Юстировка нивелира оптического своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 18.09.2024

Несмотря на то, что все нивелиры юстируются перед продажей, необходимо периодически поверять круглый уровень, работу компенсатора и параллельность визирной оси уровенной поверхности земли (угол i).

Поверка круглого уровня

• Используя подъемные винты, установите пузырек в центр круглого уровня
• Поверните прибор на 180°
• Пузырек не должен сместиться из центра. Если он сместился, выполните следующие действия:
• Устраните половину смещения пузырька с помощью подъемных винтов.
• Устраните оставшуюся половину смещения вращением юстировочных винтов уровня с помощью шестигранного луча.
• Повторяйте описанные действия до полного устранения смещения пузырька при повороте прибора.

Проверка исправности компенсатора

• Приведите пузырек в центр круглого уровня
• Наведитесь на четкую цель, после чего поверните подъемный винт на 1/8 оборота. Проконтролируйте смещение горизонтальной нити сетки нитей нивелира относительно цели. Нить должна дернуться и вернуться на место. Если горизонтальная нить сетки нитей не возвращается в первоначальное положение компенсатор не исправен, прибор к работе не пригоден.
• Рекомендуется проверять исправность компенсатора прибора каждый раз перед началом работы.

Поверка угла i (главного условия нивелира)

• Установите две рейки А и В на расстоянии 40-50 м друг от друга. Установите прибор посередине между А и В. Отгоризонтируйте прибор и возьмите отсчет по рейкам А и В. Превышение между А и В Δh= a1-b1.

Переместите прибор и установите его на расстоянии 1-2 м от рейки А. Отгоризонтируйте прибор и возьмите отсчеты а2 и b2 по рейкам А и В соответственно. Если │(а2-b2)-(a1-b1) │≤ 3 мм, дальнейшая юстировка не требуется. В противном случае сделайте следующее:

Наведите прибор на рейку В и снимите защитный кожух окуляра. Используя юстировочную шпильку, вращайте юстировочный винт , пока отсчет b3 по рейке В не станет равным b3=a2-Δh. Повторяйте все вышеописанные действия до тех пор, пока │(а2-b2)-(a1-b1)│ ≤ 3 мм

Полевая поверка нивелира – один из главных факторов, гарантирующих точность проводимых работ и корректность полученных результатов измерений. Она проводится каждый раз перед выполнением работ.

Нивелир требует прецизионной точности изготовления всех конструкционных элементов и столь же высокого качества сборки. В действительности не всегда удается соблюсти идеальную геометрическую схему, в результате чего появляются инструментальные погрешности измерения углов. Выявить и устранить их посредством регулировки или юстировки позволяет полевая поверка нивелира.

Предварительный этап

Перед каждым началом работы необходимо проводить общую проверку технического состояния прибора. Визуальный осмотр позволяет убедиться:

в исправности, целостности и чистоте оптических компонентов;
в соответствии качества изображения требуемым параметрам;
в отсутствии внешних повреждений и неисправностей, влияющих на результат работы.

Затем следует проконтролировать качество работы функциональных узлов конструкции:

отсутствие недопустимых люфтов в винтах;
плавность и равномерность вращения подъемных винтов;
надежность фиксации стопоров и подвижных элементов.

В нивелирах с автоматической системой установки линии визирования рекомендуется дополнительно убедиться в исправном состоянии компенсатора и демпфирующего устройства, а в цифровых нивелирах проверить функционал микропроцессора и дисплея.

Основные этапы полевой поверки нивелира

Первоначально на расстоянии 60-90 м неподвижно устанавливают пару нивелирных реек, а нивелир размещают посередине между ними с погрешностью не более 1 м. Для измерения расстояния до реек используют нитяной дальномер. Далее при двух горизонтах нивелира следует определить превышение между рейками – им будет служить разность отсчетов на переднюю и заднюю рейки. Допустимым полагают отличие между вычисленными при каждом из горизонтов прибора превышениями в пределах до 3-х мм.

Затем необходимо выбрать вторую станцию, расстояние предела фокусирования которой от одной из реек составляет 2…3 м, и взять отсчет. Полагают, что непараллельность визирной оси и оси цилиндрического уровня не оказывает на него влияние. С использованием этого отсчета и вычисленного на первой станции превышения определяют отсчет по дальней рейке. Если отличие результата вычислений и наблюдаемых показателей превысит 3 мм, то вычисленный отсчет необходимо установить на рейке элевационным винтом. Затем, используя исправительные винты цилиндрического уровня, привести его пузырек в середину.

