0

Поверка и юстировка нивелира

Устройство и поверки нивелира

Нивелиры по способу установки визирной оси в горизонтальное положение выпускают в двух исполнениях: с цилиндрическим уровнем при зрительной трубе и с компенсатором углов наклона.

Принципиальная схема нивелира представлена на рис. 5.41.

Нивелиры с элевационным винтом имеют четыре оси (рис. 5.41):

· вертикальная ось нивелира ZZ1 (ось вращения алидадной части);

· визирная ось зрительной трубы VV1 ;

· ось цилиндрического уровня UгUг ;

· ось круглого уровня UвUв .

Основным требованием к взаимному расположению частей нивелира является требование параллельности оси UгUг цилиндрического уровня и визирной оси VV1 зрительной трубы.

Рис. 5.41. Принципиальная схема нивелира с элевационным винтом:

1 — контактный цилиндрический уровень при зрительной трубе; 2 — корпус зрительной трубы; 3 — элевационный винт, предназначенный для изменения наклона визирной оси относительно вертикальной оси; 4 — линейка, соединяющая зрительную трубу и цилиндрический уровень с осью вращения нивелира; 5 — пружинящая пластинка с резьбовым отверстием для станового винта; 6 — подъемный винт; 7 — подставка (трегер); 8 — закрепительный винт; 9 — круглый уровень.

Малогабаритный оптический нивелир ЗН-5Л относится к нивелирам технической точности с элевационным винтом (рис.5.42). Применяют его при создании высотного обоснования топографических съемок, на строительных площадках, при проведении изысканий и т. п.

На верхней части корпуса находится визирное устройство 3, которое служит для предварительного наведения зрительной трубы на рейку. Зрительная труба нивелира и цилиндрический уровень вместе размещены внутри общего корпуса 2 верхней части прибора для уменьшения влияния одностороннего нагрева на точность нивелирования. Нивелир имеет зрительную трубу прямого изображения с внутренней фокусировкой. Фокусирование зрительной трубы осуществляют кремальерой, а четкого изображения сетки нитей добиваются вращением диоптрийного кольца окуляра 6.

С помощью зеркала 4 наблюдают за положением пузырька цилиндрического уровня, а белый экран 7 подсвечивает цилиндрический уровень снизу. Зрительную трубу нивелира вместе с цилиндрическим уровнем можно наклонять в вертикальной плоскости относительно нижней части корпуса с помощью элевационного винта.

Головки бесконечного наводящего винта 12 расположены по обе стороны прибора, что делает удобной работу как правой, так и левой рукой.

Между алидадной частью и подставкой расположен горизонтальный лимб 9, который можно установить в требуемое положение. При вращении зрительной трубы прибора горизонтальный лимб остается неподвижным. Цена деления лимба равна 1º. Для предварительной установки вертикальной оси уровня в отвесное положение используют круглый уровень 8.

Рис. 5.42. Общий вид нивелира 3Н — 5Л:

1 — объектив зрительной трубы; 2 — корпус; 3 — механический визир; 4 — зеркало; 5 — юстировочный винт цилиндрического уровня; 6 — окуляр зрительной трубы; 7 — экран подсветки уровня; 8 — круглый уровень; 9 — кольцо лимба; 10 — подъемный винт; 11 — подставка; 12 — головки наводящего винта.

Рис. 5.43. Принципиальная схема нивелира с компенсатором:

1 — объектив зрительной трубы; 2 — фокусирующая линза; 3 -прямоугольная подвижная призма компенсатора, подвешенная на двух парах скрещивающихся нитях; 4 — неподвижная призма компенсатора; 5 — пластинка сетки нитей; 6 — окуляр; 7 — ограничитель, предохраняюший нити компенсатора от обрывов; 8 — успокоитель колебаний призмы 3 поршневого типа (демпфер); 9 — круглый уровень.

