Реферат на тему нивелир

Обновлено: 02.07.2024

В простейшем виде нивелир просуществовал вплоть до 17 века, пока Галилей не дополнил его измерительной трубкой. Еще через несколько лет Иоганн Кеплер усовершенствовал нивелир, добавив к нему сетку нитей. А в 1674 году Монтенари заменил обычные нити дальномерными. И все-таки более привычный для нас облик этот измерительный прибор приобрел только в конце 19 века, когда российский ученый-геодезист Д. Гедеонов изобрел оптический нивелир повышенной точности, ставший предком современной высокоточной оптики.

Содержание

Вложенные файлы: 1 файл

Реферат нивелиры.doc

Сибирский Государственный Университет

Геосистем и технологий

Ст.гр. 2 ПГ Герасёв А.Ю. Репин А.С.

Особенности современных нивелиров…………………………………………5

Свой вклад в развитие нивелира внесли многие народы. Швейцарцы снабдили зрительную трубу прибора устройством внутренней фокусировки, на счету немецких изобретателей – самостоятельно фиксирующаяся линия визирования. А благодаря разработкам опять же российских ученых у нивелира появились автоматические компенсаторы. Сегодня нивелиры производят практически все страны. Особую нишу на этом рынке занимает Китай, где работают представительства почти всех крупнейших брендов, занимающихся изготовлением измерительной техники.

Современные нивелиры подразделяются на оптические, цифровые и лазерные. Оптические приборы привлекают потребителей невысокой ценой, непритязательностью, простотой эксплуатации, а выдаваемые ими результаты достаточно точны. Такими нивелирами можно пользоваться даже в среде с повышенной влажностью воздуха или в местах скопления строительной пыли, так как устройство защищено от нежелательного влияния среды надежным корпусом. Работа с оптическим нивелиром становится намного проще и быстрее благодаря автоматическому компенсатору, установленному на большинстве моделей. Компенсатор позволяет уменьшить колебания и получить максимально верные данные, а это важное качество для любого измерительного инструмента. Главный недостаток оптического нивелира в том, что для работы с ним вам потребуется напарник. Многим пользователям не нравится и полностью ручная система выравнивания.

В отличие от оптического цифровой, или электронный, нивелир снабжен электронным модулем, упрощающим снятие показаний. Все полученные данные выводятс я на дисплей, могут запоминаться и даже сбрасываться на ваш персональный компьютер. При использовании цифрового нивелира вероятность погрешности сводится к нулю, так как влияние человеческого фактора практически исключается. Но за точность приходится переплачивать: цены на такие устройства весьма кусачи. Еще один минус в том, что эти приборы можно использовать на ограниченной дальности.

Лазерный нивелир во многом отличается от описанных выше моделей. В нем отсутствует окуляр, а показания прибора пользователь снимает, глядя непосредственно на рейку вокруг устройства. Главная техническая особенность лазерного нивелира – наличие излучателей, формирующих лазерный луч, который образует на поверхности линию или точку. За счет этой линии или точки между рейкой и нивелиром образуется плоскость – горизонтальная или вертикальная. Лазерный нивелир оснащается ручным или автоматическим компенсатором, который может быть магнитным или электронным.

К достоинствам лазерных нивелиров следует отнести наглядность и расширенные возможности для работы: например, одновременное построение вертикальных и горизонтальных плоскостей и работа с основной плоскостью не в одной точке, а в нескольких. Но по точности эти устройства все-таки немного проигрывают оптическим. Они так же, как и цифровые, не могут работать на слишком больших расстояниях: максимум дальности определяется мощностью излучателей. Но лазерный нивелир отлично подходит как для бытовых, так и для профессиональных целей.

1) нивелиры с уровнем при зрительной трубе;

2) нивелиры с компенсатором.

При выполнении геодезических работ на строительной площадке применяют в основном нивелиры точные и технической точности.

