Что такое нивелир?

Виды нивелиров по принципу работы

Виды нивелиров

В зависимости от конструкции, различают следующие виды нивелиров:

1. геометрические, испускающие визирующий луч, которому сообщается горизонтальная ориентация. А отметка точек на местности производится при помощи специальных реек;
2. тригонометрические, или теодолиты, использующие наклонный луч к контрольной точке. При этом после снятия замеров необходимо выполнить сложные вычисления;
3. гидростатические, наиболее простые по конструкции. Они используют свойство жидкости устанавливать один и тот же уровень в сообщающихся сосудах;
4. оптикомеханические, в которых применяется световой луч и рейки с нанесёнными делениями. А также оптическая труба для снятия замеров;
5. лазерные, использующие для отметки точек лазерный луч, чем достигается простота и наглядность снятия замеров, а также появляется возможность работы с плоскостями, а не только с точками;
6. цифровые, построенные на оптическом либо лазерном принципе. Кстати, в них расчётная часть выполняется микроэлектронным процессором на основе полученных результатов замеров.

В отдельных случаях для нивелирования могут использоваться барометры, радиолокаторы, эхолоты и другие специфические приборы.

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.

Рекомендую: Как нивелиром выставляется опалубка перекрытия

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.

Важно!

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.

Материал изготовления

Треноги для приборов производят, как правило, из алюминия, поскольку этот металл обладает небольшой массой, но в то же самое время имеет высокую прочность. Такие характеристики позитивно сказываются на комфорте транспортирования оснащения. Кроме того, материалом для штативов служит древесина, правда, цена их выше, однако, устойчивость надежнее. Мини-штативы небольших размеров производят в основном из стеклопластика. Сами приборы должны иметь высокую прочность. В связи с этим для производства корпуса высококачественных образцов применяют главным образом металл либо специализированный пластик. Детали настройки, к примеру, винты могут быть выполнены из пластика либо металла.

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.

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.

Рекомендую: Как пользоваться, работать с тахеометром

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

Классы точности нивелиров

Важным параметром нивелира является точность его измерений. Все приборы по этому признаку подразделяются на три класса:

• технические, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 2 мм до 10 мм на каждый километр двойного хода;
• точные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,5 мм до 2 мм на каждый километр двойного хода;
• высокоточные, допускающие квадратичную ошибку в пределах от 0,2 мм до 0,5 мм на каждый километр двойного хода.

Как правило, технические нивелиры используются для предварительной геодезической съёмки, привязки плана строительства к местности и начальной разметки стройплощадки. В дальнейшем, особенно при возведении масштабных и ответственных объектов, используются только точные и высокоточные приборы.

Рейтинг лучших моделей

В наши дни потенциальному покупателю доступен более чем широкий ассортимент продукции ведущих производителей. Приобрести можно как бюджетные, так и профессиональные приборы. Однако некоторым достаточно сложно ориентироваться в существующем разнообразии. На помощь в подобных ситуациях приходят рейтинги наиболее популярных образцов измерительного инструмента. В подобные списки входят следующие модели.

• Condtrol Unix 360 Set – профессиональный лазерный нивелир с проецированием плоскостей на 360 градусов и дальностью лучей до 80 м.
• Ada Ultraliner 360 2V – универсальное устройство с комбинированной разверткой лучей и захватом горизонтальной плоскости в пределах 360 градусов.
• Bosch Gll 3-50 Professional – модель, способная проецировать сразу одну горизонтальную и две вертикальные плоскости. Прибор эффективен для разметки потолка, монтажа коммуникаций, выравнивания поверхностей и выполнения многих других работ. Дальность производимых измерений при условии использования приемника составляет всего 50 м.
• DeWalt DW 079 PKH – самовыравнивающийся нивелир с хорошими эксплуатационными качествами. Устройство позволяет выстраивать наклонные плоскости, а дальность его действия достигает 300 м.
• Defort DLL-10MT-K – бюджетная модель, характеризующаяся высоким качеством и функциональностью. Отличительными чертами являются точность и 10-метровая дальность лучей.
• Bosch GRL 300 HV – одна из лучших моделей нивелиров, относящихся к категории ротационных.
• Bosch GPL 5 – точечный прибор с диапазоном действия до 30 м, способный проецировать горизонтальные и вертикальные плоскости с максимальной точностью.

Устройство и виды нивелиров

Чтобы понять, для чего нужен нивелир в строительстве или в условиях ремонта, стоит рассмотреть подробнее его устройство. Нивелиры бывают нескольких видов: лазерные, цифровые, оптические, гидростатические. Главная составная часть оптико-механического нивелирующего прибора – труба со специальной линзовой системой. Она вращается в горизонтальной плоскости и имеет возможность зрительно увеличивать объекты в двадцать и более раз. С помощью маховика осуществляется регулировка прибора по резкости изображения. Это происходит после прохождения светового луча через линзы. Также в конструкцию этого прибора входят:

• коллиматор;
• зеркальце круглого уровня;
• штатив (держатель конструкции);
• юстировочные винты круглого уровня;
• горизонтальный лимб (используется для построения и замера углов);
• круглый уровень;
• микрометренные винты;
• трегер (специальная подставка для основного нивелировочного узла – оптической трубы);
• винты подъёмные и уровень пузырьковый (помогают точно калибровать прибор при использовании).

Дополнительно к нивелиру в комплекте обычно прилагается рейка с нанесёнными на неё отметками. Именно её держит вертикально на определённом расстоянии помощник геодезиста.

Конструкционные особенности оптического нивелираИсточник blogspot.com

Наиболее простым и бюджетным видом оптического нивелира остаётся устройство с одним или несколькими цилиндрическими уровнями. Автоматические нивелиры выполняют измерения более точно, но удобнее для применения на щебне и других неустойчивых поверхностях.

Принцип работы нивелира лазерного типа основан на действии лазер-луча. Обычное позиционное устройство этого вида используется в основном в закрытых помещениях для осуществления ремонтных работ. Причина: луч плохо виден на улице, особенно при ярком солнце. Если необходимо применить лазерное нивелировочное приспособление на стройке при дневном свете, используют прибор с зелёным, а не красным лучом или специальное ротационное приспособление, которое осуществляет постоянное вращение верхней части (угол работы составляет 360, а количество вращений – около шестисот оборотов в минуту), образуя более видимую лазерную горизонтальную отметку (линию).

Одна из разновидностей лазерных нивелиров – проекционные приборы, работающие путём обозначения видимой плоскости посредством призмы. Такие нивелир-устройства могут быть линейными, точечными, комбинированными. Проекционные нивелиры хорошо работают на дальности около ста метров. Ротационные устройства могут охватывать ещё большее пространство.

Лазерный прибор для нивелированияИсточник bosch-tools.com.ua

Ещё один современный тип нивелира – цифровой. Это оптико-механическое или лазерное устройство, которое выводит получаемые данные в готовом виде на специальный эквалайзер. Для этого такой нивелир оснащён памятью, процессором и позволяет осуществлять замеры без привлечения напарника.

Самым первым нивелиром является гидростатическое устройство. Оно представляет собой две ёмкости с жидкостью, соединённые между собой гибким шлангом. Такое простое приспособление работает благодаря физическому закону сообщающихся сосудов.

Принцип работы

Оптические нивелиры, которые еще называют оптико-механическими, сегодня все еще встречаются на некоторых площадках, но понемногу выходят из обращения по двум причинам: во-первых, они не защищают от возможной ошибки оператора, во-вторых, требуют сразу двух человек для обслуживания. Оператор может отследить разницу уровней через зрительную трубу – в нее проходит луч света, тогда как сама труба вращается в горизонтальной плоскости. Второй человек нужен для того, чтобы держать мерную рейку, пока первый снимает показания.

С лазерным нивелиром работать заметно проще хотя бы потому, что из него выходит видимый человеческим глазом цветной луч, который заменяет собой воображаемую линию в оптическом агрегате. Благодаря такому принципу организации работы любое отклонение луча от прямой линии, если оно вдруг случилось из-за отражающей способности поверхности, будет бросаться в глаза.

Большинство современных лазерных нивелиров умеют даже больше – при необходимости они проецируют на поверхность вертикальные и горизонтальные линии, строят углы и так далее. Некоторые модели допускают еще и удаленное управление – такой агрегат может обслуживаться одним человеком на площадке при условии работы с напарником.

Цифровой нивелир тоже является либо оптико-механическим, либо лазерным, вот только работа с ним существенно компьютеризована. Конструкция предполагает наличие собственного процессора и памяти, в этом случае сам прибор выступает напарником для своего оператора – второй человек для его использования не нужен. Бортовой компьютер агрегата позволяет точнее оценить перепады и правильнее оценить геодезическую картину, кроме того, он наглядно подает всю собранную (и уже просчитанную) информацию на специальный экран.

Помимо прочего, устройство умеет еще и запоминать те данные, которые оно зафиксировало, что для моделирования и проектирования очень удобно. Весь принцип работы такого нивелира построен на современных технологиях: даже деления на рейке нанесены в виде штрих-кода, чтобы компьютер мог их считывать автоматически.

Как выбрать?

Конечно, вышеуказанные производители и бренды представляют лишь малую часть имеющихся на нынешнем рынке нивелиров. Если вы решили подобрать подходящую вам модель самостоятельно, ознакомьтесь с нашими советами. Стоимость на эти приборы начинается с 9 тысяч рублей и может достигать 300 тысяч.

При выборе учитывайте следующие параметры:

• погрешность – есть у всех моделей, выбирайте ту, где она ниже;
• длина волны – определяет видимость луча на больших расстояниях;
• диапазон измерений – для бытового применения большой диапазон не нужен, к тому же от него зависит стоимость нивелира;
• элементы питания – приборы со встроенными аккумуляторами дольше держат заряд;
• защита – оберегает основные элементы от пыли и влаги, модели с низким уровнем защиты нельзя применять на улице;
• температурный предел – определяет, при какой температуре воздуха можно использовать нивелир вне помещения.

Комплектация у разных моделей тоже может различаться. К дополнительным инструментам относятся сумки для хранения и транспортировки, пульты, приемники, зарядники для аккумуляторов и штативы. В некоторых случаях придется приобретать все это отдельно, но самые дорогие нивелиры зачастую имеют все это в комплекте.

Если вы решили серьезно заняться строительными работами, например, на своем участке, ротационный нивелир окажет вам значительную помощь. Теперь вы знаете достаточно, чтобы выбрать подходящее устройство и правильно применить его на практике.

В следующем видео представлен обзор ротационного лазерного нивелира FIRECORE FRL 500HR (207A).

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при привязке к местности уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка.

Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Использование

Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром оптическим, стоит освоить следующую инструкцию:

• Установить штатив от нивелировочного прибора на нужную высоту, воспользовавшись тремя ножками его штатива.
• Прижать подножки установки для жёсткой и прочной фиксации штатива.
• Установить прибор на треногу, зафиксировав специальным винтом.
• Развернув устройство так, чтобы два винты для регулировки (подъёмные) были перед глазами, по бокам измерительного прибора, начать вращать их до тех пор, пока пузырёк не окажется на осевой отметке.

Установка и регулировка устройстваИсточник gis2000.ru

• Прокручивая винт, который находится в передней части устройства, перемещать пузырёк по вертикальной оси.
• Повернуть измеритель на 1800, проследив, чтобы контрольный пузырёк остался на месте (при смещении нужно отрегулировать его положение с помощью шестигранного ключа и двух винтов).
• Установить специальную рейку с делениями (это должен делать второй человек) на некотором расстоянии от объектива вертикально (на первую из измеряемых точек), используя для контроля уровень пузырьковый, который встроен в эту рейку.
• Посмотреть в объектив нивелировочного устройства и навестись на рейку, используя коллиматор, находящийся в верхней части приспособления.
• Когда деления на рейке станут отчётливо видны через оптическую трубу, нужно заметить и запомнить, где находится тонкая горизонтальная полосочка, то есть в каком именно месте рейки она накладывается на получаемом изображении.
• Также провести измерения для второй определяемой точки, перенеся рейку в иное, заранее намеченное место, зафиксировать в блокноте полученные числовые значения.
• Сравнить всю зафиксированную на бумаге информацию, чтобы определить, какова разница в высоте расположения измеренных точек. На этом работа с нивелиром будет закончена.

Расчёты данных после замера нивелиромИсточник ppt-online.org

Чтобы сделать замеры с помощью лазерного нивелира в комнате или другом помещении, нужно поставить прибор на горизонтальную нешаткую поверхность либо на специальный штатив, проследив за тем, чтобы перед лазером не было преград

Важно помнить, что устройство необходимо ставить на расстояние, которое не превышает описанное в прилагающейся инструкции. После включения оно покажет направленный лазерный луч

На плоскости стены появится линия, на которой можно поставить отметку карандашом.

Цифровое нивелировочное устройство ещё проще применять. Для начала работы нивелиром следует установить его в нужном месте и навести на предварительно зафиксированную штрих-кодовую линейку. После этого на корпусе устройства нажимают кнопку. При этом на экране отображаются все нужные данные. Полученная информация записывается в память прибора, после чего она может быть перенесена в компьютер.

Во время работы или перевозки, переноски устройства следует помнить, что необходимо избегать любых повреждений. После окончания работы с нивелирующим прибором желательно протирать линзы специальной фланелевой тряпкой. Чаще всего она прилагается в комплекте устройства.

Подробнее о работе нивелира – в этом видео:

Коротко о главном

Нивелир – это прибор для замера уровня точек в пространстве. Применяется для строительных и ремонтных работ.

Различают три основных вида нивелировочных устройств – гидростатическое, лазерное и оптическое.

Тип нивелира выбирают в зависимости от необходимой точности предстоящих измерений, места их проведения.

Для работы лазерного нивелира нужно питание от розетки или аккумулятора, а для оптического – только специальная рейка с нанесёнными на неё делениями. Цифровое устройство способно самостоятельно проводить настройку или замер уровней.

При установке, настройке устройства, а также во время проведения измерений с его помощью следует придерживаться техники безопасности, правил работы и транспортировки прибора.

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

Как пользоваться лазерным нивелиром: распространенные ошибки при эксплуатации прибора

Многие люди, которые в первый раз используют данный прибор, могут столкнуться с определенными трудностями, которые приведут к неточностям в вычислениях. Рассмотрим, какие ошибки встречаются чаще всего при применении нивелиров в строительных целях.

В первую очередь следует позаботиться о том, чтобы инструмент находился в полной сохранности. Безусловно, современные модели нивелиров являются устойчивыми ко многим неблагоприятным факторам окружающей среды, однако они восприимчивы к механическим воздействиям (ударам). Следует также понимать, что надежность устройства не всегда регламентируется ценой. Лазерные нивелиры требуют более тщательного ухода.

Перегрев нивелира может негативно сказаться на точности измерений

Устойчивость прибора – очень важный момент. Если отнестись к этому фактору без должной серьезности, то тогда не только окажется неточным окончательный результат измерений, но и может пострадать сам прибор. Ремонт нивелира стоит недешево, поэтому не рекомендуется закрывать глаза на основные правила его эксплуатации.

Установку рейки прибора нужно провести таким образом, чтобы она находилась четко на поверхности. Это позволит исключить вероятность перекоса. И, наконец, ни в коем случае нельзя допускать, чтобы инструмент перегревался. Это негативно скажется на точности измерений.

Таким образом, нивелиры являются незаменимыми приспособлениями, с помощью которых определяется высота объектов. Полученные данные используются для возведения зданий. Бытовые лазерные модели можно применять для разных целей, когда требуется вычисление точного расположения строительных элементов.