Устройство нивелира с компенсатором

План занятия

Дисциплина: Геодезия

Тема занятия: Приборы и технология построения высотной (опорной) сети на строительной площадке

Цель занятия: изучить виды приборов технологию построения высотной сети

Планируемые результаты:

- образовательные – формирование знаний о технологии построения высотной (опорной) сети на строительной площадке

- развивающие - развитие памяти, владение языковыми средствами: умение логично и точно излагать свою точку зрения, использовать адекватные языковые средства

- воспитательные – развитие логического мышления, пространственного воображения необходимого для будущей профессиональной деятельности, для продолжения образования и самообразования

Вид занятия: лекция

План занятия:

1. Классификация нивелирования по методам определения превышений.

2. Принцип и способы геометрического нивелирования.

3. ГОСТ на нивелиры.

Оснащение: компьютер

Литература:

Киселев М.И. Геодезия: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Киселев М.И., Д.Ш. Михелев. – 14 – е изд., стер. – М. : Издательский центр «Академия», 2018. –384 с.

Преподаватель: Безматерных В.С,

Тема Приборы и технология построения высотной (опорной) сети на строительной площадке

1. Классификация нивелирования по методам определения превышений.

2. Принцип и способы геометрического нивелирования.

3. ГОСТ на нивелиры.

Нивелированием называется совокупность геодезических измерений для определения превышений между точками, а также их высот.

Нивелирование производят для изучения рельефа, определения высот точек при проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений. Результаты нивелирования имеют большое значение для решения научных задач как самой геодезии, так и для других наук о Земле.

В зависимости от применяемых приборов и измеряемых величин нивелирование делится на несколько видов.

1. Геометрическое нивелирование – определение превышения одной точки над другой посредством горизонтального визирного луча. Осуществляют его обычно с помощью нивелиров, но можно использовать и другие приборы, позволяющие получать горизонтальный луч.

2. Тригонометрическое нивелирование – определение превышений с помощью наклонного визирного луча. Превышение при этом определяют как функцию измеренного расстояния и угла наклона, для измерения которых используют соответствующие геодезические приборы (тахеометр, кипрегель).

3. Барометрическое нивелирование – в его основу положена зависимость между атмосферным давлением и высотой точек на местности.

4. Гидростатическое нивелирование – определение превышений основывается на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться на одном уровне, независимо от высоты точек, на которых установлены сосуды.

5. Аэрорадионивелирование - превышения определяются путем измерения высот полета летательного аппарата радиовысотомером.

6. Механическое нивелирование - выполняется с помощью приборов, устанавливаемых в путеизмерительных вагонах, тележках, автомобилях, которые при движении вычерчивают профиль пройденного пути. Такие приборы называются профилографы.

7. Стереофотограмметрическое нивелирование основано на определении превышения по паре фотоснимков одной и той же местности, полученных из двух точек базиса фотографирования.

8. Определение превышенийпо результатам спутниковых измерений. Использование спутниковой системы ГЛОНАСС – Глобальная Навигационная Спутниковая Система позволяет определять пространственные координаты точек.

Геометрическим нивелированием называют измерение превышения между двумя точками с помощью горизонтального визирного луча.

начало отсчета высот

Рисунок 1. Принцип геометрического нивелирования

Пусть высота Н_л точки А известна и требуется определить высоту точки В (рис.1). Для этого между точками Ли В необходимо установить прибор, называемый нивелиром, привести его визирную ось в горизонтальное положение, а в точках А и В установить строго вертикально рейки с делениями. Пусть горизонтальный визирный луч прибора пересекает рейку, установленную в точке А, на делении а. При этом говорят, что отсчет по рейке равен а. Таким образом, отсчет по рейке есть расстояние от ее нулевого деления до данного деления. И пусть аналогичный отсчет по рейке, установленной в точке В, равен Ь. Если нулевые отсчеты на обеих рейках находятся внизу и отсчеты возрастают снизу вверх, то, как следует из рис. 1, превышение И между точками А и В будет равно разности отсчетов по рейкам

И = а - Ь.

Приведенная формула выражает суть геометрического нивелирования, или нивелирования горизонтальным лучом.

