Содержание

Как проверить нивелир в полевых условиях?

imgeo.ru

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Обратный звонок

Нивелир является точным оптическим прибором и к нему предъявляются жесткие геометрические условия, которые обеспечивают заданную точность нивелира. Поверить оптический нивелир и отъюстировать его не составит большого труда и не отнимет много времени, для этого не понадобится специальных знаний или же инструментов.

Главным условием для поверки нивелира является его устойчивость, отсутствие люфтов у подъемных винтов. Необходимо жёстко зафиксировать нивелир на штативе.

Поверку и юстировку нивелира нужно начинать с круглого уровня, ведь от того как он отъюстирован зависят остальные условия обеспечивающие точность нивелира.

Поверка и юстировка круглого уровня.

Условие: Ось круглого уровня (Рис.1) должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Рис. 1

Для выполнения этой поверки с помощью подъемных винтов выводят пузырек круглого уровня на середину (в центр кружка на стекле ампулы уровня) и разворачивают зрительную трубу нивелира вокруг его оси на 180°. При этом если пузырек круглого уровня останется в середине, то условие выполнено. Если же пузырек сместится, то его с помощью юстировочных винтов круглого уровня и ключа, который входит в комплект нивелира, необходимо вернуть обратно на половину всего отклонения к центру ампулы. С помощью подъемных винтов вновь выводят пузырек уровня на середину (Рис. 3) и повторяют поверку и так до тех пор, пока при повороте трубы нивелира пузырек круглого уровня будет оставаться в центре.

Рис. 2

Рис. 3

Поверка и юстировка сетки нитей.

Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения прибора.

Для выполнения этого условия на расстоянии 20-30 м от нивелира устанавливают рейку. Трубу прибора наводят таким образом, чтобы изображение рейки расположилось у края поля зрения трубы и берут отсчет по горизонтальному штриху сетки нитей (Рис.4). Затем наводящим винтом трубу поворачивают таким образом, чтобы изображение рейки оказалось у противоположного края поля зрения трубы. Если отсчет не изменился, то условие выполнено. В противном случае, сняв защитный колпачок окуляра, ослабляют крепежные винты окулярной части зрительной трубы и, поворачивая сетку нитей за счет люфта в отверстиях винтов, добиваются выполнения условия поверки.

Рис. 4

Поверка горизонтальной визирной оси.

При положении пузырька в центре ампулы, линия наведения (визирования) должна быть горизонтальна.

Для проверки данного условия, выберите две точки (А и В) на расстоянии 40-50 метров друг от друга и вертикально установите на них нивелирные рейки. Зафиксируйте прибор на штативе посредине между рейками, приведите прибор в рабочее положение, возьмите отсчеты по рейкам А и В . Вычислите превышение между точками А и В ∆h=a1-b1 (Рис.5)

Рис. 5

Переместите прибор и установите его на расстоянии 1-2 м от рейки А (Рис.6). Отгоризонтируйте прибор и возьмите отсчеты a2 и b2 по рейкам А и В соответственно.

Рис. 6

Если | (a2-b2)-(a1-b1) | ≤ 3мм, дальнейшая юстировка не требуется. В противном случае сделайте следующее, наведите прибор на рейку В и снимите защитный кожух окуляра. Используя юстировочную шпильку или ключ, вращайте юстировочный винт, пока отсчет b3 не станет равным b3= a2-∆h . Повторяйте все вышеописанные действия до тех пор, пока | (a2-b2)-(a1-b1) | ≤ 3мм

Что такое.

Что такое GNSS приемник (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Что такое тахеометр (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Что такое нивелир (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Что такое теодолит (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Что такое тепловизор (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Что такое трассоискатель (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Как выбрать.

Как выбрать GNSS-приемник (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать тахеометр (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь)

Как выбрать нивелир (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать теодолит (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать тепловизор (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать трассоискатель (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать штатив (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать веху (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Как выбрать отражатель (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей.

Обзор производителей GNSS-приемников (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей тахеометров (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей нивелиров (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей теодолитов (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей тепловизоров (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей трассоискателей (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Обзор производителей аксессуаров (с ассортиментом Вы можете ознакомиться здесь )

Полевая поверка нивелира

Полевая поверка нивелира – один из главных факторов, гарантирующих точность проводимых работ и корректность полученных результатов измерений. Она проводится каждый раз перед выполнением работ.

Нивелир требует прецизионной точности изготовления всех конструкционных элементов и столь же высокого качества сборки. В действительности не всегда удается соблюсти идеальную геометрическую схему, в результате чего появляются инструментальные погрешности измерения углов. Выявить и устранить их посредством регулировки или юстировки позволяет полевая поверка нивелира.

