Ovaj članak je posvećen instrumentima koji mjere takav parametar kao što je visina. Međutim, prije nego što počnemo opisivati sam alat, hajde da shvatimo šta je upravo ovaj indikator.
Koncept visine
Pomenuti parametar je relativna vrijednost, odnosno ta vrijednost je uvijek određena u odnosu na nešto. Najčešće se mjeri u odnosu na nivo mora, što znači da se kao referentna tačka uzima linija površine mora.
Takav sistem podseća na određivanje stepena vode u Celzijusima, kada je referentna tačka temperatura na kojoj voda prelazi iz tečnog u čvrst, i obrnuto. Isto je i sa mjerenjem visine, pozitivna vrijednost se smatra iznad nivoa mora, a negativna vrijednost ispod. U posebnim slučajevima, bilo koja druga površina može se odabrati kao referentna točka. Na primjer, niko neće mjeriti visinu kuće u odnosu na nivo mora; Svi posebni slučajevi se mjere po istom principu: visina drveta, zgrade itd. Ali mjeri se visina planine ili bilo koje tačke, kao i objekta koji leti u atmosferi (avion, helikopter, itd.). u odnosu na nivo mora. Čitalac može postaviti pitanje: „Koji je uobičajeni instrument za mjerenje relativna visina? Odgovor na ovo pitanje pronaći ćete ako pročitate članak do kraja.
Uređaj za mjerenje relativne visine: istorijat razvoja i glavni tipovi
Od davnina ljudi su koristili alat kao što je nivo za izgradnju i određivanje reljefa. Ovaj uređaj je postao osnova za savremeni mjerni mehanizam. Na drevni nivo je pričvršćena cijev i tako je nastao najelementarniji uređaj za mjerenje relativne visine, koji se zvao nivelma, što znači "do nivoa". Osnovni nivo se sastoji od horizontalne šipke i vertikalne šipke na koju je pričvršćen visak. Međutim, kako se nauka razvija, tako se razvijaju i alati. Uređaj za mjerenje visine nije bio izuzetak. Stoga se moderni nivoi mogu podijeliti u tri glavne grupe. Prvi je najčešći i uključuje uređaje bazirane na visokokvalitetnoj optici. Druga grupa su laserski uređaji. Ove uređaje karakterizira A treći - „najmlađi“ - su digitalni nivoi.
Optički mjerni instrumenti
Takav uređaj se sastoji od cilindričnog nivoa (ili kompenzatora) i optičkog sistema koji se nalazi u metalnom kućištu (cijev). Nivo je neophodan za postavljanje osi nišana u horizontalni položaj.
Za izvođenje mjerenja, nibela se postavlja na stativ s platformom za podršku. Cilindrični nivo je ampula sa tečnošću (eter, alkohol). Dio prostora ispunjen alkoholnom parom naziva se balon za nivo. Na gornjoj površini ampule nalazi se skala u koracima od dva milimetra, njena srednja tačka se naziva nulta linija.
Laserski nivo
U ovim uređajima, pored optičkih sistema, došle su i laserske LED diode, ali se, zapravo, navedeni uređaj ne razlikuje mnogo od optičkog. Njegova glavna karakteristika je vrlo tanak, savršeno ujednačen snop projektovan na izmjerenu površinu. Ovo uvelike pojednostavljuje proces određivanja visine.
Digitalni instrument za merenje relativne visine
Ovaj alat se značajno razlikuje od svojih prethodnika. Ne samo da je promenio svoje izgled I unutrašnja organizacija, ali i značajno proširio svoje mogućnosti. Digitalni nivo je mjerni uređaj koji je sposoban ne samo za mjerenje, već i za projektovanje zraka i ravnina na bilo koju površinu. Ovaj alat je jednostavno nezamjenjiv pri izvođenju konstrukcije i radovi na popravci. Navedeni uređaj karakterizira visoka jednostavnost korištenja, čak i početnik može koristiti takav alat.
