический уровень; 8 – визир; 9 – закрепительный винт; 10 – пластина; 11 – наводящий винтРисунок 7.10 – Поле зрения зрительной трубы нивелира Н-3: 1 – изображение концов пузырька цилиндрического уровня; 2 – средний горизонтальный штрих сетки нитей; 3 – штрихи нитяного дальномера; 4 – изображение рейки (отсчет 0652)

П о в е р к и н и в е л и р а Н-3. Прежде чем начать работу с нивелиром, необходимо выполнить его поверки. Под поверками нивелира понимают действия, контролирующие соблюдение условий, которым должен удовлетворять прибор для геометрического нивелирования. При невыполнении условий поверок производят необходимые исправления (юстировки). Нивелир Н-3 должен удовлетворять следующим геометрическим условиям:

Поверка 1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. После установки штатива и закрепления на нем нивелира тремя подъемными винтами приводят пузырек круглого уровня в центр ампулы и поворачивают верхнюю часть нивелира на 180 о . Если пузырек уровня останется в центре ампулы, то условие выполнено, если нет, то нужно исправительными винтами круглого уровня переместить пузырек к центру на половину дуги отклонения. Поверку повторяют до полного выполнения условия.

Поверка 2. Средний горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения нивелира. Ось вращения нивелира устанавливают в отвесное положение. Наводят зрительную трубу на неподвижную рейку, установленную в 20–30 м от нивелира. Условие будет выполнено, если при плавном вращении трубы горизонтальный штрих не будет сходить с точки наведения (то есть отсчет по рейке будет оставаться неизменным). Если условие не выполняется, то отвинчивают и снимают окулярную часть зрительной трубы и поворачивают диафрагму с сеткой нитей, предварительно ослабив крепящие ее винты.

Поверка 3. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы. Это главное условие нивелира поверяется двойным нивелированием концевых точек линии длиной 50–70 м (рисунок 7.11). На концевых точках забивают колышки. Нивелир устанавливают на начальной точке линии, а рейку – на конечной. С помощью элевационного винта нивелира приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и снимают отсчет по рейке П₁. Измеряют высоту нивелира i₁ с точностью до 1 мм. Например: П₁ = 1426 мм, i₁ = 1371 мм.

Рисунок 7.11 – Поверка главного условия нивелира Н-3

Затем меняют нивелир и рейку местами и, приведя элевационным винтом пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт, снимают отсчет по рейке П₂, измеряют высоту нивелира i₂. Например: П₂ = 1260 мм, i₂ = 1337 мм.

Если ось цилиндрического уровня непараллельна визирной оси трубы, то отсчеты по рейке будут ошибочны на величину

Величина х должна быть не более ± 4 мм. Если х превышает указанную величину, тогда, не снимая нивелира со второй станции, элевационным винтом устанавливают средний горизонтальный штрих сетки нитей на отсчет по рейке равный, П₂ – х. При этом произойдет смещение изображений половинок пузырька уровня в поле зрения трубы. Сняв крышку коробки цилиндрического уровня, вертикальными исправительными винтами выполняют точное совмещение концов половинок пузырька уровня в поле зрения трубы. Затем поверку повторяют до соблюдения условия.

Для вышеуказанных отсчетов х = [(1426 + 1260) – (1371 + 1337)] / 2 =

= –11 мм > 4 мм. Поэтому необходимо выполнить юстировку уровня. Для этого устанавливают элевационным винтом по рейке отсчет П₂ – х = 1260 – – (–11) = 1271 мм и исправительными винтами совмещают концы пузырька уровня.

Устройство и поверки нивелира (с компенсатором).В настоящее время эти нивелиры нашли широкое применение в производстве. С помощью компенсатора линия визирования автоматически устанавливается в горизонтальное положение при углах наклона оси нивелира в пределах ±15′. Этот предел достигается предварительной установкой нивелира по круглому уровню вращением подъемных винтов. Время самоустановки визирного луча 1–2 с.

