Тема 1 (8) Н івеліри

Дата: 2025-06-14; Просмотры: 8

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

1.1 Загальні відомості про ГП для вимірювання перевищень.

1.2 Оптичні нівеліри.

1.2.1 Технічні нівеліри.

1.2.2 Точні нівеліри.

1.2.3 Високоточні нівеліри.

1.3 Електронні нівеліри.

1.4 Лазерні нівеліри.

1.5 Гідронівеліри.

1.5.1 Гідростатичні нівеліри.

1.5.2 Гідродинамічні нівеліри.

1.5.3 Гідромеханічні нівеліри.

1.6 Перевірки та дослідження нівелірів.

1.6.1 Перевірки нівелірів.

1.6.2 Дослідження нівелірів.

1.7 Нівелірні рейки.

1.7.1 Види, будова нівелірних рейок.

1.7.2 Перевірки нівелірних рейок.

1.1 Загальні відомості про ГП для вимірювання перевищень.

Перевищення між точками земної поверхні можуть бути визначені геометричним, тригонометричним, барометричним та гідростатичним нівелюванням.

Геометричне нівелювання виконують горизонтальним променем візування за допомогою нівеліра. Тобто, нівелір - це прилад, призначений для побудови в просторі горизонтального променя. За ДЕСТ нівеліри поділяють на технічні (Н-10), точні (Н-3) та високоточні (Н05, Н1, Н2).

Технічні нівеліри застосовують для створення висотної основи топографічного знімання, інженерно-геодезичних вишукувань і вимірювань у будівництві. Технічними нівелірами визначають перевищення із середньою квадратичною похибкою не більше ніж ± 10 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу.

Точні нівеліри, які часто називають інженерно-будівельними, застосовують для нівелювання ІІІ і ІV класів. Використовують для розмічувальних робіт, а також для всіх видів нівелювання під час зведення інженерних споруд та встановлення устаткування. коли середня квадратична похибка визначення перевищень на 1 км подвійного нівелірного ходу не повинна перевищувати ± 3 мм.

Високоточні (прецизійні) нівеліри застосовують для нівелювання І та ІІ класу, для визначення рухів земної кори, осідань споруд, деформацій великогабаритних механізмів та інших видів робіт, для контролю виконання яких необхідне прецизійне нівелювання. Вони дають змогу визначити перевищення із середньою квадратичною похибкою не більше ніж ± 0,5 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу.

У геодезичному виробництві використовують нівеліри з циліндричними рівнями та компенсаторами. Зараз здебільшого випускають нівеліри з компенсаторами. Але нівеліри з циліндричними рівнями більш довговічні, за точністю рівнозначні. Нівеліри з компенсаторами зручніші та більш швидкодійні.

1.2 Оптичні нівеліри

1.2.1 Технічні нівеліри

Технічний нівелір Н-10.

Має контактний циліндричний рівень та елеваційний гвинт.

Технічна характеристика:

- середня квадратична похибка (с.к.п.)перевищення не більше ніж ± 10 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- на станції при довжині променя до 100 м - ± 5 мм;

- збільшення зорової труби - 23×(крат);

- мінімальна відстань візування - 1,5 м;

- коефіціент ниткового віддалеміра - 100;

- ціна поділки рівня:

циліндричного - 45"/2 мм поділки,

круглого - 10'/2 мм поділки;

- пряме зображення.

Технічний нівелір з компенсатором Н-10 КЛ

Технічна характеристика:

- середня квадратична похибка перевищення не більше ніж ± 10 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- на станції при довжині променя до 100 м - ± 5 мм;

- збільшення зорової труби - 20×(крат);

- мінімальна відстань візування - 1,5 м;

- коефіціент ниткового віддалеміра - 100;

ціна поділки лімба - 1°;

- похибка відліку за шкалою лімба - 0,1';

- діапазон роботи компенсатора - ±20';

- похибка компенсації - 0,5";

- ціна поділки рівня:

круглого - 10'/2 мм поділки;

- пряме зображення.

1.2.2 Точні нівеліри

Світловий діаметр об'єктива зорових труб таких приладів 30...45 мм, а збільшення 20...35 крат. Ціна поділки рівня на трубі (зазвичай контактного) 10-30". Мають елеваційні гвинти.