Princip rada digitalnog nivoa
Osnova predmetnog uređaja je elektromagnetski sistem klatna i LED (laserski) optički sistem, koji je projektovan za projektovanje laserskih zraka u obliku tačaka ili linija. Jedan takav uređaj može projektovati nekoliko aviona odjednom, što je vrlo zgodno tokom izgradnje. Da bi se osigurala tačnost mjerenja, koristi se metalno klatno koje poravnava cijeli elektronski i optički dio uređaja u odnosu na nivo tla. Čak i ako uređaj nije tačno pozicioniran ili se pomera tokom rada, klatno će poravnati uzorak paralelno sa tlom i projektovana površina će ostati tačna. Pogledajmo kako se to događa. Ispod klatna nalazi se nekoliko električnih ili prirodnih magneta. Hvala stvorenom magnetsko polje sprečeno je ljuljanje klatna pri promeni položaja nivoa. Prilikom ugradnje uređaja, ovaj element se slobodno ljulja. Međutim, pri prolasku kroz materijal (metal) dolazi do induciranja električno polje, transformiše se u toplotnu energiju, koja usporava ceo sistem.
Optički sistem uređaja baziran je na LED diodama koje stvaraju horizontalne, vertikalne i dijagonalne zrake. Prolazeći kroz sistem sočiva, pretvaraju se u linije koje se projektuju na merene površine.
Prednosti i nedostaci digitalnih nivoa
Glavna prednost takvog uređaja je njegova jednostavnost i jasnoća, kao i mogućnost istovremenog rada s baznom ravninom u nekoliko tačaka. Vrijedi spomenuti i mogućnost izgradnje horizontalnih i vertikalnih ravnina, i to u različitim smjerovima odjednom.
Nedostatak dotičnog uređaja je njegova visoka cijena. Od svih njih, samo uređaji treće klase su po cijeni uporedivi sa optičkim nivoima. Mogu se koristiti samo za popravke u zatvorenom prostoru, gdje visoka preciznost ne igra veliku ulogu. Na primjer, za označavanje podova, zidova, stropova. A za izvođenje geodetskih mjerenja i za obilježavanje grandioznih objekata u izgradnji potrebni su instrumenti prve ili druge klase tačnosti. Međutim, domet upotrebe takvih instrumenata i dalje je ograničen na 600 metara. Ako je potrebno izvršiti mjerenja na velikim udaljenostima, treba koristiti optičke nivelete.
Klasifikacija digitalnih nivoa
1. Tačkasti instrument za mjerenje visine. Podsjeća na laserski pokazivač, odnosno projektuje jednu ili više tačaka na površinu koja se mjeri.
2. Statički ili pozicioni digitalni nivo. Ovaj uređaj ima dva izvora koji projektuju laserske zrake na okomito postavljene prizme, koje ih pretvaraju u dvije vidljive ravni. Rezultat su dvije ravni koje se sijeku križem. U slučaju korištenja složenih optičkih sistema koji sadrže više od tri poluvodičke diode, postaje moguće izvesti projekciju velika količina ravni, što je vrlo zgodno kada radite sa višedimenzionalnim objektima. Osim toga, što više aviona, to više majstora može se baviti popravkom ili građevinskim radovima. Pozicioni nivoi su takođe opremljeni funkcijom "laserskog viska". To su dodatne diode, zahvaljujući kojima možete usmjeriti snop istovremeno na pod i strop.
3. Rotacioni digitalni nivo. U takvom uređaju laser je pričvršćen na osovinu elektromotora, odnosno može se rotirati za 360 stepeni. Osim toga, takvi uređaji (umjesto prizme) koriste sočivo za fokusiranje. Kao rezultat toga, umjesto ravnine, osoba vidi malu tačku, ali kada je uključena, kontinuirana linija se projektuje preko cijelog radnog područja ili prostora prostorije.
Trenutno se u raznim građevinskim i popravnim radovima sve više koriste precizni savremeni mjerni instrumenti - niveliri. Ovi uređaji vam omogućavaju da izmerite razliku u visini između dve tačke u prostoru koje su udaljene jedna od druge; Profesionalci obično razlikuju hidrostatičko, trigonometrijsko, barometrijsko i geometrijsko niveliranje.
Nivoi se također razlikuju jedan od drugog. Na osnovu tipa dizajna i principa rada razlikuju se dobro poznati optički nivoi, elektronski (poznati i kao „digitalni”) i laserski nivoi.
Optički nivo je poseban geodetski instrument za geometrijsko nivelisanje, u čijem se kućištu nalazi teleskop sa okularom, pričvršćen za postolje i noseću platformu pomoću sistema vijaka koji mu omogućavaju da se horizontalno rotira u različitim smjerovima. Vijci za podizanje optičkog nivoa služe za učvršćivanje uređaja u radnom položaju, a elevacijski vijak se koristi za izvođenje horizontalnog pomaka pri preuzimanju referentne tačke. U modernim optičkim nivoima, automatski se kompenzatori koriste za održavanje horizontalne osi nišana, što omogućava povećanje točnosti i brzine mjerenja.
Elektronski nivoi su savremeni geodetski instrumenti koji omogućavaju dobijanje najpreciznijih rezultata merenja. Njihov dizajn i princip rada uspješno kombinuju funkcije preciznog optičkog nivoa sa najnovijim digitalnim tehnologijama uređaja za skladištenje podataka sa ugrađenim softverom koji omogućava brzu obradu rezultata merenja i beleži rezultat sa visokim stepenom tačnosti.
Najpopularniji danas laserski nivoi, koristi se u raznim građevinski radovi. Širina obima primjene i jednostavnost korištenja ovih uređaja objašnjava se dizajnerskim karakteristikama i principom rada na kojem rade svi laserski nivoi.
Princip rada ovih uređaja se radikalno razlikuje od prethodnih modela optičkih i elektronskih nivoa. Osnova njihovog dizajna su laserski emiteri koji isporučuju laserske zrake kroz optičku prizmu u otvoreni prostor. U ovom slučaju, dva laserska snopa koja izlaze iz nivoa formiraju dvije savršeno ravne, okomito ukrštane ravni u vanjskom prostoru. Na osnovu ovih ravni možete izravnati različite površine (zidove, podove, vrata) i izvoditi druge vrste popravaka. Nivoi koji rade na ovom principu nazivaju se statički ili, drugim riječima, pozicioni.
Postoji još jedna vrsta sličnog lasera merni instrumenti - rotacioni nivoi. Rade brzo zahvaljujući upotrebi električnog motora koji rotira laserski emiter za 360 stepeni. Umjesto prizme, koriste sočiva za fokusiranje, koja stvaraju oku vidljivu tačku u vanjskom prostoru, koja se pretvara u savršeno ravnu liniju između razine i površine. Takvi nivoi su najprikladniji za završne radove popravke, kao što su tapetiranje, polaganje pločica, postavljanje lajsni itd.
Još nekoliko članaka iz odjeljka "".
Nibela je geodetski instrument za mjerenje nadmorske visine između dvije tačke terena pomoću horizontalne nišanske grede. Nivoi su označeni slovom N. Nivoi se dijele na optičke, laserske i elektronske (digitalne). U optičkim nivoima horizontalna linija je zamišljeni nišanski snop, u laserskim nivoima je to vidljivi laserski snop koji stvara izvor zračenja, u digitalnim nivoima to je nišanski snop. Prema tačnosti, optički niveliri se dijele u tri grupe: visoko precizni - N-0,5, precizni N-3 i tehnički - N-10
Na osnovu načina dovođenja nišanske grede u horizontalni položaj razlikuju se nivoi sa nivelmanom i oni sa kompenzatorom. Nivelete se izrađuju sa i bez točkića za merenje horizontalnih uglova. U kodu nivoa arapski brojevi ispred slova H označavaju broj modela, brojevi iza njega označavaju tačnost u milimetrima, a slova - karakteristike dizajna– prisutnost kompenzatora K i brojčanika L, na primjer, 2N10KL označava: drugi model nivelete sa tačnošću od 10 mm na 1 km dvostrukog hoda sa kompenzatorom i brojčanikom. Laserski nivoi su označeni slovima NL ili VL (laserski nišan). Šifra nivoa ne ukazuje na prisustvo nivoa, jer se na svim nivoima kreira horizontalna linija pomoću nivoa.
Trenutno se visokoprecizni nivoi proizvode samo sa nivelom, dok se precizni i tehnički nivoi proizvode sa nivelom ili sa kompenzatorom. Svi nivoi sa nivoom su slijepi (cijev je čvrsto pričvršćena vertikalna osa rotacija) i sa vijkom za podizanje koji naginje cijev u malim granicama. Niskoperi domaćih nibela proizvedeni nakon 1990. godine imaju direktnu sliku objekata, dok oni ranije proizvedeni imaju obrnutu sliku. Strane kompanije uglavnom proizvode nivoe sa kompenzatorom i teleskopima sa direktnim prikazom. Tehnički nivoi su dizajnirani za nivelisanje tehničke tačnosti. Set nivoa N-10 uključuje dame štapovi za nivelisanje tip RN-10 i stativ tipa ShR-120.
