Что такое юстировка нивелира
echome.ru
Сайт посвященный измерительным приборам…
Юстировка нивелира
В случае выявления поверкой каких-либо отклонений в настройках или существенных погрешностей в измерениях нивелира следует произвести его юстировку, т.е. точное приведение к заявленным производителям технологическим и эксплуатационным характеристикам. Результатом удачной процедуры юстировки будет полностью работоспособный прибор, гарантирующий необходимую точность измерений.
Одним из основных пунктов поверки нивелира является определение положения уровневых пузырьков и сетки нитей. Несоответствие этих настроек требует обязательного проведения юстировки.
Поскольку регулировка прибора может быть нарушена в любой момент эксплуатации, во избежание появления в результатах измерений систематических ошибок в некоторых случаях поверки и юстировки нивелиров необходимо проводить достаточно часто, может быть даже ежедневно. В общем порядке нивелировочные средства измерения должны проходить метрологическую аттестацию ежегодно, а в случае проведения ремонтных работ, ударов, падений и прочих механических воздействий, повлекших за собой разъюстировку нивелира, – по ситуации, вне очередной проверки.
Перед поступлением измерителя в продажу производителем в обязательном порядке выполняется поверка и настройка прибора. В зависимости от типа нивелира – лазерного или оптического – юстировка выполняется различными способами.
Нивелир с компенсатором
Корректная работа нивелира с компенсатором характеризуется горизонтальностью визирного луча зрительной трубы уровенной поверхности земли (угол i) в пределах зоны действия компенсатора.
Юстировку круглого уровня выполняют юстировочными уровневыми винтами, затем зрительную трубу разворачивают на 180° и при необходимости повторяют и проверку, и настройку.
Если поверка обнаружила отклонение сетки нитей, то юстировка нивелира с компенсатором заключается в ослаблении винтовых крепежей сетки и приведении пластинки с сеткой нитей в корректное положение: горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, а вертикальная – совпадать с отвесной линией. Исправность компенсатора рекомендуется проверять каждый раз перед началом работы.
Лазерный нивелир
Правильное расположение вертикальной и горизонтальной плоскостей контролируется поверкой и, в случае необходимости, выполняется юстировка лазерного нивелира. Положение плоскостей регулируется путем смещения центра масс маятника за счет вкручивания или выкручивания специальных винтов, отвечающих за расположение каждой плоскости и выставление правильных параметров.
Самостоятельная юстировка
Выполнить простейшую процедуру поверки и настройки лазерного нивелира можно самостоятельно, используя метод 180 градусов. Определенным образом выполняется разметка по траектории луча при различных положениях нивелира: нормальном и развернутом на 180°. Если края луча и выполненные разметки совпадают, то беспокоиться не о чем — прибор совершенно исправен. В противном случае, требуется его юстировка.
Всё, что можно сделать в плане самостоятельных настроек, это:
Остальные, более точные настройки может выполнить только квалифицированные специалисты специализированных компаний.
Кем и как проводится юстировка?
Если внимательное прочтение инструкции и попытки самостоятельно настроить прибор к желаемым результатам не привели, следует обратиться в специализированные метрологические сервисные центры, имеющие сертификаты и лицензии на выполнение таких метрологических процедур как поверки и юстировки.
Лицензии и сертификаты государственного образца о допуске к определенному виду работ в геодезической деятельности подтверждают качество выполняемых работ и оказываемых услуг, а также соответствие требованиям и государственным стандартам используемой материальной базы и необходимую для проведения работ квалификацию специалистов.
По окончании работ выдается свидетельство установленного образца о результатах проведения поверки и юстировки нивелира.
Результат юстировки
Результат настройки характеристик устройства не всегда может быть положительным. Если прибор на каком-либо этапе настроек не дает желательных результатов или приведение к ним в силу разных причин невозможно, нивелир признается негодным и выводится из эксплуатации с соответствующей отметкой в техническом паспорте.
Стоимость юстировки, как правило, составляет от 800-1000 руб. и выше, но работы обычно проводятся в комплексе, так как качественную юстировку невозможно выполнить без поверки прибора.
Оптический нивелир: основы работы и настройка своими руками
На рынке есть штативы с плоской или сферической головкой. Последний позволяет быстро выравнивать прибор без необходимости точной регулировки ножек штатива. Опытные пользователи на шаровой головке могут выровнять инструмент, не используя регулировочные винты в трегере.
Нивелирная рейка, наиболее популярными на данный момент являются алюминиевые телескопические рейки. Деревянные рейки время от времени используются в строительных и геодезических изысканиях. Алюминиевые рейки различаются по длине (от 3 до 7 м) и, следовательно, по количеству сегментов. Сегменты основаны на принципе телескопа. Сложенный участок имеет длину чуть более 1 м и его легко транспортировать. Алюминиевые рейки имеют геодезическое шкалу типа «Е» с одной стороны и стандартное миллиметровое деление с другой.
Важно, чтобы рейка была снабжен коробкой уровнем для установки. Часто многих пользователи не используют уровень и устанавливают рейку вертикально «на глаз». Однако что неправильная установка рейки очень сильно влияет на конечную точность нивелирования.
После установки нивелира на штатив и его выравнивания, помощник вертикально устанавливает рейку (ему поможет уровень, прикрепленный к ней) в точке A. Наблюдатель осуществляет точное прицеливания с помощью винта горизонтального круга и фокусирует изображения с помощью фокусирующего винта и в окуляре выполняет чтение отметки O1.
Для чего горизонтальный круг с отметками на оптическом нивелире?
Горизонтальный лимб используется для расчета угла поворота прибора при измерении. Лимб используется при нивелировании полярным методом, но стоит отметить что точность отсчетов невысокая. Горизонтальный лимб с делением на 360 и 400? В чем разница?
В 90% случаев при покупке нивелира пользователи не обращаются внимание на горизонтальный лимб. Им он не пригодится или используют в единичных случая как вспомогательный инструмент.
• грады имеют десятичное деление, естественное для калькуляторов и компьютеров
• расчеты выполняются быстро, даже в памяти, без необходимости какого-либо преобразования или преобразования
• использование града исключает риск ошибок вычислений из-за разделения шага на 60 минут (секунд) и 3600 градусов (секунд).
В рамках полевого выпрямления мы проверяем три геометрических условия, которым должен соответствовать выравниватель:
• Основная плоскость пузырька круглого уровня pg должна быть перпендикулярна главной оси vv выравнивающего устройства.
• Горизонтальная линия прицельной сетки должна быть перпендикулярна главной оси vv.
• Визирная ось cc должна быть горизонтальной в диапазоне действия компенсатора.
Перед началом юстировки проверьте работоспособность механических компонентов нивелира. Внимательно посмотрите на винты трегера, горизонтальные винты, фокусирующий винт и окуляр, оцените их на предмет плавной работы и наличия нестандартных зазоров. Стоит несколько раз повернуть инструмент, установленный на штативе и убедиться, что механизм главной оси механизма не поврежден. Только если все механические компоненты нивелира находятся в рабочем состоянии, вы можете приступить к проверке устройства.
Этап 1: Поверка круглого уровня
Отклонение пузырька на половину ошибки устраняется поворотом винтов трегера в противоположном направлении. Вторая половина той же ошибки устраняется с помощью регулировочных винтов уровня. Проверяем правильность исправления поворотом на 180 градусов. При необходимости повторяем корректирующие действия.
Этап 2: Проверка вертикальности сетки нитей
Контроль можно проводить двумя способами
1. Сфокусировавшись нивелиром на отвес легко можно определить вертикальность сетки нитей. Совпадает ли она с вертикальной линией отвеса или нет. При необходимости выполняется регулировка винтами по отвесу как по эталону.
Этап 3: Проверка работоспособности компенсатора
Если компенсатор функционирует, второй тест этого параметра состоит в проверке диапазона действия.
Этап 4: Поверка горизонтальности визирной оси
Проверка и исправление горизонтальной установки оси в области действия компенсатора. Проверка и исправление горизонтального выравнивания визирной оси является наиболее трудоемким этапом. Также необходимо иметь две нивелирных рейки и установить их друг от друга и вертикально на расстоянии не менее 30 метров. Поставить прибор посередине между рейками и вычислить превышение между точками.
Возьмем для примера:
отчет по рейке A = 1.787м,
отчет по рейке B = 1.632м,
превышение (Δh) в этом случае будет: Δh = А–B = 0.155м. с Переставить штатив с прибором ближе к точке А и, взяв отчет по этой же рейке (для примера 1.509м), вычислить теоретический отчет по рейке B (отчет по рейке А – Δh). В нашем примере теоретический отчет по рейке В = 1.509м – 0.155м = 1.354м.
Взяв отчет по рейке В сравнить его с теоретическим. Если разность между отчетами превышает 1-3 мм, необходимо выполнить настройку. Отверните защитную крышку окуляра (или откройте заглушку в нивелирах Sokkia) и с помощью юстировочной шпильки / отвертки / шестигранника из комплекта прибора поворачивайте винт до тех пор, пока отчет по средней горизонтальной нити не станет равен теоретическому (1.354м). После чего необходимо повторить поверку.
Свяжитесь с нами, если у Вас есть вопросы по обслуживанию или приобретению оптического нивелира:
Проведение юстировки нивелира
Процесс юстировки нивелира проводится после поверки инструмента и выявления его возможных отклонений. Эта процедура требуется для того, чтобы исправить неточности в работе аппарата. В качестве главной цели юстировки нивелира выступает приведение инструмента в работоспособное состояние, после проведения такого рода работ он должен полностью соответствовать техническим и эксплуатационным характеристикам, заявленным компанией-производителем.
Поверка нивелира предполагает необходимость определения положения сетки нитей и пузырька на круглом уровне. При несоблюдении этого правила, которое регламентирует нахождение пузырька на отметке «0», следует произвести юстировку нивелира. Использовать при этом нужно исправительные винты, после чего пузырек должен перейти к центральной точке круговой линейки на одну половину отклонения, тогда как вторая половина должна быть исправлена посредством подъемных винтов.
Даже после завершения поверки сетки нитей есть вероятность того, что возникнет необходимость произвести юстировку, это обусловлено тем, что нужно добиться условия, при котором горизонтально расположенная нить сетки ориентирована под углом в 90° по отношению к оси вращения оборудования, а вот вертикальная нить должна точно совпадать с отвесной линией. При обнаружении отклонений сетки нитей после проведения поверки посредством отвеса или линейки, которая имеет миллиметровые деления, требуется произвести юстировку. Для этого предстоит ослабить крепежные винты, чтобы появилась возможность вернуть пластинку с сеткой нитей в конечное верное положение.
Особенности проведения юстировки
Первая поверка нивелира.
При проверке предстоит следить за тем, чтобы ось круглого уровня располагалась параллельно по отношению к оси вращения инструмента. Пузырь на круглом уровне необходимо привести в центральную точку кружка, использовать при этом нужно подъемные винты, верхняя часть инструмента должна быть повернута вокруг оси на 180°. При соблюдении условия, при котором пузырь окажется в центре, работу можно считать выполненной.
В ином случае исправительные винты позволят переместить пузырь к центральной части на половину отклонения, тогда как винты помогу привести его в начальную точку «0». Для того чтобы проконтролировать правильность проведения работ, поверку необходимо повторить и сверить результаты. Перед тем как провести еще одну поверку, заблаговременно необходимо привести ось инструмента в вертикальное положение.
Проверяя нивелир, необходимо следить за тем, чтобы горизонтальная нить сетки оказалась расположена под углом в 90° по отношению к оси вращения. Среднюю нить нужно навести на хорошо просматриваемую отметку, которая находится в 25-30 м от инструмента, после чего с помощью наводящего винта аккуратно начать вращать трубу. Нить не должна выходить за пределы выбранной отметки. Гарантия данного условия обеспечивается заводом-производителем. Если нивелир не соответствует этому условию, то предстоит ослабить винты, которые удерживают сетку и корпус трубы, затем сетку можно будет установить в требуемое положение.
Схема юстировки нивелира: А – исходная,называют задней, точка В – определяемая, ее называют передней. Одна установка нивелира называется станцией. Н – отметка точки, h – превышение.
Когда юстируется нивелир, необходимо удостовериться в том, что ось цилиндрического уровня располагается параллельно по отношению к визирной оси трубы. Проанализировать это условие можно, применив двойное нивелирование линии с обоих концов. Линия, длина которой равна 50 м, должна быть зафиксирована кольями. Процесс поверки и юстировки нивелира в этом случае предполагает установку инструмента в подготовленной точке А, при этом окуляр следует расположить над колышком, ось вращения необходимо привести в отвесное положение, применяя круглый уровень, это позволит определить высоту прибора (i1).
B точке В нужно установить рейку, чтобы сделать по ней отсчет b1, заблаговременно элевационным винтом предстоит установить пузырь цилиндрического уровня на начальную отметку «0», это указывает на необходимость сопрячь обе его половинки. При расположении визирной оси и оси цилиндрического уровня в положении, которое отличается от параллельного по отношению друг к другу названных элементов, при отсчете b1 будет получена ошибка х. Если данная величина не превышает 4 мм, то поверка не будет предполагать проведения дальнейшей юстировки.
Проверка функциональности компенсатора инструмента
Общие требования к элементам нивелира.
Для осуществления проверки нивелира с компенсатором пузырек круглого уровня следует установить в положение «0». Затем визирная ось должна быть наведена на линейку, при этом необходимо соблюсти фокусировку, а затем взять отсчет b1. Наклоны можно задать с помощью подъемных винтов. В итоге должно быть получено 4 положения пузырька при условии наклона оси инструмента с помощью винтов. Положение должно быть направлено во все стороны света. Процесс поверки и юстировки нивелира проводится на основе данных полученных b2, b3, b4 и b5. Разность каждого из значений между собой не должна оказаться больше 1 мм.
Если поверка не позволила получить данные в описанных пределах, то неисправность может быть устранена специалистом в мастерской.
В ином случае компенсатор будет работать неправильно.
Для того чтобы проверить и юстировать нивелир с компенсатором, следует подготовить:
При проверке инструмента, который имеет компенсатор, следует удостовериться в том, что подвесная система и демпфер функционируют исправно. Только тогда юстировка будет проведена правильно.
Поверка и юстировка нивелира
Нивелир один из самых используемых оптических измерительных приборов в геодезической, производственной и строительной отраслях. С их помощью определяются разности высот между различными точками на поверхностях земли или инженерных сооружениях. Для правильных высотных измерений важно иметь исправный оптический нивелир. И поэтому необходимо производить периодические поверки этих инструментов.
При изготовлении оптические нивелиры обязательно проверяют на заводах изготовителях и делают отметки об этом в паспорте прибора. Это ничуть не говорит о том, что поверки нивелирам не нужны. Наоборот, если можно так сказать, для уверенности в своем напарнике рекомендуется поверить прибор в метрологической службе. После этого геодезистам самим придется убедиться в этом, выполнив лично основные из поверок перед началом его использования.
Поверки круглого уровня
В нивелирах, да и других геодезических приборах, полевые измерения производят, как правило, относительно определенных точек отсчета. Таковыми можно считать отвесные линии. Так вот, контролем отвесности положения нивелиров служит круглый уровень, точнее его воздушный пузырек, который обязан находиться в центре ампулы. Обычно корпус нивелира выставляют в положение, при котором он будет находиться вдоль двух подъемных винтов. Их вращением выставляют пузырек посередине ампулы круглого уровня в направлении третьего подъемного винта. После чего этим винтом выводят пузырек к центру ампулы, периодически поправляя его положение двумя другими винтами. Такую процедуру проделывают, пока пузырек не установится в центральном положении внутри ампулы уровня.
Проверкой того, что пузырек будет находиться по центру, будет разворот корпуса нивелира под 180 градусов. Вероятно, пузырек сместится с центра и отклонится за линию окружности, за которую не должен смещаться. Тогда требуется визуально определить расстояние смещения пузырька от центра. И половина его величины устранить вращением подъемных винтов. При этом, в зависимости от направления его смещения, выбирать каким именно подъемным винтом это осуществлять. Вторую половину значения отклонения пузырька исправляют юстировочными винтами. Затем поверку повторяют пока пузырек не будет находиться по центру уровня.
Поверки сетки нитей
Заключаются в проверке геометрического условия части оптической системы нивелира. Ее суть состоит в том, чтобы соблюдалось условие параллельности вертикальной сетки, оси вращения корпуса нивелира и отвесной линии.
Для всех типов нивелиров такие поверки проводятся следующим образом. На удаленном расстоянии около двадцати пяти метров от нивелира подвешивается утяжеленный шнуровой отвес. Сам прибор после выполнения предыдущей поверки естественно находится в рабочем состоянии. Зрительная труба нивелира обязательно наводится в сторону нитяного отвеса. Наводящим винтом нивелира вертикальная нить точно фокусируется и совмещается со шнуром отвеса. По всей длине объектива она должна совпадать с линией отвеса. Если сетка нитей смещена более значения 0,5 миллиметра, требуется корректировка ее положения. Исправление производится после открепления винтов сетки нитей, находящихся под отвинчивающимся колпачком в районе окулярной части нивелира. Верхние винты открепляются ориентировочно на один полный оборот, а любой из горизонтальных винтов на половину или три четверти оборота винта. После чего аккуратно вся оправа сетки нитей поворачивается в направлении вертикальности, что визуально проверяется в окуляр. Закрепительные винты закручиваются в обратном порядке, и в окуляр окончательно наблюдается совмещение вертикальной нити с линией шнура отвеса. После достижения вертикальности сетки нитей защитный колпачок закручивается на свое место.
Поверки цилиндрического уровня и компенсатора
По своей сути они похожи с тем лишь отличием, что в различных типах оптических нивелиров визирная ось выставляется либо механическим способом с применением цилиндрического уровня, либо специального конструктивно устроенного механизма под названием компенсатора. В любом случае цилиндрический уровень и компенсатор в оптических нивелирах должны быть в исправном состоянии.
Поэтому методика выполнения данной поверки для двух видов нивелиров, с цилиндрическим уровнем и компенсатором, практически одинакова. Исключением в ней считаются исправления с конструктивным отличием узлов, влияющих на установление визирного луча в горизонтальное положение.
Порядок проведения поверки следующий.
Изначально, выбираются две, характерные для нивелирования жесткие точки на значительном удалении друг от друга порядка плюс-минус пятидесяти, семидесяти метров. И в дальнейшем выполняются измерения превышений между ними двумя способами.
В первом случае, производится определение превышения между ними методом из середины (смотрите рис.1), при котором расстояния от нивелира к рейкам должны быть плюс-минус два метра одинаковыми. По снятым отсчетам с двух реек (a, b) вычисляется превышение:
При этом, для конструкции одного нивелира (H-3) в момент снятия отсчетов цилиндрический уровень устанавливается в центр ампулы уровня. В нивелирах с компенсатором, например, Н-3КЛ легким движением руки производят постукивание пальцами по корпусу нивелира с целью проверки работы (не залипания) компенсатора. Превышения в обоих случаях должны иметь одно значение плюс-минус 4 мм. Можно констатировать такой практический факт, что при неисправном состоянии обоих узлов (цилиндрического уровня и компенсатора) в нивелирах при измерении превышения их середины, величины превышения (h=a1-b1) так же могут быть плюс-минус одинакового значения. В связи с почти равным расстоянием до точек съемки, отсчеты a1, b1 будут отличаться на равновеликие значения Δa, Δb, зависящие от так называемого угла i. Этот угол означает не горизонтальность визирного луча из-за погрешностей в компенсаторе и цилиндрическом уровне нивелира. Мы знаем, что существуют определенные отклонения предельных погрешностей при геодезических измерениях. Так вот, при выполнении этих поверок таким предельным отклонением считается значение плюс-минус 4 мм.
Рис.1. Определение превышения из середины.
Во втором случае, исполняются измерение и одновременное вычисление превышения между выбранными точками (смотрите рис.2), вблизи (не более полутора, двух метров) одной из них путем снятия отсчетов (a2, b2). При значении превышения (h=a2-b2) более предельной величины (4мм) цилиндрический уровень в одном нивелире, а компенсатор в другом юстируются.
Для этого вычисляется отсчет (a0), на который нужно будет выводить визирную ось нивелиров. Он определяется по формуле:
h-истинное превышение, в миллиметрах;
b2-отсчет по ближней к нивелиру рейке, в миллиметрах.
Исправление положения цилиндрического уровня в оптических нивелирах (типа Н-3) осуществляется после выведения полученного отсчета (a0) на удаленную рейку вращением элевационного винта. При этом воздушный пузырек уровня смещается с его середины. Далее, исправительными винтами, которые относятся к цилиндрическому уровню, воздушный пузырек возвращается в центральное положение.
В оптических нивелирах с компенсатором (типа Н-3КЛ) исправление визирной оси происходит за счет:
Все исправления происходят последовательно с проведением повторения всей поверки полностью, пока предельное отклонение не будет находиться в пределах допустимого значения.
В нивелирах с компенсаторами после этого рекомендуется еще раз провести поверку сетки нитей.