Несмотря на обилие современной техники (спутниковых приемников, электронных тахеометров, лазерных дальномеров, приборов вертикального проектирования, беспилотных летательных аппаратов), нивелиры всё также успешно используются в геодезии. В частности, они широко используются при строительстве многоэтажных зданий, автомобильных и железных дорог, мостов, промышленных предприятий, электростанций, аэродромов и многих других объектов.

Нивелир является важным инструментом в геодезии и на строительной площадке. Несмотря на простоту прибора, необходимо знать основополагающие правила при работе с этим инструментом. Правильная установка и настройка нивелира является первым и важным этапом проведения качественных геодезических измерений.

Методы нивелирования на местности

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

Гидростатический метод, основанный на свойстве одинакового положения жидкости в сообщающихся сосудах. Обладает высокой точностью и допускает измерение вне пределов прямой видимости между отдельными точками. Гидростатические замеры связаны с необходимостью прокладывать и заполнять жидкостью протяженные шланги и трубки, что не всегда удобно;
Барометрический метод – применяется при планировании и разметке обширных архитектурных комплексов, нуждается в высокоточных барометрах, специальных компьютерных программах. В личном жилищном строительстве барометрические измерения не используются;
Тригонометрические замеры посредством поворотного теодолита хороши тем, что не нуждаются в помощниках с дополнительными рейками. Теодолитные измерения ведутся как по горизонтальным, так и по вертикальным углам, однако освоить этот прибор сложнее, чем обыкновенный нивелир, да и стоимость теодолита в несколько раз выше;
Геометрические измерения углов возвышения с помощью стандартных нивелиров выполняются только в одной плоскости и требуют установки вспомогательных отметок (тех же реек), их перемещения с места на место и записей в журнале измерений

Простота и надежность замеров обыкновенным нивелиром, его хорошая совместимость с нуждами частного и жилищного строительства делают его наиболее востребованным при проектировании и планировании многих работ – от заливки фундамента до проверки точности двускатной кровли.

Работа с нивелиром

Чаще остальных на строительных площадках используется оптическая разновидность нивелира. Работа с устройством заключается в наведении зрительной трубы на специальную рейку с делениями, с которой впоследствии снимаются полученные отсчеты.

Рекомендации: при покупке нивелира необходимо учесть не только его точность, но и такой показатель, как оптические свойства.

Так, чем большее увеличение будет у трубы, тем точнее получатся измерения. Как правило, современные модели обладают 20-32-кратным увеличением, однако если этого недостаточно, можно дополнительно приобрести окулярные или микрометренные насадки.

Чтобы с помощью прибора определить разность высот двух точек, необходимо придерживаться определенной последовательности. Как же грамотно использовать данный инструмент, чтобы правильно произвести необходимые замеры?

Совет: чтобы оперативно навести прибор, можно использовать модель с встроенным визором.

Если есть необходимость установить нивелир над точкой, осуществляется центрирование. Сначала ослабляется винт, затем подвешивается груз. Далее инструмент следует двигать по головке штатива до тех пор, пока груз не покажет на нужную точку. Осталось лишь закрепить ослабленный винт.

Сам процесс измерения и получения результатов выглядит следующим образом:

Установите прибор в горизонтальном положении, а рейку закрепите вертикально.

Обратите внимание: современные модели строительных оптических нивелиров снабжаются специальными компенсаторами, которые автоматически устанавливают инструмент в рабочем положении. Помимо этого данная система помогает обеспечить правильность измерений даже при сильных ударах и встрясках, которые часто сопутствуют строительному процессу

Компенсаторы защищены от механических повреждений надежным замком

Помимо этого данная система помогает обеспечить правильность измерений даже при сильных ударах и встрясках, которые часто сопутствуют строительному процессу. Компенсаторы защищены от механических повреждений надежным замком.

Полученные измерения необходимо зарегистрировать в специальном журнале. Чтобы работать даже в непростых погодных условиях, нивелиры оснащаются корпусом с резиновым вставками, которые защищают прибор от воздействия влаги и пыли.