Компенсаторы бывают жидкостными и маятниковыми. Маятниковые компенсаторы делятся на механические и оптико-механические. В первых горизонтальность визирного луча достигается посредством перемещения сетки нитей, а во-вторых (как, например, в нивелире Н-3К) – изменением пути луча при прохождении оптических узлов, подвешенных на специальных нитях (рисунок 7.12).

Оптико-механический компенсатор расположен между фокусирующей линзой и сеткой нитей трубы нивелира. Компенсатор состоит из двух призм, одна из которых (4) наглухо прикреплена к корпусу трубы, а вторая (3) подвешена на двух парах скрещивающихся стальных нитей, закрепленных в точках А и В и на призме в точках D и E. При наклоне трубы на небольшой угол подвижная призма наклоняется в противоположную сторону на такой же угол, чтобы направить горизонтальный луч, идущий от рейки, точно на центр сетки нитей. Нивелир Н-3К не имеет закрепительного винта зрительной трубы. Ее предварительное наведение на рейку осуществляется от руки преодолением фрикционного сцепления. Точное наведение трубы достигается вращением бесконечного наводящего винта.

П о в е р к и н и в е л и р а Н-3К. Поверки 1 и 2 выполняются и исправляются аналогично поверкам нивелира Н-3.

Поверка 3. После приведения нивелира в рабочее положение визирная ось должна занимать горизонтальное положение. Это условие является главным для нивелиров с компенсаторами. Для выполнения поверки на местности закрепляют колышками концевые точки линии длиной 50–70 м. Нивелир устанавливают точно на середине данной линии (рисунок 7.13, а), приводят его в рабочее положение по круглому уровню и снимают отсчеты по рейкам З₁ и П₁, установленным на концах линии АВ. Определяют превышение h₁ = З₁ – П₁. Затем нивелир переносят в точку на расстоянии 3–5 м от переднего конца линии (наименьшее расстояние визирования) (рисунок 7.13, б) и определяют превышение h₂ = З₂ – П₂. Разность Δ = h₂ – h₁ между превышениями не должна быть больше ±4 мм. Если эта разность больше указанного допуска, то находят исправленный отсчет на задней рейке З_исп = h₁ + П₂. При этом отсчет П₂ принимают за безошибочный (ввиду малого расстояния до передней рейки).

Сняв крышку у окулярной части трубы и действуя исправительными винтами сетки, наводят средний горизонтальный штрих сетки нитей на исправленный отсчет З_исп Поверку повторяют до соблюдения условия.

а)

Рисунок 7.13 – Поверка главного условия нивелира Н-3К

П р и м е р. Отсчеты на станции 1: З₁ = 1120 мм; П₁ = 0908 мм. Превышение h₁ = 1120 – 0908 = +212 мм. Отсчеты на станции 2: З₂ = 1346 мм; П₂ = 1114 мм. Превышение h₂ = 1346 – 1114 = +232 мм.

Δ = h₂ – h₁ = 232 – 212 = +20 мм. Поскольку Δ > 4 мм, то средний горизонтальный штрих сетки нитей надо установить исправительными винтами на отсчет З_исп = h₁ + П₂ = 212 + 1114 = 1326 мм.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

В последнее время в работе с заказчиками часто приходится сталкиваться с вопросами о правильном подборе оптического нивелира для определенного вида работ. Подобные вопросы неоднократно поднимались и в Интернете. Речь идет не о том, какая марка или продукция какой компании наиболее подходит для выполнения той или иной работы, а непосредственно о тех технических характеристиках, которыми должен обладать прибор, используемый для какого-то конкретного вида работ. Появление таких вопросов, на наш взгляд, закономерно – и причин этому несколько. Во-первых, за последние годы на российском рынке появилось огромное количество моделей нивелиров различных зарубежных фирм. Часто продукция разных производителей имеет одинаковую маркировку. В таком обилии информации бывает тяжело разобраться. Во-вторых, большинство документов (СНиПов, Инструкций, ГОСТов), регламентирующих порядок тех или иных работ, рекомендуют использовать в разных случаях нивелиры, выпуск которых давно прекращен. Как быть в этом случае? В данной статье мы постарались собрать и систематизировать информацию, которая может быть полезна при подборе необходимых приборов.