Предварительный этап

Перед каждым началом работы необходимо проводить общую проверку технического состояния прибора. Визуальный осмотр позволяет убедиться:

в исправности, целостности и чистоте оптических компонентов;
в соответствии качества изображения требуемым параметрам;
в отсутствии внешних повреждений и неисправностей, влияющих на результат работы.

Затем следует проконтролировать качество работы функциональных узлов конструкции:

отсутствие недопустимых люфтов в винтах;
плавность и равномерность вращения подъемных винтов;
надежность фиксации стопоров и подвижных элементов.

В нивелирах с автоматической системой установки линии визирования рекомендуется дополнительно убедиться в исправном состоянии компенсатора и демпфирующего устройства, а в цифровых нивелирах проверить функционал микропроцессора и дисплея.

Основные этапы полевой поверки нивелира

Поверка круглого уровня: его ось и ось вращения прибора должны быть параллельны. Операция заключается в приведении пузырька круглого уровня в нуль-пункт манипуляциями с подъемными винтами и последующем повороте верхней части нивелира на 180˚ вокруг оси вращения прибора. При обнаружении отклонения пузырька от нуль-пункта его возвращают к центру, используя юстировочные винты. Допустимое отклонение – не более половины дуги. Выполняют контрольный повтор процедуры.
Добиться перпендикулярного расположения горизонтальной нити сетки к оси вращения прибора. Для этого необходимо при помощи наводящего винта вращать зрительную трубу и следить за изменением отсчета во время перемещения изображения рейки от одного края поля зрения к другому. Если величина изменения превышает 1 мм, требуется ослабить крепежные винты и развернуть диафрагму с сеткой в правильное положение.
Поверка цилиндрического уровня, ось которого должна лежать параллельно визирной оси зрительной трубы. Это главное условие, для проверки которого используют нивелирование пары точек методом «из середины» и «вперед».

Первоначально на расстоянии 60-90 м неподвижно устанавливают пару нивелирных реек, а нивелир размещают посередине между ними с погрешностью не более 1 м. Для измерения расстояния до реек используют нитяной дальномер. Далее при двух горизонтах нивелира следует определить превышение между рейками – им будет служить разность отсчетов на переднюю и заднюю рейки. Допустимым полагают отличие между вычисленными при каждом из горизонтов прибора превышениями в пределах до 3-х мм.

Затем необходимо выбрать вторую станцию, расстояние предела фокусирования которой от одной из реек составляет 2…3 м, и взять отсчет. Полагают, что непараллельность визирной оси и оси цилиндрического уровня не оказывает на него влияние. С использованием этого отсчета и вычисленного на первой станции превышения определяют отсчет по дальней рейке. Если отличие результата вычислений и наблюдаемых показателей превысит 3 мм, то вычисленный отсчет необходимо установить на рейке элевационным винтом. Затем, используя исправительные винты цилиндрического уровня, привести его пузырек в середину.

Поверка и юстировка нивелира

Нивелир один из самых используемых оптических измерительных приборов в геодезической, производственной и строительной отраслях. С их помощью определяются разности высот между различными точками на поверхностях земли или инженерных сооружениях. Для правильных высотных измерений важно иметь исправный оптический нивелир. И поэтому необходимо производить периодические поверки этих инструментов.

При изготовлении оптические нивелиры обязательно проверяют на заводах изготовителях и делают отметки об этом в паспорте прибора. Это ничуть не говорит о том, что поверки нивелирам не нужны. Наоборот, если можно так сказать, для уверенности в своем напарнике рекомендуется поверить прибор в метрологической службе. После этого геодезистам самим придется убедиться в этом, выполнив лично основные из поверок перед началом его использования.

Поверки круглого уровня

В нивелирах, да и других геодезических приборах, полевые измерения производят, как правило, относительно определенных точек отсчета. Таковыми можно считать отвесные линии. Так вот, контролем отвесности положения нивелиров служит круглый уровень, точнее его воздушный пузырек, который обязан находиться в центре ампулы. Обычно корпус нивелира выставляют в положение, при котором он будет находиться вдоль двух подъемных винтов. Их вращением выставляют пузырек посередине ампулы круглого уровня в направлении третьего подъемного винта. После чего этим винтом выводят пузырек к центру ампулы, периодически поправляя его положение двумя другими винтами. Такую процедуру проделывают, пока пузырек не установится в центральном положении внутри ампулы уровня.

Проверкой того, что пузырек будет находиться по центру, будет разворот корпуса нивелира под 180 градусов. Вероятно, пузырек сместится с центра и отклонится за линию окружности, за которую не должен смещаться. Тогда требуется визуально определить расстояние смещения пузырька от центра. И половина его величины устранить вращением подъемных винтов. При этом, в зависимости от направления его смещения, выбирать каким именно подъемным винтом это осуществлять. Вторую половину значения отклонения пузырька исправляют юстировочными винтами. Затем поверку повторяют пока пузырек не будет находиться по центру уровня.

Поверки сетки нитей

Заключаются в проверке геометрического условия части оптической системы нивелира. Ее суть состоит в том, чтобы соблюдалось условие параллельности вертикальной сетки, оси вращения корпуса нивелира и отвесной линии.

Для всех типов нивелиров такие поверки проводятся следующим образом. На удаленном расстоянии около двадцати пяти метров от нивелира подвешивается утяжеленный шнуровой отвес. Сам прибор после выполнения предыдущей поверки естественно находится в рабочем состоянии. Зрительная труба нивелира обязательно наводится в сторону нитяного отвеса. Наводящим винтом нивелира вертикальная нить точно фокусируется и совмещается со шнуром отвеса. По всей длине объектива она должна совпадать с линией отвеса. Если сетка нитей смещена более значения 0,5 миллиметра, требуется корректировка ее положения. Исправление производится после открепления винтов сетки нитей, находящихся под отвинчивающимся колпачком в районе окулярной части нивелира. Верхние винты открепляются ориентировочно на один полный оборот, а любой из горизонтальных винтов на половину или три четверти оборота винта. После чего аккуратно вся оправа сетки нитей поворачивается в направлении вертикальности, что визуально проверяется в окуляр. Закрепительные винты закручиваются в обратном порядке, и в окуляр окончательно наблюдается совмещение вертикальной нити с линией шнура отвеса. После достижения вертикальности сетки нитей защитный колпачок закручивается на свое место.

Поверки цилиндрического уровня и компенсатора

По своей сути они похожи с тем лишь отличием, что в различных типах оптических нивелиров визирная ось выставляется либо механическим способом с применением цилиндрического уровня, либо специального конструктивно устроенного механизма под названием компенсатора. В любом случае цилиндрический уровень и компенсатор в оптических нивелирах должны быть в исправном состоянии.

Поэтому методика выполнения данной поверки для двух видов нивелиров, с цилиндрическим уровнем и компенсатором, практически одинакова. Исключением в ней считаются исправления с конструктивным отличием узлов, влияющих на установление визирного луча в горизонтальное положение.

Порядок проведения поверки следующий.

Изначально, выбираются две, характерные для нивелирования жесткие точки на значительном удалении друг от друга порядка плюс-минус пятидесяти, семидесяти метров. И в дальнейшем выполняются измерения превышений между ними двумя способами.

В первом случае, производится определение превышения между ними методом из середины (смотрите рис.1), при котором расстояния от нивелира к рейкам должны быть плюс-минус два метра одинаковыми. По снятым отсчетам с двух реек (a, b) вычисляется превышение:

h=a-b

При этом, для конструкции одного нивелира (H-3) в момент снятия отсчетов цилиндрический уровень устанавливается в центр ампулы уровня. В нивелирах с компенсатором, например, Н-3КЛ легким движением руки производят постукивание пальцами по корпусу нивелира с целью проверки работы (не залипания) компенсатора. Превышения в обоих случаях должны иметь одно значение плюс-минус 4 мм. Можно констатировать такой практический факт, что при неисправном состоянии обоих узлов (цилиндрического уровня и компенсатора) в нивелирах при измерении превышения их середины, величины превышения (h=a₁-b₁) так же могут быть плюс-минус одинакового значения. В связи с почти равным расстоянием до точек съемки, отсчеты a₁, b₁ будут отличаться на равновеликие значения Δa, Δb, зависящие от так называемого угла i. Этот угол означает не горизонтальность визирного луча из-за погрешностей в компенсаторе и цилиндрическом уровне нивелира. Мы знаем, что существуют определенные отклонения предельных погрешностей при геодезических измерениях. Так вот, при выполнении этих поверок таким предельным отклонением считается значение плюс-минус 4 мм.

Рис.1. Определение превышения из середины.

Во втором случае, исполняются измерение и одновременное вычисление превышения между выбранными точками (смотрите рис.2), вблизи (не более полутора, двух метров) одной из них путем снятия отсчетов (a₂, b₂). При значении превышения (h=a₂-b₂) более предельной величины (4мм) цилиндрический уровень в одном нивелире, а компенсатор в другом юстируются.

Для этого вычисляется отсчет (a₀), на который нужно будет выводить визирную ось нивелиров. Он определяется по формуле:

h-истинное превышение, в миллиметрах;

b₂-отсчет по ближней к нивелиру рейке, в миллиметрах.

