Спиртовой уровень — это специализированный инструмент, созданный для определения разницы в высоте между различными участками земной поверхности. Его применение охватывает такую сферу деятельности, как геодезия, картография, строительные процессы и работы по реконструкции. Рассмотрение разности высот позволяет не только проверять состояние и деформацию зданий и сооружений, но и проводить научные исследования, а также устанавливать уровень построек.
Нивелир
Уровень N-3 состоит из следующих компонентов: 1 — корпуса, 2 — переднего видоискателя, 3,8 — нивелирного пузырька, 4 — винта подачи, 5 — резиновой пластины, 6 — подъемного болта, 7 — кронштейна, 9 — подъемного винта, 10 — опорной площадки, 11 — винта подвеса, 12 — окуляра и 13 — телескопа.
Нивелир, название которого происходит от французского слова «niveau», означающего «плоскость», является геодезическим прибором, предназначенным для нивелирования, то есть определения разницей высот между точками земной поверхности относительно условного уровня. Это также подразумевает установление положения верховодки — условной горизонтальной линии, от которой ведется измерение.
Работы, выполняемые нивелиром
- Геометрическое (осуществляется с использованием нивелира и рейков);
- Тригонометрическое (при помощи угломерных приборов, главным образом теодолитов, для измерения наклонов визирных линий между двумя точками);
- Барометрическое (с применением барометров);
- Гидростатическое (основано на принципе, что уровень жидкости в сообщающихся сосудах всегда будет одинаковым, независимо от высот установки сосудов);
- Радиолокационное (используются радиовысотомеры и эхолоты, установленные на воздушных и водных судах для автоматической трассировки профиля пути).
В процессе геометрического нивелирования высота между точками определяется как разница показаний на рейках при горизонтальном положении визирной оси нивелира. Этот метод считается наиболее простым и точным, однако он имеет ограничение по длине штатива, что затрудняет использование при слишком больших превышениях, особенно в горных районах.
Высота устанавливается путем визирования, использующего горизонтальный луч и считывания разности высот на рейках. Точность опорной линии варьируется от 1 до 2 мм (для технического нивелирования) до 0,1 мм (для нивелирования первого класса).
Теоретизированный метод нивелирования сначала может быть показан с использованием схемы, выразительно иллюстрирующей нивелирование от центра, однако существует также метод прямого нивелирования.
Тригонометрическое нивелирование
При применении тригонометрического метода высота точек вычисляется на основании измеренных вертикальных углов и расстояний между этими точками (горизонтальными проекциями). Тригонометрическое нивелирование обладает способностью определения практически любой высоты между точками, при условии, что они видны со станции. Тем не менее, его точность может быть ограничена недостаточным учетом влияния оптической рефракции на значения вертикальных углов и отклонениями вертикальных линий, особенно в сложных горных условиях.
Отклонение высоты находится на основе угла наклона линии визирования от одной точки к другой (обозначаемого как a) и расстояния между этими точками (S), которое измеряется с помощью теодолита, ципрографа или эклинометра. Тригонометрическое нивелирование широко используется в геодезических работах.
Что такое нивелир: описание и характеристика
Нивелиры представляют собой устройства, которые находят активное применение в сфере строительных работ и геодезии. Что же именно подразумевается под этим термином и как работают данные устройства? Нивелир — это специализированный геодезический инструмент, используемый для масштабных измерений на открытом воздухе, во время капитального ремонта или строительства сложных объектов, таких как мосты или здания.
Спиртовой уровень, в свою очередь, также относится к категории измерительных инструментов, применяемых для иллюстрации разницы высот между точками в трехмерном пространстве относительно условно определенной горизонтали. Его основное использование включает в себя работу геодезистов или землеустроителей, особенно при изучении местности, а также в процессе строительного контроля для соблюдения заданных параметров.
Эти инструменты крайне необходимы в ситуациях, когда требуется точно выровнять поверхность по вертикали или горизонтали или создать необходимый уклон на определённом объекте или здании.
Нивелиры классифицируются на две категории: на основе принципа работы и на основании точности измерений.