В нивелирах с компенсаторами (рис. 5.43) в рабочем положении — когда вертикальная ось ZZ1занимает отвесное положение — ограничиваемом максимальным компенсируемым наклоном зрительной трубы, визирная ось VV1 должна занимать горизонтальное положение. Кроме того, ось круглого уровня UвUв, по которому устанавливается ось вращения ZZ1 алидадной части нивелира в отвесное положение, должна быть параллельна этой оси. Соблюдение этого условия особенно необходимо в нивелирах с компенсаторами наклона. Для удобства работы с нивелиром ставится требование, чтобы горизонтальная нить в зрительной трубе, которая используется для отсчитывания по рейке, располагалась перпендикулярно вертикальной оси нивелира ZZ1.

Оптический нивелир ЗН-ЗКЛ (рис. 5.44) предназначен для геометрического нивелирования с помощью визирного луча, автоматически устанавливающегося горизонтально при помощи компенсатора наклоне зрительной трубы. Диапазон работы компенсатора равен ±15′.

Рис. 5.44. Общий вид нивелира 3Н — 3КЛ:

1 — бленда на объектив; 2 — корпус зрительной трубы; 3 — кремальера фокусирующая; 4 — оптический визир; 5 — корпус; 6 — окуляр зрительной трубы; 7 — круглый уровень; 8 — алидадная часть; 9 — кольцо лимба; 10 — подставка; 11 — подъемный винт 12 — головки наводящего винта.

Как отмечалось ранее, он относится к нивелирам технической точности. Зрительная труба позволяет получить прямое изображение, а горизонтальный лимб — измерять и строить на местности горизонтальные углы. Цена деления лимба 1º, а цена деления круглого установочного уровня 5′.

В нижней части корпуса нивелира размещены вертикальная ось и механизм наводящего винта для точного наведения прибора по азимуту. Головки бесконечного наводящего винта 12 находятся с двух сторон. Закрепительный винт отсутствует, но имеется фрикционное сцепление вертикальной оси и втулки, поэтому нивелир можно наводить на рейку наводящим винтом без ограничения угла поворота. Горизонтальный лимб 9 вращают рукой. Во время измерения горизонтального угла лимб остается в неподвижном состоянии.

Приведение вертикальной оси нивелира в отвесное положение выполняется подъемными винтами 11 при помощи установочного уровня.

Взаимное расположение осей нивелира должно соответствовать принципу измерения превышения. Чтобы такое соответствие обеспечивалось, выполняют поверки геометрических условий нивелира в следующей последовательности.

Поверка круглого (установочного) уровня: ось круглого уровня должна быть параллельна оси нивелира.

Устанавливают уровень между двумя подъемными винтами и, действуя подъемными винтами, приводят пузырек в нульпункт. Поворачивают верхнюю часть нивелира на 180°. Если после этого пузырек остался в нульпункте, то условие выполнено. В противном случае выполняют юстировку уровня. Для контроля действия повторяют.

Перед последующими поверками нивелир приводят в рабочее положение, т.е. устанавливают ось вращения в отвесное положение.

Поверка правильности установки сетки нитей: вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси нивелира.

В защищенном от ветра месте на тонком шнуре подвешивают отвес. В 15-20 м от отвеса устанавливают нивелир и совмещают один из концов вертикальной нити сетки с отвесом. Если другой конец нити отходит от отвеса не более чем на ширину нити, то условие выполнено. При несоблюдении условия ослабляют крепежные винты окулярной части зрительной трубы и после поворота сетки за счет люфта в отверстиях для винтов, удерживающих оправу сетки в корпусе трубы, добиваются соблюдения условия поверки.

Для контроля действия повторяют, после чего сетку закрепляют.

Поверка главного геометрического условия: ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси.