ГОСТ 10528—76 утверждены к серийному выпуску три типа нивелиров: высокоточные Н-05; точные Н-3 и технические Н-10. Числа в шифре нивелира означают допустимую среднюю квадратическую погрешность, получаемую при нивелировании на 1 км двойного хода. Кроме того, числа, стоящие впереди Н, — номера последующих моделей. Нивелиры всех типов в зависимости от устройства, применяемого для приведения линии визирования в горизонтальное положение, выпускают в двух исполне- исполнениях: с уровнем при зрительной трубе и с компенсатором углов на- наклона. При наличии компенсатора к шифру нивелира добавляется К. Нивелиры типов Н-3 и Н-10 допускается изготовлять с лимбом для измерения горизонтальных углов. При наличии лимба к шифру нивелира добавляется Л.

НИВЕЛИР Н-3. Этот прибор крепят к штативу с помощью станового винта и пружинящей пластины . В отвесное положение ось вращения нивелира устанавливают по круглому уровню 4 с помощью подъемных винтов , винтовая нарезка которых входит в гнезда подставки . Для приближенного наведения трубы на рейку служит мушка над объективом зрительной трубы нивелира, а для точного — наводящий винт при закрепленной трубе винтом . Винт кремальеры служит для фокусировки трубы , а резкость изображения сетки нитей достигается вращением окулярной трубочки . Перед каждым отсчетом по рейке визирную ось нивелира устанавливают в горизонтальное положение с помощью элевационного винта по цилиндрическому уровню. Изображения половинок концов пузырька уровня через систему призм передаются в поле зрения трубы. Если центр пузырька уровня вращением элевационного винта совместить с нуль-пунктом ампулы, то про- произойдет оптический контакт—изображения половинок концов пузырька уровня будут равными по длине и образуют в верхней час- части один овал. При наклоне оси уровня контакт нарушается.

НИВЕЛИР Н-ЗК. В настоящее время в строительном производстве нашли широкое применение нивелиры с компенсатором. У этих нивелиров визирная ось зрительной трубы устанавливается в горизонтальное положение не с помощью цилиндрического уровня, а с помощью специального устройства, называемого компенсатором. Наиболее удачной конструкцией в этой группе из отечественных приборов является нивелир Н-3К выпускаемый в настоящее время УОМЗ под маркой 3Н-3КЛ.

Внешний вид этого нивелира практически ни чем не отличается от нивелира Н-3. Та же зрительная труба , состоящая из объектива , окуляра , круглого уровня , подставки с тремя подъемными винтами , наводящего винта с бесконечной резьбой, что выгодно отличает его от нивелира Н-3. Зрительная труба нивелира Н-3К ломанная в виду того, что перед сеткой нитей помещен маятниковый компенсатор. Перемещением фокусирующей линзы достигается возможность изменения фокусного расстояния и резкого изображения делений на рейке независимо от расстояния от нее до нивелира.

На представлен разрез зрительной трубы, на котором хорошо видно устройство компенсатора. Он состоит из подвижной прямоугольной призмы и неподвижной прямоугольной призмы .

Подвижная призма подвешена на четырех скрещенных нитях. Отражающие грани обеих призм расположены под углом 450 к горизонтальному лучу, проходящему через центр объектива. Наклон трубы на небольшой угол (не более 15′) вызовет наклон отражающей грани призмы 3. В это время отражающая грань призмы 4 наклонится на такой же угол, но в противоположном направлении по отношению к наклону призмы . Тем самым будет компенсирован угол наклона визирной оси, а следовательно, отсчет по рейке будет соответствовать горизонтальному положению визирной оси. Следует помнить, что компенсатор способен компенсировать только небольшие углы наклона зрительной трубы. Поэтому у данного класса нивелиров круглый уровень является основной частью нивелира по сравнению с уровненным.

НИВЕЛИР Н-10КЛ. Он состоит из двух основных частей: нижней неподвижной части с тремя подъемными винтами и верхней с горизонтальным лимбом, вращающейся относительно нижней на 360°. В верхней части нивелира укреплены зрительная труба, ось вращения которой приводится в вертикальное поло- положение круглым установочным уровнем. Визирная ось наводится поворотом верхней части нивелира. Перед поверками нивелира при его осмотре убеждаются в отсутствии механических повреждений, в свободном и плавном вращении верхней части прибора и в устойчивости его на штативе.