Существует три группы приборов по точности измерений:
- высокоточные — допустимая квадратичная ошибка в измерениях на квадратный метр двойного хода составляет от 0,2 до 0,5 мм;
- точные — с допустимой квадратичной ошибкой от 0,5 до 1 мм на квадратный метр двойного хода;
- технические — где показатель ошибки лежит в пределах от 2 до 10 мм.
Простые технические приборы могут применяться для базовой разметки земли, выяснения перепадов грунта и указания правильных точек. В свою очередь, более высокоточные приборы требуются для обеспечения соответствующих параметров на всех этапах строительного процесса.
При классификации нивелиров в зависимости от принципа работы, они могут быть структурированы следующим образом:
- Геометрические. Эти устройства генерации визирующего луча и его приведение в горизонтальное положение позволяет устанавливать разницу между положениями точек на местности. Данные точки требуют маркировки с использованием специализированных реек. Геометрическое нивелирование может быть простым — выполняемое из одной точки, или сложным — проводимым с использованием нескольких контрольных точек, которые последовательно меняются;
- Тригонометрические. Эти устройства, также известные как теодолиты, используются для установления превышений между отметками через наклонный луч. Углы наклона и расстояние между прибором и контрольной точкой измеряются, после чего по формуле определяется необходимая величина. Применение этого метода может быть затруднено на больших расстояниях или на пересеченных местностях;
- Гидростатические. Эти устройства состоят из двух сосудов с жидкостью, соединенных между собой. Разница высот между различными точками вычисляется на основании уровня жидкости в сосудах. Сосуды, наполовину полные, соединены посредством рукава и шланга и размещаются в контрольных точках. Разница между высотой столба жидкости в каждом из соединённых сосудов позволяет оценить превосходство одной точки над другой. Хотя этот подход обеспечит высокую точность, он ограничен длиной шланга;
- Оптико-механические. Эти приборы определяют параметры с помощью светового луча и рейков с специальной разметкой. Устройства включают в себя оптическую трубу для наблюдений, а также механизмы для точного выравнивания в вертикальной плоскости. Однако для выполнения измерений с ними требуется определенный уровень знаний и специализированных навыков;
- Лазерные. Это высокоточные приборы, в которых с помощью лазерного луча производится проекция узконаправленного света на поверхность. Простота в применении делает эти устройства универсальными, так как они применимы как для точек, так и для плоскостей;
- Цифровые. Нивелиры оптического или лазерного типа, способные отображать измеренные данные в цифровом формате и иногда запоминать или анализировать информацию. Эти высокоточныемодели могут быть использованы одним человеком, но отличаются высокой стоимостью и требуют внимательного обращения для предотвращения механических повреждений.
Подробные характеристики
Среди новаторов и опытных специалистов наибольшей популярностью пользуются оптические, лазерные и цифровые нивелиры. Рассмотрим каждую из этих групп подробно.
Описание оптико-механических устройств
До недавнего времени оптико-механические приборы считались наиболее распространенными в различных отраслях, где требования к точности измерения были существенными. Они характеризуются доступной ценой, высокой точностью и надежностью в различных условиях эксплуатации.
Ключевым элементом данного прибора является телескоп, увеличивающий изображение от 20 до 34 раз. Он монтируется на механизме трекера, предоставляющем возможность регулировки по высоте. Кроме того, устройство имеет встроенный цилиндрический спиртовой уровень для горизонтальной настройки и подъемный винт для точной ориентации.
Перед началом любых измерений необходимо установить спиртовой уровень на штатив, выровняв его с помощью подъемных винтов. Горизонтальное положение можно проверить через встроенный спиртовой уровень. Далее необходимо выровнять телескоп по рейке и отрегулировать фокусировку с помощью кольца окуляра.
После того как рейка будет надежно зафиксирована с использованием прицельных и фокусировочных винтов, все показания записываются, и переходит к измерению высоты следующей точки.
Лазерные приборы, их применение и виды
Лазерные уровни становятся все более популярными и вытесняют традиционные оптические системы на второй план благодаря своим выгодным характеристикам:
- комфортность и простота в использовании;
- компактные размеры;
- разнообразие функций.