В настоящее время широкое применение находят геодезические приборы (нивелиры, теодолиты и др.), в которых уровень заменяется автоматическим устройством – компенсатором наклона визирной оси, или «регулятором» положения визирной оси.
Нивелир снабжается только круглым уровнем для грубого приведения визирной оси в горизонтальное положение, горизонтальность линии визирования обеспечивается с необходимой точностью автоматическим компенсатором наклона. Компенсаторы наклона позволяют повысить точность и производительность труда, дают возможность работать на неустойчивых грунтах.
В геодезии наиболее широко применяются оптико-механические компенсаторы маятникового типа, которые, в свою очередь, подразделяются на линзовые, зеркальные, призменные. В мире выпущено более 70 типов компенсаторов, поэтому вышеприведенное разделение на виды весьма условно.
Все компенсаторы можно сгруппировать в соответствии с их расположением в нивелире:

· с компенсатором перед объективом – НСМ-2А (СССР);

· с подвижным объективом или сеткой нитей – Сальмойраш 5172 и 5173 (Италия);

· с компенсатором между основным и фокусирующим компонентами телеобъектива – Ni-002 (ГДР), Ni-А31 (ВНР), Nikon (Япония) и др.;

· с компенсатором между фокусирующей линзой и сеткой нитей – Ni-025, Ni-007 (ГДР), Ni-В3 (ВНР), НС-3 (СССР) и др.;

· с компенсатором, служащим фокусирующим компонентом – Н-10КЛ.

Компенсаторы так же можно разделить на группы в зависимости от типа чувствительного элемента, вида подвески, типа демпфера.

По типу чувствительного элемента компенсаторы разделяются на: маятниковые, жидкостные, оптические.

По виду подвески чувствительный элемент может быть расположен на нитях, плоской пружине, торсионах, шарикоподшипниках, магнитах.

По типу демпфера компенсаторы разделяются на воздушные и магнитные.
Кроме того, с точки зрения функционального назначения чувствительный элемент компенсатора может выполнять одну из следующих функций: сетки нитей зрительной трубы, объектива трубы или дополнительного компонента оптической системы.

Для работ по измерению перепадов точек земной поверхности (нивелирования), а также для определения горизонтальных направляющих при ремонтных, монтажных, строительных любительских и профессиональных работ предназначен этот геодезический инструмент – нивелир. Этот прибор является одним из самых несложных в использовании среди всего геодезического инструментария.

Основная классификация выделяет три класса нивелиров:

§ оптические – конструкция содержит визирную трубу прямого или прямого и обратного изображения на проградуированной сетке;

§ лазерные – их работа заключается в проецировании горизонтального и вертикального красного луча на плоскости;

§ цифровые – высокотехнологичные профессиональные инструменты, реализующие возможность автоматических замеров по штрих-кодам, нанесенным на специальную рейку.

Ведущие сферы применения: дорожные и дорожно-строительные работы, метрическая и картографическая съемка местности, топогеодезия, геологическая разведка, ремонтно-монтажные и бытовые измерения.

В один из подклассов оптических и лазерных приборов выделяются нивелиры с компенсатором.

Устройство нивелира с компенсатором

Весьма упрощенно оптический нивелир можно рассматривать как подзорную трубу: корпус, окуляр оператора и объектив. Система оптико-механических компонентов позволяет увидеть увеличенное изображение нивелирной рейки на фоне жестко закрепленной сетки нитей.

В корпус нивелира встроены две стеклянные призмы (входная и выходная), а также зеркальная поверхность, закрепленная на нитях-торсионах и постоянно находящаяся в «плавающем» по горизонтали положении при незначительном наклоне нивелира.

Визирная ось устройства для оператора совпадает с центром перекрестия сетки нитей и всегда должна быть перпендикулярна оси вращения трубы.

Лазерные нивелиры с компенсатором принципиально отличаются от оптических — они не имеют традиционной оптической системы и оборудованы самовыравнивающимся компенсатором:

§ автоматическим магнитным — гашение колебаний осуществляется за счет магнитного поля закрепленных на компенсаторе магнитов;

§ автоматическим электронным – выравнивание компенсатора осуществляется следящими приводами, в случае критическим отклонений происходит сигнализация и автоматическая настройка параметров.

Устройство нивелира с компенсаторами в случае возникновения проблем требует ремонта и настройки в специализированных мастерских и сервисных центрах.

12 3 Следующая ⇒