Способ 1. Поверка производится двойным нивелированием одной и той же линии с разных ее концов. Линия длиной 70 — 80м закрепляется кольями А и В (рис. 5.45,а), а нивелир устанавливают в середине между ними. Если визирная ось параллельна оси уровня, то по задней и передней рейкам, отвесно установленным на точках А и В, будут получены верные значения отсчетов а1 и b1 найдено правильное (действительное) превышение

h1 = а1 — b1 .

Если же визирная ось составляет с осью уровня некоторый угол ν, то будут прочитаны отсчеты

а2 = а1 + Δ а1 и b2 = b1 + Δ b1,

где Δ а1 и Δ b1 — их погрешности.

Рис. 5.45. Схема поверки главного геометрического условия

При Δ а1 ≠ Δ b1 превышение

h1’= а2 — b2 = (а1 + Δ а1 ) — (b1 + Δ b1)

будет содержать погрешность. Но при равных расстояниях от нивелира до задней и передней реек Δ а1 = Δ b1 и искомое пре вышение

h1’= а2 — b2 = а1 — b1 = h1

не будет содержать погрешности.

Затем устанавливают нивелир окуляром над точкой А (рис.5.45,б), производят установку нивелира по круглому уровню в рабочее положение и измеряют высоту прибора i с помощью рейки (отвесное расстояние от верха колышка до центра окуляра).

В точке В устанавливают рейку. Берут отсчет по рейке b4, предварительно приводя пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, вращением элевационного винта. Вычисляют превышение

h2 = i — b4

и сравнивают его с верным превышением h1.

Если визирная ось и ось цилиндрического уровня не параллельны, то расхождение в превышениях h2 и h1 будет превышать 5 мм при расстоянии S=100 м.

Тогда чтобы добиться выполнения условия, надо, сохранив нивелир над точкой А, сделать следующее:

  • действуя элевационным винтом, установить на рейке верный (свободный от погрешности Δ b4 ) отсчет b3, который определяют по формуле

b3 = i — h1;

  • привести пузырек цилиндрического уровня в нульпункт при помощи двух вертикальных исправительных винтов уровня.

После этого поверку повторяют.

Способ 2. Точки А и В нивелируют дважды по способу «вперед». При этом сначала нивелир устанавливают над точкой А, измеряют его высоту i1 и берут отсчет b1 по рейке, поставленной отвесно в точке В. Вычисляют превышение

h1’= i1 — b1 .

Затем нивелир устанавливают над точкой В, измеряют его высоту i2 и берут отсчет b2 по рейке, поставленной в точке А. В этом случае превышение

h2’= i2 — b2 .

Поскольку расстояния от нивелира до реек здесь были одинаковыми, отсчеты b1 и b2 содержат одинаковую погрешность х = Δ b1 = Δ b2. Действительные превышения на станциях h1 и h2 можно получить, исключив из отсчетов эту погрешность х , т. е.

h1’= i1 — (b1 — х) и h2’= i2 — (b2 — х),

но так как h1 = -h2 (по абсолютному значению превышения равны), то

i1 — b1 + х = — i2 + b2 — х,

а погрешность, обусловленная непараллельностью визирной оси и оси цилиндрического уровня,

х = 0,5 . (5.35)

Погрешность считается допустимой, если х не превышает 5 мм на 100 м расстояния между нивелиром и рейкой. Если погрешность х окажется больше указанного предела, то, сохраняя нивелир над точкой В, вычисляют правильный отсчет b0 по рейке, установленной в точке А:

b0 = b2 — х.

При помощи элевационного винта среднюю нить сетки зрительной трубы наводят на отсчет b0. При этом пузырек цилиндрического уровня уходит с контакта. Затем, действуя вертикальными исправительными винтами цилиндрического уровня, совмещают изображения концов пузырька уровня «на контакт». Для контроля после этого поверку повторяют.

Погрешность за несоблюдение главного условия можно выразить углом ν (вертикальный угол, образованный визирной осью зрительной трубы и горизонтальной линией), который не должен быть более 10″.

Значение угла ν вычисляют по формуле

ν» = ρ»/2S, (5.36)

где S — расстояние между точками А и В.

Угол ν измеряют не менее трёх раз. Расхождение между значениями угла ν не должны превышать 5″. Если расхождение допустимо, то вычисляют среднее арифметическое значение углаν.

Поверки нивелира с компенсатором выполняют по следующей программе.

1.Поверка установочного круглого уровня — ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Отклонение пузырька уровня от нульпункта при повороте на 180° не должно быть более одного деления уровня.

2.Поверка положения сетки нитей производится так же, как у нивелира с уровнем.

3.Поверка главного условия нивелира — в пределах работы компенсатора визирный луч зрительной трубы должен быть горизонтальным.

Поверка производится так же, как и поверка главного условия нивелира с уровнем (см. рис. 5.45,а,б).

Юстировка выполняется установкой верного отсчета при помощи вертикальных исправительных винтов сетки нитей.

4.Определение погрешности недокомпенсации. Устанавливают нивелир посередине в створе между рейками на расстоянии 100 м. Нивелир устанавливают на штативе так, чтобы один из подъемных винтов был в створе нивелир — рейка. Определяют превышения на станции последовательно при разных положениях пузырька круглого уровня (наклоны к объективу, к окуляру, влево и вправо), но в пределах работы компенсатора. Наклоны нивелира выполняются при помощи подъемных винтов. Если средние значения превышений, полученные при разных положениях пузырька круглого уровня, отличаются от среднего при положении пузырька уровня в нульпункте более чем на 1 мм, то нужно регулировать компенсатор в условиях мастерской.

Глава 2. Устройство и поверки нивелира.

⇐ Предыдущая123456

Промышленность выпускает нивелиры двух основных типов: с компенсатором углов наклона зрительной трубы и с уровнем при ней.
Наличие в марке нивелиров буквы «К» означает, что труба нивелира снабжена компенсатором, буква «П» – прямое изображение, «Л» обозначает наличие лимба. По точности нивелиры подразделяются на высокоточные – типа Н-0,5, точные – типа Н – 3 (Н — 3К, Н — 3КЛ) и технические – Н-10. Цифры в маркировке приборов означают величину квадратической погрешности нивелирования двойного хода длиной 1 км в миллиметрах.

Устройство нивелира

Рассмотрим устройство нивелира на примере марки Нивелира Н-3 – точный нивелир с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом, предназначен для нивелирования III и IV классов точности и для инженерно-геодезических изысканий (рис.1).

Рис. 1 – Точный нивелир Н–3:

1 – головка штатива;
2 – пружинящая пластина;
3 – подъёмные винты;
4 – подставка;
5 – элевационный винт;
6 – круглый уровень;
7 – исправительные винты;
8 – окуляр;
9 – коробка цилиндрического уровня;
10 – торцевая часть;
11 – зрительная труба;
12 – кремальера;
13 – мушка визира;
14 – объектив;
15 – закрепительный винт;
16 – наводящий винт трубы.

Нивелир Н-3 состоит из двух основных частей: нижней неподвижной подставки нивелира 4 и верхней подвижной рабочей части прибора.
Верхняя рабочая часть нивелира состоит из вертикальной оси вращения прибора, подставки зрительной трубы, круглого уровня 6 и зрительной трубы 11.
Зрительная труба состоит из объектива 13 и окуляра 8. На верхней части трубы находится мушка визира 13 для грубой наводки зрительной трубы на предмет.
Труба с внутренней фокусировкой. Кремальера 12 служит для получения четкого изображения. Четкого изображения сетки нитей достигают вращением окулярной трубочки 8. Контактный цилиндрический уровень жестко прикреплен к корпусу зрительной трубы. Изображение концов пузырька уровня с помощью системы призм передается в поле зрения зрительной трубы (рис 2).