Надежные современные лазерные устройства могут служить не только для стандартных измерений, но и обеспечить проекции идеально прямых линий во множестве плоскостей одновременно. В их основе лежит световой луч, который фокусируется на поверхности с использованием системы оптики нестандартной формы, превращая его в четкую линию или яркую точку. Излучение осуществляется расположенным в пластиковом корпусе высоким светодиодом, а сам корпус защищает систему от повреждений и загрязнений, интегрируя спиртовой уровень, используемый для настройки горизонтального положения устройства.
Работа с лазерными приборами проста и интуитивно понятна. Прибор устанавливается на ровной поверхности или на штативе и выравнивается. Затем требуется отметить точку или линию, которую необходимо измерить, с помощью лазерного луча. При проведении измерений в открытых пространствах плоскость луча направляется на обрешетку, и полученные данные фиксируются в журнал. Лазерные приборы наиболее подходят для строительства или ремонта внутри помещений. Однако в условиях яркого света и на больших расстояниях яркость луча может значительно уменьшаться, что создает сложности с его видимостью. Кроме того, их рабочий диапазон, как правило, не превышает 30 метров.
Недостатками лазерных нивелиров являются их высокая стоимость и зависимость от источников электроэнергии, так как они не могут функционировать без необходимого подключения.
Нивелир — прибор с историей
Нивелир, по сути, представляет собой измерительный инструмент, определяющий разницу высот между точками. Его работа опирается на принцип выравнивания световых лучей с основной задачей — построением неподвижной плоскости, относительно которой будут определяться любые отклонения. Принцип функционирования нивелира остаётся неизменным с момента его изобретения в II веке до нашей эры, и знаменитый древнегреческий инженер Герон Александрийский по праву считается изобретателем этого важного инструмента.
Нивелиры находят активное применение у геодезистов, строителей, инспекторов, дизайнеров и других мастеров. Без их использования работа всех этих профессий представляется практически невозможной, поскольку нивелиры непосредственно обеспечивают высокую точность измерений высот между объектами — от контрольных точек до интересующих объектов. Кроме этого, нивелиры могут указывать горизонтальную плоскость в любом направлении, что является неотъемлемой частью любого качественного проектирования или строительства. Особая актуальность этого процесса наблюдается в соответствии с современными строительными нормами и стандартами.
Научиться использовать нивелир сможет любой желающий при условии правильного понимания принципа его работы. Именно поэтому приборы пользуются спросом на строительных площадках различного характера. На таких площадках представлен широкий ассортимент геодезического оборудования.
Какие бывают виды нивелиров?
Профессиональные геодезисты в большинстве случаев применяют оптические уровни. Эти устройства отличаются надежностью в работе вне зависимости от времени года, защитой от воздействий влаги и высоких температур. Корпус современных оптических нивелиров, как правило, изготавливается из стали, тогда как профессиональные варианты показывают высокие уровни защиты от влаги и пыли. Механико-оптические нивелиры можно использовать в различных погодных условиях и температурных режимах.
Современные оптические уровни также предлагают электронные варианты, которые значительно упрощают процесс настройки и использования приборов, ускоряют вычисления и позволяют автоматически фиксировать результаты на встроенной памяти. Возможность использования электронных уровней в условиях вибраций и недостаточной освещенности также является преимуществом, однако их хрупкость иногда делает их менее надежными по сравнению с традиционными оптическими моделями.
Конец XXI века стал свидетелем появления еще одного типа приборов, работающих по принципу лазерных технологий — лазерных уровней, также часто упоминаемых как простые лазерные уровни. Эти устройства способны проецировать лазерный луч на поверхность. Они значительно проще в эксплуатации, чем оптические уровни, и часто их можно освоить без предварительной подготовки, что делает их доступными для широкого круга пользователей.
Лазерный луч позволяет удобно производить одновременные измерения, разметку и соответствующие манипуляции. Кроме того, существуют модели, которые визуально сигнализируют о неправильном положении прибора, мигая лучом, что облегчает настройку горизонтальной плоскости. Лазерные уровни представлены различными вариантами и классами защиты в зависимости от своего предназначения: от простых и доступных бытовых моделей до более сложных с пыле- и влагозащитой, а также ротационных уровней, предназначенных для применения на крупных строительных объектах.
Из чего состоит нивелир?
Оптический нивелир является основной строительной मशीनой для нивелирования. Он состоит из терегера и основного блока. Терегер — это металлическая база с тремя кронштейнами и подъемными винтами, которые позволяют регулировать и фиксировать положение основного блока. Основной блок включает в себя телескоп с оптическим прицелом и окуляром, горизонтальный противовес, выравнивающие цилиндрические пузырьки, которые помогают в выравнивании инструмента, а также винты для фокусировки и, объясняющим гашение возникающих вибраций, компенсатор.
Измерения проводятся с помощью специальных пластин, на которых располагаются шкалы.
Учитывая все приведенные факты, можно с уверенностью заявить, что нивелир занимает лидирующие позиции на строительных площадках, что связано с его простой конструкцией и удобством в использовании.
Специалисты компании Zemlemer применяют самую современную технику, которая гарантирует необходимую точность измерений.
Для чего нужен нивелир лазерный и оптический?
Уровни оптического типа признаны одними из наиболее точных среди всех существующих. Они занимают свою нишу в списке наиболее востребованных приборов на сегодняшний день. Их применение охватывает области, требующие технической точности, а также для геометрической фиксации показаний.
Системы оптических уровней, большинство из которых заполнены азотом, предотвращают конденсацию влаги внутри устройства. Кроме того, они часто оснащены призмами, которые помогают улучшить видимость нивелирных пузырьков в круговой плоскости. Приборы снабжены оптическими прицелами для удобного и быстрого выравнивания на цель.
Спиртовой уровень защищён от повреждений, обладая прочным металлическим корпусом. Этот тип прибора подходит не только для нивелирования, но и для установки штативов. Лазерные уровни, в свою очередь, необходимы как для внутренних, так и для наружных работ, таких как строительство и ремонт. Их особенность заключается в способности выявлять видимые лазерные плоскости. Точность измерения лазерных уровней усиливается благодаря использованию лазерных приемников.
Лазерные нивелиры идеально подходят для измерения точек на одной высоте. Оснащённые призмами и специальными насадками, они могут быть использованы не только для выравнивания границ, но также для облицовки стен или установки подвесных потолков. Например, современный лазерный уровень от Stabila имеет функцию вращающейся призмы, что позволяет свободно поворачивать прибор и измерять поверхности в любом направлении.
Читайте также: Строительная рулетка, чтобы вам больше не приходилось полагаться только на глазомер.
Как работать с нивелиром – сложно ли быть геодезистом?
Теперь, когда мы обсуждали различные модели, давайте выясним, как же работать со спиртовым уровнем. Мы попытаемся продемонстрировать этот процесс на простом примере. Сначала установка прибора производится на ровной поверхности между ключевыми точками соединения. Убедитесь, что уровень расположен ровно, используя подъемные винты на основании. Прежде чем измерять каждую точку, убедитесь, что пузырёк отцентрирован с помощью подъемных винтов.
Далее разместите шину на задней точке и проведите измерения по одной стороне. Затем поместите шину на переднюю точку для измерений другой стороны, перевернув шину, измерьте красную точку на передней стороне. Чтение красной точки на задней стороне также необходимо зафиксировать. Затем следует произвести расчет отклонений с применением специальных формул, что подразумевает детальное определение черных и красных точек. Для достижения большей точности целесообразно провести замер от промежуточной точки, повторяя вычисления. В завершение нивелирования рассчитывается горизонт инструмента, то есть определяется высота радиуса цели, что также осуществимо с помощью специализированной формулы.
Для чего используют нивелир и кому он нужен
Оптические и цифровые уровни находят применение в следующих областях:
- В проектировании и создании геодезических конструкций.
- В картографических работах.
- При монтаже столбов высоковольтных линий.
- При установке башенных кранов.
- При прокладке трубопроводов.
- В ландшафтном дизайне.
- При прокладке автодорог.
- В археологических исследованиях.