Діапазон дії компенсаторів - 10-15'. Точні нівеліри часто устатковують горизонтальним кругом, що дає можливість виміряти ними горизонтальні кути, але з невисокою точністю. Навідні пристрої нівелірів з компенсаторами мають зазвичай нескінченний привід із фрикційним затискуванням. Деякі точні нівеліри для розширення їх функцій устатковують оптичними мікрометрами.

Провідні зарубіжні фірми геодезичного приладобудування виготовляють

Всі вони в основному з компенсаторами. В Україні точні нівеліри випускає Ізюмський завод (НИ-3, НИК-2), в Росії (УОМЗ) - 3Н-3КЛ, 3Н-2КЛ.

В зарубіжних аналогах найменша відстань візування - 0,5м (у вітчизняних - 2 м) і с.к.п. вимірювання перевищень менша. Тобто, в геодезичному приладобудуванні, Росія і Україна відстали.

Самий поширений у вітчизняному геодезичному виробництві

точний нівелір Н-3 з циліндричним рівнем на трубі.

Технічна характеристика:

- середня квадратична похибка перевищення не більше ніж ± 3 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- с.к.п. на станції - ± 2 мм;

- збільшення зорової труби - 30×(крат);

- мінімальна відстань візування - 2,0 м;

- коефіціент ниткового віддалеміра - 100;

- ціна поділки рівня:

круглого - 10',

циліндричного - 15";

- маса - 2 кг.

Точний нівелір Н-3К (з компенсатором).

Технічна характеристика:

- середня квадратична похибка перевищення не більше ніж ± 3 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- на станції - ± 2 мм;

- збільшення зорової труби - 30×(крат);

- мінімальна відстань візування - 2,0 м;

- коефіціент ниткового віддалеміра - 100;

- діапазон роботи компенсатора - ±15';

- час затухання коливань - 1";

- похибка компенсації - 0,1-0,3";

ціна поділки круглого рівня - 10'.

1.2.3. Високоточні нівеліри

Зорові труби високоточних нівелірів мають світловий діаметр об'єктива 45...60 мм. Збільшення труб становить 35...50 крат. Ціна поділки рівня на трубі 5"...10". Рівневі нівеліри обладнані елеваційним гвинтом. Високоточні нівеліри з компенсаторами мають діапазон дії компенсатора від 5' до 30'. Деякі високоточні нівеліри устатковані горизонтальним кругом. Навідні пристрої самовстанівних нівелірів мають нескінченний привід.

Точність прецизійних нівелірів підвищується обладнанням їх оптичним мікрометром з плоскопаралельною платівкою, де частки поділки рейки вимірюють оптичним мікрометром. Сітка ниток має клиноподібний бісектор. Загалом, високоточні нівеліри масивніші та стійкіші від точних.

Ni-002 (Карл Цейс)

В Україні з вітчизняних найбільш широко використовується

високоточний нівелір з рівнем Н-05.

У полі зору труби нівеліра одночасно видно зображення рейки, кінців бульбашки циліндричного контактного рівня з поділками ампули і шкалу оптичного мікрометра. Корпус зорової труби термостатований.

Поле зору нівеліра Н-05 див. лаб роботу.

Технічна характеристика Н-05:

- середня квадратична похибка перевищення не більше ніж ± 0,5 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- збільшення зорової труби - 42×(крат);

- найменша віддаль візування - 2,0 м;

із лінзовою насадкою - 1,0 м;

- ціна поділки рівня

циліндричного труби - 10';

- круглого - 5';

- чутливість циліндричного рівня - 0,2";

- маса - 6,0 кг.

Також поширений високоточний зарубіжний нівелір

Ni -002 (Карл Цейс).

У поле зору труби, крім зображення рейки та шкали мікрометра з індексом передається зображення встанівного сферичного рівня. Має горизонтальний круг.

Технічна характеристика Ni-002:

- середня квадратична похибка перевищення не більше ніж ± 0,2 мм на 1 км подвійного нівелірного ходу;

- збільшення зорової труби - 40×(крат);

- найменша віддаль візування - 1,5 м;

- діапазон дії компенсатора - 10';

- похибка приведення лінії візування в горизонтальне положення - 0,05";

- ціна поділки сферичного рівня - 8';

- маса - 6,5 кг.

1.3 Електронні (цифрові) нівеліри

Електронні (цифрові) нівеліри - прилад для визначення висот точок. Дають змогу в автоматичному режимі відлічувати рейки зі штриховим кодом, контролювати результати вимірювань, опрацювати їх вмонтованою у прилад ЕОМ і зберігати в накопичувачі.

