Поверки точных нивелиров

Министерство  образования РФ 
 
 
 
 
 
 

Лабораторная работа №1

Поверки точных нивелиров 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Содержание:

1.Основные части и технические характеристики

2. Поверки точных нивелиров

3. Определение угла i

4. Список используемой литературы

5.Приложение 
1. Основные части и технические характеристики нивелиров типа Н-3. 

     Нивелиры подразделяются на высокоточные, точные и технические. В каждую из этих групп входят нивелиры с цилиндрическими уровнями (для краткости будем называть их нивелирами с уровнями) и с компенсаторами. Визирную ось зрительной трубы нивелира с уровнем приводят в горизонтальное положение вручную. У нивелира с компенсатором она устанавливается автоматически под действием маятникового или оптического устройства компенсации углов наклона линии визирования. Точные и технические нивелиры бывают с горизонтальными кругами (лимбами) и без них. На съемках и строительных работах в лесном хозяйстве применяют точные и технические нивелиры.

     Точность и конструктивные особенности нивелиров указывают в их названиях (шифрах).

     Нивелиры с уровнями имеют шифры: высокоточные Н-0,5;  
точные Н - 3; технические Н- 10 (Н- первая буква названия прибора; число показывает точность прибора - среднюю квадратическую погрешность превышения в миллиметрах, возникающую при двукратном измерении 1 км нивелирного хода). При обозначении нивелиров с компенсаторами после цифры добавляют букву К, с лимбами - Л. Например, технический нивелир с компенсатором и лимбом Н - 10КЛ, а с уровнем и лимбом - Н - 10Л. Выпускались нивелиры 2,3 и 4-ого поколений. Цифра, стоящая перед обозначением марки прибора, указывает номер улучшенной модификации базовой модели, например, 4Н-5Л. Нивелиры 2, 3, 4 поколений имеют зрительную трубу прямого изображения.

       Все перечисленные выше нивелиры относятся к оптическим приборам. В настоящее время выпускаются и находят широкое применение лазерные и цифровые (электронные) нивелиры.

     Рассмотрим устройство нивелиров с цилиндрическими уровнями на примере нивелира Н-3 

        

 

Нивелир Н 3                        Поле зрения нивелира Н 3

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 

      Н-3 - точный нивелир с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом. Верхняя вращающаяся часть состоит из зрительной трубы (2) , жестко скрепленного с трубой цилиндрического уровня, круглого уровня (8), закрепительного (6) и наводящего (7) винтов трубы и элевационного винта (1).

        Нижняя часть состоит из подставки с тремя подъемными винтами (трегер) и прижимной пластины. Прибор приводится в рабочее положение вращением подъемных винтов трегера по круглому уровню.

        Зрительная труба представляет собой телескопическую систему, состоящую из объектива, фокусирующей линзы (кремальера), сетки нитей и окуляра. Изображение концов пузырька цилиндрического уровня с помощью системы призм передается в поле зрения зрительной трубы. Пузырек цилиндрического уровня приводится на середину элевационным винтом (1). Резкость изображения нивелирной рейки достигается вращением винта фокусирующей линзы. Затем снимается отсчет по рейке. 
 

        Технические характеристики нивелира Н-3

 
 

        Основные части и технические характеристики нивелиров типа 3Н-3КЛ 

        

        1 – окуляр;

        2 – колпачок; 3 – крышка; 4 – корпус; 5 – кремальера; 6 – визир;

        7 – зрительная труба; 8 – бленда; 9 – наводящий винт; 10 – трегер;

        11 – подставка; 12 – подъемный винт; 13 – лимб 

 

        

        Технические характеристики нивелира 3Н-3КЛ

 

2. Поверки точных нивелиров 

1. Поверка круглого уровня

 
 
 
 
 

 Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

 Вращением подъемных винтов приводят пузырёк уровня в нуль - пункт. Верхнюю часть нивелира поворачивают на 180^о. Если пузырёк не сместился, то условие выполнено. В противном случае юстировочными винтами уровня перемешают его в нуль-пункт на половину дуги отклонения, затем подъёмными винтами приводят на середину. После этого нивелир поворачивают на 180^о, если пузырёк опять сместился с середины, исправление повторяется.

2. Поверка сетки нитей

 
 
 
 
 

 Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира.

 Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения инструмента.

 Для выполнения поверки рейку устанавливают отвесно и берут отсчеты у одного края поля зрения трубы, а затем у другого. Поверка считается выполненной, если отсчеты являются одинаковыми. В противном случае исправление положения сетки нитей производят поворотом сеточного кольца.

3. Поверка главного условия нивелира

 
 
 

 
Ось визирования должна быть перпендикулярна оси вращения инструмента. Отклонение от горизонтального положения образует угол i. 

3. Определение угла i

• Первый способ:

 
 
 
 
 

      Нивелир устанавливают над точкой, центрируют, измеряют высоту инструмента при помощи рулетки или нивелирной рейки (i₁) и берут отсчет по рейке, установленной на точке, находящейся на расстоянии 50-75 м от точки стояния инструмента, по средней нити по черной стороне (b₁).Затем меняют местами нивелир и рейку, делают аналогичные измерения. Значение i вычисляется по следующим формулам:

Х=(i₁+i₂)/2-(b₁+b₂)/2

i=X/S *p”

где i₁, i₂ – высоты инструментов

b₁, b₂ – отсчеты по рейке, мм

S- расстояние между точками

p=206265=const

      Если величина Х больше 4 мм, то требуется исправление

b₂’=b₁+X

Элевационным винтом устанавливают среднюю нить сетки нитей на отсчет по рейке b₂’.Исправительными винтами уровня при трубе приводят пузырек уровня ы нуль-пункт. Поверку повторяют 

• Второй способ:

 
 
 
 

      Нивелир устанавливают в рабочее положение в створе между точками местности (на расстоянии от одной из них в 3-5 м) находящимися друг от друга на расстоянии 70-75м. Берут отсчеты по рейкам a₁и b₁; затем переходят с нивелиром на вторую станцию, расположенную примерно в створе и находящуюся за второй точкой на расстоянии 3-5м. Берут отсчеты по рейкам. Значение Х рассчитывается по формуле:

Х=( a₁+ a₂)/2-( b₁ + b₂)/2

      Поверка считается выполненной, если значение Х не превышает ±4мм. В противном случае вычисляют исправленный отсчет по рейке (b₂+Х) и исправительными винтами сетки нитей устанавливают на этот отсчет.

Поверку повторяют.

      При исследовании нивелиров делают 2 приема. Не снимая нивелир, выполняют все вычисления и находят среднее значение угла i. Расхождения между значениями угла i, полученные в приемах не должно превышать 3" у высокоточных и 5" у всех остальных типов нивелиров. Если среднее значение угля больше 10^”, то исправляют положение цилиндрического уровня.

      У нивелиров с компенсатором поверку осуществляют теми же способами, что и у нивелиров с уровнем.

      Результаты выполнения определения угла приведены в Приложении. 

Вывод: В результате определения угла i выявлено следующее значение угла:       .

Это значение не превышает предельно допустимое (10").

Разность угла полученная в разных приемах составляет от                 (допуск 5").

Высокое качество определения угла можно объяснить следующим образом:

 

Список используемой литературы:

1. Л.С. Любивая, А.И. Павлова Лабораторный практикум по геодезии, Новосибирск СГГА 2008
2. Инструкция по нивелированию I,II,III и IV классов, Москва ЦНИИГАиК 2004

 

Приложение