Начнем с самого начала. Оптический нивелир – это прибор, предназначенный для определения превышений (разности высот) между точками методом геометрического нивелирования по вертикальным нивелирным рейкам. Геометрическим нивелированием называется метод нивелирования горизонтальным лучом.

Затем ответим на вопрос: "Как классифицируются оптические нивелиры?" Для этого обратимся к ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия. Согласно требованиям стандарта оптические нивелиры подразделяются на три группы: высокоточные, точные и технические. По названию групп видно, что основная характеристика для разделения оптических нивелиров на группы – точность. Точность оптического нивелира определяется средней квадратической погрешностью измерения превышения на 1 км двойного хода. Значение погрешности приводится в миллиметрах.

ГОСТ 10528-90 регламентирует требования к конструкции нивелиров. Например, высокоточные и точные оптические нивелиры (согласно ГОСТа) могут изготавливаться в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и с компенсатором; технические оптические нивелиры – с компенсатором. Заметим, что в настоящий момент практически все оптические нивелиры, относящиеся к группе точных, также имеют компенсаторы.

Точные и технические оптические нивелиры изготавливаются со зрительной трубой прямого изображения, высокоточные – и прямого, и обратного.

Технические требования ГОСТа для оптических нивелиров всех групп приведены в Таблице 1 (по тексту ГОСТа, также Таблица 1).

Следует помнить, что требования, приведенные выше, используются при разработке отечественных нивелиров и действуют только на территории нашей страны. Но, используя данные Таблицы 1 и зная технические характеристики нивелира, произведенного за рубежом, можно определить к какой группе приборов он относится (в российской классификации).

Подробно рассматривая технические требования к приборам, ГОСТ 10528-90 ни слова не говорит о том, в каких видах работ должны применяться различные нивелиры. Исполнитель при выборе оптического нивелира для конкретного вида работ должен руководствоваться не требованиями ГОСТ 10528-90, а положениями конкретных СНиПов, Инструкций, ГОСТов, которые регламентируют порядок конкретных работ, предъявляя требования и к точности измерений, и к инструментам, с помощью которых эти измерения производятся.

Прежде чем рассмотреть пример, введем еще одно понятие, без которого нам не обойтись в дальнейших рассуждениях – понятие точности измерений. Точность измерений – это качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. В геометрическом нивелировании точность подразделяется по классам, различают нивелирование I, II, III и IV классов. Для достижения точности определенного класса мало использовать соответствующий нивелир, нужно выполнить еще целый ряд условий (ограничений) – например, по допустимой длине плеч, разнице плеч, порядку наблюдения на станции и т.п. Такие условия должны содержаться в методиках выполнения измерений, что оговорено действующим законодательством РФ. Статья 9 Закона РФ "Об обеспечении единства измерений" гласит: "Измерения должны осуществляться в соответствии с аттестованными в установленном порядке методиками". Кроме этого, невязки, полученные в результате работ, не должны превышать установленных для данного класса точности допустимых значений.

ГОСТ 24846-81 ГРУНТЫ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ устанавливает методы измерения деформаций (вертикальных и горизонтальных перемещений, кренов) оснований фундаментов строящихся и эксплуатируемых зданий и сооружений. Один из основных методов определения вертикальных деформаций – геометрическое нивелирование. В зависимости от предполагаемых значений деформации, а также в зависимости от типов грунтов, на которых расположены здания и сооружения, ГОСТ предписывает использовать измерения различных классов точности. Основные технические характеристики и допуски для геометрического нивелирования принимаются в соответствии с Таблицей 2 (в тексте ГОСТа Таблица 3) .

