Нивелиры – определение, назначение, виды. Поверки нивелира

между несколькими точками земной поверхности. 
Нивелиры активно используют при проведении исследований

рельефа геодезисты и топографы, а также рабочие строительных специальностей для строго соблюдения параметров во время возведения и ремонта объектов.
Нивелиры подразделяют на группы по двум признакам: 
точности измерения и принципам работы.

три группы нивелиров:
·Высокоточные – типа Н-0,5, допустимая квадратичная ошибка в измерениях

от 0,2 до 0,5 мм. на 1 км. двойного хода.
·Точные – типа Н – 3 (Н - 3К, Н - 3КЛ), допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 0,5 до 2,0 мм. на 1 км. двойного хода.
·Технические– Н-10, допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 2,0 до 10,0 мм. на 1 км. двойного хода.
Цифры в маркировке приборов означают величину квадратической погрешности нивелирования двойного хода длиной 1 км в миллиметрах.
Для элементарной разметки местности, определения перепадов рельефа и привязки его к определенным точкам, подойдут простейшие нивелиры с невысокими точностными характеристиками. А вот при определении параметров для всех этапов строительных работ, нужны максимально точные данные, выдаваемые профессиональными устройствами.

которые излучают визирующий луч и, приводя его в горизонтальное положение,

позволяют измерять разницу в положении точек на местности. Точки отмечаются на территории специальными рейками. Геометрическое нивелирование может быть простым или сложным, т.е. проводиться из одной точки или из нескольких, последовательно меняющихся.
· Тригонометрические– устройства, также называются теодолитами, и предназначены для измерения превышений между отметками при помощи наклонного луча. Между нивелиром и контрольной точкой измеряется расстояние и угол наклона, а затем по формуле рассчитывается искомая величина. Метод достаточно сложный и не очень точный на больших расстояниях и пересеченных местностях.
· Гидростатические нивелиры – конструкции, состоящие из двух сообщающихся сосудов с жидкостью, по уровню которой определяют разницу высот в разных точках. Наполненные сосуды, соединенные между собой шлангом или рукавом, устанавливают в контрольных точках. По разнице между высотами столба воды в каждом из них, определяют величину превышения одной над другой. Метод высокоточен, но ограничен по расстоянию длиной рукава или шланга.

и, размеченных специальным образом, реек. Приборы оснащены оптической трубой для

визуального наблюдения и приспособлением для выравнивания конструкции строго в горизонтальной плоскости. Для проведения измерений этим видом необходимы определенные знания и навыки.
· Лазерные – высокоточные устройства, проецирующие узконаправленный луч при помощи лазера на любую поверхность. Нивелиры лазерного типа просты в использовании и позволяют работать не только с точками, но и с целыми плоскостями.
· Цифровые – приборы лазерного или оптического типа, которые отображают полученную информацию в цифровом виде, запоминают её, а иногда и частично анализирует. Приборы точны и позволяют работать без напарника, но достаточно дороги и чувствительны к механическим повреждениям.
· Физические - особые виды нивелирования проводят также и при помощи барометров, эхолотов, радиолокаторов, стереоскопов и прочих специфических предметов. Однако в бытовых ситуациях эти способы измерения практически не применяются.
Так же нивелиры бывают ручными и автоматическими.

зрительной трубы и с уровнем при ней.
Наличие в марке нивелиров

буквы «К» означает, что труба нивелира снабжена компенсатором, буква «П» – прямое изображение, «Л» обозначает наличие лимба.

точный нивелир с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом, предназначен для

нивелирования III и IV классов точности и для инженерно-геодезических изысканий.
Точный нивелир Н–3:
1 – головка штатива; 2 – пружинящая пластина; 3 – подъёмные винты; 4 – подставка; 5 – элевационный винт; 6 – круглый уровень; 7 – исправительные винты; 8 – окуляр; 9 – коробка цилиндрического
уровня; 10 – торцевая часть; 11 – зрительная труба; 12 – кремальера; 13 – мушка визира; 14 – объектив; 15 – закрепительный винт; 16 – наводящий винт трубы.

подставки нивелира 4 и
- верхней подвижной рабочей части прибора. Верхняя

рабочая часть нивелира состоит из вертикальной оси вращения прибора, подставки зрительной трубы, круглого уровня 6 и зрительной трубы 11. Зрительная труба состоит из объектива 13 и окуляра 8. На верхней части трубы находится мушка визира 13 для грубой наводки зрительной трубы на предмет. Труба с внутренней фокусировкой. Кремальера 12 служит для получения четкого изображения. Четкого изображения сетки нитей достигают вращением окулярной трубочки 8. Контактный цилиндрический уровень жестко прикреплен к корпусу зрительной трубы.

поле зрения зрительной трубы .
1 – изображение пузырька цилиндрического уровня;

2 – нивелирная рейка;
3 – средняя горизонтальная нить сетки;
4 – дальномерная нить сетки
Правильный отсчет будет в том случае, когда концы пузырька цилиндрического уровня будут совмещены, как показано на рисунке.
Для подсветки уровня имеется зеркало, для юстировки уровня в торцевой части 10 (со стороны окуляра) – четыре исправительных винта уровня.
Для закрепления вертикальной оси нивелира при грубом наведении на предмет (рейку) служит закрепительный винт 15, а для точного наведения – наводящий винт 16.
Элевационный винт 5 служит для вращения трубы в вертикальной плоскости. Круглый уровень 6 предназначен для приведения вертикальной оси в отвесное положение. Юстируют круглый уровень с помощью трёх исправительных винтов 7.

установки нивелиров используют штативы, деревянные или
металлические.
Верхняя часть штатива представляет

собой металлическую площадку, на
которую ставится нивелир, называемую головкой. В середине головки присутствует отверстие, через которое пропускают становой винт с дюймовой резьбой, крепящий нивелир со штативом. С головкой соединены раздвижные (переменной длины) ножки. В нижней заостренной части ножек есть опоры, с помощью которых ножки вдавливаются в грунт для придания устойчивости штативу. Раздвижные ножки позволяют регулировать высоту штатива, фиксация
ножек производится зажимными винтами.

длиной 3-5 м, цельные, а также телескопические и штрих-кодовые.
Чаще

всего рейки имеют сантиметровые деления. Подписи дециметровых делений рейки могут иметь прямое или обратное изображение в зависимости от применяемых нивелиров.
Рейки могут быть одно- и двусторонние.
На одной стороне двусторонней рейки нанесены черные деления, на другой – красные.
Начало шкалы черных делений рейки – нулевой отсчет – называется «пяткой» рейки.
Начальный отсчет красной стороны рейки более 4000 (4600, 4687, 4787 и т. д.).
Для удобства отсчитывания первые пять делений каждого дециметра сгруппированы в виде буквы Е.
Начало каждого дециметра обозначено короткой горизонтальной чертой. Дециметровые деления подписаны в виде двузначного числа.

осей прибора. В случае если при выполнении поверок обнаруживается несоответствие

взаимного расположения частей прибора, ᴇᴦο юстируют исправительными винтами.» 

Схема осей геометрических элементов нивелира
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

быть параллельна оси вращения нивелира (ee II ii)
Выполнение проверки: подъемными

винтами подставки устанавливают пузырек круглого уровня в нуль-пункт. После этого поворачивают трубу на 180°, а вместе с ней поворачивается и круглый уровень.
Допуск: пузырек уровня не должен выходить за пределы малого кружка.
Исправление: При нарушении допуска действуют исправительными винтами уровня, перемещая пузырек уровня на половину пути его отклонения к
центру. После исправления проверку повторяют.

должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира (аа ┴ ii).
Выполнение

поверки: Устанавливают нивелир по круглому уровню в рабочее положение, направляют трубу на рейку, находящуюся в 20-30 м от прибора, и прочитывают отсчеты по краям горизонтальной нити при нахождении пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункте. Для этого плавно перемещают трубу по горизонту.
Допуск: отсчеты не должны расходиться между собой более чем на 2 мм.
Исправление: При нарушении допуска регулируют исправительными винтами сетки нитей, либо отсчеты прочитывают по центру сетки нитей. После исправления проверку повторяют.
Эту поверку можно выполнить и другими способами:
1) по круглому уровню приводят нивелир в рабочее положение.
Наводят перекрестие сетки нитей на какую-либо точку. Наводящим винтом плавно вращают трубу в обе стороны от точки. Если точка не сошла со средней нити, то сетка нитей занимает правильное положение;
2) по круглому уровню приводят нивелир в рабочее положение.
Крест сетки нитей трубы наводят на шнур отвеса. Если вертикальная нить пересекает шнур отвеса, то условие не выполнено. Перпендикулярность вертикальной и горизонтальной нитей гарантируется заводом-изготовителем.

зрительной трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны (ss

II uu).
Выполнение поверки: Это основная поверки нивелира. Ее выполняют двойным нивелированием. Превышение между точками определяют дважды способом нивелирования «вперед».
На расстоянии 50-75 м друг от друга закрепляют точки А и В. Устанавливают нивелир около точки А так, чтобы окуляр трубы находился над ней, а в точке В ставят рейку. Приводят ось вращения прибора в отвесное положение, визируют на рейку при пузырьке цилиндрического уровня в нуль-пункте, считывают отсчет b по рейке.
Далее рейкой (по черной стороне) или рулеткой измеряют высоту нивелира iA от центра окуляра до точки А с точностью до 1 мм.
При измерении высоты рейкой, ее ставят в отвесное положение, надевают на объектив колпачок из картона с круглым отверстием в середине, глядя через которое на рейку, намечают карандашом точку в центре поля зрения. Отведя после этого глаз от объектива, по намеченной на рейке точке берут отсчет, это и будет высота инструмента.

рейку ставят в точке А, определяют отсчет a и высоту

нивелира iB.
Величина x наклона визирной оси (непараллельность осей) будет:



Допуск: если x ≤ ± 4 мм для точного нивелира и x ≤ ± 10 мм для технического нивелира, то условие считают выполненным.
Исправление: при нарушении условия вычисляют отсчет a1 = a – x, наводят трубу из точки В на точку А, элевационным винтом совмещают среднюю нить сетки зрительной трубы с отсчетом a1, исправительными винтами совмещают изображения концов пузырька цилиндрического уровня. После исправления поверку повторяют.
Эту поверку рекомендуется производить ежедневно перед началом работ.

определяются относительно нуля Кронштадтского футштока-черта на медной линейке, установленной в

гранитном устое моста через Обводной канал в городе Кронштадте, и приводятся в соответствующих каталогах.
Репе́р (от фр. repère — метка, знак, исходная точка) в геодезии — знак, который находится в определённой точке земной поверхности с известной абсолютной высотой.
Эта высота определяется посредством нивелирования относительно исходной уровенной поверхности. На реперах закрепляется металлический диск диаметром 5 сантиметров (марка) с номером и указанием ведомства.

диска вместо кругового отверстия сделан выступ. Стенной репер, как и

марку, заделывают в стены постоянных каменных сооружений (здания, башни, мосты и т. п.) на высоте 1-2 м от земли.
В качестве временного репера могут служить оголовки труб, столбы, сваи, большие камни и другие предметы, не меняющие своего высотного положения.
Марка нивелирная – пункт нивелирной сети, служащий для закрепления точки, высота которой над уровнем моря определена путём нивелирования.
Марка представляет собой металлический диск диаметром 8-10 см с отверстием в его центре около 2 мм, вделанный снаружи в стену каменного сооружения (здания, башни, моста и т. п.). На лицевой стороне марки вместе с ней отлиты её номер и название учреждения или ведомства, производящего нивелирные работы.