Лазерные нивелиры. В последнее время в мировой практике геодезического приборостроения, в том числе и в нашей стране, ведутся работы по созданию нового поколения нивелиров – лазерных. Уже первые модели таких приборов показали высокую эффективность их применения в строительстве за счет повышения производительности труда и точности установки конструкций в проектное положение. Применение лазерных нивелиров позволяет в значительной степени автоматизировать процесс измерения, а следовательно исключить многие личные погрешности наблюдателя.

Одним из серьѐзных недостатков лазерных нивелиров такого класса является большое расхождение лазерного пучка, что приводит к значительному диаметру светового пятна. Так на расстоянии 50 метров он равен 5 мм. Учитывая, что центр пятна определяется визуально, точность отсчета по рейке не высока.

Более совершенными по конструкции и не уступающие по точности уровневым нивелирам, являются лазерные нивелиры Beniamin и SOKKIL
Beniamin, ротационный лазерный нивелир. Он предназначен для построения как горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Прибор излучает красный лазерный луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Один из лучей, вращаясь, образует видимую лазерную плоскость, а второй луч проецирует видимую перпендикулярную линию. Специальный трегер позволяет устанавливать прибор в горизонтальное положение и задавать вертикальную плоскость.

Лазерный нивелир SOKKIL относится к точным нивелирам. Он предназначен для построения горизонтальной плоскости с невидимым лазерным лучом. В комплекте с нивелиром поставляется нивелирная рейка, на которой имеются лазерные датчики. Нивелир снабжен точными маятниковыми компенсаторами и имеет встроенную функцию автоматического отключения при наклоне, превышающем пределы компенсации.

Цифровые нивелиры. Особую группу лазерных нивелиров составляют цифровые нивелиры. В них используется специальное устройство с зарядовой связью (ССД) для снятия отсчета по штриховому коду, нанесенному на рейку. Отсчет обрабатывается встроенным процессором. Цифровой дисплей снижает вероятность снятия неверного отсчета и исключает личные ошибки наблюдателя. На рис. представлен один из цифровых нивелиров SDL30M. Он позволяет измерять превышения с использованием фиберглассовых реек с точностью 1 мм на 1 км двойного хода. Точность измерения расстояния составляет 1 см на 10 м. К особенностям такого нивелира можно отнести: небольшой вес 2.4 кг; жидкокристаллический дисплей с подсветкой; порт для подключения электронного полевого журнала; память на 2000 измерений; аккумулятор стандарта цифровых камер.
Для измерения превышения оператору достаточно навести прибор на рейку, сфокусировать изображение и нажать на клавишу. Прибор выполнит измерение, отобразит на экране значения отсчета по рейке, а также расстояние до нее. Прибор позволяет передавать результаты измерения в режиме on-line, прост в управлении, имеет большой графический дисплей и порт для соединения его с персональным компьютером.

Сразу о терминологии: различные производители используют обозначения Digital Level, поэтому в России их называют электронными или цифровыми. Главной особенностью данных инструментов является возможность автоматического снятия отсчета по специальной рейке с нанесенным штрихкодом. Для этого рейка должна быть достаточно освещена. Штрихкод не повторяется по всей ее длине и, таким образом, позволяет определить высоту от пятки рейки до места наведения горизонтальной нити трубы нивелира. Инструмент может измерить расстояние до рейки с точностью до 0,5 м. Он снабжен процессором, позволяющим выполнять вычисления превышений и отметок, жидкокристаллическим дисплеем для вывода результатов на экран, а также внутренней памятью для записи данных в

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Выполнила: Новикова М.А

студентка группы ЗМ-21

Проверил: Атапина Ю.А.

Нивелир и его пользование

Нивелир – геодезический прибор, предназначенный для измерения превышения между двумя точками при помощи горизонтального визирного луча и двухсторонних шашечных реек с сантиметровыми делениями на обеих сторонах.

В своей работе я постараюсь раскрыть всю суть и правильность работы с этим геодезическим прибором.

Нивелир и его пользование

Нивелир - это прибор для выноса или определения высотных отметок, проверки ровности поверхности, путем определения одной точки над другой горизонтальным лучом. Нивелиры делятся на лазерные и оптические, по точности измерения на точные и высокоточные.