Из таблицы видно, что при определении вертикальных деформаций нивелированием I и II класса, необходимо использовать нивелир Н-05 или равноточной ему, а для III и IV классов – нивелир Н-3 или равноточный ему. Как уже указывалось выше, нивелиры Н-05 и Н-3 давно не выпускаются, значит исполнитель должен подобрать современные модели, равноточные упомянутым нивелирам. Нивелир Н-05 относится к группе высокоточных, а нивелир Н-3 – к группе точных нивелиров. Поэтому, подбирая равноточную модель, необходимо руководствоваться требованиями ГОСТ 10528-90 Нивелиры. Общие технические условия., которые приведены в Таблице 1.

Несколько проще дело обстоит со "свежими" руководящими документами, где указываются не конкретные модели, а технические характеристики, которым должен соответствовать прибор. В качестве примера приведем документ – "Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов", Москва, ЦНИИГАиК, 2003 год. Положения Инструкции обязательны "для всех предприятий, организаций и учреждений, выполняющих топографо-геодезические и картографические работы независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности". Требования Инструкцией к нивелирам, используемым для измерений различных классов точности, приведены в Таблице 3 (по тексту Инструкции Таблица 4, стр.52).

Пользоваться информацией в таком виде гораздо удобней. Инструкция содержит все необходимые сведения для подбора нужного инструмента.

До сих пор мы говорили о технической стороне вопроса, но следует помнить, что существует и другая сторона – правовая. Дело в том, что нивелир является средством измерений, попадающим в сферу распространения государственного метрологического контроля и надзора. Согласно Закона РФ "Об обеспечении единства измерений", средства измерений подобного рода подвергаются обязательным испытаниям с последующим утверждением типа средств измерений. Решение об утверждении типа средств измерений принимается аккредитованными органами Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и удостоверяется сертификатом. После процедуры сертификации информация о приборах вносится в Государственный Реестр средств измерений РФ. Средства измерения, не подвергавшиеся испытаниям, не имеющие сертификата об утверждении типа, не внесенные в Реестр, к использованию не допускаются. В настоящее время Государственный Реестр средств измерений РФ открыт и доступен для любого пользователя сети Интернет. Ознакомиться с его содержанием можно на сайте Всероссийского научно-исследовательского института метрологической службы (ВНИИМС). Адрес сайта в Интернете http://www.vniims.ru.

В дополнение следует сказать, что по требованиям статьи 15 того же Закона нивелиры подвергаются поверке органами Государственной метрологической службы при выпуске из производства или ремонта, при ввозе по импорту и эксплуатации. Межповерочный интервал для нивелиров, как правило, составляет один год.

Как мы смогли убедиться, аспектов, которые необходимо учитывать при решении казалось бы такого простого вопроса, как выбор оптического нивелира, необходимого для определенной работы, достаточно много. Для того чтобы облегчить задачу для наших действующих и потенциальных клиентов, приведем еще одну таблицу. В Таблице 4 собрана информация по классификации нивелиров зарубежного производства, поставляемых ЗАО "ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ", определены отношения нивелиров к группам согласно ГОСТ 10528-90, даны номера записей в Реестре средств измерений РФ.

Надеемся, что статья окажется полезной для наших читателей. С любыми возникшими дополнительно вопросами вы можете всегда обратиться к менеджерам ЗАО "ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ".

1. ГОСТ 10528-90 НИВЕЛИРЫ. Общие технические условия.
2. ГОСТ 24846- 81 ГРУНТЫ. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.
3. "Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов", Москва, ЦНИИГАиК, 2003 год.
4. Закон Российской Федерации от 27 апреля 1993 г. №4871-1 "Об обеспечении единства измерений"
5. Информационное обеспечение поверочных работ. Шелагин С.П. "Геостройизыскания", 2008г.
6. Каталог "Геостройизыскания", Выпуск 8, Москва, 2008 г.