- В строительстве жилых и нежилых построек.
- В сфере строительства рельсовых путей.
На бытовом уровне лазерные уровни наиболее часто применяются для:
- Монтажа полов.
- Строительства лестниц.
- Прокладки трубопроводов.
- Установки направляющих для обшивки.
- Монтажа подвесных потолков.
- Установки мебели.
- Строительства лестниц.
- Покраски стен или наклеивания обоев.
Лазерный уровень может легко помочь в ровном развешивании шкафа или картины, оптимизируя процесс работы.
Ранее мы рассказывали:
Как правильно выбрать нивелир? Можно ли взять недорогой или лучше не экономить? В чем разница между вариантами подешевле и подороже?
Если вы планируете приобрести лазерный или цифровой уровень, скорее всего, вы являетесь профессиональным геодезистом или подрядчиком. Непрофессионалу маловероятно, что потребуется такой высококлассный инструмент, который нужен для серьезных работ по вычислению грунта и других строительных задач, где применяется ГОСТ. Все нивелиры имеют классификацию согласно ГОСТ 10528-9.
Если у вас возник вопрос: «Для чего нужен нивелир и какой вариант подойдет лучше всего?», может быть, вы собираетесь делать ремонт или установить новую мебель. Вам следует выбирать нивелир в соответствии с целями использования. Не имеет смысла тратить средства на сложные приборы, имеющие больше функциональных возможностей, если ваша задача сводится лишь к развешиванию картин или шкафов.
На что обратить внимание при выборе лазерного уровня для бытовых нужд?
- Определите направление и количество лучей: для выполнения домашних задач, таких как развешивание картин или покраска стен, достаточно приборов с двумя лучами (один горизонтальный, второй вертикальный) и углом развертки примерно 110-130 градусов. В профессиональных работах, например, во время заливки полов или монтажа потолков, имеет смысл рассматривать устройства с большим числом лучей и больше разверткой.
- Запомните о дальности построения луча: для домашних нужд будет вполне достаточно дальности построения луча от 2 до 20 метров. Для профессиональных задач можно выбрать приборы с дальностью измерения до 50 метров.
- Сравните цвет луча: существуют нивелиры с зеленым цветом, что делает их заметными даже в ярком освещении. Такие устройства обойдутся дороже и необходимы только для профессионалов. Учтите свой опыт при выборе луча.
- Обратите внимание на возможность крепления на штатив: это будет полезно для профессионалов.
- Тип питания: для бытовых задач хорошо подходят устройства с батарейками, а для профессиональных работ лучше использовать модели с аккумулятором.
Ранее мы рассказывали:
Инструкции по работе с нивелиром
Профессионально обучают работе как с оптическими, так и цифровыми уровнями.
Как пользоваться лазерным уровнем:
- Установите прибор на ровной поверхности, на штативе, штанге или настенном креплении.
- Включите прибор, чаще всего с применением кнопки «ON» или «ВКЛ». Включение нивелира активирует автокомпенсацию в пределах ±3°, что значительно улучшает точность измерений. В случае невозможности компенсации включится визуальная сигнализация — мерцающие линии.
- Прибор проецирует горизонтальные и вертикальные лазерные линии. Для активации боковой вертикальной линии нажмите кнопку переключения линий. Чтобы отключить лазерный крест и оставить только боковую линию, нажмите кнопку переключения еще раз.
- Для проекции наклонных линий установите переключатель в положение «ВЫКЛ» или OFF, затем нажмите кнопку для переключения плоскостей. Проекция плоскостей будет включена, но компенсатор останется заблокированным, что не позволит настроить точность нивелира. При такой настройке плоскости будут медленно мигать, оповещая о блокировке компенсатора, что необходимо для режима «Проецирование наклонных линий».
Посмотреть все нивелиры и выбрать свой
*Информация о товарах, представленных в «Elblog», не считается публичной офертой. Цены указаны для ознакомления. Актуальные цены на товары в вашем регионе можно узнать на сайте eldorado.ru.
Если хотите высказать мнение о технике, напишите отзыв о товаре на «Elblog» и получите до 1000 бонусов за новые покупки!