На одне вимірювання витрачається від 3 до 9". програмне забезпечення цифрових нівелірів дає можливість після наведення на рейки одержати перевищення і позначки точок нівелювання. Зазвичай обладнані компенсаторами нахилу.

Електронним нівеліром можна виконувати нівелювання як оптичним нівеліром.

Використання цифр нівелірів дає змогу підвищити продуктивність виконання робіт на 50 %.

За точністю діляться на високоточні (DiNi 12, DNA 03) та точні (DiNi 22, DNA 03).

Високоточні цифрові нівеліри слугують для нівелювання I та II класу та для прецизійних інженерно-геодезичних вимірювань.

Технічна характеристика високоточного цифр. нівеліра DiNi 12 :

електронні вимірювання:

- відлічуванням інварної кодової рейки - 0,3 мм;

- відлічуванням складаної кодової рейки - 1,0 мм;

- візуальне відлічування складаної рейки - 1,5 мм;

- точність відлічування електронного вимірювання перевищень - 0,01 мм;

- точність вимірювання віддалей

інварна кодова рейка - 20 мм;

складена кодова рейка - 20 мм;

- віддаль нівелювання:

електронні вимірювання:

інварна кодова рейка - 1,5...100 м;

складена кодова рейка - 1,5...100 м;

- візуальне відлічування - від 1,3 м;

- час електронного відлічування - 3 с;

- збільшення зорової труби - 32 крат;

- діапазон дії компенсатора - 15';

- похибка приведення лінії візування в горизонтальний стан - 0,2";

- ціна поділки встанівного (круглого) рівня - 10';

- маса - 2,8 кг;

- горизонтальний круг.

Технічна характеристика точного цифр. нівеліра DiNi 2 2 :

електронні вимірювання:

- відлічуванням інварної кодової рейки - 0,7 мм;

- відлічуванням складаної кодової рейки - 1,3 мм;

- візуальне відлічування складаної рейки - 2,0 мм;

- точність відлічування електронного вимірювання перевищень - 0,1 мм;

- точність вимірювання віддалей

інварна кодова рейка - 25 мм;

складена кодова рейка - 30 мм;

- віддаль нівелювання:

електронні вимірювання:

інварна кодова рейка - 1,5...100 м;

складена кодова рейка - 1,5...100 м;

- візуальне відлічування - від 1,3 м;

- час електронного відлічування - 2 с;

- збільшення зорової труби - 26 крат;

- діапазон дії компенсатора - 15';

- похибка приведення лінії візування в горизонтальний стан - 0,5";

- ціна поділки встанівного (круглого) рівня - 10';

- маса - 2,8 кг;

- горизонтальний круг.

1.4 ЛАЗЕРНІ НІВЕЛІРИ

Лазерні нівеліри дозволяють замінити візирну вісь зорової труби видимим пучком світлових променів, що дає можливість спростити деякі геодезичні роботи (особливо інженерно-геодезичні) і підвищити їх продуктивність.

Умовно розрізняють 4 види лазерних нівелірів:

1. Традиційні оптичні нівеліри з лазерними насадками.

2. Лазер і зорова труба в одному корпусі. Вісь лазерного випромінювання паралельна до візирної осі зорової труби, але не суміщена з нею ( це - недолік цього виду, додаткове джерело похибок).

3. Лазерний нівелір колімаційного типу. В ньому вісь лазерного випромінювання суміщена з візирною віссю зорової труби).

4. Лазерні нівеліри, в яких дзеркальні або призмові сканувальні системи розгортають лазерний промінь у площину (горизонтальну і вертикальну). Для цього використовують пентапризму, що обертається.

Лазерні нівеліри, що будують горизонтальні площини, випускають різні фірми Trimble-Zeiss, Sokkia (н-д, LP 30, A 410 R), УОМЗ (Уральський оптико-механічний завод) (н-д, НЛ-20К, НЛ-30).

Нівелір НЛ-30 (будівельний)

Формує лазерний промінь у двох взаємно перпендикулярних напрямках або будує дві видимі площини: горизонтальну і вертикальну. Положення лазерного променя або лазерних площин може фіксуватися на спеціальній рейці або фотоелектричними пристроями-детекторами.