7.4.2. Uređaj nivoa sa nivoom N-3
Glavni dijelovi optičkih nivelira su: teleskop, cilindrični nivelir ili kompenzator, okrugli nivelir i postolje sa tri vijka za podizanje. Teleskop sa nivoima se nalazi na osnovnoj ploči, čija je osa rotacije uključena u tribrač (postolje). Precizni nivo N-3 je libel sa cilindričnim nivelom i elevacijskim vijkom sastoji se od donjeg fiksnog i gornjeg pokretnog dela. Na dnu fiksnog dijela nalazi se opružna ploča, sa čahurom s navojem u sredini za pričvršćivanje libele na tronožac vijkom. Donji dijelovi vijaka za podizanje ulaze u ploču, a gornji u tribrač. U sredini tribraha nalazi se rukavac u koji se uklapa osa rotacije gornjeg dijela nivoa. Gornji dio nivoa i postolja su jednodijelni. Na podlozi gornjeg dijela nivelete - temeljne ploče - ojačani su teleskop i okrugli nivo. Tijelo teleskopa u donjem dijelu ima dvije izbočine: jedna od njih (u dijelu objektiva) je zglobno spojena sa baznom pločom, druga (u okularnom dijelu) se oslanja na elevacijski vijak, rotacijom kojeg se okularni kraj teleskopa može da se pomeri vertikalna ravan u malim granicama i nagnite teleskop. Tijelo teleskopa na lijevoj strani ima izbočinu u kojoj se nalazi cilindrični nivelir i prizmatični uređaj koji u vidno polje teleskopa prenosi sliku krajeva balončića nivoa. Cilindrična ampula za nivo ima termostatski uređaj, zahvaljujući kojem dužina mjehurića ostaje praktički nepromijenjena tokom fluktuacija temperature zraka. Na strani okulara, cilindrični nivo ima četiri korekcijska zavrtnja, zatvorena okruglom pločom pričvršćenom vijkom. Na desnoj strani tijela cijevi nalazi se čegrtaljka za fokusiranje. Na vrhu cijevi nalazi se prednji nišan za približno ciljanje na šinu. Teleskop sa okularom i sočivom je teleskopski sistem sa unutrašnjim fokusiranjem i daje obrnutu sliku objekta. U okularnom dijelu cijevi nalazi se mreža niti ugravirana na staklenoj pločici. U ravnini mreže navoja dobija se slika letve. Rešetka navoja ima četiri korekcijska zavrtnja, zatvorena poklopcem zašrafljenim na dio okulara. Okrugla libela se koristi za aproksimaciju ugradnje ose rotacije nivelisa u vertikalnom položaju pomoću vijaka za podizanje. Na dnu nivoa se nalaze tri korekcijska zavrtnja.
Nibela je geodetski instrument sa teleskopom, čija os nišana služi za reprodukciju horizontalne linije.
Nivelete su opremljene nivelama ili kompenzatorima - uređajima za postizanje horizontalne optičke ose. dakle,
Postoje dvije vrste optičkih nivoa: nivoi sa nivelom i bez
ziranje (sa kompenzatorom). Osim toga, elektronske tehnologije su omogućile stvaranje modernog multifunkcionalnog digitalnog
(elektronski) nivo koji kombinuje funkcije visoke preciznosti
optički nivo, elektronski uređaj za skladištenje
i ugrađen softver završeno za obradu
krajnja merenja.
Optički nivoi su najčešći uređaji.
Neke marke imaju dug vijek trajanja
(NV-1, N-3, itd.). Raznolikost marki nivoa je zbog
širok spektar primjena: od geodetske, građevinske
prije stvaranja državnih nivelacijskih mreža.
Broj ispred slova H u marki nivoa označava seriju. Nali
koje od sljedećih slova u marki znači: K - cijev za nivo je opremljena
kompenzator, P - teleskop sa direktnom slikom,
JI - nivo sa horizontalnim brojčanikom.
Nivoi se također razlikuju u preciznosti, što ukazuje njihov brend. Na primjer, za nivoe N-05, N-3, 3H5JI, N-10, garantovana greška nivelacije po 1 km putovanja je 0,5; 3; 5 i 10 mm.
Razmotrimo uređaj nivoa N-3
Teleskop i nivelir na njemu su najvažniji delovi libele.
Vijak za elevaciju se koristi za dovođenje vidne linije cijevi u horizontalni položaj. Koristi se za podizanje ili spuštanje očnog kraja cijevi; u ovom slučaju, balon nivoa se pomera i kada je tačno na nulti tački, liniju vizure treba postaviti horizontalno.
Cilindrični nivo je obično kontaktni nivo; slika kontakta mehurića se prenosi sistemom prizmi u vidno polje cevi, što je veoma zgodno, pošto posmatrač istovremeno vidi i štap i nivo.
1 - opservator; 2 - cilindrični nivo sa cijevi;
3 - elevacijski vijak; 4 - instalacijski okrugli nivo (nije prikazan na slici);
5,6 - pričvrsni i mikrometarski vijci azimutalne rotacije;
8 - postolje sa tri vijka za podizanje.
Pored mreže navoja, u vidnom polju nivelirne cijevi nalazi se slika dvije polovine krajeva cilindričnog libele, koje moraju biti poravnate u trenutku očitavanja duž letvica (na slici , vidno polje cijevi)
Komplet bilo kojeg nivoa također uključuje dvije letvice i metalne "cipele" ili štake. Za tehničko niveliranje koriste se drvene dvostrane letvice, na kojima su nanesene podjele od 1 cm sa svake strane. Podjele crne strane počinju od nule, a podjele crvene počinju od proizvoljnog brojanja, često blizu 4684 ili 4784. Ispravnost podjela na letvicama se provjerava posebnim metalnim kontrolnim ravnalom, tačne dužine od kojih je poznato.
Štake i cipele se koriste kako bi se osiguralo da letvice na kockicama stoje stabilno, bez pomicanja ni u tlocrtu ni u visini. Šiljci se zabijaju i cipele postavljaju na zemlju, ponekad nakon uklanjanja travnjaka. Prilikom tehničkog niveliranja često se zamjenjuju drvenim klinovima, koji označavaju kocke i duž kojih se vrši nivelacija.
IN U poslednje vreme Kada radite sa kupcima, često morate da se nosite sa pitanjima o ispravan izbor optički nivo za određenu vrstu posla. Slična pitanja su se više puta postavljala na internetu. Ne radi se o tome koji brend ili proizvod koje kompanije je najpogodniji za obavljanje određenog posla, već direktno o njima tehničke specifikacije da uređaj koji se koristi za određenu vrstu posla mora imati. Pojava ovakvih pitanja, po našem mišljenju, prirodna je - i za to postoji nekoliko razloga. Prvo, za poslednjih godina on Rusko tržište Pojavio se veliki broj modela nivoa raznih stranih kompanija. Često proizvodi različitih proizvođača ima iste oznake. Može biti teško shvatiti takvo obilje informacija. Drugo, većina dokumenata (SNiP, Uputstva, GOST-ovi) koji reguliraju postupak određenih radova preporučuje upotrebu u različitim slučajevima nivoa čija je proizvodnja odavno prekinuta. Kako biti u ovom slučaju? U ovom članku pokušali smo prikupiti i sistematizirati informacije koje mogu biti korisne pri odabiru potrebnih uređaja.
Pored toga, treba reći da je prema zahtjevima člana 15. istog Zakon Nivoi podliježu verifikaciji od strane Državne metrološke službe nakon puštanja iz proizvodnje ili popravke, pri uvozu radi uvoza i rada. Interval kalibracije nivoa je obično jedna godina.
Kao što smo mogli vidjeti, aspekti koje je potrebno uzeti u obzir prilikom donošenja takve naizgled jednostavno pitanje, kao i izbor optičkog nivoa potrebnog za određeni posao, ima dosta. Kako bismo olakšali zadatak našim sadašnjim i potencijalnim klijentima, predstavljamo još jednu tabelu. Tabela 4 sadrži informacije o klasifikaciji nivoa stranih proizvođača koje isporučuje JSC "GEOSTROYIZYSKANIA", određuje odnos nivoa prema grupama prema GOST 10528-90 i daje brojeve upisa u Registar mjernih instrumenata Ruske Federacije.
Nadamo se da će članak biti koristan našim čitateljima. Ako imate dodatnih pitanja, uvijek možete kontaktirati menadžere JSC GEOSTROYIZYSKANIA.
Književnost:
- NIVOI GOST 10528-90. Opšti tehnički uslovi.
- GOST 24846-81 TLA. METODE MJERENJA DEFORMACIJA TEMELJA ZGRADA I KONSTRUKCIJA.
- "Uputstva za nivelisanje I, II, III i IV razreda", Moskva, TsNIIGAiK, 2003.
- Zakon Ruska Federacija od 27. aprila 1993. godine br. 4871-1 "O obezbjeđenju jednoobraznosti mjerenja"
- Informaciona podrška za rad verifikacije. Shelagin S.P. "Geostroyizkaniya", 2008
- Katalog "Geostrukturno istraživanje", broj 8, Moskva, 2008.