Zariadenie a princíp fungovania úrovne

Úroveň je zariadenie určené na určenie rozdielu (rozdielu) vo výškach dvoch bodov umiestnených v určitej vzdialenosti od seba. Existuje mnoho typov nivelačných zariadení, ale všetky sa scvrkávajú na riešenie problému vizuálneho určenia tohto rozdielu alebo jeho čítania pomocou rôznych zariadení (napríklad digitálnych).

Aby sme presne pochopili, ako sa vyrovnávanie vykonáva a ktoré verzie tohto zariadenia sú najvhodnejšie pre určité úlohy, je potrebné jasne pochopiť všeobecný dizajn úrovne.

Úrovne používané v geodetickom zameraní a v stavebníctve sú rozdelené do niekoľkých veľkých kategórií. Ide o tradičné optické, ale aj modernejšie zariadenia využívajúce elektronickú technológiu a laserové žiarenie. Všetky majú inú štruktúru. Pozrime sa v poradí na základné princípy a vlastnosti každej z týchto kategórií.

Nivelačné zariadenie optického typu sa objavilo skôr ako iné. Štruktúra všetkých takýchto zariadení zahŕňa ďalekohľad s okulárom a šošovkami, ktoré poskytujú aproximáciu požadovaného počtu krát. Predtým si všetky optické úrovne vyžadovali manuálne mierenie na bod záujmu a jeho zaostrovanie pomocou rôznych skrutiek – zdvíhanie, ukazovanie a elevácia. Pre presné umiestnenie ďalekohľadu do horizontu bola k nemu pripevnená valcová libela.

Pre merania je dôležitou súčasťou hladiny meracia tyč. Všetky modely optických nivelácií sú tiež vybavené vláknovým diaľkomerom na meranie vzdialeností a niektoré sú vybavené horizontálnou končatinou, ktorá umožňuje merať uhly v horizontálnej rovine.

Princíp fungovania takéhoto zariadenia je pomerne jednoduchý. Niveláda sa inštaluje na rovný povrch, pomocou skrutiek sa teleskop uvedie do vodorovnej polohy. Dva body na zemi – počiatočný bod a bod, ktorý sa má merať – musia byť jasne viditeľné cez okulár. Meracia tyč sa najskôr nastaví do počiatočného bodu a údaje sa odčítajú pozdĺž vyrovnávacej nite (presnejšie pozdĺž stredného vlákna tohto pletiva). Potom sa palica presunie do bodu, ktorý sa má merať, a znova sa odčítajú. Rozdiel medzi nimi je požadovaná hodnota.

Väčšina úrovní používaných v modernej geodézii a stavebníctve sa trochu líši od tých, ktoré sú opísané vyššie. Napríklad väčšina modelov je vybavená dilatačným spojom. Kompenzátor je zariadenie určené na automatické vyrovnanie prístroja k horizontu. Použitím kompenzátora sú merania presnejšie a jednoduchšie.

Okrem toho existuje kategória digitálnych úrovní, ktoré nevyžadujú vizuálne určenie výšky pomocou meracej tyče (túto funkciu vykonáva digitálne čítacie zariadenie). Majú významné výhody a sú široko používané ako profesionálne meracie prístroje.

Medzi nesporné výhody elektronických nivelácií patrí automatizácia a stabilita meraní. Digitálne čítacie zariadenie je v každom prípade spoľahlivejšie a presnejšie, keďže jeho práca nezávisí od ľudského faktora a je oveľa menej závislá od podmienok viditeľnosti.

Schéma hlavných komponentov digitálnej úrovne sa líši od optickej úrovne prítomnosťou čítacieho zariadenia a obrazovky, na ktorej sú zobrazené hodnoty, ako aj špeciálnej meracej tyče. Táto koľajnica má jedinečné čiarové kódy. Čítacie zariadenie dokáže presne určiť výšku z jedného z týchto kódov, na ktorý je nasmerovaná vodováha. Nameraná nadmorská výška sa zobrazí na displeji.

Meranie údajov sa spustí stlačením tlačidla a rôzne modely digitálnych nivelačných prístrojov majú funkciu uloženia a exportu hodnôt.

Keďže sa zariadenie používa v teréne, jeho konštrukcia vždy obsahuje puzdro so zvýšenou ochranou proti prachu a vlhkosti. Štruktúra ďalekohľadu sa len málo líši od konštrukcie optického zariadenia, má tiež šošovky s faktorom zväčšenia 20 až 50-krát. Čím vyššia je násobnosť, tým presnejšie je zariadenie.

Elektronické zariadenia môžu mať aj funkciu merania horizontálneho uhla.

V samostatnej kategórii vynikajú zariadenia s laserovými žiaričmi. Táto úroveň je navrhnutá originálnym spôsobom a nemá ďalekohľad. Vizuálne zaostrenie na meraný bod sa vykonáva už vďaka laseru, ktorý sa premieta do jasne viditeľnej svetelnej čiary (v niektorých prípadoch - do bodu).

Laser má obmedzený dosah, čo je hlavnou nevýhodou tohto typu zariadenia. Ale sú vhodné na použitie v domácnosti a na stavebné účely. Laserové modely s krátkym dosahom sú lacné, používajú sa v interiéri pri stavebných prácach, označovaní, pri inštalácii rôznych konštrukcií a nábytku.

Pre prácu v otvorených priestoroch sa vyrábajú aj laserové vodováhy špeciálnej triedy, ktoré dokážu premietať svetlo do vzdialenejších bodov. Často sa používajú v spojení so špeciálnym laserovým detektorom a úspešne sa používajú na vzdialenosti do 500 m.

Zariadenie tohto typu obsahuje LED (jednu alebo viac) a optický systém, ktorý premieta žiarenie LED do roviny.

Odčítaniu údajov prístroja predchádza postup zaostrovania. Na zaostrovanie sa používa špeciálny prvok - račňa, ktorá otáčaním vedie zaostrovaciu šošovku. Keď sa získa dostatočne jasný obraz meracej tyče, je tiež potrebné dosiahnuť jasný obraz nitkového kríža.

Stredný závit tejto siete určí výšku. Aby to bolo jasné, musíte otočiť koleno okulára do požadovanej polohy.

V optických hladinách klasického dizajnu môžete cez ďalekohľad vidieť bublinkovú ampulku valcovej hladiny. Pri zaostrení na bublinu sa rúra dostane do vodorovnej polohy otáčaním vodiacich skrutiek.

Ak sa problém horizontálneho vyrovnania rieši pomocou kompenzátora, nie je na ďalekohľade potrebná valcová niveleta, ale na tele prístroja je nastavovacia rovina. S jeho pomocou musíte umiestniť zariadenie na úroveň stojana, nastaviť jeho polohu pomocou skrutiek a až potom zaostriť.

K doplnkovej výbave prístroja patria stojany na statívy a meracie tyče.

Statív pozostáva z ľahkých zliatin alebo hliníka a slúži na nastavenie zariadenia do požadovanej polohy a požadovanej výšky. Pri výbere statívu by ste si mali všímať jeho maximálnu výšku, uchytenie (musí byť ergonomické a pevne fixovať prístroj v požadovanej polohe), ako aj pevnosť a hmotnosť.

Hrable si zaslúžia veľkú pozornosť.Mal by mať dostatočnú dĺžku (vyrábajú sa rôzne veľké tyče) a mať stupnicu hodnôt, ktorá je zreteľne viditeľná v okuláre vodováhy z veľkej vzdialenosti.

Všetky modely meracích tyčí sú označené písmenami PH a číslami nasledujúcimi za písmenom. Napríklad RN 3-2500 znamená: nivelačná tyč s presnosťou 3 mm, dĺžka 2500 mm.

Niektoré lamely sú sklápacieho teleskopického typu a sú označené písmenom „C“.

Pri výbere nivelačnej laty vychádzajte z toho, že ich dĺžka sa pohybuje od 1 do 5 m a presnosť merania závisí od materiálu, z ktorého je lata vyrobená. Invar je špeciálna zliatina, ktorá nie je veľmi náchylná na expanziu pri vystavení teplote.

Zariadenie a princíp fungovania úrovne sa líšia v závislosti od jej typu. Optické a digitálne prístroje majú os pohľadu umiestnenú pozdĺž ďalekohľadu, ktorá musí byť nastavená v požadovanom smere a horizontálne. Na to sa používa ako optický systém, tak aj digitálne čítacie zariadenia a automatizačné prvky, ako je kompenzátor.

Používanie digitálnych nivelácií a modelov s kompenzátorom je jednoduchšie ako používanie bežných prístrojov. Digitálne zariadenia zároveň vyžadujú napájanie, ochranu pred prachom a vlhkosťou a môžu byť aj drahšie. Laserové hladiny sú samostatným typom.

Ako používať úroveň sa dozviete vo videu nižšie.