Исправление положения цилиндрического уровня в оптических нивелирах (типа Н-3) осуществляется после выведения полученного отсчета (a₀) на удаленную рейку вращением элевационного винта. При этом воздушный пузырек уровня смещается с его середины. Далее, исправительными винтами, которые относятся к цилиндрическому уровню, воздушный пузырек возвращается в центральное положение.

В оптических нивелирах с компенсатором (типа Н-3КЛ) исправление визирной оси происходит за счет:

операции открепления одного из вертикальных юстировочных винтов;
смещения сетки нитей за счет завинчивания второго винта до полученного значения отсчета (a₀) с дальнейшим его закреплением.

Все исправления происходят последовательно с проведением повторения всей поверки полностью, пока предельное отклонение не будет находиться в пределах допустимого значения.

В нивелирах с компенсаторами после этого рекомендуется еще раз провести поверку сетки нитей.

echome.ru

Сайт посвященный измерительным приборам…

Поверка нивелира

Одним из ключевых моментов работы точного геодезического прибора, каковым является нивелир, является поверка. Эта процедура представляет собой совокупность контрольных измерений, обладающих определенными методиками и последовательностью действий и, возможно, требует использования дополнительного оборудования.

Как и другие типы измерительных приборов, нивелиры в процессе эксплуатации в силу разных причин могут утрачивать точность настроек. Основная цель их поверки – выявить отклонения в использовании устройства, которые могли бы повлиять на точность измерений, а, следовательно, и на результат выполняемой работы в целом. Серьезные погрешности могут существенно исказить действительность.

Процедура поверки оптического нивелира

Прежде всего следует произвести внешний осмотр прибора, отрегулировать длину уровневого пузырька и установить в вертикальное положение ось вращения инструмента.

Поверка нивелира в полевых условиях состоит из нескольких ключевых этапов:

Основным условием корректных замеров геодезического нивелира является параллельность оси цилиндрического уровня оптической оси устройства: при нахождении пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункте оптическая ось трубы должна быть расположена строго горизонтально.
Соблюдение параллельности оси круглого уровня и оси вращения визирной трубы инструмента: поверка считается успешной, если при повороте трубы на 180 градусов пузырек круглого уровня остается в нуль-пункте. При изменении пузырьком своего положения, следует юстировочными винтами круглого уровня вернуть его в нуль-пункт. Для контрольных результатов необходимо выполнить эту поверку еще раз.
Соблюдение параллельности вертикальной направляющей сетки нитей и оси вращения прибора. Поверка осуществляется с помощью отвеса с целью точной ориентации по нему вертикальной направляющей сетки нитей. Юстировка в полевых условиях не выполняется.
Горизонтальная направляющая сетки нитей должна быть строго перпендикулярна оси вращения нивелира. Эта поверка производится на стадии производства заводом-изготовителем.
Визирная ось нивелира должна быть перпендикулярна его оси вращения. Для проверки этого условия осуществляется двойное нивелирование одной и той же линии местности и выполнение отсчетов по задней и передней рейкам. Невыполнение этой поверки позволяет эксплуатировать прибор и дальше при условии его размещения точно посередине между нивелируемыми точками.

После вычисления превышений настройка осуществляется элевационным винтом и исправительными винтами уровня.

В исправном приборе должны соблюдаться соответствующие геометрические и оптико-механические условия поверок нивелира, при нарушении которых следует выполнить их исправление.

Особенности поверки нивелира с компенсатором

Помимо проверок вышеописанных условий, поверки нивелира с компенсатором имеют дополнительные пункты:

Исследуется интервал действия компенсатора: определяется допустимый угол отклонения устройства от горизонтального и вертикального расположения, в пределах которого маятниковая система компенсатора продолжает нормально функционировать. Эта поверка требует дополнительного оборудования, фиксирующего точку зависания маятника компенсатора.
Визирная ось трубы должна оставаться горизонтальной при продольных наклонах инструмента в допустимых для системы компенсатора пределах.

Настройка выполняется юстировочными винтами, для контроля проверки выполняют необходимое количество раз.

Правила проведения

Произведенные промышленным способом нивелиры имеют метрологические свидетельства с отметкой о заводской поверке, гарантирующей корректную в течение года работу прибора при выполнении условий эксплуатации.

Повторная поверка оптического нивелира должна производиться не реже одного раза в течение межповерочного интервала. Госстандарт РФ в рекомендательном порядке определяет межповерочный интервал различного рода нивелиров длительностью не более одного календарного года.