Технічна характеристика

- точність 30" (±2 мм на 20 м);

- джерело випромінювання - діодний лазер - 650 Нм;

- гранична віддаль дії:

з приймачем - 100 м,

без приймача - 30 м;

- джерело живлення - знімна акумуляторна батарея;

- тривалість дії - 20 год.

1.5 Гідронівеліри

Прилади для гідронівелювання (гідронівеліри) поділяють на гідростатичні, гідродинамічні та гідромеханічні.

1.5.1 Гідростатичні нівеліри.

Застосовують для високоточного контролю встановлення конструкцій і механізмів, для спостережень за осіданнями споруд.

В основі роботи цих нівелірів - властивість вільної поверхні однорідної рідини встановлюватись на однаковому рівні у сполучених посудинах незалежно від поперечного перерізу посудини і маси рідини.

Принципова схема

до визначення перевищення гідростатичним нівелюванням

1 і 2 - посудини з рідиною, 3 - з'єднувальний шланг

Перевищення

або

де

і - висоти посудини,

і - положення рівнів рідини у посудинах.

Можуть бути переносними і стаціонарними.

У переносних - рівень рідини відлічують візуально або візуально-контактно. Візуальне відлічування має невисоку точність нівелювання. При візуально-контактному відлічуванні фіксують момент дотику вістря вимірювального штока з рівнем рідини.

Прикладом гідростатичного нівеліра із візуально-контактним відлічуванням рівня рідини може бути нівелір Мейссера (Німеччина).

Середня квадратична похибка одного вимірювання нівеліром Мейссера - ±0,02 мм;

- ціна поділки шкали 0,01 мм;

- маса приладу у робочому стані - 12 кг;

- маса комплекту - 29 кг.

Типи гідростатичних нівелірів за видом пристроїв реєстрації рівня рідини:

- фотоелектричні (вимірювальним штоком слугує світловод, кінець якого загострено під кутом повного внутрішнього відбиття світла). Похибка вимірювання перевищення між двома точками, віддаленої одна від одної на 100м, близько 0,05 мм, а діапазон вимірюваних перевищень 25 мм.

- електроконтактного типу (вимірювальним штоком слугує електрод). У момент контакту електрода з поверхнею рідини замикається електрична мережа і рух електрода припиняється. Ці простіші від фотоелектричних, надійніші при такій же точності вимірювань.

1.5.2 Гідродинамічні нівеліри

Застосовують тільки стаціонарно для спостереження за осіданням конструкцій. Для відлічування у цих приладах використовують поверхню рідини, яка рухається за певним законом. вимірювання виконують у процесі безперервної зміни рівня рідини у сполучених посудинах.

Рис. Схема системи гідродинамічного нівелювання

Гідродинамічні нівеліри застосовують тільки стаціонарно для спостереженнями за осіданням різноманітних конструкцій. Для відлічування у цих приладах використовують поверхню рідини, яка рухається за певним законом. вимірювання виконують у процесі безперервної зміни рівня рідини у сполучених посудинах.

на точках, які нівелюють, встановлюють однакові сполучені посудини 1, ..., i , ..., n. (рис. ). Вони з’єднані із загальною вимірювальною посудиною U. У кожній посудині є шток-сигналізатор J (н-д, електрод). У вимірювальній посудині з моменту часу t =0 починається безперервне рівномірне піднімання рідини. Інформацію про положення рідини у посудині U у кожний наступний момент подають до пульта керування ПК.

Рівень рідини у посудинах з електродами спочатку коливається, але через 50-100 секунд стає стабільним і створюється постійна різниця висот Δh₁,..., Δh_i_,,... Δh_n. Це слугує сигналом для реєстрації положення рівня рідини у посудині U. Рідину піднімають поки з кожної посудини не надійде сигнал про контакт штока з поверхнею рідини.

Системи гідродинамічного нівелювання містять до 10 посудин-давачів. середня квадратична похибка вимірювання становить 0,05 - 0,5 мм у діапазоні перевищень до 100 м. Цикл одного вимірювання 60 хвилин.

1.5.3 Гідромеханічні нівеліри

Застосовують під час геодезичних вишукувань трас, ліній електропередач, при контролі обсягів земляних робіт, геологічного знімання.

Щоб визначити перевищення між двома точками , на одній з них встановлюють давач тиску гідромеханічного нівеліру, на іншій - компенсатор, що з'єднаний з давачем шлангом. Перевищення визначають як функцію надлишкового тиску, який створює стовп рідини відповідно до вимірюваного перевищення. У такому разі нівелювання виконується за схемою:

давач тиску 1 нижче від компенсатора 2. (рис а).

рис. а) давач тиску нижче від компенсатора;

Перевищення можна визначити також як функцію розрідження. Тоді нівелювання виконують за схемою:

давач тиску 1 вище від компенсатора 2 (рис. б).

рис. б) давач тиску вище від компенсатора;

Принципова схема гідромеханічного нівеліра

де 1 - давач тиску, 2 - компенсатор.

Як давачі тиску використовують ртутні та пружинні манометри, барометри-анероїди, мікробарометри. Найчастіше вживані манометричні первинні перетворювачі у вигляді мембран або спіральної пружини. Коли змінюється тиск рідини перетворювач деформується і спричиняє поворот стрілки приладу. З'єднувальними шлангами слугують поліетиленові напівпрозорі трубки, що мають довжину 100 м для нівелювання на рівнинній місцевості і 50 м - на пересіченій.

Гідромеханічними нівелірами вимірюють перевищення до ±10 м. Середня квадратична похибка вимірювання перевищень становить 2...5 см. Швидкість нівелювання до 1 км/год.

1.6 ПЕРЕВІРКИ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ НІВЕЛІРІВ

Перш ніж розпочати роботу з нівеліром, потрібно переконатися в його придатності до експлуатації. З цією метою проводяться перевірки та дослідження нівелірів.

1.6.1 Перевірки нівелірів

Деякі є спільними для всіх нівелірів, а окремі виконують тільки для певного виду приладів. Головна геометрична умова, яка повинна виконуватись в нівелірах з циліндричними рівнями - візирна вісь труби і вісь циліндричного рівня повинні бути паралельні.

1. Перевірка встанівного рівня.

Вісь встанівного сферичного (круглого) рівня повинна бути паралельною до осі обертання нівеліра.

Виконується ідентично до перевірки встанівного рівня теодоліта.

Двома підіймальними гвинтами бульбашку рівня приводять у нуль-пункт, попередньо розташувавши рівень між двома підіймальними гвинтами. Верхню частину нівеліра повертають на 180º. Якщо бульбашка залишиться в нуль-пункті, то умова виконана. Якщо бульбашка зміститься з нуль-пункту більше ніж на 0,3 поділки, то її повертають до нього виправними гвинтами рівня ( на половину дуги відхилення) і підіймальними гвинтами (на іншу половину дуги відхилення). Перевірку обов’язково повторюють.

2. Перевірка прямовисності вертикальної нитки сітки ниток зорової труби (горизонтальності горизонтальної).

Вертикальна нитка сітки ниток зорової труби повинна збігатися з ниткою виска.

Виконується у приміщенні (без вітру). Нівелір встановлюють на віддалі 10-15 м від виска і приводять у робочий стан. Наводять центр сітки ниток труби на нитку виска. Якщо вертикальна нитка сітки ниток співпадає з ниткою виска, то умова виконана. Якщо один кінець її відхилився від нитки виска більше ніж на 0,5 мм, сітку виправляють, повернувши у потрібний бік. Для цього послабляють закріпні гвинти окуляра і повертають його до суміщення вертикальної нитки сітки ниток з ниткою виска. Так виконується перевірка високоточних нівелірів.

Для точних та технічних звичайно перевіряють горизонтальність середньої горизонтальної нитки сітки ниток. Нівелір приводиться у робочий стан і край середньої нитки суміщають з добре видимою точкою на віддалі приблизно 10 м від приладу. Нівелір поволі повертають і стежать за переміщенням точки вздовж середньої нитки. Якщо від іншого кінця середньої нитки точка зміститься більше ніж на 2 мм, робиться виправлення як описано вище.

3. Перевірка горизонтальності візирного променя нівеліра, приведеного у робочий стан.

Виконується однаково як для самовстанівних нівелірів (з компенсаторами), так і для рівневих (з рівнем на трубі). Для рівневих це головна вимога, яка повинна виконуватися (проекції осі циліндричного рівня і візирної осі зорової труби на прямовисну площину мають бути паралельні).

Див. методичку з топографії лаб. роб.

4. Перевірка паралельності прямовисних площин, з яких одна проходить через вісь рівня у зоровій трубі нівеліра, а інша - через візирну вісь зорової труби.