1. Н-05, Н-1, Н-2 - высокоточные для нивелирования I и II классов;

2. Н-3 - точные для нивелирования III и IV классов;

3. Н-10 - технические для топографических съемок и других видов инженерных работ.

Высокоточные – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 0,2 до 0,5 мм.на 1 км. двойного хода.

Точные – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 0,5 до 2,0 мм.на 1 км. двойного хода.

Технические – допустимая квадратичная ошибка в измерениях от 2,0 до 10,0 мм.на 1 км. двойного хода.

Наибольшее распространение как среди профессионалов, так и среди новичков получили оптические, лазерные и цифровые нивелиры. Рассмотрим достоинства каждого по отдельности.

Преимущества лазерного нивелира перед оптическим в том, что с ним можно работать одному человеку. С оптическим нивелиром работают два человека, один снимает показания другой ставит рейку в точках съемки.

Оптический нивелир состоит из зрительной трубы, цилиндрического уровня, подставки для зрительной трубы с тремя подъемными винтами – тригер.

Устройства лазерного или оптического типа, снабженные современной высокотехнологичной электроникой, автоматически снимающие нужные показания при получении соответствующего сигнала – это цифровые нивелиры.

Устройство нивелиров

1 – элевационный винт уровня; 2 – зрительная труба; 3 – корпус контактного цилиндрического уровня; 4 – целик; 5 – винт фокусировки трубы; 6 – закрепительный винт зрительной трубы; 7 – наводящий (микрометренный) винт трубы; 8 – круглый установочный уровень; 9 – подъемный винт; 10 – пружинящая пластинка.

Главный и неотъемлемый помощник нивелира - рейка. При выполнении геометрического нивелирования в качестве рабочей меры используются нивелирные рейки.

Рейка нивелирная - измерительное устройство, используемое при нивелировании; представляет собой деревянный брус прямоугольного или двутаврового сечения длиной 3—4 м с нанесённой на лицевой поверхности шкалой. Различают шашечные и штриховые рейки. На лицевой или на обеих сторонах шашечной рейки нанесены раскрашенные в чёрный и белый или красный и белый цвета шашки, имеющие ширину в 1 см и подписанные через дециметр, причём нули шкал на лицевой и обратной сторонах смещены относительно друг друга на известную величину. Для высокоточного нивелирования применяют штриховые рейки. Такая рейка на лицевой стороне имеет паз, в котором натянута силой около 200 кн (20 кгс) инварная полоса с двумя рядами штрихов толщиной 1 мм и расстоянием между их осями 5 мм, причём штрихи подписаны через полдециметра.

Поверки нивелира

В нивелирах поверяется выполнение следующих основных условий:

Условие 1 . Ось установочного круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси вращения нивелира. Либо, ось установочного цилиндрического уровня должна быть параллельна плоскости горизонта.

Условие 2. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть параллельна плоскости горизонта.

Условие 3 . Главное условие нивелира - визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальной.

Поверка 1. (Выполнение условия 1).

1. Расположить круглый уровень по направлению на один из подъемных винтов подставки и тщательно вывести его пузырек на середину ампулы.

2. Повернуть корпус нивелира на 180грд. Если пузырек уровня не вышел при этом за пределы двойного кольца сетки уровня, то условие считают выполненным.
Если отклонение пузырька от середины ампулы больше допустимого, то половину этого отклонения устраняют подъемными винтами подставки (в соответствии с направлением отклонения), а другую половину - юстировочными винтами уровня.

Поверку повторяют на другом винте подставки до тех пор, пока при любом положении корпуса нивелира пузырек уровня будет оставаться в допустимых пределах сетки ампулы. Поверка установочного цилиндрического уровня выполняется так же, как и установочного уровня теодолита

Поверка 2 . (Выполнение условия 2).

1. Навести последовательно крайний левый и крайний правый края центральной горизонтальной нити сетки нитей на рейку с миллиметровыми делениями, установленную на расстоянии 4 – 5 м от нивелира, и взять по ней отсчеты. Если отсчеты отличаются, то необходимо ослабить закрепительные винты сетки и провернуть ее до необходимого положения, контролируя по отсчетам на рейке.

