Шевченко Т.Г., Мороз О.І., Тревого І.С. Геодезичні прилади

Подождите немного. Документ загружается.

320

Нівеліри

Як давані тиску використовують ртутні і пружні мано-

метри, барометри-анероїди, мікробарометри тощо. Найчастіше

вживані манометричні первинні перетворювачі у вигляді мемб-

ран, мембранної коробки, сильфонної, одновиткової, багатовит-

кової або спіральної пружини. Коли змінюється тиск рідини,

первинний перетворювач деформується і спричиняє поворот

стрілки приладу.

З'єднувальними шлангами звичайно слугують поліетиле-

нові напівпрозорі трубки, що мають довжину 100 м для ніве-

лювання на рівнинній місцевості і 50 м на пересіченій. Щоб

виключити вплив зміни густини рідини, яка міститься у горизон-

тальній ділянці шланга, а також вплив зміни довжини і діаметра

шланга від дії температури або натягу, застосовують компенса-

ційну камеру у вигляді посудини діаметром 100 мм і більше. На

виробництві використовують також двосторонні гідромеханічні

нівеліри, в яких давачами обладнані обидва кінці системи.

Гідромеханічними нівелірами вимірюють перевищення до

±10 м. Середня квадратична похибка вимірювання перевищень

становить 2...5 см. Швидкість нівелювання до 1 км/год.

7.5. Перевірки та дослідження нівелірів

Перш ніж розпочати експлуатацію нівеліра, потрібно

переконатися у придатності його до роботи. Під час огляду

приладу зовні слід зауважити, чи є корозія, раковини, механічні

пошкодження та інші видимі дефекти металевих частин нівеліра;

перевіряють наявність хитання у підіймальних, закріпних і

навідних гвинтах. Візуально перевіряють чистоту оптичних

деталей зорової труби; контрастність та чіткість зображення сітки

ниток; можливість фокусування зорової труби на різні відстані;

плавність обертання всіх гвинтів; можливість фіксації відліку

оптичним мікрометром. Для нівелірів з компенсаторами треба

переконатися, що після встановлення бульбашки сферичного

рівня у нуль-пункт компенсатор і демпфер функціонують.

Маховик оптичного мікрометра повинен обертатися плавно і

321 Нівеліри

мати достатнє тертя, щоб відліки 0 і 100 самочинно не зміню-

валися. Гвинти, що призначені для юстування, під час виконання

виправлень не вигвинчують, а лише послаблюють. Після юсту-

вань всі гвинти, що послаблювалися, мають бути обов'язково

затиснуті. Як і для всіх геодезичних приладів, перевіряють

справність штатива та надійність закріплення на ньому приладу.

Якість обертання нівеліра довкола вертикальної осі

перевіряють допоміжним рівнем, що має ціну поділки не більше

від 10", який закріплюють на зоровій трубі. Встановивши нівелір

на стійкій основі, приводять бульбашку рівня на середину і

відлічують її кінці. Прилад обертають на 720 , відлічуючи кінці

бульбашки рівня під час установлення нівеліра через 60°. У

прямому ході нівелір обертають за напрямком руху стрілки

годинника, а у зворотному - проти напрямку її руху.

Розходження у відліках прямого і зворотного ходу на тих самих

установленнях не повинно перевищувати 20" для високоточних

нівелірів і 40" - для точних.

7.5.1. Перевірки нівелірів

Перевірки нівелірів, як і інших приладів, докладно

висвітлені у курсах топографії та геодезії, проте доцільно

повторити їх у курсі "Геодезичні прилади". Тепер різні фірми

випускають одночасно всі різновиди нівелірів: різноманітні

оптичні самовстанівні нівеліри, електронні нівеліри і у невеликій

кількості оптичні нівеліри з рівнем у зоровій трубі. Деякі з

перевірок є спільними для всіх нівелірів, а деякі виконують

ільки для певного виду приладів.

7.5.1.1. Перевірка встанівного рівня. Вісь встанівного

сферичного рівня повинна бути паралельною до осі обертання

нівеліра. Перевірку виконують ідентично до перевірки встанів-

ного сферичного рівня теодоліта. Підіймальними гвинтами

бульбашку рівня приводять у нуль-пункт, попередньо розташу-

вавши рівень між двома підіймальними гвинтами. Нівелір

повертають на 180°. Якщо бульбашка зміститься з нуль-пункту

322

Нівеліри

більше, ніж на 0,3 поділки, її повертають до нього виправними

гвинтами рівня (на половину дуги відхилення) і підіймальними

гвинтами (на іншу половину дуги відхилення). Перевірку обо-

в'язково повторяють.

7.5.1.2. Перевірка прямовисності вертикальної нитки сіт-

ки ниток зорової труби (горизонтальності горизонтальної).

Вертикальна нитка сітки ниток зорової труби повинна збігатися з

ниткою виска. Перевірку виконують у приміщенні або поза ним

за повної відсутності вітру. Нівелір встановлюють на віддалі

10... 15

м від виска і приводять у робочий стан. Суміщають

вертикальну нитку сітки ниток з ниткою виска. Якщо один кінець

її відхилився від нитки виска більше ніж на 0,5 мм, сітку

виправляють, повернувши у потрібний бік. Для цього послаб-

люють закріпні гвинти окуляра і повертають його до суміщення

вертикальної нитки сітки ниток з ниткою виска. У такий спосіб

виконують перевірку високоточних нівелірів. Так виконувати її

можна і для точних. Проте для точних і технічних нівелірів

звичайно перевіряють горизонтальність середньої горизонтальної

нитки сітки ниток. Нівелір приводять у робочий стан і край

середньої нитки суміщають з добре видимою точкою на віддалі

близько 10 м від приладу. Нівелір поволі повертають і стежать за

переміщенням точки вздовж середньої нитки. Якщо від іншого

кінця середньої нитки точка зміститься більше ніж на 2 мм,

робить виправлення, як це описано вище.

7.5.1.3. Перевірка горизонтальності візирного променя

нівеліра, приведеного у робочий стан. Перевірку виконують од-

наково як для самовстанівних нівелірів, так і для нівелірів, в яких

зорова труба, обладнана рівнем (рівневих). В останніх вимогу

горизонтальності візирного променя формулюють так: проекції

осі циліндричного рівня і візирної осі зорової труби на прямо-

висну площину мають бути паралельні.

Перевірку горизонтальності візирного променя нівеліра

виконують одним із декількох відомих однотипних способів,

наприклад, так. На місцевості кінці лінії завдовжки 50...70 м

323 Нівеліри

закріплюють костилями або кілками з цвяхами. Перевищення між

кінцями лінії визначають з двох станцій. Спочатку нівелір

встановлюють за одним з кілків на віддалі до 10 м і, привівши

його у робочий стан, відлічують ближню (відлік а і) і дальню

(відлік

Ь\)

рейки. Після цього нівелір переносять за інший кілок і

встановлюють за ним на такій самій віддалі, що й за першим,

відлічують ближню (відлік а

) і дальню (відлік Ь

) рейки.

Відхилення х від горизонтальності візирного променя на довжині

лінії обчислюють згідно із залежністю

а кут і нахилу візирного променя до горизонтальної поверхні -

згідно із залежністю

де Ь - віддаль між кілками.

Значення кута і обчислюють не знімаючи нівеліра з другої

станції. Воно має бути не більшим за 10". Якщо і > 10", обчис-

люють відлік рейки

Для самовстанівних нівелірів переміщують догори або

донизу сітку ниток так, щоб відлік рейки дорівнював би Ь. Для

нівелірів з рівнем відлік Ь встановлюють елеваційним гвинтом, а

кінці бульбашки рівня, що після цього розійшлися, суміщають

вертикальними виправними гвинтами рівня.

У деяких самовстанівних і рівневих нівелірів, наприклад,

11-05 виправлення кута і виконують повертанням захисного скла,

встановленого перед об'єктивом, яке має форму оптичного клина.

Скло відстопорюють і повертають доти, доки на рейці не

встановиться відлік

Ь,

одержаний згідно із залежністю (7.7).

Перевірку обов'язково повторяють.

Ь = Ь

-х. (7.7)

324

Нівеліри

7.5.1.4. Перевірка паралельності прямовисних площин, з

яких одна проходить через вісь рівня у зоровій трубі нівеліра, а

інша - через візирну вісь зорової труби. Нівелір встановлюють на

віддалі 50 м від рейки так, щоб один з його підіймальних гвинтів

розташувався у створі з рейкою і приводять прилад у робочий

стан. Фіксують положення середньої нитки сітки ниток на рейці,

а для нівелірів з оптичним мікрометром вводять штрих у бісек-

тор. Підіймальними гвинтами, що розташовані не в створі з

рейкою, нахиляють нівелір, обертаючи гвинти на два повні

оберти, наприклад, за напрямком руху стрілки годинника.

Одночасно стежать, чи не змінюється відлік рейки. Після цього

нахиляють нівелір у іншій бік, обертаючи згадані підіймальні

гвинти, але у протилежному напрямку, наприклад, проти нап-

рямку руху стрілки годинника.

Якщо під час обох нахилів зображення кінців бульбашки

рівня не розбігаються від суміщеного положення, або відхи-

ляються в один бік, прямовисна площина, що проходить через

вісь рівня у зоровій трубі, паралельна до прямовисної площини,

що проходить через візирну вісь зорової труби. Якщо за

різноманітних нахилів зображення кінців бульбашки розбі-

гаються у різні боки більше ніж на одну поділку, встановлення

рівня виправляють боковими виправними гвинтами способом

наближень.

7.5.1.5. Перевірка і юстування горизонтальності візирного

променя електронних нівелірів. В електронних нівелірах пе-

редбачене відлічування рейок в автоматичному і візуальному

режимах. Під час автоматичних вимірювань поправка за

відхилення візирного променя від горизонтальності автоматично

вводиться у результаті вимірювань. Проте внаслідок дії різних

зовнішніх чинників, а саме екстремальних умов вимірювань,

транспортування, великих перепадів температури прилад може

роз'юстуватися і тому виникає необхідність визначати негори-

зонтальність візирного променя і від'юстувати нівелір як для

електронних, так і для візуальних вимірювань.

325 Нівеліри

Провідні приладобудівні фірми світу, наприклад, ТгішЬІе-

2еі88, Зоккіа, Торсоп, №коп у керівництвах з експлуатації

електронних нівелірів, залежно від програмного забезпечення

приладу, пропонують подібні або ідентичні способи перевірки та

юстування. Програмне забезпечення електронних нівелірів

передбачає меню АсУшїтепІ (Афіш), тобто юстування.

Меню Афикішепі нівелірів фірми ТгітЬ1е-2еІ88 Біпі 10,

[Зіпі 12, Бті 22 містить чотири способи перевірки, назви яких

ог8Іпег (Ферстнера); МаЬаиег (Нобауера); Киккатакі (Кукка-

мякі); Іарапезе (ЯПОНСЬКИЙ) висвітлюються на дисплеї приладу.

У способі Ферстенера дві рейки встановлюють на віддалі

45 м одна від одної. Цю віддаль поділяють на три приблизно

однакові частини, і виконують нівелювання з двох встановлених

юруч станцій, на розмічених кінпях третин віддалей між рейками.

У способі Нобауера лінію тієї самої довжини 45 м також

поділяють на три рівні частини. Рейки встановлюють посередині

:інії на віддалі 15 м одна від одної, а нівеліри встановлюють на

кінцях лінії.

Спосіб Куккамякі передбачає встановлення рейок на

віддалі 20 м одна від одної. Одну нівелірну станцію

розташовують посередині між рейками, а іншу - у створі рейок

на віддалі 20 м від однієї з них.

Японський спосіб повторює попередній, лише відстань між

рейками - 30 м, а відстань від однієї з рсііок до іншої станції - 3 м.

Після виклику функції юстування па дисплеї висвітлюється

•юточне значення поправки за негоризонтальність візирного

'іроменя.

вихід з меню

юстування,

підтвердження

попередніх значень

поправок

виконання

юстування

Ас^изШепг с_:0.0"

00 . 0© . 0000 00

••

00 00

СІІКМ" ОРТ КЕГК

ОРГ

326 Нівеліри

Після вибору способу юстування йде запит про його

виконання. Для підтвердження використовують кнопку на

правому боці приладу або МЕА8 на панелі керування.

Наприклад, для способу Ферстнера вибирають три або п'я-

тиразові вимірювання, кількість яких попередньо встановлюють. У

такому режимі середні значення відлічування рейок, виміряні від-

далі і стандартні відхилення відтворюються на дисплеї. Вимірю-

вання закінчують, виконавши встановлену кількість вимірювань.

повторення

вимірювання

Результат

підтвердження

результату

-1.1'

Для відображення додаткової інформації натискають ОІ5Р.

Нове значення поправок розраховується автоматично.

підтвердження

старого значення

підтвердження

нового значення

введення нового

значення, визначе-

ного на основі

багаторазових

вимірювань

ока

Ф <3"

327 Нівеліри

Останнє вимірювання, виведене на дисплей

Якщо приймають нове значення поправки, йде запит про

юстування сітки ниток для візуального відлічування

йсЬиіі гїогіг. ііпе

Р з 1.501

аі гой А

Рейку повертають до нівеліра стороною, на якій нанесено

метричні поділки, візуально відлічують її і порівнюють відлік з

електронним. Якщо різниця відліків перевищує 2 мм, сітку ниток

юстують. Її переміщають виправними гвинтами, які розташовані

під окуляром доти, доки відлік сторони рейки з метричними

поділками не дорівнюватиме електронному відліку. До виправ-

них гвинтів можна доступитися, якщо зняти захисну кришку

окулярної частини нівеліра. Перевірку обов'язково повторяють.

Варто зауважити, що різниця величин негоризонтальності

візирного променя нівеліра, які визначені за ідентичних

зовнішніх умов і належної стійкості приладу, з інтервалом,

наприклад, у тиждень, не повинна перевищувати декількох

секунд. Якщо більша відмінність результатів не може бути

пояснена об'єктивними причинами, фірма рекомендує звернутися

до сервісної служби.

У керівництві з експлуатації нівеліра ЯІ)І, ЗО фірми 5оккіа

зауважено, що негоризонтальність візирного променя може бути

врахована встановленням внутрішніх констант і подальшими

механічними регулюванням положення сітки ниток. Нижче

наводиться поопераційне визначення негоризонтальності

візирного променя нівеліра 80Ь ЗО і юстування сітки ниток.

328

Нівеліри

Меае.

Оіеоіау

Я5-232С

15«

X - І

Яі/!\)о? 1

ь.

ВЕН ВИ

1.088іт

Неї 15.05 ті

І- Я

®/Мо? Щ

вав кгі 1.0897тД

1 Неї

15.03 ті

Тигп Тг і РОСІ

Уев/Щ?

вштш?—і

КП 1.0895т*

неї 14.98 ті

№ ^ І

Тигп Тг і РОСІ

1. У режимі меню вибирають

"СопГщ", а на сторінці 1 меню

Сопйц вибирають "Асііизі".

2. Встановлюють рейки а і Ь на

віддалі приблизно ЗО м одна від

одної і розміщують прилад

посередині між рейками (поз

А).

3. Натискають .-І.

4. Наводять нівелір на рейку а і

виконують вимірювання.

Вибирають "Уея" для

підтвердження результату.

Наводять нівелір на рейку Ь і

виконують вимірювання.

Вибирають "¥е§" для

підтвердження результату.

8. Висвітлюється запит стосовно

необхідності повороту штатива

приладу. Вибирають "Уез".

9. Повертають штатив на 180°.

10. Повторюють операції 4...6,

відлічуючи обидві рейки а і Ь.

11. Вибирають "Уех" для

підтвердження результату.

12. Встановлюють нівелір

приблизно на 3 м за рейкою,

наприклад, а у створі рейок

(поз. В).

13. Натискають -І.

14. Повторюють операції 4... 11,

відлічуючи обидві рейки. Після

повороту штатива в операціях

8, 9, на дисплеї висвітлюється

зміна положення штатива.

Штатив знову повертають.

Нівеліри

329

СІ! її. 0.0017т

АсУизі: Уев/ЦН?

Якщо юстування не потрібне:

сІКї.

0.0017т

АсІЛіЄі

УЄ5/ИН?

Ех

АШ1151

3/ГМО?

Якщо юстування потрібне:

СІІЇЇ.

0.0045т

АШиві

«№/N0?

15. Визначають різницю резуль-

татів, вимірюють і приймають

рішення щодо введення нової

поправки (внутрішньої конс-

танти приладу). Якщо різниця

перевищує 3 мм, прилад юс-

тують (вводять нову поправку).

]

6. Вибирають "N0".

17. Вибирають "Уе«'

меню Ай] и$1.

для виходу з

16. Вибирають "Уея". Нівелір за

результатами вимірювань

обчислює і запам'ятовує

необхідну поправку, а потім

повернеться у режим меню.

17. Повторюють операції 1...15,

щоб переконатися, що різниця

результатів вимірювань не

перевищує 3 мм.

Механічне регулювання положення сітки ниток виконують так:

І.

Наводять нівелір на ту сторону

рейки

Ь,

що має штрих-код,

і виконують електронні вимірю-

вання з поз. В (див. операцію 12).

Рейку повертають до нівеліра

стороною, на якій нанесено

метричні поділки, візуально

відлічують і порівнюють відлік

з електронним.

Якщо різниця відліків

перевищує 2 мм, сітку ниток

переміщують виправними

гвинтами, встановивши відлік,

що дорівнює електронному.

Перевірку повторяють.