Как пользоваться нивелиром — пошаговая схема

Шаг 1: Установка штатива

Проверка главного условия нивелира

Важным моментом является поверка главного условия нивелира. Как и другие поверки, она позволяет выявить отклонения геометрического положения осей прибора, от требований нормативных документов. Для нивелиров с компенсатором визирная ось должна находиться строго в горизонтальной плоскости. Для нивелиров с цилиндрическим уровнем ось прибора должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

Порядок измерения превышения точки

Перед отстрелом точки помощник должен установить рейку как можно ближе к контрольному колышку, мягко оперев ее на прилегающий грунт. Рейку во время измерений нужно держать недвижимо и строго вертикально, используя для выравнивания отвес или круглый пузырьковый уровень.

Нивелир нужно повернуть в сторону рейки так, чтобы вертикальная ось сетки расположилась точно по ее центру. После этого путем вращения оптического винта нужно настроить резкость изображения, чтобы метки на рейке были отчетливо видны. Затем нужно подстроить резкость отображения сетки, вращая кольцо на окуляре.

Чтобы определить превышение, необходимо отметить номер сегмента, на котором расположилась вертикальная ось, а затем посчитать, сколько от начала сегмента до оси целых чёрных и белых промежутков. Дописав после номера сегмента это значение, вы получите возвышение в сантиметрах. Если нужна более высокая точность, после возвышения ставится запятая, затем помощник перемещает ползунок так, чтобы его край точно совпал с горизонтальной осью и передает число дополнительных миллиметров, которое записывается после запятой.

Можно обойтись и без ползунка. Если горизонтальная ось расположилась точно посередине белой или чёрной метки, добавляют три миллиметра, если в нижней четверти — один или два, если в верхней четверти — четыре. Такого визуального определения для строительства более чем достаточно.

Как определить превышение точек?

Работа с оптическим нивелиром заключается в определении разности высот нескольких точек на поверхности. Чтобы это сделать, необходимо иметь специальную мерную рейку и помощника, который будет переносить ее с одного места на другое.

Для выполнения работ необходимо придерживаться следующей инструкции:

Вычисление отметок точек через превышение

Выбирают первую точку, на которой устанавливают рейку в вертикальном положении.
Чтобы планка стояла максимально ровно, необходимо корректировать ее нахождение, ориентируясь на визирную сетку на приборе.
Нивелир наводят на рейку. При помощи вращения окуляра добиваются максимальной четкости изображения.
В блокнот записывают значения мерной рейки, где оказалась горизонтальная линия визирной сетки.
Планку переносят на другую точку и всю работу проводят сначала по аналогичной схеме.
Нивелир расположен неподвижно. Поэтому чем больше измеренное значение на рейке, тем ниже находится конкретная точка.

Правила переноса отметок на поверхность

Схема передачи отметок на монтажный горизонт

Нивелир на стройке — незаменимая вещь, поскольку с его помощью можно определить глубину копания котлована в каждом конкретном случае. Рассмотрим ситуацию, когда необходимо получить выемку с нахождением дна на уровне -2.000 относительно пола здания. Для этого экскаваторщику необходимо указать его отметку.

Чтобы правильно выполнить данную работу, выставляют рейку на точке, которая соответствует полу здания – на проектном нуле. На стройке обычно подобные реперы выставляет геодезист.

Допустим, что в данной точке удалось измерить значение 153. На месте нахождения будущего котлована устанавливают колышек и приставляют к нему рейку. Снимают значения, которое вышло, например, 168. Разницу в 15 см откладывают от низа колышка вверх. Рядом с ним можно забить еще один столбик. Его верх должен соответствовать выполненной отметке, что обеспечит экскаваторщика более надежным ориентиром.

Как выровнять покосившийся забор и столбы

Чтобы понять, как выровнять забор, вначале определяют, почему он может накреняться. Причиной перекоса ограды часто становится неправильный монтаж опорных стоек. Поэтому, своевременно выровняв столбы, проблему можно решить. При правильном подходе искривление ограждения можно устранить и продлить срок его эксплуатации.

Ремонт и выравнивание столба из дерева

Причины перекоса забора

Заграждение может наклоняться при следующих факторах:

недостаточном количестве опорных стоек, не выдерживающих нагрузку забора;
неправильном учете ветровой нагрузки при строительстве ограждения;
допущении ошибок в монтаже заборных опор (недостаточное углубление столба в почву, плохое укрепление);
ошибках при разметке, обусловливающих изначально неровную установку забора.

Выравнивание опор забора по уровню

Как видно выше, перекос забора в основном связан с опорными столбами, играющими ключевую роль в сохранении экспозиции ограждения.

Вначале стоит определить тяжесть ситуации, включающей такие варианты:

старая заградительная конструкция на полусгнивших деревянных столбах;
столбы, наклонившиеся под воздействием грунта;
сильный перекос забора, почти до земли.

Схема ограждения из профлиста на ленточном фундаменте

При наличии любых перечисленных признаков выравнивание опор бесполезно. Ограждение придется демонтировать и возводить с нуля.

Если причинные факторы менее значительны, стойки можно выровнять и избежать демонтажа забора.

Как правильно выставить столбы для забора

Чтобы ровно установить столбы, следует действовать с учетом пошаговой схемы, представленной ниже:

Первой ставим угловую стойку. Буром или лопатой делаем в почве отверстие глубиной 1,3 м. При бетонировании углубляться рекомендуется до уровня промерзания грунта. Иначе под воздействием низких температур почва будет выдавливать фундамент.
Дно отверстия на 10 см равномерно засыпаем щебнем.
Столб устанавливаем в лунку.
С помощью отвеса и строительного уровня выравниваем вертикальность опоры и фиксируем ее подпорками.
Замешиваем раствор в пропорциях: 3 части песка на 1 часть цемента.
Заливаем основание столба цементным раствором. Пока раствор не застынет, желательно сделать в нем отверстие, чтобы дать выйти воздуху. К опорам нельзя прикасаться 2–3 дня, пока раствор не затвердеет. После установки следующего столба, используя гидроуровень или лазерный нивелир, выравниваем его по высоте верхнего края относительно первого.

Схема воздействия нагрузок

На участке со склоном уровень столбов целесообразно мерить с помощью лазерного нивелира. По лучу, попадающему на стойки, они выставляются под один уровень. В местах, где луч пересекает верхний край столба, делают крючки либо скобы для фиксации сетчатого забора или лаг.

Ошибки при использовании оптического нивелира

Для начинающих, которые первый раз приступают к работе с устройством, требуется принять во внимание следующие моменты:

Необходимо обеспечить сохранность приспособления. Он хоть и защищается различными покрытиями, однако восприимчив к ударам. Для полного исключения погрешностей нивелира, следует озаботиться о том, чтобы каждый крепёжный элемент и составляющие работали исправно.
Следует воспользоваться вспомогательными штативами и крепежами. Это даст возможность сохранить устройство даже во время резких порывов ветра.
Не следует слепо доверять информации, которая указана в руководстве. Лучше самому проверить функционал устройства.
Нужно помнить, что во время использования устройства важна помощь ассистента.
При монтаже рейки она должна находиться точно на поверхности, во избежание перекоса.
Нельзя допускать перегревания прибора, это может отразиться на точности измерений.

Стоимость оптических нивелиров.

Для строительства своего дома, забора или планирования участка не обязательно приобретать дорогостоящий нивелир. Описываемый нивелир я приобретал что-то около 14000 руб. правда это было давно, сейчас же цена оптических нивелиров начинается где-то от 7000 рублей. Несомненный плюс этих устройств — это то, что работать с ним можно в отличии от лазерных нивелиров , практически при любой погоде, главное, что бы было видно рейку . Можно, конечно, воспользоваться старым добрым гидроуровнем, но кто пользовался тот знает какая это морока.

Удачи вам и подписывайтесь на канал
Построить дом, жмите пальчик вверх если статья была полезной. Спасибо.

Конструкция и классификация стандартных нивелиров

Схемы расположения осей при поверках нивелира: А – в – схемы расположения осей при поверках нивелира, г – позиции нивелира при третьей поверке.

Данное приспособление имеет простую конструкцию. На треножнике располагается главный оптико-механический узел, в который встроена линзовая система. Данный узел должен обеспечивать горизонтальность луча визира, при этом допускается лишь минимальное отклонение. Линзы могут дать прямой или перевернутый рисунок. В последнем случае рейка для измерения тоже должна быть перевернута в процессе монтажа на местности.

В верхнюю часть конструкции всех нивелиров нужно встроить датчики уровня. Точный монтаж устройства на местности определяет качество дальнейших измерений. Квалифицированный специалист будет регулярно сверяться со значениями данных датчиков, выполняя при надобности их регулировку специальными рычагами наклона оптико-механического узла. Можно своевременно обнаружить случайное отклонение устройства от точного местоположения на местности и не производить измерения повторно.

Перед использованием нивелира и планки понадобится ознакомиться с основными видами устройств для геометрических измерений превышения высоты.

Более точным является измеритель с автоматическим возмещением погрешностей монтажа, однако он стоит намного дороже. Его удобно использовать в процессе выполнения измерений на проблемных грунтах: щебне, песке и т. д. Устройства с электронной системой измерений применяются в процессе проектирования масштабных объектов. Данную конструкцию сложно настраивать и эксплуатировать.

По классу точности измерений нивелирные конструкции можно разделить на такие основные группы, как:

технические устройства (маркировка Н-10, Н-12 и т. ид.);
точные аппараты (обозначения от Н-3 до Н-9);
сверхточные устройства (обозначения от Н-05 до Н-2.5).

Цифрами в маркировке обозначается средняя погрешность измерений в мм/км. Следует понимать, что даже техническое приспособление будет давать отклонение около 1 см на 1 км расстояния до объекта. Этого хватит для того, чтобы выполнить точное проектирование и правильное планирование большого количества работ по строительству.

Даже после завершения поверки сетки нитей есть вероятность того, что возникнет необходимость произвести юстировку, это обусловлено тем, что нужно добиться условия, при котором горизонтально расположенная нить сетки ориентирована под углом в 90° по отношению к оси вращения оборудования, а вот вертикальная нить должна точно совпадать с отвесной линией. При обнаружении отклонений сетки нитей после проведения поверки посредством отвеса или линейки, которая имеет миллиметровые деления, требуется произвести юстировку. Для этого предстоит ослабить крепежные винты, чтобы появилась возможность вернуть пластинку с сеткой нитей в конечное верное положение.

Особенности проведения юстировки

Первая поверка нивелира.

При проверке предстоит следить за тем, чтобы ось круглого уровня располагалась параллельно по отношению к оси вращения инструмента. Пузырь на круглом уровне необходимо привести в центральную точку кружка, использовать при этом нужно подъемные винты, верхняя часть инструмента должна быть повернута вокруг оси на 180°. При соблюдении условия, при котором пузырь окажется в центре, работу можно считать выполненной.

Проверяя нивелир, необходимо следить за тем, чтобы горизонтальная нить сетки оказалась расположена под углом в 90° по отношению к оси вращения. Среднюю нить нужно навести на хорошо просматриваемую отметку, которая находится в 25-30 м от инструмента, после чего с помощью наводящего винта аккуратно начать вращать трубу. Нить не должна выходить за пределы выбранной отметки. Гарантия данного условия обеспечивается заводом-производителем. Если нивелир не соответствует этому условию, то предстоит ослабить винты, которые удерживают сетку и корпус трубы, затем сетку можно будет установить в требуемое положение.

Схема юстировки нивелира: А – исходная,называют задней, точка В – определяемая, ее называют передней. Одна установка нивелира называется станцией. Н – отметка точки, h – превышение.

Когда юстируется нивелир, необходимо удостовериться в том, что ось цилиндрического уровня располагается параллельно по отношению к визирной оси трубы. Проанализировать это условие можно, применив двойное нивелирование линии с обоих концов. Линия, длина которой равна 50 м, должна быть зафиксирована кольями. Процесс поверки и юстировки нивелира в этом случае предполагает установку инструмента в подготовленной точке А, при этом окуляр следует расположить над колышком, ось вращения необходимо привести в отвесное положение, применяя круглый уровень, это позволит определить высоту прибора (i1).

Проверка функциональности компенсатора инструмента

Общие требования к элементам нивелира.

Если поверка не позволила получить данные в описанных пределах, то неисправность может быть устранена специалистом в мастерской.

В ином случае компенсатор будет работать неправильно.

Для того чтобы проверить и юстировать нивелир с компенсатором, следует подготовить:

исправительные винты;
подъемные винты;
нивелир.

При проверке инструмента, который имеет компенсатор, следует удостовериться в том, что подвесная система и демпфер функционируют исправно. Только тогда юстировка будет проведена правильно.

Читайте также: