Как пользоваться нивелиром: прибор для определения разности высот

Работа с лазерным нивелиром

Перед началом работы по разметке или измерению объектов, требуется подготовить рабочее место:

1. Проверить заряд аккумулятора или вставить батарейки (зависит от типа нивелира).
2. На пути луча не должно быть препятствий – преломления о любые объекты дадут значительную погрешность измерения.
3. Для работы нивелир устанавливают на треногу, выставленную на ровную площадку и тщательно отцентрированную. Для использования самовыравнивающихся аппаратов это не обязательно, а вообще можно воспользоваться толом или любой переносной подставкой.

Когда подготовительные работы проведены, можно приступать непосредственно к разметке.

Далее при необходимости следует подготовить дополнительные приспособления:

• рейка с разметкой, подойдет и деревянная длинная доска;
• приемник лазерного луча значительно облегчает работу с прибором в солнечный день;
• очки (не обязательный, но очень удобный атрибут геодезиста).

Как пользоваться нивелиром при разметке фундамента

Переходим непосредственно к разметочным работам на земельном участке.

1. Первым делом выставляем ориентировочную линию, расположение которой несложно определить: обычно она лежит параллельно дороге или ограждению участка на заданном в проекте расстоянии. Обозначим линию АВ, где буквы – это колышки, между которыми натянута бечевка.
2. Далее от нивелира требуется функция направления луча. Устанавливаем и центрируем прибор над колышком А, выставляем угол 90° и отправляемся с рейкой и сигналоуловителем в направлении конца перпендикулярной к АВ линии, которая упирается в точку А. На заданном расстоянии по рейке ловим точку перпендикуляра, ставим колышек.
3. Таким же образом выставляем четвертую точку.
4. Между установленными колышками натягиваем бечевку. Периметр контура готов.
5. Таким же образом размечаются внутренние стены.

Колышки могут быть расставлены как ориентиры для установки обноски – деревянных ограждений и маяков, опорные стойки которых находятся на проектной линии фундамента или стены (за пределами периметра на выносе). В таком случае нивелиром сверяют горизонт контрольных стоек обносок, а периметр строения переносят на местность с помощью рулетки и бечевок.

Контроль существующих конструкций

Колышки могут быть установлены вручную методом измерения сторон геометрически без приборов. В таком случае следует проверить их ориентированность и ровность углов, опять же нивелиром. В данном случае понадобится ротационное устройство.

1. Устанавливаем треногу на удалении от всех контрольных точек (в нашем случае углов). Следует помнить, что расстояние не должно превышать допустимое в технической документации к аппарату.
2. Включаем сигнальный лазер и отправляемся с сигналоуловителем и рейкой на контрольные точки.
3. Устанавливаем рейку в вертикальное положение на любой точке и ловим луч, делаем отметку на рейке.
4. То же действие повторяем на каждой точке.
5. Сверяем расстояния между засечками. Для крупного строительства применим малый диапазон перепадов высот, для частного строительства допускается разница не более 1 см на 10 метров стены или фундамента.

Наглядный процесс представлен в видео:

Обзор приборов фирмы Trimble

Нивелиры американской фирмы Trimble предназначены для точного определения уровня возвышенности и разности высот на местности. Приборы имеют упрочненный корпус, который позволяет использовать их практически в любую погоду.

Также они оснащены множеством дополнительных функций и вместительной внутренней памятью. Подсветка дисплея позволяет работать даже при недостаточном освещении.

Отличаются приборы длительной работоспособностью без подзарядки, максимальной производительностью и высокой точностью. Измерения производятся автоматически с помощью мощного программного обеспечения.

Подробные характеристики электронных нивелиров Trimble представлены в таблице ниже.

Параметр	DiNi 03	DiNi 07	DiNi 22	DiNi12Т
Увеличение	32х	26х	26х	32х
Точность, мм	0,3 — 1,5	0,7	0,7	0,3
Мин. фокусное расстояние, м	1,3
Диаметр объектива, мм	40
Вес собранного прибора, кг	3,5	3,5	3,2	3,7
Рабочие температуры	-20°C … +50°C
Рабочее время в часах	72

Как пользоваться нивелиром: установка штатива

Работа подобных приборов обусловлена конструктивными особенностями. Принцип действия таких измерительных устройств довольно прост. Его изучение позволит понять, как пользоваться оптическим нивелиром. Оптическая ось приспособления располагается в строго горизонтальной плоскости.

Нивелир может использоваться как на штативе, так и без него

Данная линия является статичной, поэтому ее отклонение невозможно даже в том случае, когда прибор находится в движении. Это качество значительно увеличивает эффективность устройства. Остановимся более подробно на вопросе о том, с чего начинается работа в случае применения такого приспособления.

Итак, рассмотрим, как пользоваться нивелиром при строительстве. В первую очередь выполняется установка устройства. Для этого необходимо разложить и поставить на ровную поверхность штатив. Концы ножек, которыми оснащается подставка, имеют острые наконечники. Если грунт на месте установки мягкий, их требуется вдавить в почву.

Затем следует отрегулировать длину ножек. Это позволит разместить прибор на удобной для оператора высоте. Площадка, находящаяся вверху штатива, нужна для установки рабочей части приспособления. Она должна располагаться строго горизонтально.

Обратите внимание! Штатив имеет вертикальный уровень, благодаря которому снижается погрешность конечного результата измерений. Таким образом, положение держателя влияет на горизонтальный уровень, который отображается в рабочей части нивелира

Точность измерений зависит от правильной установки прибора

Точность измерений, безусловно, зависит от правильной работы с геодезической линейкой, но и начальный этап, предполагающий установку, тоже крайне важен. Телескопические опоры и специальные фиксаторные элементы (зажимы) позволяют повысить эффективность установки прибора на местности.

Как работать с оптическим нивелиром

Порядок работы с конкретным устройством точно и просто описывается в комплектной инструкции. Суть работы не представляет особой сложности. 

1. Установка штатива. Главная задача – выдерживание строгой горизонтали. Штатив раздвигается на удобную ширину и высоту, ползунки фиксируются. При необходимости ножки вводятся в грунт. 

1. Установка нивелира. Блок крепится на штатив посредством пазов и крепящего винта. 

1. Настройка нивелира. Винты вращаются, блок поднимается в той или иной плоскости для получения выверенного по уровню положения. Регулируется резкость изображения. 

На требуемую точку (дальность) выносится контрольная рейка

Ее важно удерживать на одном месте без движения.

1. Считываются первые данные – по горизонтальной полосе нитей при отличной видимости шашек. Информация фиксируется. Считываются следующие данные – по второй точке. При сверке этих сведений становится понятно, какая из точек находится выше. 

Важно держать максимальную четкость изображения, потому как погрешность в этом случае будет минимальной. 

С чего начать применение инструмента — подготовка к работе

Точность показаний прибора зависит от правильности его установки. Нивелир необходимо выровнять, выставив его в вертикальном положении, и только после этого можно приступать к нивелированию. Для выравнивания устройства, в его конструкции предусмотрен специальный штатив, представленный в виде треноги. Каждая ножка штатива имеет свойство регулировки — реализуется за счет скользящих ползунков, поэтому с выравниванием лазерного уровня не возникает никаких трудностей.

Это интересно! Дорогие модели лазерных нивелиров имеют встроенную опцию самовыравнивания или самостоятельной настройки. Достигается это за счет того, что устройство фиксируется в одной точке, и при отклонениях до 5 градусов, производится самостоятельное выравнивание. Для этого механизм инструмента оснащен героскопом.

Удостовериться в том, что прибор установлен правильно, можно по пузырькам воздуха в водяной колбе. Это аналогичные колбы, которые применяются в водных уровнях для выявления отклонений от ровной плоскости. Как только прибор выставлен, можно приступать к его эксплуатации. Если же применяется дорогостоящий лазерный уровень, оснащенный опцией самовыравнивания, то инструкция по его настройке несколько иная:

1. Выровнять прибор при помощи штатива
2. Включить его и дождаться, пока произойдет дополнительная поднастройка или юстирование, при помощи чего обеспечивается высокая точность показаний
3. При самовыравнивании уровень издает соответствующие сигналы (мигает или пикает), и как только они прекращаются, значит, устройство готово к эксплуатации
4. Если нивелир продолжительное время не может выполнить опцию самонастройки, то это означает, что угол отклонения свыше 5 градусов, и необходимо произвести более точную настройку штатива

Если измерения проводятся на открытой местности, и прибор устанавливается на грунт, то ножки треноги следует жестко зафиксировать в земле. Для этого каждая ножка имеет специальные выступы для их вкапывания. Прибор соединяется со штативом за счет специального резьбового соединения. Если на корпусе инструмента и штативе диаметры резьбовых соединений отличаются, то необходимо воспользоваться переходником.

Учимся пользоваться нивелиром

Чтобы провести измерительные работы, необходимо знать не только конструкцию прибора, разновидности и возможную погрешность, но и принцип пользования устройства. Если говорить не о профессиональных разновидностях, требующих настройки и дополнительного программного обеспечения, никаких сложностей не возникнет. Сделать замеры сможет даже неопытный мастер. Главное. четко следовать инструкции.

Установка штатива

На ножках штатива, которых всего три, находятся крепежные винты. Они немного расслабляются. Опоры выдвигаются на требуемую длину. Последняя может быть абсолютно любой. Нередко прибор приходится устанавливать даже на пересеченной местности. Верхняя часть штатива должна быть выставлена в горизонтальном положении. Следующим шагом винты снова затягивают и надежно фиксируют на каждой опоре. Большая часть нивелиров снабжена корректирующим плавным креплением. Он расположен на ножке штатива. Это позволяет проводить точную настройку верхней площадки по горизонтали.

Монтаж прибора

Нивелирную трубу устанавливают на штатив. Фиксация осуществляется с использованием крепежных винтов. Далее, проводится настройка датчиков уровня. Когда вращают регулировочные винты, добиваются центрального точного положения пузырькового уровня. Положение настраивается относительно нанесенных линий. Чтобы было удобно и просто добиться желаемого результата, сначала пузырек выставляют в одном окошке. Далее, приступают к настройке второго. Его уже выравнивают с учетом положения первого и наблюдают за тем, как он меняется при настройке. Поэтапно настраивают прибор. Добиваются точного положение нивелира по горизонтали на той площадке, где монтируют нивелир.

Фокусировка узла

Оптико-механический узел в оптическом нивелире тоже требует определенной настройки. Окуляр зрительной трубы выравнивают относительно обзору оператора. Это обусловлено различием в остроте глаза у человека. У каждого оно индивидуально. Это актуально даже для тех людей, которые никогда не носили очки. Если это стандартный нивелир, значит, прибор наводят либо на достаточно габаритный объект, либо на самое освещаемого место на участке.

Манипуляцию с настройками проводят до тех пор, пока на предмете или на местности ниточная сетка не станет максимально четко видна. Далее, аналогичное действие проводят с рейками, которые должны находиться в менее освещенном месте. Не следует пренебрегать данным этапом. Чем больше точек с различной освещенностью будет зафиксировано, тем точнее будут проводимые оператором измерения. Одним и тем же прибором могут пользоваться разные люди. Это означает, что проводить фокусировку приходится снова. Чтобы избежать подобного, всю работу от начала и до конца должен проводить один оператор. Когда такой возможности нет, фокусировку выполняют повторно.

Устройство нивелира и область применения

Роль нивелира – получение данных об уровнях точек и нанесение уровней. Это обеспечивается получением ровной линии, связывающей наблюдателя и цель. Определение уклона дает понять, как ровно располагается объект.

Производится это в основном с помощью пузырька воздуха и визуального наблюдения. Устройство прибора представляет собой конструкцию для замера высот оптическим способом — для прямого просмотра или создания меток. 

Основной блок состоит из трубы с линзами, лимбами и винтами для фокусировки. Блок устанавливается на компенсатор (элемент, вбирающий в себя мелкие колебания).

Применяется он для геодезических операций в строительстве (архитектура, дорожное хозяйство), ремонте и работах с ландшафтом. Суть его работы: получение сведений о разностях высот исследуемых точек. Эта информация используется для создания требуемых форм, поверхностей и конструкций

Так, для строительства дорог важно создание определенной величины уклона

Примеры таких работ:

монтаж столбов, создание фундаментов; 

• выравнивание длинномерных участков и значительных площадей;
• оценка величины проседания мостов и иных сооружений;
• работы внутри зданий – укладка плитки, заливка полов и т.д.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Принцип работы не сильно отличается от действий с оптическим вариантом. Главное отличие – проверка уровня зарядки. Питается нивелир от встроенных сменных источников питания. Оптимален вариант с выносным зарядным устройством: зарядку можно производить одновременно с работой. 

1. Устройство располагается на опорной поверхности (хоть на штативе, хоть на пачке плитки). Следует устранить препятствия для лазерного луча для эффективной его работы. 

1. Выравнивание по уровню (может иметься в корпусе нивелира). Способ — подкладывание тонких пластин или юстировка винтами.

1. Включение лазера – выполнять желательно в защитных очках. Образуется перекрестье красных полос. Эти полосы и являются целевыми ориентирами для выполнения работ. 

Технический момент: важно следовать требованиям по дальности до объекта. При слишком удаленном объекте для замеров точность лазерного нивелираснижается. 

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Кроме паспорта, в комплекте нивелира идет ключ для обслуживания и мягкая фланель для протирки линз и конечно защитный футляр, где он хранится. Модели с горизонтальным лимбом — угломером комплектуются отвесом для установки строго в нужной точке.

Оберегайте нивелир от ударов и толчков, даже когда он в футляре. Современные приборы оборудованы специальным устройством, осуществляющим точную подстройку по горизонтали, сильный толчок, внешне не оставивший ни малейшего следа, может повредить его тонкий механизм.

Возможные ошибки

Самой распространенной ошибкой при использовании нивелира является его неправильная установка. Пренебрежение даже малыми отклонениями от уровня может привести к значительным погрешностям в дальнейшем производстве работ. Чем больше расстояние измерения, тем больше будет отклонение от точного значения.

Еще одна ошибка – неправильный выбор чисел на шкале рейки. Выбираются лишь целые числа, без долей. Такая ошибка усложняет последующее сравнение выбранного числа с последующими показаниями. Дробные значения сложнее сопоставить друг с другом.

Отсутствие постоянной дорегулировки может привести к постепенному нарастанию погрешности, которая будет незаметна на начальных этапах. В дальнейшем это отрицательно скажется на качестве проводимых работ, что в итоге может угрожать безопасности при эксплуатации объекта.

Далее смотрите видео с советами о том, как правильно работать с нивелиром.

https://youtube.com/watch?v=HJu4FK0gfpc

Как пользоваться нивелиром и рейкой: измерение и фиксация значений

Вычисление данных посредством применения измерительного инструмента такого типа выполняется по специальному алгоритму

Очень важно определить точку отсчета, на которую будет производиться ориентация во время измерения. Коррекция расположения других объектов выполняется на основе данных об исходной позиции

Рейка должна быть установлена на самую высокую точку, соответствующую измеряемой плоскости. После этого стоит навести инструмент на ее шкалу, что позволит рассчитать нужные значения.

Рейка должна устанавливаться на самую высокую точку, которая соответствует измеряемой плоскости

Коррекция положения геодезической рейки также входит в комплекс манипуляций, необходимых в процессе работы. Для этого данный элемент требуется перемещать вверх или вниз. Это производится до тех пор, пока целое число на рейке не сойдется с точкой в объективе, соответствующей пересечению линий. Значение, которое было получено при этом, следует зафиксировать в журнале.

Теперь потребуется переместить рейку на другую точку измерения. Новое положение позволяет вычислить следующее значение на шкале. Оно тоже должно в обязательном порядке совпадать с пересечением линий в объективе инструмента. Затем два значения, определенных по перекрестным точкам, необходимо объединить, после чего нижний край рейки будет соответствовать позиции, на которую производится ориентация.

Важно знать, что отметка чаще всего проставляется на специальной конструкции, которая называется репером. Между этими составляющими натягивают строительные шнуры, что позволяет получить четкую картину будущего строительного мероприятия

Реперы активно используются при заливке оснований зданий или же при возведении стен.

Наиболее четкие данные можно получить с помощью лазерных нивелиров. Уровни такого типа тоже содержат рейки, которые способствуют проведению соответствующих измерительных изысканий.

Рейку необходимо перемещать вверх или вниз до тех пор, пока целое число на рейке не сойдется с точкой в объективе

Благодаря нивелиру появляется возможность определения и выставления необходимых точек на огромных площадях. Радиус действия других измерительных приборов гораздо больше.

Как пользоваться нивелиром при строительстве

Широко этот инструмент применяется для возведения сооружений и их внутренней отделки. Как правильно пользоваться механизмом, возникает вопрос только у начинающих работников – геодезисты разбираются в работе любых моделей. 

Так, на стройкенивелир необходим при строительстве стен и крыши зданий, прокладке коммуникаций и обустройстве мостовых и прочих инженерных сооружений

Фундаменты на песчаных или глинистых почвах, отдельно стоящие здания (составляющие часть архитектурного ансамбля) важно изначально строить в горизонтали. Тут применяются классические модели с рейками. . Как пользоваться нивелиром при строительстве

Как пользоваться нивелиром при строительстве

Для внутренней отделки задействование инструмента полезно для укладки плитки, монтажа сайдинга и других поверхностей. Навешивание дверей и радиаторов быстро и надежно выполняется с нивелиром, при этом работоспособность получается максимальная. Здесь оптимально задействование моделей с лазерным принципом работы. 

Принцип работы во время съемок

Чтобы не допускать ошибок и понимать принцип работы устройства, нужно знать, как он устроен изнутри и какие существуют его виды. Самые распространенные оптические приборы обладают различной степенью точности измерения. Обычно они состоят из зрительной трубы со специальным цилиндрическим уровнем, с помощью которого можно контролировать горизонт оптической оси.

Сквозь оптическую призматическую систему изображение проецируется в оптику трубы, а затем постоянно контролируется. Для того чтобы правильно его настроить для выполнения измерительных работ, нужно внимательно прочесть инструкцию. Благодаря специальным винтовым механизмам (азимутальным, подставочным и элевационным) можно обеспечить максимальную точность выставленного горизонта. Устройство ставят на специальную треногу с осью вращения.

Чтобы результаты измерений были более точными, а погрешности в определении расстояния между разными точками были сведены к минимуму, следует использовать нивелиры цифрового типа. Но для них нужно иметь рейки со специальными штрих-кодами, благодаря которым обеспечивается автоматическая регистрация данных с помощью микропроцессоров.

Принцип работы данного нивелира можно увидеть в интернете в специальных роликах. Если подобные рейки отсутствуют, то данные виды нивелиров применятся по аналогии с обычными оптическими.

Но помните, что перед применением даже самого простого оптического нивелира, его следует подвергнуть таким проверкам:

• уровня при трубе;
• уровня круглого;
• горизонтальности сетей ниток.

Помимо этого, по уровню могут проверять и вертикаль сети ниток разметки устройства с уровнем при трубе.

Немаловажными показателями выступают еще цена деления уровня при трубе, а также ее краткость. Это позволяет определить пригодность.

Сами работы могут выполняться с применением оптических, а также водяных или лазерных уровней.

Как пользоваться оптическим нивелиром?

Комплект оптического нивелира состоит из штатива, рейки с делениями в миллиметрах на одной стороне и сантиметрах с другой, а также самого нивелира.

• 1 шаг. Для начала необходимо выбрать место для установки нивелира. Самым удобный считается расположение в центре измеряемой площадки. На выбранном месте устанавливается штатив. Для достижения ровного горизонтального положения необходимо ослабить зажимы ножек штатива, установить площадку (головку) штатива на необходимую высоту и закрутить винты.
• 2 шаг. Нивелир устанавливается и закрепляется становым винтом на штатив. Вращая подъемные винты нивелира, с помощью уровня достигается горизонтальное положение прибора.
• 3 шаг. Осталось произвести фокусировку. Для этого зрительную трубу необходимо навести на рейку и вращая фокусировочный винт получить максимально резкое изображения, окулярным кольцом настраивается фокусировка сетки нитей. Если необходимо измерить расстояние от одной точки до другой или вынести оси здания, то проводится центрирование. Для этого нивелир устанавливается над точкой, а за становый винт подвешивается отвес. Нивелир смещается по головке штатива, при этом отвес должен находится над точкой, потом прибор закрепляют.
• 4 шаг. После установки и настройки прибора можно переходить к изысканиям. Нивелирная рейка устанавливается на начальную точку (или высотный репер), производится снятие отсчета по средней нити сетки нитей нивелира. Отсчет записывается в полевой журнал. Далее рейка переносится на измеряемую точку, повторяется процедура снятия и записи отсчета. Разница между отсчетами начальной и измеряемой точки и будет составлять превышение.

Ошибки при использовании оптического нивелира

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

1. 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.
2. Следует воспользоваться вспомогательными штативами и крепежами. Это даст возможность сохранить устройство даже во время резких порывов ветра.
3. Не следует слепо доверять информации, которая указана в руководстве. Лучше самому проверить функционал устройства.
4. Нужно помнить, что во время использования устройства важна помощь ассистента.
5. При монтаже рейки она должна находиться точно на поверхности, во избежание перекоса.
6. Нельзя допускать перегревания прибора, это может отразиться на точности измерений.