Как пользоваться нивелиром: анимированная фото инструкция ◀️

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Читать также: Как подключить амперметр через шунт

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Виды нивелиров

Основные различия механизмов классом точности, принципом работы. Существую различные виды нивелиров, которые служат для разметки местности, монтажных, а также при строительных работах.

Разновидности нивелиров

1. Геометрические приборы построены процессом излучения визирующего луча, произведенного в горизонтальном положении, что дает возможность измерить разницу между точками на местности. Разметка, местоположение точек указывается специализированными рейками, геометрическое нивелирование может быть использовано простым и сложным способами. Сложные работы подразумевают последовательно заменяемые точки при использовании прибора.
2. Оптико – механические геодезические нивелиры определяют параметры точек с помощью света, совокупностью с заранее расставленными контрольными приборами. Оснащен прибор оптической трубой, расчет параметров производится визуально, что требует определённой подготовки.
3. Теодолитные или тригонометрические механизмы работают за счёт наклонного луча, позволяют вычислить превышения между метками плоскости. Расчет параметров производится по специальной формуле, данные метод считается не точным при пересеченных местностях, на большом расстоянии.
4. Гидростатические приборы работают за счёт нескольких сосудов с жидкостью, соединённых парой. Процесс измерения происходит наполненными трубками с жидкостью, соединенными между собой шлангом или трубой. При отклонении по высоте количество вещества в сосуде одной из емкостей будет больше. Метод определения высотных разниц достаточно точный, но ограничен длинной шланга или трубы.
5. Цифровые приборы модификация лазерного типа, которая имеет повышенный функционал. Основываясь на данных излучателя, процессор обрабатывает информацию, выводит в цифровом виде. Показания возможно сохранить, скинуть на внешний носитель.
6. Лазерные приборы считаются высокоточными, способны проецировать луч к различным поверхностям. Различные модификации позволяют работать с плоскостями при тяжелых условиях.

Некоторые виды измерений проводятся с помощью эхолотов, барометров, стереоскопов. Данные приборы требуют особых навыков при эксплуатации, точных расчетов. Строительный нивелир получил широкое распространение в виде цифрового устройства, цена высока, но предоставляется возможность производить измерение самостоятельно.

Классы точности нивелиров

Классификация по точности подразумевает использование на определенных местах работы. Существует три основные категории:

• Технические устройства, допустимая квадратичная ошибка которых варьируется от 2 до 10 мм на 1 км двойного хода луча. Данные приборы используются для определения высотных параметров рельефа, привязки к определенным точностям.
• Высокоточные, квадратичная ошибка на 1 км хода допустима в пределах от 0,2 до 0,5 мм. Применяются в строительных работах, небольших помещениях. Результат наиболее точен по сравнению с техническими конструкциями.

Нивелиры применяются во всех отраслях, где важно идеальная поверхность по каждой из плоскостей. Оборудование позволяет установить необходимый уровень наклона к сооружению или предмету

Что такое лазерный уровень и нивелир

Чтобы понять отличия между устройствами, необходимо, прежде всего, уловить их суть и предназначение. Нивелирами называют приспособления, предназначенные главным образом для геодезических работ. С их помощью определяют перепады высоты на местности относительно определенной плоскости, чаще всего горизонтальной.

Конструктивно нивелир состоит из нескольких частей:

• зрительной трубы;
• источника лазерного излучения;
• оптической системы построения плоскостей и линий;
• механизма выравнивания в пространстве;
• элементов управления.

Внешне агрегат может быть похож на толстую короткую трубу, установленную горизонтально на прочной поворотной подставке, или на массивный квадратный короб.

Лазерный нивелир обычно обладает большими габаритами по сравнению с построителем плоскостей

Лазерный уровень — это более простое устройство со схожим принципом действия. Главное отличие состоит в том, что агрегат предназначен для использования в строительстве и ремонте в закрытых помещениях или на небольших площадках. Как правило, уровень не оснащается трубой и сложной оптической системой, а состоит всего из нескольких элементов:

• квадратного, прямоугольного или цилиндрического корпуса;
• одного или нескольких лазерных излучателей;
• элементов регулировки;
• системы выравнивания положения.