Здесь в качестве визирной цели можно использовать и рейку с сантиметровыми делениями, которую следует установить в 20 – 25 м от нивелира.

Поскольку предприятие-изготовитель гарантирует перпендикулярность горизонтальной и вертикальной нитей сетки, то поверку 2 можно выполнить с использованием отвеса, на который следует навести вертикальную нить. Условие 2 выполнено при совпадении вертикальной нити сетки нитей зрительной трубы с ниткой отвеса. В противном случае сетку необходимо довернуть на необходимый угол. Для этого следует снять с сетки нитей защитный колпачок, ослабить соответствующие винты сетки и вручную провернуть сетку до соблюдения необходимого условия. После этого винты сетки последовательно в несколько приемов закрутить.

После юстировки сетки поверку следует повторить (целесообразно другим способом).

Поверка 3. (Поверка выполнения главного условия нивелира).

Визирная ось зрительной трубы нивелира должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

В заключение я хочу сказать, что необходимость в нивелировании возникает при выполнении геодезических работ в самых разных направлениях. Эти приборы применяются в строительстве, при выполнении дорожных работ, геологоразведке, геодезии, картографии и топографии, при ведении монтажных работ в любых отраслях промышленности. Практически всегда при выполнении подобных задач необходимо обеспечить горизонтальную плоскость или определенный уровень уклона, в чем и помогает геодезический нивелир. Этим и обуславливается значительная востребованность данных приборов.

Устройство нивелира Н-3. Поверка круглого уровня, сетки нитей, параллельности оси цилиндрического уровня и визирной оси. Общий вид оптической системы и подвески компенсатора, устройство и поверки. Современные виды нивелиров: цифровой и лазерный.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	15.05.2020
Размер файла	850,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Причины создания части геодезических приборов – компенсаторов, их современное применение в приборах, устройство и принцип работы. Необходимость применения компенсаторов угла наклона и основные элементы жидкостного уровня. Поверки и исследования нивелиров.

курсовая работа [920,4 K], добавлен 26.03.2011

Устройство и особенности применения оптического нивелира LEICA Jogger 28 – прибора для профессиональных строительных работ; его эффективность на средних площадках, приватном строительстве. Автоматические нивелиры серии AL, их характеристика и функции.

реферат [299,9 K], добавлен 12.11.2013

Устройство, поверка и юстировка нивелира и теодолита. Измерение превышений, горизонтальных и вертикальных углов, азимутов линий. Инженерно-геодезические задачи. Нивелирование местности по квадратам; разбивка основных осей здания. Расчет границ котлована.

практическая работа [563,7 K], добавлен 06.01.2014

Цифровой нивелир как многофункциональный современный геодезический прибор. Его основные черты и устройство. Как устанавливать нивелир. Правила работы с прибором. Мензула и кипрегель как приспособления для вычерчивания плана местности в полевых условиях.

презентация [454,5 K], добавлен 31.10.2012

Основные части, детали и оси нивелира. Поле зрения трубы нивелира. Порядок действий при проложении хода технического нивелирования для определения высот точек теодолитного хода. Условия поверок нивелира. Превышения по рабочей и контрольной сторонам реек.

лабораторная работа [455,8 K], добавлен 11.07.2011

Содержание работы

Файлы: 1 файл

нивелиры.doc

Министерство науки и образования Российской Федерации

Сибирская Государственная Геодезическая Академия

Ст.гр. Э-21 Стуканов А.А. Кизилова Н. Я.

Особенности современных нивелиров…………………………………………5

В отличие от оптического цифровой, или электронный, нивелир снабжен электронным модулем, упрощающим снятие показаний. Все полученные данные выводятся на дисплей, могут запоминаться и даже сбрасываться на ваш персональный компьютер. При использовании цифрового нивелира вероятность погрешности сводится к нулю, так как влияние человеческого фактора практически исключается. Но за точность приходится переплачивать: цены на такие устройства весьма кусачи. Еще один минус в том, что эти приборы можно использовать на ограниченной дальности.

1) нивелиры с уровнем при зрительной трубе;

2) нивелиры с компенсатором.

Читайте также: