Dispozitivul și principiul de funcționare al nivelului

Un nivel este un dispozitiv conceput pentru a determina diferența (diferența) de înălțime a două puncte situate la o anumită distanță unul de celălalt. Există multe tipuri de dispozitive de nivelare, dar toate se rezumă la rezolvarea problemei fie de a determina vizual această diferență, fie de a o citi folosind diverse dispozitive (de exemplu, cele digitale).

Pentru a înțelege exact cum se realizează nivelarea și ce soiuri ale acestui dispozitiv sunt cele mai potrivite pentru anumite sarcini, este necesar să înțelegeți clar designul general al nivelului.

Nivelurile utilizate în topografie geodezică și în construcții sunt împărțite în mai multe categorii mari. Acestea sunt dispozitive optice tradiționale, precum și dispozitive mai moderne care folosesc tehnologia electronică și radiația laser. Toate au o structură diferită. Să luăm în ordine principiile și caracteristicile de bază ale fiecăreia dintre aceste categorii.

Un dispozitiv de nivelare de tip optic a apărut mai devreme decât altele. Structura tuturor acestor dispozitive include un telescop cu un ocular și lentile care oferă o aproximare a numărului necesar de ori. Anterior, toate nivelurile optice necesitau orientarea manuală către punctul de interes și concentrarea asupra acestuia folosind diferite șuruburi - ridicare, îndreptare și elevație. Pentru plasarea precisă a telescopului în orizont, i-a fost atașat un nivel cilindric.

Pentru măsurători, o componentă importantă a nivelului este tija de măsurare. De asemenea, toate modelele de nivele optice sunt echipate cu un telemetru cu filament pentru măsurarea distanțelor, iar unele sunt echipate cu un limb orizontal, care vă permite să măsurați unghiurile în plan orizontal.

Principiul de funcționare a unui astfel de dispozitiv este destul de simplu. Nivelul se instalează pe o suprafață plană, cu ajutorul șuruburilor, telescopul este adus în poziție orizontală. Cele două puncte de pe sol - punctul de plecare și cel de măsurat - trebuie să fie clar vizibile prin ocular. Tija de măsurare este mai întâi setată la punctul de pornire, iar citirile sunt luate de-a lungul firului de nivelare (mai precis, de-a lungul firului mijlociu al acestei plase). Apoi, personalul este transferat în punctul de măsurat și citirile sunt luate din nou. Diferența dintre ele este valoarea dorită.

Majoritatea nivelurilor utilizate în geodezia și construcția modernă sunt oarecum diferite de cele descrise mai sus. De exemplu, majoritatea modelelor sunt echipate cu un rost de dilatare. Un compensator este un dispozitiv conceput pentru a alinia automat instrumentul la orizont. Utilizarea unui compensator face măsurătorile mai precise și mai ușoare.

În plus, există o categorie de niveluri digitale care nu necesită determinarea vizuală a înălțimii cu ajutorul unei tije de măsurare (această funcție este realizată de un dispozitiv digital de citire). Au avantaje semnificative și sunt utilizate pe scară largă ca instrumente de măsurare profesionale.

Avantajele incontestabile ale nivelelor electronice includ automatizarea și stabilitatea măsurătorilor. Dispozitivul de citire digitală este în orice caz mai fiabil și mai precis, deoarece activitatea sa nu depinde de factorul uman și este mult mai puțin dependentă de condițiile de vizibilitate.

Diagrama componentelor principale ale unui nivel digital diferă de un nivel optic prin prezența unui dispozitiv de citire și a unui ecran pe care sunt afișate citirile, precum și a unei tije de măsurare speciale. Această șină are coduri de bare unice. Dispozitivul de citire poate determina cu exactitate înălțimea de la unul dintre aceste coduri către care este îndreptată conducta de nivel. Citirile de altitudine vor fi afișate pe afișaj.

Preluarea citirilor este începută prin atingerea unui buton, iar diverse modele de nivele digitale au funcția de a salva și exporta valori.

Deoarece dispozitivul este utilizat pe teren, designul său include întotdeauna o carcasă cu protecție sporită împotriva prafului și umezelii. Structura telescopului diferă puțin de designul dispozitivului optic; are și lentile cu un factor de mărire de 20 până la 50 de ori. Cu cât multiplicitatea este mai mare, cu atât dispozitivul este mai precis.

Dispozitivele electronice pot avea și o funcție de măsurare a unghiului orizontal.

Dispozitivele cu emițătoare laser ies în evidență într-o categorie separată. Acest nivel este conceput intr-un mod original si nu are telescop. Concentrarea vizuală asupra punctului măsurat se realizează deja datorită laserului, care este proiectat într-o linie luminoasă clar vizibilă (în unele cazuri - într-un punct).

Laserul este limitat în rază de acțiune, ceea ce este principalul dezavantaj al acestui tip de dispozitiv. Dar sunt convenabile de utilizat pentru uz casnic și în construcții. Modelele laser cu o rază scurtă de acțiune sunt ieftine, sunt utilizate în interior în timpul lucrărilor de construcție, marcare, la instalarea diferitelor structuri și mobilier.

Pentru lucrul în zone deschise, sunt produse și nivele laser de o clasă specială, care pot proiecta lumina în puncte mai îndepărtate. Ele sunt adesea folosite împreună cu un detector laser special și sunt utilizate cu succes la distanțe de până la 500 m.

Un dispozitiv de acest tip include un LED (unul sau mai multe) și un sistem optic care proiectează radiația LED-ului într-un plan.

Preluarea citirilor dispozitivului este precedată de procedura de focalizare. Pentru focalizare se folosește un element special - un clichet, care se rotește pentru a ghida lentila de focalizare. Când se obține o imagine suficient de clară a tijei de măsurare, este de asemenea necesar să se realizeze o imagine clară a reticulului.

Firul din mijloc al acestei ochiuri va determina înălțimea. Pentru a fi clar, trebuie să rotiți genunchiul ocularului în poziția dorită.

În nivelele optice de design clasic, puteți vedea prin telescop fiola cu bule a unei nivele cilindrice. Concentrându-se pe bulă, țeava este adusă în poziție orizontală prin rotirea șuruburilor de ghidare.

Dacă problema alinierii orizontale este rezolvată cu ajutorul unui compensator, nu este nevoie de un nivel cilindric pe telescop, ci există un nivel de setare pe corpul dispozitivului. Cu ajutorul lui, trebuie să așezați dispozitivul la nivelul suportului, ajustându-i poziția cu șuruburile și abia apoi să vă concentrați.

Accesoriile suplimentare ale dispozitivului includ trepied și tije de măsurare.

Trepiedul este format din aliaje usoare sau aluminiu si serveste la setarea aparatului in pozitia dorita si la inaltimea dorita. Atunci când alegeți un trepied, trebuie să acordați atenție înălțimii sale maxime, montării (trebuie să fie ergonomic și să fixeze ferm dispozitivul în poziția necesară), precum și rezistenței și greutății.

Grebla merită o atenție deosebită.Ar trebui să fie de o lungime suficientă (se produc bastone de diferite dimensiuni) și să aibă o scară de valori care poate fi văzută clar în ocularul nivelului de la distanță mare.

Toate modelele de bare de măsurare sunt marcate cu literele PH și numerele care urmează desemnării literei. De exemplu, RN 3-2500 înseamnă următoarele: o tijă de nivelare cu o precizie de 3 mm, o lungime de 2500 mm.

Unele lamele sunt de tip telescopic pliabil și sunt marcate cu litera „C”.

Atunci când alegeți o tijă de nivelare, porniți de la faptul că lungimea acestora variază de la 1 la 5 m, iar precizia măsurării depinde de materialul din care este fabricată tija. Invar este un aliaj special care nu este foarte susceptibil la expansiune atunci când este expus la temperatură.

Dispozitivul și principiul de funcționare al nivelului sunt diferite în funcție de tipul acestuia. Instrumentele optice și digitale au o axă de vedere situată de-a lungul telescopului, care trebuie să fie setată în direcția dorită și orizontal. Pentru aceasta, se utilizează atât un sistem optic, cât și dispozitive digitale de citire și elemente de automatizare precum un compensator.

Utilizarea nivelelor digitale și a modelelor cu un compensator este mai ușoară decât utilizarea instrumentelor convenționale. În același timp, dispozitivele digitale necesită o sursă de alimentare, protecție împotriva prafului și umezelii și pot costa și mai mult. Nivelurile cu laser sunt de tip separat.

Puteți învăța cum să utilizați nivelul în videoclipul de mai jos.