Уровень в строительстве применяют для построения углов и плоскостей в вертикальной, горизонтальной и наклонной проекции. При его использовании можно обходиться без множества механических приспособлений — отвесов, угольников, правил.

Лазерный уровень обладает компактными размерами и небольшой массой

Разбираемся в маркировке

Получить необходимую информацию о том или ином промышленном нивелире поможет их буквенно-цифровое обозначение. Приведем минимум полезной информации в этом направлении.

Н-05 — высокоточный нивелир для измерений первого и второго класса точности. Снабжается микрометром оптического типа. Погрешность измерений не превышает 0,5 мм при контроле объекта, расположенного на удалении 1000 метров. Область применения подобных приборов:

• Государственные геодезические сети;
• Лаборатории и полигоны;
• Инженерно-геодезические работы высокого класса.

Н-3 — точный прибор. Погрешность измерений не превышает 3 мм при нахождении объектов на удалении 1 км. Популярен при измерениях третьего и четвертого класса точности, а также при большинстве инженерно-геодезических исследованиях.

Н-10 — прибор технический. Ошибка измерений данного прибора, согласно гарантии производителя, не превышает десяти миллиметров при исследовании объектов на удалении 1000 метров. Такими приборами пользуются при большинстве исследований и оценок ландшафта, а также в дорожном и гражданском строительстве.

Достоинства современных нивелиров

Еще во времена Древнего Египта человечеству был известен принцип работы нивелира, который с тех пор практически не претерпел никаких изменений. На сегодняшний день эти измерительные приборы отличаются высочайшей точностью и огромной функциональностью, поскольку постоянно совершенствуются технологии их производства.

Можно выделить ключевые требования, которые предъявляются к современным аппаратам:

• Высокая устойчивость к воздействию внешних факторов;
• Высокая точность измерения;
• Возможность сохранения информации на разных носителях;
• Легкость и удобство в эксплуатации;
• Удобная конструкция и малый вес;
• Выгодная цена.

Основное отличие нивелира и теодолита при их практическом применении

Как отличается установка штатива измерительных инструментов

При установке штатива нивелира не требуется отвес. Нужно следить за головкой прибора, чтобы она приняла более или менее горизонтальное положение.

Схема теодолитной съемки.

Если требуется установить теодолит, то штатив для него необходимо центрировать. С этой целью на становой винт крепят отвес. Установку штатива производят так, чтобы отвес находился ближе к центру колышка, который служит для отметки точки стояния инструмента.

Регулировка штатива должна производиться путем раздвигания и сдвигания ножек для более надежного крепления измерительного прибора, оснащенного зрительной трубой. После этого следует закрепить баранчики штатива и осуществить регулировку точнее, нажав ногой на выступ конкретной ножки.

Когда данная процедура подошла к концу, нивелир или теодолит вынимают из футляра или коробки, чтобы установить инструмент, совместив концы подъемных винтов со специальными выемками на головке штатива. Далее следует вывинтить на равную высоту винты, которые являются подъемными, а становым закрепить инструмент на штативе.

Как правильно установить инструмент на штатив

Подъемные винты и уровни позволяют проводить дальнейшую установку нивелира или теодолита. Это связано с необходимостью привести главную вертикальную ось в отвесное положение. Если устанавливают нивелир, то нажимают на выступ каждой ножки штатива, чтобы круглый уровень оказался в центральном положении.

Далее зрительная труба должна быть поставлена в положение, которое является параллельным линии двух подъемных винтов. При их вращении в разные стороны прикрепленный к зрительной трубе пузырек должен быть приведен в среднее положение.

После этого повторяют поворот зрительной трубы, установив ее параллельно линии, которая относится к двум другим винтам. В результате уровень снова должен оказаться в среднем положении. Тогда любой поворот зрительной трубы нивелира не выведет его пузырек из данного положения.

Обозначения нивелирной рейки

Прежде чем начать стрелять местность, неплохо было бы разобраться с тем, как ориентироваться по рейке. Действительно, что это за непонятные буквы «Е», что за черные и красные отметки? В действительности все очень просто.

Рейка разбита на сегменты, каждый длиной по 10 см. Внутри каждого сегмента есть черные и белые участки, длина каждого равна 1 см. Крайние три черных участка объединены боковой линией — это чтобы проще было визуально определять центр сегмента. Цифры обозначают, в каком десятке сантиметров находятся метки сегмента, то есть по сути положение на рейке определяется числом белых и черных участков, прибавленных к номеру десятка.

Но ведь точности в один сантиметр явно недостаточно. Дело в том, что на обратной стороне рейки имеется обычная миллиметровая градуировка, которой на больших расстояниях пользоваться не очень удобно. Поэтому помощник, удерживающий рейку, может дополнительно подстраивать бегунок, руководствуясь командами геодезиста «выше» и «ниже», а затем показать на пальцах количество миллиметров. Также некоторые нивелиры оснащаются метрической сеткой, по которой это отклонение определить еще проще.

Напоследок самый интересный вопрос: почему верхней части рейка имеет красную разметку, расположенную в обратном порядке. Дело в том, что у старых нивелиров не было дополнительной линзы и изображение геодезист видел перевернутым. Но с такими «динозаврами» вам вряд ли придется иметь дело.

Нивелир Бош GLL 3-80 Professional и другие популярные модели

Сегодня существует множество приспособлений, которые предназначаются для снятия замеров на местности или же внутри помещения. Некоторые из них являются более эффективными, что достигается за счет качества составляющих. Рассмотрим, какие приборы такого типа стоит приобретать.

Наиболее функциональным устройством считается лазерный нивелир GLL 3-80 Professional, выпускаемый именитой немецкой компанией Bosch. Подобное приспособление применяется внутри помещения. Погрешность устройства крайне мала. Отклонения практически не наблюдаются даже на дистанции до 10 м. Стоит сказать, что существуют специальные приемники, с помощью которых можно увеличить радиус действия инструмента до 60 м.

Лазерный нивелир GLL 3-80 Professional является наиболее функциональным устройством

Питание прибора осуществляется от батареек. Если использовать устройство без перерывов, то заряда хватит всего на 4 часа. Поэтому стоит заранее предусмотреть дополнительные комплекты элементов питания. Такой инструмент оснащается держателем, благодаря которому производится настройка его расположения.

Нивелир GLL 3-80 Professional можно применять в хозяйственных и профессиональных целях. На корпусе инструмента есть специальные держатели магнитного типа. Кроме всего прочего, прибор имеет функцию автоматической настройки, что позволяет проводить его выравнивание.

Среди оптических уровней стоит выделить нивелир H-05, который относится к категории высокоточных. Этот прибор является профессиональным, он предназначается для расчета разности точек при выполнении разнообразных инженерно-геодезических работ. При использовании такого устройства стоит понимать, что оно требует определенных знаний и навыков от оператора. Для работы прибора необходима специальная рейка, оснащенная полусантиметровой шкалой.

Следует выделить несколько фирм, которые производят надежное и долговечное оборудование. Например, на современном рынке часто встречаются различные модели уровней, изготовленные компанией DeWALT. Качественные приспособления реализует и фирма Stabila.

Отличное качество имеют приборы изготавливаемые компанией DeWALT

На что обращать внимание при покупке?

Выбирая нивелир, руководствуются сферой его применения, то есть смотрят, для чего он нужен в конкретной ситуации. Критерии отбора – дальность действия, точность измерения, дополнительные функции.

Для домашнего мастера при выборе лазерного нивелира достаточно следующих характеристик:

• точность измерения ±0,3 мм/м и выше;
• дальность с работы с приёмником 40-60 м;
• проецирование горизонтальных, вертикальных плоскостей, прямых углов;
• средний угол развёртки;
• работа от аккумулятора;
• умеренная цена.

Для домашнего использования не нужна большая дальность измерения и высокоточная оптика, а режим самонивелирования лазерного прибора не будет лишним. Зелёный луч лучше виден при искусственном освещении.