Рис. 2 – Поле зрения зрительной трубы

1 – изображение пузырька цилиндрического уровня; 2 – нивелирная рейка;
3 – средняя горизонтальная нить сетки; 4 – дальномерная нить сетки

Правильный отсчет будет в том случае, когда концы пузырька цилиндрического уровня будут совмещены, как показано на рисунке 2. Для подсветки уровня имеется зеркало, для юстировки уровня в торцевой части 10 (со стороны окуляра) – четыре исправительных винта уровня. Для закрепления вертикальной оси нивелира при грубом наведении на предмет (рейку) служит закрепительный винт 15, а для точного наведения – наводящий винт 16.

Элевационный винт 5 служит для вращения трубы в вертикальной плоскости. Круглый уровень 6 предназначен для приведения вертикальной оси в отвесное положение. Юстируют круглый уровень с помощью трёх исправительных винтов 7.

Поверки нивелиров

«Поверки — ϶ᴛᴏ деи̌ствия, которыми контролируют правильность взаимного расположения базовых осей прибора. В случае если при выполнении поверок обнаруживается несоответствие взаимного расположения частей прибора, ᴇᴦο юстируют исправительными винтами.» *2
1-я поверка. Ось круглого уровня и должна быть параллельна оси вращения JJ нивелира
Чтобы проверить параллельность осей, выполняют следующие деи̌ствия. Пузырек круглого уровня приводят подъемными винтами на середину. Верхнюю часть нивелира поворачивают на 180°. Нивелир считается исправным, в случае если пузырек остается в центре, неисправным, в случае если пузырек сместился. Для устранения этой неисправности пузырек уровня приводят на середину в два этапа˸ исправительными винтами уровня перемещают пузырек к центру на первую половину дуги отклонения, на вторую половину – подъемными винтами.
2-я поверка. Горизонтальная нить АА сетки должна быть перпендикулярна оси вращения JJ нивелира Поверку выполняют таким образом. Ось вращения нивелира приводят по круглому уровню в отвесное положение. На расстоянии 20…30 м от нивелира устанавливают рейку и берут отсчет, наводят левый конец средней горизонтальной нити на рейку и берут отсчет, перемещают наводящим винтом трубу в горизонтальной плоскости до пересечения правого конца средней горизонтальной нити и берут отсчет. В случае если нивелир исправен, то отсчет по рейке не изменяется или изменяется в пределах 1 мм, в случае если – более чем на 1 мм, то он неисправен. Чтобы устранить неисправность, ослабляют исправительные винты сетки и развертывают диафрагму с сеткой нитей. Поверку повторяют.
3-я поверка. Визирная ось VV зрительной трубы должна быть параллельна оси и цилиндрического уровня
Выполнение поверки состоит в следующих деи̌ствиях. На местности выбирают две точки А и В с расстоянием между ними 60 – 80 м. Точки закрепляют колышками, нивелир устанавливают посередине между точками и берут отсчеты a1 и b1 по рейкам. После этого вычисляют превышение h1 = a1 – b1. Далее нивелир из середины перемещают к точке В таким образом, чтобы расстояние от него до рейки составляло 2 – 3 м. По рейкам берут отсчеты а2 и b2 и вычисляют превышение h2 = а2 – b2 .

В случае если | h1 – h2 | ≤ 4 мм, то нивелир пригоден к эксплуатации. В случае если разность превышений больше 4 мм, вычисляют правильный отсчет по дальней рейке а2′ = b2 + h2.
Микрометренным винтом наводят на данный отсчет горизонтальную нить сетки, при этом пузырек цилиндрического уровня отклоняется от середины. Ослабляют боковые исправительные винты уровня и приводят вертикальными винтами пузырек уровня на середину. Поверку повторяют до выполнения условия | h1 – h2 | ≤ 4 мм.

⇐ Предыдущая123456

Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 3018 | Нарушение авторских прав

Рекомендуемый контект:

Поиск на сайте:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *