Оптический нивелир конструкция и принцип действия

Что нужно сделать перед началом работы

Перед тем как приступать к использованию прибора вы должны четко разделять с каким типом лазерных нивелиров вам предстоит работать. Хотя если вы сами покупали данный прибор, то знать об этом вы должны были еще на этапе выбора лазерного уровня.

Все лазерные уровни можно разделить на:

В принципе, большинство производителей пишут в инструкции (обычно прилагаемой в комплекте), как подготовить прибор к работе. Как правило, никаких особых «танцев с бубном» не требуется – всё просто и понятно.

• Если модель нивелира аккумуляторного типа, то перед ее использованием требуется зарядить аккумулятор.
• Если устройство работает на батарейках, то вставляем их в отсек для питания.
• Проверяем работоспособность уровня, включив его. Если появился луч лазера, то всё в порядке. Можно начинать установку прибора.

Способы съемки местности

Нивелирование поверхности производят для получения точного топографического плана местности.

Целью измерения является изучение рельефа, сопоставление высот отдельных точек.

По методам производства работ классифицируют следующие виды нивелирования:

• геометрическое;
• тригонометрическое;
• физическое;
• автоматическое;
• стереофотограмметрическое.

В строительной области используется геометрическое нивелирование площади.

Измерение производится горизонтальным визирующим лучом света. Точки закрепляются на местности с помощью колышков или башмаков. Нивелир размещают в месте, называемом станцией, мерные рейки устанавливают на измеряемых точках.

Рекомендуем: Как выбрать хороший качественный пузырьковый уровень? Настройка и регулировка, как выставить уровень во время работы

По способу опор съёмки различают:

• нивелирование поверхности по квадратам;
• нивелирование рельефа по магистралям и параллельным линиям;
• нивелирование местности способом полигонов.

Рельеф строительного участка, как правило, равнинный, плоский, без значительных перепадов высот.

На основании полученного нивелированием по квадратам топографического плана строительной площадки составляются проекты вертикальной планировки участка, подсчёты объёмов земляных работ.

В чем разница между нивелиром и лазерным уровнем

Общие отличия между устройствами могут быть не слишком очевидными. Гораздо проще понять разницу между построителем плоскостей и нивелиром на примере конкретных особенностей.

Точность проекции

Видео об отличиях лазерного уровня и лазерного нивелира в первую очередь отмечают разницу в достоверности показаний. Для бытового построителя плоскостей погрешность составляет в среднем 1 мм на 1 м проекции. При этом класс и ценовая категория устройства особой роли не играют. Даже очень дорогие уровни от известных брендов, так или иначе, будут демонстрировать точность, приблизительно равную указанной.

Лазерный нивелир обладает куда меньшей погрешностью. Обычно она составляет всего 0,2-0,3 мм/м даже для недорогих устройств. Топовые модели, особенно ротационные, дают погрешность не более 0,1 мм/м.

Дальность измерения

Нивелирные устройства часто используют при работах в закрытых помещениях, но их отличие состоит в том, что изначально они предназначены для замеров на местности. Поэтому дальность действия таких аппаратов составляет около 50 м для проекционных моделей и более 100 м — для ротационных.

Лазерные уровни предназначены обычно для нанесения разметки на расстоянии 10-15 м. Дорогие модели могут проецировать точки и линии на 25-30 м, но такие показатели обычно являются максимальными.

Лазерные отметки нивелиров обычно лучше различимы при ярком свете

Комплектация

Нивелиры относятся к профессиональному оборудованию и предназначены для эксплуатации в сложных условиях. Обычно в комплекте к ним прилагаются:

• штатив для установки приспособления на местности;
• пульт дистанционного управления, позволяющий проводить замеры без помощников;
• жесткий кейс для хранения и безопасной транспортировки устройства;
• специальные очки, которые помогают четче видеть лазерный луч при дневном свете.

Комплектация бытовых строительных уровней обычно скромнее, и в этом состоит немаловажное отличие. В наборе с приборами могут поставляться штатив и кейс, а также магнитные подставки и держатели

Но вот пульта ДУ и рабочих очков обычно не предусмотрено.

Отличие лазерных нивелиров состоит в более прочном корпусе с хорошей защитой от пыли и влаги

Тип источника питания

И нивелиры, и уровни работают от автономного источника питания, в этом аспекте отличий между ними нет. Но бытовые приборы обычно функционируют от простых батареек типа АА. Это является одновременно их достоинством и недостатком. Элементы питания легко найти, и стоят они недорого, но и емкости батареек хватает ненадолго.

Профессиональные лазерные нивелиры функционируют от мощных аккумуляторов. Они рассчитаны на более долгую работу без перерывов и чаще всего поддерживают опцию подзарядки. Минусом является то, что за уровнем запаса энергии необходимо постоянно следить. А если аккумулятор полностью исчерпает свой ресурс, то найти новый на замену можно оказаться не так просто.

Механизм сохранения равновесия

И лазерный нивелир, и уровень предоставляют точные показания только при ровном расположении в пространстве. Поэтому устройства обоих типов обычно оснащаются встроенными механизмами, отвечающими за собственное равновесие прибора.

Выравнивание в агрегатах для измерений и выставления отметок может быть ручным или автоматическим. В первом случае пользователь настраивает приспособление по специальной пузырьковой капсуле на корпусе. Во второй ситуации агрегат занимает ровное положение автоматически, под воздействием внутреннего механизма.

Самовыравнивание обычно относится к отличиям нивелиров — настраивать такие приборы перед работой проще. Но желательно, чтобы автоматику можно было отключать по желанию. Иначе агрегат не позволит выстраивать плоскости под определенным малым углом, даже если этого требуют рабочие условия и конкретные задачи.

Для уровней допустимый предел отклонения составляет обычно 3-35 мм, для нивелиров 3-50 мм

Дополнительные функции

Отличия между лазерным уровнем и нивелиром по набору дополнительных функций могут быть как малозаметными, так и значительными. Во многом это зависит от цены и класса приборов.

Обычно даже простой профессиональный измеритель высот предоставляет более широкие возможности, чем бытовой построитель плоскостей. В частности, отличие ротационных моделей состоит в том, что они вращаются вокруг оси на точке опоры и выстраивают от трех до пяти разнонаправленных меток в зоне действия. Лазерные уровни работают только с двумя точками на длине луча и способны проецировать горизонтальную и вертикальную линию либо ту и другую одновременно.

Класс лазера

Класс лазера обозначает его мощность и уровень опасности для сетчатки глаза. Чем мощнее лазер, тем больше дальность измерений нивелира или дальномера. В то же время возрастает негативное воздействие луча на глаза.

Существует три класса лазера, который применяется в нивелире или дальномере:

• 1 – самая низкая мощность и безопасность для зрения;
• 2 – баланс мощности и безопасности;
• 3 – высокая мощность и опасность для зрения.

Наиболее распространены инструменты, в которых используется лазер 2 класса. 3 класс – удел «продвинутых» и «дальнобойных» устройств (для работы требуются защитные очки).

Как пользоваться нивелиром ротационного типа

Чтобы произвести измерения ротационным уровнем, понадобится для начала правильно установить прибор. Он крепится посредством штатива или штанги (в помещении), и перед началом его включения, следует обязательно произвести выравнивание. Принцип выравнивания заключается на выставлении нивелира по водному уровню, встроенному в конструкцию инструмента. Высокоточные измерители также дополнительно имеют опцию автоматической настройки.

После настраивания расположения прибора, можно приступать к его включению. После включения загорается светодиод, луч свечения которого бывает красного или зеленого цвета. Одновременно происходит вращение подвижной головки, в которой располагается светодиод. Если меняется место расположения инструмента, то требуется предварительно повторить процедуру выравнивания уровня.

Это интересно! Линейный лазерный уровень способен строить горизонтальные и вертикальные плоскости за счет специальной системы призм, однако такой прибор не способен обеспечить построение плоскостей на отдаленном расстоянии в отличие от ротационных. Именно поэтому для внутренних работ применяются точечные и линейные уровни, а для наружных преимущественно ротационные или вращающиеся устройства.

Что нужно знать о нивелирах?

• Можно продлить время работы лазерного нивелира на одном заряде, отключив неиспользуемые лучи.

Такая экономия батареи будет особенно полезной для “прожорливых” ротационных приборов.

• Поддержка дистанционного управления упрощает работу с нивелиром на больших строительных площадках.

Нивелир с дистанционным управлением

• Оптические нивелиры, в зависимости от конструкции, могут давать как нормальное, так и перевернутое изображение.

Для последних выпускается нивелирная рейка с перевернутыми числами.

При проведении замеров повышенной точности применяют рейки из специального сплава – инвара.

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.

Как выбрать оптимальный прибор

Согласно народной мудрости, инструмент обязан соответствовать поставленной перед ним задаче. Иными словами, для помощи в ремонте квартиры или дома — достаточно приобрести бытовой лазерный уровень с диапазоном измерений от 5 до 50 метров. Этого вполне будет достаточно для качественной оценки и разметки, как в самом помещении, так и на земельном участке за его пределами.

Обязательным условием для всех данных приборов является наличие контроля горизонтали. Это может быть элементарный пузырьковый уровень. Исходя из самых популярных работ при ремонте оптимальный набор возможностей бытовых нивелиров сводится к определению горизонтали и вертикали. Приборы с более широкими возможностями и более точными измерениями относятся к классу профессиональных и приобретение их считается более чем нерациональным.

Не будет лишним знать о системе питания приобретаемого нивелира. Желательно, чтобы это были стандартные элементы или аккумулятор. Эксклюзивные решения здесь ни к чему. От прибора, который нельзя зарядить — мало проку.

Полезная опция — наличие системы самовыравнивания. Она исключит ошибку при позиционировании и избавит от необходимости трудоемкого и ответственного выставления «нуля».

В качестве дополнительных аксессуаров весьма полезными будут:

• Защитные очки;
• Штатив;
• Прищепка для крепления на вертикальных и наклонных плоскостях;
• Защитный корпус.

Защитные очки не только обезопасят зрение работающего с лазерным нивелиром, но и улучшат видение самого луча. Штатив удобен в случаях, когда прибор необходимо разместить на определенной высоте над землей.

Прищепка — при работе с наклонными поверхностями. Ее альтернативой может служить универсальная магнитная накладка, способная зафиксировать нивелир на любой металлической поверхности. Защитный корпус исключит порчу прибора при попадании влаги и убережет его при случайном падении.

Если прибор приобретается без штатива — ценной информацией на перспективу будет размер гнезда для его крепления. Рано или поздно при активном использовании прибора необходимость в надежном креплении появится, а значит поиск штатива со знанием размера сопрягаемого прибора будет максимально эффективным.

Выбирая для своих нужд нивелир, особо обращаем внимание на такие паспортные данные как:

• Точность измерения
• Рабочая длина луча
• Количество излучателей (количество плоскостей измерения)
• Продолжительность непрерывной работы

Точность измерений для ремонтных работ равная плюс-минус 0,2 мм на метр считается достаточной. Рабочая длина луча или максимальное удаление объекта 40-50 метров — более чем достаточное значение даже для владельцев просторных домов и квартир. Время работы прибора без подзарядки — величина важная только при условии отсутствия электроснабжения на объекте. Практически каждый прибор имеет возможность работы как от элементов питания, так и от сети.

Из чего состоит нивелир?

Основным нивелиром для строительных работ все-таки является оптический нивелир. Он состоит из терегера и главного блока. Трегер — это металлический круг с тремя опорами и подъёмными винтами, благодаря которому можно менять положение главного блока и закреплять его. Главный блок состоит из зрительной трубы с прицелом и окуляром, горизонтальной шкалы-лимба, цилиндрических уровней для горизонтирования прибора, винтов для наводки, закрепления и фокусировки трубы, а также компенсатора, который гасит возникающие колебания и поддерживает трубу в горизонтальном положении. Замеры производятся с помощью специальных реек, на которые нанесены шкалы.

В заключение стоит сказать, что из- за своего простого строения и легкости эксплуатации этот прибор по праву занимает первое место на строительной площадке.

Специалисты ]ООО «Землемер» используют передовые приборы, которые обеспечивают необходимую точность получения измерений.

Цены наши услуги

Схожие параметры

Из описания устройств можно понять, что между ними существуют как отличия, так и схожие черты. К последним можно отнести несколько моментов:

1. Внешний вид. Без соответствующего опыта теодолит и нивелир легко перепутать. Они обладают примерно одинаковыми размерами, чаще всего устанавливаются на штатив, оснащены похожими окулярами.
2. Наличие сложной оптики. И угломер, и нивелир оборудованы зрительной системой для наведения на отдаленные объекты, оснащены объективами и линзами для фокусировки.
3. Наличие уровней и винтовой системы. Оба устройства необходимо настраивать перед использованием по плоскости, чтобы получить точные и достоверные показания. Если сам инструмент будет перекошен, то провести грамотных измерений не получится.

К схожим чертам теодолита и нивелира можно отнести и сферу их применения. Хотя в конкретном использовании устройств есть отличия, оба они востребованы на строительных площадках и в ремонте и предназначены для осуществления измерений.

Фото нивелиров

Также рекомендуем просмотреть:

• Как выбрать лучшие токовые клещи
• Для чего нужен газоанализатор
• Разновидности измерительных инструментов
• Инструкция, как пользоваться теодолитом
• Что такое анемометр
• ТОП лучших толщинометров
• Как выбрать шумомер
• Хороший дозиметр радиационного фона
• Обзор лучших лазерных уровней
• Как пользоваться индикатором напряжения
• Как использовать штангенциркуль
• Обзор лучших мультиметров
• Лазерный дальномер
• Лучший влагомер для древесины
• Как выбрать лазерную рулетку
• Цифровой вольтметр
• Измерители температуры воздуха
• Электронный динамометр
• Как пользоваться гидроуровнем
• Как выбрать пузырьковый уровень
• Что такое микрометр
• Лучшие измерительные рулетки

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Оптические нивелиры

Такие модели нивелиров снабжаются объективами, в которых линзы имеют большой потенциал увеличения, а также шкалой с делениями по градусам. Их часто применяют в замерах высотных перепадов и наклонов на открытой площади. На вопрос о том, что такое оптический нивелир по своему устройству, однозначный ответ дать сложно, так как существует несколько конструкций данного типа. Как правило, разделяют две категории – точные и высокоточные. В первую входит нивелир технический, который имеет трубу с прямым изображением. И наоборот, высокоточные устройства отличаются возможностью обеспечения и обратной «картинки», что и позволяет им выдавать лучшие результаты измерений. Независимо от внутреннего устройства оптические модели имеют металлический корпус, надежную защиту от механических повреждений, а также изоляцию от частиц пыли, воды и других инородных тел.

Как привести лазерный уровень в рабочее положение?

Это важно – качество разметки напрямую зависит от того, насколько верно расположен лазерный нивелир. Поэтому нужно и место подходящее для него найти, и установить его надлежащим образом

Существует ряд требований, необходимых для полноценной работы прибора:

Шаг 1. На пути следования лучей лазера не должно быть никаких препятствий. Иначе эффект преломления приведет к прерыванию спроецированной линии.

Шаг 2. Располагать лазерный уровень нужно на оптимальном расстоянии до объекта. Допустимый максимум указан в инструкции, и превышать его не следует. Уменьшение расстояния снижает вероятность погрешности, поэтому при возможности старайтесь ставить прибор поближе. Допустимый максимум может быть увеличен при использовании специального приемника лучей. Такой опцией пользуются, когда объект находится на большом расстоянии.

Шаг 3. Во время работы нивелир должен находиться на ровной плоскости (подойдет поверхность стола), штативе или специальном держателе. Его следует надежно зафиксировать , так как полная неподвижность прибора – гарантия получения точных данных. Не допускаются никакие сотрясения и перемещения.

Шаг 4. Перед началом измерений выравниваем нивелир по горизонту. Для этого используем встроенный в прибор пузырьковый уровень. У ряда моделей имеется функция самовыравнивания. Она действует так: до тех пор, пока прибор не будет стоять ровно, подается сигнал. Нет сигнала – значит, всё хорошо и прибор установлен ровно.

Шаг 5. Предварительно нужно предупредить находящихся поблизости людей о предстоящих работах. Животных тоже следует увести или унести. Ведь случайное попадание лазера в глаза может их травмировать.

Шаг 6. Вот, собственно, и все рекомендации. Когда они будут соблюдены, можно включать уровень и производить необходимые работы.

Нивелирование

Данное понятие произошло от французского «nivèlement»- выравнивание. Эта процедура производится, когда необходимо определить разницу высот точек пространства. За «нулевую отметку» здесь могут приниматься, как определенные горизонтали, так и такие константы, как например, уровень мирового океана.

Без нивелирования местности не начинается ни одна серьезная стройка, ни один масштабный проект в архитектуре. На сегодня существует достаточное количество способов определения отклонение рельефа местности от определенной горизонтали:

• Геометрическое — данный способ основан на принципах работы нивелиров или реек (об этом мы расскажем в данной статье более подробно);
• Тригонометрическое нивелирование производится с помощью угломерных приборов (теодолитов или тахеометров);
• Барометрическое — как известно, атмосферное давление сильно зависит от высоты расположения объектов. Вполне логично, что барометры при данном способе — главные помощники;
• Гидростатическое — способ основан на свойстве воды находиться в сообщающихся сосудах на одном уровне;
• Спутниковое — нивелирование основано на измерении времени прохождения отраженного сигнала;
• Радиолокационное — способ, как и предыдущий ловит реакцию на преграду радиосигналов.

Под каждый вид нивелирования человечество предусмотрело конкретные приборы. Процесс их модернизации, повышения точности измерений и удобства использования продолжается и поныне.

Класс защиты

Этот параметр характеризует устойчивость нивелира или дальномера к воздействию пыли, твердых предметов и влаги. Указывается в виде кода IPXX, где первая цифра соответствует пылезащите, а вторая – влагозащите. Наиболее распространенные классы защиты:

• IP40 – защита от предметов диаметром 1 мм и более, защита от влаги отсутствует;
• IP54 – пылезащищенный корпус, защита от брызг с любого направления (такой вариант встречается чаще всего, подходит для внутренних работ);
• IP64 – пыленепроницаемый корпус, защита от брызг с любого направления;
• IP65 – пыленепроницаемый корпус, защита от водяных струй с любого направления;
• IP66 – пыленепроницаемый корпус, защита от сильных водяных струй с любого направления (оптимальный выбор для работ на открытом пространстве).

Применение геодезических умений при строительстве

Во время работ по вынесению планов в натуру следует знать, какова разница между высотами нескольких точках на участках поверхности и отметкой, выступающей в роли условного уровня. Нахождение разности высот называется геометрическим нивелированием и выполняется с помощью нивелира и специальных реек.

Ось нивелира имеет горизонтальное положение, из точки условного уровня имеются разницы высот показаний в зависимости от отметок на рейках. В процессе работы каждая точка располагается в ста метрах от точки размещения нивелира, уровень ее нужно мерить как минимум три раза, следует при этом принимать среднее арифметическое значение. Планы земельных участков строят на основе таких данных. Так, нивелир нужен с целью выяснения разницы высот в точках измерений.

Рейки и их описание

Под нивелирной рейкой понимается специальная планка, которая в точках для измерений высот устанавливается вертикально. Ее можно делать из дерева или металла (алюминия).

Такая рейка имеет длину около 3−4 метров, и чтобы ее удобно было транспортировать, можно складывать пополам посредством специального узла. Современные варианты подразумевают раздвижную телескопическую конструкцию.

На сторонах стандартной рейки часто имеется градуировка:

• с лицевой стороны разметка делается в метрической системе измерения;
• с обратной стороны — в дюймовой соответственно.

Перед началом работ рейку ставят на нижней металлической скобе в центр измерительной точки посредством специальной отметки.

С целью удобства для удержания инструментов на точке присутствуют специальные ручки. Если рейки качественные и сделаны на основе специального сплава железа и никеля, то на них есть пузырьковые уровни, чтобы можно было контролировать вертикальное размещение рейки.

Если работы находятся на начальном этапе исследований застройки, то нужно выполнить комплексное моделирование объекта в будущем во взаимодействии с окружающим ландшафтом и архитектурой.

Точки измерения фотографируют с переносом значений реальных масштабов как данные для разных компьютерных программ, благодаря чему объект можно смоделировать во взаимодействии с окружающим экстерьером.

Устройство нивелира оптического типа

Данный прибор включает в себя четыре ключевых элемента:

• зрительную трубу оптического типа. Принцип ее работы предусматривает свободное движение в горизонтальной плоскости. Ключевой функцией такой трубы является то, что она наводит систему на объект съемки;
• уровень цилиндрический. Такая деталь — это очень чувствительное устройство, оно нужно для того, чтобы точно определить ориентированность нивелира относительно отвеса. Определить точность размещения горизонтальной оси можно по нахождению пузырька уровня в т. н. «нуль-пункте»;
• трегер — это подстава для оптической трубы с тремя винтами, с помощью которых регулируется высота;
• элевационный винт — он нужен для однозначного ориентирования. Чтобы определить параметр, нужно привести в горизонтальное положение визирную линию устройства.

А еще в конструкции оптических нивелиров последнего поколения часто предусмотрен встроенный компенсатор. Он нужен для поддержки нивелира в строго горизонтальном положении. Это исключает погрешности, которые могут быть спровоцированы даже незначительным наклоном устройства, а геодезическая съемка будет более точной.

Выбирать тот или иной тип устройства нужно в зависимости от точности измерений и уровня проводимых работ.