Проверки технических характеристик устройств при определенных навыках можно выполнять самостоятельно, что, впрочем, не дает полноценной гарантии их качества. Квалифицированные специалисты компаний, имеющих государственные лицензии на выполнение метрологических работ, в том числе поверок и юстировок, выполнят необходимые процедуры и оформят свидетельство государственного образца. Свидетельство должным образом подтверждает соответствие прибора заказчика заявленным изготовителем характеристикам, что зафиксировано штампом проверяющей организацией с указанием даты и места проведения.

Прибор, не прошедший поверку, должен быть выведен из эксплуатации с соответствующей отметкой в техническом паспорте, так как выполняемые им измерения не будут иметь требуемую точность.

Стоимость проведения процедуры поверки одного прибора варьируется от 1500 до 2000 рублей.

Поверки нивелира.

Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.

Подъемными винтами нивелира приводят пузырек круглого уровня в нульпункт. Поворачивают нивелир на 180° вокруг оси его вращения ii (рис. 9.5). Если после поворота пузырек остался в нульпункте, проверяемое условие выполнено – ось круглого уровня ee параллельна оси вращения прибора ii.

Рис. 9.5. Оси и исправительные винты

нивелира: ss – визирная ось зрительной трубы; ii – ось вращения прибора; uu – ось цилиндрического уровня; ee – ось круглого уровня; 1 – исправительные винты цилиндрического уровня; 2 – исправительные винты круглого уровня

Поверка цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.

У высокоточных и точных нивелиров проекция на отвесную плоскость угла между осью цилиндрического уровня и визирной осью не должна превышать 10″. Это означает, что при расстоянии до рейки d = 100 м допустима ошибка в отсчете по рейке из-за непараллельности оси уровня и визирной оси, не превышающая = 5 мм, где ρ = 206 265″ — число секунд в одном радиане.

Поверка выполняется путем измерения одного и того же превышения дважды — из середины и с неравными расстояниями до реек.

На расстоянии 75 – 100 м друг от друга закрепляют две точки, на которые устанавливают рейки (рис. 9.6). В середине, на равных расстояниях от реек устанавливают нивелир и, приводя пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, берут отсчеты a и b по рейкам и вычисляют превышение .

Если визирная ось трубы не параллельна оси уровня и потому наклонена на угол i, то вместо верных отсчетов a и b будут прочтены отсчеты a₁ и b₁. Вследствие равенства расстояний до реек ошибки в обоих отсчетах будут одинаковыми, Da = Db. Вычисленное при этом превышение будет равно

Следовательно, несмотря на ошибки отсчетов, вызванные непараллельностью оси уровня и визирной оси трубы, превышение, вычисленное по измерениям из середины — верное.

Рис. 9.6. Поверка цилиндрического уровня. Измерения из середины

Нивелир переносят и устанавливают на расстоянии 2-3 м от одной из реек (рис. 9.7). Берут отсчет b₂ по ближней рейке. Ввиду малости расстояния до рейки погрешность в отсчете b₂, вызванная наклоном луча визирования, мала. Поэтому отсчет b₂ считают безошибочным.

Рис. 9.7. Поверка цилиндрического уровня. Измерения с неравными расстояниями до реек

Вычисляют отсчет, который должен быть на дальней рейке, если луч визирования горизонтален: a₀ = b₂ + h.

Наводят нивелир на дальнюю рейку и берут фактический отсчет a₂. Сравнивают вычисленный и фактический отсчеты.

Если вычисленный a₀ и фактический a₂ отсчеты различаются меньше, чем на 5 мм, то считают, что ось цилиндрического уровня uu (рис. 9.5) параллельна визирной оси ss.

Если вычисленный и фактический отсчеты различаются больше, чем на 5 мм, то положение цилиндрического уровня необходимо исправить.

Для этого элевационным винтом наводят средний штрих сетки нитей на отсчет a₀ по дальней рейке. При этом пузырек цилиндрического уровня уйдет из нульпункта. Вертикальными исправительными винтами приводят пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, совмещая изображения концов половинок пузырька в поле зрения трубы.

У нивелиров с компенсатором углов наклона цилиндрического уровня нет, и при выполнении поверки добиваются выполнения следующего условия.

Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора.

Поверка выполняется в том же порядке, как и поверка цилиндрического уровня. Но при этом различие вычисленного a₀ и фактического a₂ отсчетов указывает на негоризонтальность визирной оси трубы.

Для исправления снимают колпачок, закрывающий исправительные винты сетки нитей зрительной трубы, и с помощью вертикальных исправительных винтов, наводят среднюю нить сетки нитей на отсчет по дальней рейке, равный вычисленному отсчету a₀.