Профессиональный лазерный уровень должен отвечать более высоким требованиям:

• точность измерения ±0,1 мм/м и выше. Большие расстояния на местности дают увеличение погрешности;
• работа с приёмником для увеличения видимости луча, дальности работы от 300 метров;
• высокий класс защиты от пыли и влаги;
• устройство дистанционного управления;
• лазерный отвес.

Ротационный прибор обеспечивает охват в 360 градусов. Соответственно, профессиональные приборы отличает и более высокая стоимость.

Какими бывают лазерные уровни для дома их виды

Рассматриваемые лазерные уровни для дома делятся на три основных вида:

1. Точечные лазерные уровни обладают простейшей конструкцией, поэтому имеет невысокую стоимость по сравнению с аналогами. В приборе имеется линза и излучатель света в виде светодиода, закрепленного статически. Принцип функционирования такого вида изделия основывается на построении точек, располагающихся на соседней или противоположной поверхности. Чтобы работать с нивелиром точечного типа, нужно установить аппарат на ровную поверхность, после чего спроецировать точки, и отметить их маркером на стене

2. Линейные лазерные уровни еще называют кросслайнерами. Это один из наиболее популярных построителей плоскостей, так как он способен проецировать не точки, а прямые линии на поверхности. При помощи нивелира можно одновременно проецировать линии на потолок, стены и даже пол, что позволит одновременно выполнять работу нескольким работникам. Построение линии прибором исключает необходимость применения линейки и карандаша. Однако недостатком этого вида изделия невозможность его использования в уличных условиях. Ведь для получения проекции важна четкость и дальность лазера, что обеспечить линейные модели неспособны

3. Ротационные — такие лазерные нивелиры еще именуются круговыми, так как светодиод в устройстве проецирует горизонтальные и вертикальные плоскости путем его вращения с большой скоростью. Такие изделия предназначаются для применения на улице, но их можно также использовать и внутри помещений. Вращение лазера для построения горизонтальной проекции осуществляется благодаря встроенному электромотору. Именно поэтому прибор способен проецировать горизонтальную плоскость на все 360 градусов. Так как изделие предназначается для использования на улице, то в нем устанавливается специальный мощный светодиод и группа линз. Дальность действия ротационных нивелиров исчисляется сотнями метров. В среднем значение дальности составляет 300 метров и больше. Вертикальная плоскость в ротационном аппарате отбивается благодаря наличию дополнительных светодиодов

Это интересно! До недавнего времени ротационные приборы способны были проецировать только горизонтальную плоскость, однако недавно они были модернизированы путем оснащения дополнительными светодиодами.

Ответить на вопрос, какой лазерный нивелир выбрать для себя, можно следующим образом:

• Если аппарат нужен для дома, то остановиться можно на моделях точечного типа
• Если планируется проводить отделочные работы внутри помещений, то понадобится линейный нивелир
• Когда деятельность связана с проектированием зданий и фасадов, то обойтись без лазерного ротационного прибора будет невозможно

Если ротационный нивелир может заменить два предыдущих вида изделия, то они не способны выполнить те функции, которые присущи для последнего варианта.

Конструктивные особенности лазерного уровня

Лазерные уровни для дома отличаются внешним видом, однако состоят они все из аналогичных конструктивных элементов:

1. Световой излучатель
2. Оптическая система
3. Корпус изделия
4. Основание, посредством которого происходит установка прибора и его выравнивание
5. Источник питания
6. Различные органы управления, количество которых зависит от стоимости моделей

Рассмотрим каждый конструктивный элемент лазерных уровней более детально.

В роли светового излучателя, называемого лазером, выступает мощный светодиод или группа светодиодов. Именно эти полупроводниковые элементы создают световой поток большой плотности. При этом светодиоды потребляют очень маленькую мощность, что положительно сказывается на продолжительности работы инструмента. В лазерных уровнях или нивелирах применяется два типа светодиодов: красные и зеленые. Красные светодиоды дают длину световой волны в 635 нм, и устанавливаются на большинстве приборов. Зеленые светодиоды имеют меньшую длину волны, которая составляет 532 нм.

Лазерный нивелир в работе на открытой местности

Это интересно! Знаете ли вы, почему рассматриваемый уровень называется лазерным? Ведь в конструкции прибора используются обычные светодиоды? Все дело в том, что диоды совместно с группой линз и призм создают мощный световой поток, соизмеримый с лазером.

Оптическая система в нивелирах применяется для того, чтобы иметь возможность сфокусировать луч и придать ему необходимое направление. В основе оптической системы лежат разные виды призм и линз. Такие системы могут быть ка подвижными, так и неподвижными, а также стационарными. Оптика играет большую роль, так как от ее качества зависит точность самого нивелира.

Корпус изделия представляет собой пластиковую или металлическую конструкцию, в которой располагаются все составляющие элементы прибора. Зачастую для изготовления используют пластмассовые материалы с дополнением в виде демпферных резиновых накладок. Эти накладки снижают вероятность повреждения устройства, если он будет случайно задет строительными материалами.

Основание для разных видов уровней может иметь существенные отличия. Зачастую основание представляет собой треногу или штатив, посредством которой происходит установление прибора в ровном положении. От правильности и ровности установления лазерного уровня зависят его показания. Имеются модели, которые предназначаются для закрепления на ровном основании (например, стол или стул). Кроме того, имеются также модели, оснащенные системой самовыравнивания, которые самостоятельно корректирую отклонения от горизонтали от 3 до 5 градусов.

Источник питания представлен в виде двух вариантов: сменные батарейки или литий-ионный (реже никель-кадмиевый) аккумулятор. Обычными батарейками оснащаются изделия бытового предназначения, а аккумуляторы устанавливают в моделях профессионального назначения. От аккумулятора лазерный уровень способен работать до 10 часов. После разрядки, аккумулятор снова подзаряжается, и продолжается эксплуатация.

Это интересно! Модели, которые бы работали напрямую от сети 220В, не выпускаются, так как их  применение нерациональное.

Органы управления нивелиром представляют собой панель, оснащенную определенным количеством кнопок. Простейшие модели имеют несколько кнопок (включения и выключения), а профессиональные изделия оснащаются не только кнопками, но еще регуляторами и индикаторами. В комплекте к дорогим приборам имеются пульты ДУ, позволяющие управлять аппаратом на расстоянии.

Если вы выбираете лазерный уровень для дома, то для таких целей подойдет обычный бытовой прибор. Если же использовать его планируется ежедневно, тогда понадобится профессиональный агрегат.

Классификация оптических нивелиров

В зависимости от класса, прибор используется для определенного вида работ.

I класс – геодезическое назначение

Это высокоточные приборы с минимальной допустимой погрешностью, применяемые для составления сметы и плана строительных работ. Используются экспертами, геодезистами и исследователями для получения максимально точных данных.

II класс – прошедшие строгую проверку соответствию ГОСТам

У этих устройств допустима минимальная погрешность в 2-3 мм, что немного больше, чем у нивелиров первого класса.

Позволяет производить точные измерения не только на близком расстоянии.

Устройства легко перемещать по строительной площадке.

III класс – технический вариант

Оптические нивелиры этого класса оснащаются компенсатором или уровнем, по техническим характеристикам они схожи с приборами второго класса.

Правила эксплуатации

Наибольшие затруднения вызывают оптические устройства, а с лазерными аналогами может справиться даже новичок в строительстве. Начинается работа с настройки прибора. Он должен четко показывать изображение, на котором можно различить мельчайшие детали. Для понимания тонкостей при выполнении настройки необходимо вспомнить, что такое нивелир и как он устроен. В оснащении он имеет оптическую трубу, окуляр и элементы регулировки – ими и следует направлять прибор на рабочую зону. Главное, чтобы шкала, которую можно видеть в трубе, была четко различима. Когда нивелир будет правильно установлен и четко настроен, необходимо навести его на шкалу рабочей рейки. Отметку, где пересекаются линии в окуляре и на рейке, в данном случае следует фиксировать на глаз и заносить в журнал. На основе этих сведений можно принять решение о том, требуется ли выравнивание почвы на данном участке.