Загальна будова нівеліра ни-3

Оптичний нівелір НИ-3 включає в себе дві крупні частини: механічну і оптичну систему. Всі складові деталі і оптичні елементи розміщені в просторі і повині мати своє місцеположення відносно головних вісей нівеліра які визначають геометричну схему побудови нівеліра. Головні вісі нівеліра наступні: вертикальна вісь обертання приладу ІІ; вертикальна вісь круглого (встановлюю чого) рівня КК; горизонтальна вісь циліндричного рівня UU; візирна вісь зорової труби VV (рис.1)

Рис.1. Принципова схема оптичного нівеліра: 1- підйомний гвинт; 2- підставка; 3- колонка зорової труби; 4- закріплюючий гвинт; 5- круглий рівень; 6- основа зорової труби; 7- зорова труба; 8- циліндричний рівень; 9- елеваційний гвинт.

В механічну частину нівеліра входить: підставка 2 з трьома підйомними гвинтами 1; колонка зорової труби 3; основа зорової труби 6, на якій розташований круглий рівень 5; корпус зорової труби 7.

Оптична система нівеліра включає в себе дві оптичні схеми:

• оптичну схему зорової труби аналогічну теодоліту;

• оптичну схему усередині корпуса зорової труби що призначена для отримання подвійного зображення бульбашки циліндричного рівня.

Нівелірні рейки

Нівелірні рейки виконують функцію відлікового пристрою і мають довжину 1,5; 3,0; 4,0 метра одно або дво бічні. Рейки можуть бути роздвіжні, складні, телескопічні. Поділки на рейці зроблені у вигляді сантиметрових шашок чорно-білих на одному боці і червоно-білих на другому.

Для зручності відліку, перші п’ять поділок об’єднані і утворюють ніби символ Е. На чорних боках рейок нуль (початок шкали) співпадає з п’яткою рейки, а на червоних-інший відлік (більше 4600мм). Таким чином початок шкали на червоному боці рейки зміщений на визначену величину, що дозволяє контролювати правильність відліку.

Для нівелірів з прямим зображенням зорової труби зручно мати нівелірні рейки також з прямою оцифровкою шкали (рис.2).

Рис. 2. Поле зору зорової труби нівеліра НИ-3.

Після приведення нівеліра до робочого стану, аналогічно теодоліту, за допомогою круглого рівня і наведення на рейку спочатку грубо, а потім за допомогою навідного гвинта таким чином щоб вертикальна нитка сітки ниток розташовувалась точно посередині рейки, елеваційним гвинтом бульбашку циліндричного рівня приводять в нуль-пункт. При цьому контакти зображення утворюють параболу (див. рис. 2). Відлік з рейки складають з чотирьох значущих цифр і являє собою відстань від нуля рейки до горизонтального проміня, тобто до середньої нитки сітки ниток зорової труби.

Наприклад, на рис.2 відлік по основній шкалі телескопічної рейки за середньою ниткою – 1150мм, за нижнім далекомірним штрихом а₁ – 1065мм, за верхнім далекомірним а₂ – 1236мм. Далекомірна відстань до рейки Д=(а₂-а₁)∙К=(1236-1065)∙100=17100мм=17,1м.

Повірки нівеліра НИ-3

Головна умова, яка повинна виконуватись для нівелірів – це горизонтальність візирної осі. Повірки починають з огляду зовнішнього стану, роботи навідного і елеваційного гвинтів.

Повірка №1

Вертикальна вісь КК кругового рівня повинна бути паралельною вертикальної вісі ІІ обертання нівеліра.

Порядок виконання повірки наступний: за допомогою підйомних гвинтів встановлюють бульбашку круглого рівня в нуль-пункт. Далі обертають нівелір на 180⁰ і якщо бульбашка залишилась в нуль-пункті, то умова виконується. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

Повірка №2

Горизонтальна нитка сітки ниток повинна бути перпендикулярною до вертикальної вісі ІІ обертання нівеліра.

Порядок виконання повірки наступний: на відстані 8-10м від нівеліра встановлюють нівелірну рейку і після приведення нівеліра до робочого стану записують відліки по краям середньої нитки. Розходження у відліках повино бути на більше ніж 1мм. У випадку невиконання повірки прилад юстирують.

Повірка №3

Візирна вісь VV зорової труби повинна бути паралельною до горизонтальної осі UU циліндричного рівня (головна умова нівеліра).

Порядок виконання повірки наступний: на місцевості кілками закріпляють лінію довжиною 50-70м. На кілках встановлюють нівелірні рейки. Точно посередині між ними встановлюють нівелір, приводять його до робочого стану, поєднують подвійне зображення бульбашки циліндричного рівня, записують відліки а₁ і в₁. При непаралельності осі рівня та візирної осі зорової труби ці відліки можуть бути помилкові практично по одну і ту ж саму величину, наприклад х (рис.3).

Рис.3. Схема повірки головної умови нівеліра.

Перевищення h обчислюють через відліки а₁ і в₁

h=а-в=(а₁-х)-(в₁-х)=а₁-в₁. (1)

Після цього встановлюють нівелір за передньою рейкою на відстані найменшого візування (для НИ-3-1,2м), записують відліки а₂ і в₂ і обчислюють вірний відлік а′₂, який повинен відповідати горизонтальному положенню візирної осі труби

а′₂=в₂+ h. (2)

значення відліків а₂ і а′₂ повинні відрізнятись не більше як на 4мм, тобто

δ=/а₂- а′₂/≤4мм. (3)

у випадку невиконання повірки прилад юстирують.

Лабораторна робота №10

Визначення перевищень методом геометричного нівелювання

Мета роботи. Вивчити методику і придбати навички визначення перевищень геометричним методом. Засвоїти заповнення журналу нівелювання.

Загальні положення

Для визначення перевищень між точками земної поверхні з метою обчислення їх висот широко застосовують геометричний метод нівелювання за допомогою нівелірів і нівелірних рейок. При створенні висотного обґрунтування а також при різноманітних інженерно-геодезичних роботах найбільше розповсюдження знайшло технічне нівелювання з використанням точних Н-3 або технічних Н-10 нівелірів. Для даного класу нівелювання потрібно дотримуватись їх основних параметрів, одним з головних є довжина візирного проміня від нівеліра до рейок. При нівелюванні способом "з середини" довжина плеча не повинна перевищувати 120м (рис.1).

Рис.1. Схема геометричного нівелювання.