Нивелиры и их поверки

Промышленность выпускает нивелиры следующих типов.

Нивелир Н-05 - высокоточный, с оптическим микрометром для определения превышения со средней квадратической погрешностью более 0,5 мм на 1 км двойного хода. Применяется при нивелировании I и II классов в государственных геодезических сетях, на геодинамических полигонах, при ведении инженерно-геодезических работ.

Нивелир Н-3 - точный, используется для определения превышений со средней квадратической погрешностью не более 3 мм на 1 км двойного хода. Применяется при нивелировании III и IV классов и инженерно-геодезических изысканиях.

Нивелир Н-10 - технический, для определения превышений со средней квадратическои погрешностью не более 10 мм на 1 км двойного хода. Применяется для высотного обоснования топографических съемок, при инженерно-геодезических изысканиях, в строительстве.

В зависимости от применяемого устройства для приведения визирной оси в горизонтальное положение нивелиры всех типов должны выпускаться в двух исполнениях: с уровнем при зрительной трубе и с компенсатором углов наклона визирной оси. При наличии компенсатора в шифр нивелира добавляется буква К. Нивелиры типов Н-3 и Н-10 допускается изготовлять с лимбом для измерения горизонтальных углов. При наличии лимба в шифре нивелира добавляется буква Л.

Нивелир с цилиндрическим уровнем 2Н-10Л (рис.105) предназначен для

определения превышений при выполнении технического нивелирования, при инженерно- геодезических изысканиях, в строительстве.

Прибор состоит из неподвижной нижней части 1 и верхней 2, имеющей возможность вращаться относительно нижней. Нижняя часть представляет собой подставку цилиндрической формы с подъемными винтами 9, на которой укреплен горизонтальный лимб. Верхняя часть нивелира имеет зрительную трубу 3 с внутренней фокусировкой, осуществляемой головкой 4,.контактный уровень при трубе, помещенный в коробку 5, установочный уровень и элевационный винт 7, которым осуществляется точная установка пузырька уровня на середину. Верхняя и нижняя части нивелира соединены плоскими шайбами осевой системы. Наведение трубы нивелира на рейку осуществляется от руки поворотом его верхней части относительно нижней. Отсчеты по горизонтальному лимбу производятся при помощи верньеров.

Труба нивелира имеет увеличение 23^х. Подставка-треножник соединяется со штативом становым винтом, ввинчиваемым в плоскую пружину 10. Под позициями 6 и 8 показаны крышка исправительных винтов и верньер лимба.

Оптическая система, помещенная в коробке уровня, передает изображение концов пузырька

Рис. 106. Поле зрения нивелира

Рис. 105. Нивелир 2Н-10Л

непосредственно в поле зрения трубы (рис.106), что создает удобство работы, так как позволяет одновременно наблюдать за рейкой и за уровнем.

В поле зрения трубы пузырек уровня кажется разрезанным вдоль пополам. Если обе половины совмещены, то это значит, что пузырек выведен на середину. Совмещение концов пу­зырька можно осуществить точнее, чем совмещение его с делениями на ампуле (как у уровней теодолита). Такая система уровней называется контактной. Поверки нивелира 2Н-10Л

трубу поворачивают на 180°. Если пузырек сместился с середины, то его передвигают на половину дуги смещения с помощью исправительных винтов уровня, а на другую половину пузырек перемещают подъемными винтами подставки.

2. При нивелировании необходимо, чтобы горизонтальная нить сетки нитей была перпендикулярна к оси вращения инструмента. Поверка производится в следующем порядке.

На расстоянии 20—30 м от нивелира на забитый в землю кол устанавливают нивелирную рейку. Наводят трубу нивелира на рейку так, чтобы изображение рейки оказалось с края поля зрения трубы. Берут отсчет по рейке и затем поворачивают трубу в горизонтальной плоскости до тех пор. пока изображение рейки не перейдет на другую сторону поля зрения. Берут еще один отсчет. Если отсчеты окажутся равными, то условие выполнено; если отсчеты будут различными, то условие не соблюдено.

Исправление осуществляется поворотом сетки нитей до тех пор, пока отсчеты по концам горизонтальной нити не будут равны.

3. Основным условием нивелира является параллельность визирной оси трубы и оси уровня. Это условие поверяется двойным нивелированием следующим образом. На местности на расстоянии 30-40 м друг от друга забивают в землю два колышка А и В. Над точкой А устанавливают нивелир, а над точкой В - рейку. При помощи миллиметровой рулетки измеряют высоту инструмента г₁ и берут отсчет по рейке а₁, который равен сумме истинного отсчета а'₁ и погрешности х за счет не параллельности оси визирования нивелира и оси уровня.

После этого аналогичные действия проводят, когда нивелир установлен над точкой В, а рейка - над точкой А. Получают значения г₂ и а₂. Выражают превышение И точек А и В через эти данные:

И = 1₁ + х - а_х;

И = а 2 1 2 х,

отсюда /1 + X - а_х = а 2 - 1 2 - X

\ 1л \ 1 о

и x = ------- ^[1] - ^л----- ² (Х!6)

2 2

Теперь, зная х, определяем истинный отсчет а₂'=а₂ — х, когда визирная ось нивелира горизонтальна.

Исправления производят, если х > ± 4 мм. Действуя элевационным винтом, устанавливают горизонтальную нить на этот отсчет. После этого вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня добиваются совмещения изображений концов пузырька.

Нивелир с компенсатором Н-10КЛ. В настоящее время используются нивелиры с самоустанавливающимися в горизонтальное положение визирными осями. Эти нивелиры удобно применять на неустойчивых грунтах.

Нивелир Н-10КЛ предназначен для определения превышений при выполнении технического нивелирования. Применяется для обоснования топографических съемок, при инженерно- геодезических измерениях, в строительстве. Нивелир состоит из нижней неподвижной и верхней части, имеющей возможность вращаться относительно нижней.

Нижняя часть — подставка с тремя подъемными винтами и пластинкой и втулкой, служащей для закрепления нивелира на штативе при -помощи станового винта.

На подставке имеется горизонтальный лимб. В верхнюю часть вмонтирована зрительная ломаная труба с встроенным компенсатором углов наклона. Верхняя часть имеет, кроме того, вертикальную ось вращения и несет на себе установочный уровень.

Компенсатором является прямоугольная призма, подвешенная на подшипниках. Фокусировка зрительной трубы, имеющей увеличение 20^х, осуществляется перемещением призмы компенсатора вдоль оптической оси зрительной трубы при помощи головки.

Наведение, трубы на рейку производится поворотом от руки верхней части нивелира. Диапазон работы компенсатора ±20''.

Поверки нивелира Н-10КЛ
3. Линия визирования должна быть горизонтальна в пределах рабочих углов компенсатора (±20').

Прежде чем производить эту поверку, необходимо исследовать правильность работы компенсатора. Для этого нивелир по круглому уровню подъемными винтами выводят в рабочее положение. На расстоянии 70-80 м по направлению одного из подъемных винтов на забитый в землю кол устанавливают рейку. Вращением подъемного винта вначале в одном, а затем в противоположном направлении наклоняют трубу в пределах +20' и берут отсчеты по рейке. Все отсчеты должны быть оди­наковыми. Если отсчеты меняются, то исправление может быть выполнено опытным механиком в условиях мастерской.

После этого поверку третьего условия производят в следующем порядке. Устанавливают две рейки на расстоянии 100 м друг от друга и несколько раз определяют превышение между ними нивелированием из середины. Находят среднее значение превышения. Затем устанавливают нивелир на расстоянии около 10 м от одной из реек и снова определяют превышение. Если оно будет отличаться от превышения, полученного из середины, не более чем на 1-2 мм, то можно считать, что линия визирования занимает горизонтальное положение с достаточной точ­ностью. В противном случае необходимо перемещением сетки нитей исправить отсчет на рейке, находящейся на далеком расстоянии, так, чтобы получилось такое же превышение, какое было получено при нивелировании из середины.