Нівелір встановлюють 50 м від рейки так, щоб один з його підіймальних гвинтів розташувався у створі з рейкою. Приводять прилад у робочий стан. Фіксують положення середньої нитки сітки ниток на рейці, а для нівелірів з оптичним мікрометром - вводять штрих у бісектор. Підіймальними гвинтами, що розташовані не в створі, нахиляють нівелір, обертаючи гвинти на два повні оберти за напрямком руху стрілки годинника. Одночасно стежать, чи не змінюється відлік рейки. Потім нахиляють нівелір у інший бік цими ж гвинтами в протилежному напрямку.

Якщо під час обох нахилів зображення кінців бульбашки рівня не розбігаються від суміщеного положення, або відхиляються в один бік, то умова виконана.

Якщо зображення розбігаються у різні боки більше ніж на одну поділку, встановлення рівня виправляють боковими виправними гвинтами способом наближень.

5. Перевірка і юстування горизонтальності візирного променя електронних нівелірів.

В них передбачене відлічування рейок в автоматичному та візуальному режимах. Під час автоматичних вимірювань, поправка за відхилення візирного променя від горизонтальності автоматично вводиться у результат вимірювань. Проте внаслідок дії зовнішніх чинників, прилад може роз’юстуватися, тому треба визначити негоризонтальність візирного променя та від’юстувати нівелір як для електронних так і візуальних вимірювань.

1.6.2 Дослідження нівелірів

Сучасні технології геодезичного приладобудування зводять до мінімуму похибки приладів. Але деяких похибок уникнути не вдається. Тому необхідне детальне дослідження приладів, щоб виявити та оцінити їхні похибки. Дослідження ГП - встановлює характеристики окремих вузлів і приладу в цілому, оцінює вимірювальні якості приладу.

1. Дослідження рівнів рівневих нівелірів. Від якості рівня залежить точність вимірювання перевищень, тому рівні потребують детального дослідження. Виконується в лабораторних умовах на екзаменаторі. Включають визначення ціни поділки рівня та середньої квадратичної похибки суміщення зображень кінців бульбашки рівня.

Ціну поділки рівня визначають на екзаменаторі, що має ціну поділки шкали мікрометричного гвинта не більше 1". Екзаменатор встановлюють на стійкій основі у приміщенні із стабільною температурою повітря. програма досліджень включає два прийоми. Перший - це прямий (мікрометренний гвинт вигвинчують), другий - зворотній (мікрометренний гвинт вгвинчують).

Ціну поділки рівня можна визначити і у польових умовах за допомогою нівелірної рейки. (лаб. робота).

Для визначення середньої квадратичної похибки суміщень зображень кінців бульбашки рівня нівелір встановлюють на екзаменаторі окуляром до мікрометренного гвинта. програма досліджень передбачає п’ять прийомів. Елеваційним гвинтом встановлюють бульбашку рівня на середину. Вгвинчують мікрометренний гвинт екзаменатора і суміщують зображення кінців бульбашки. Після цього, якщо 5-10" бульбашки не розбігаються, відлічують шкалу мікрометренного гвинта з точністю 0,1 поділки. Потім мікрометренний гвинт обертають в протилежному напрямку. вигвинчують на 5-10 поділок і знову суміщають зображення кінців бульбашки та беруть відлік до 0,1 поділки. Таким чином виконують 10 суміщень (прямий хід) та десять суміщень (зворотній хід).

де V - відхилення окремих відліків шкали мікрометричного гвинта від середнього з них у напівприйомі;

n - кількість відліків шкали у напівприйомі.

Остаточне значення m _сумне повинно перевищувати 0,3" для високоточних нівелірів. При d приблизно 50 м ця похибка складає 0,08 мм.

2. Дослідження правильності переміщення фокусувального компонента зорової труби нівеліра.

Необхідність дослідження викликана можливою нерівністю віддалей від нівеліра до задньої і передньої рейок, наприклад під час інженерно-геодезичних вимірювань або нівелювання через водні перешкоди.

На відкритій рівній ділянці місцевості точку С закріплюють нівелірним костилем. Взявши цю точку за центр, використовуючи трос, розмічують чверть кола радіусом 50 м. На колі кожні 10 м закріплюють костилями точки А, 1, 2, 3...7 (див. рис.....). віддалі А1, А2, А3....А7 дорівнюють 10, 20, 30...70 м. Дослідження полягає у визначенні перевищення між точкою 1 і всіма решта (2, 3...7).

У високоточних нівелірах, (н-д, Н-05) відхилення візирного променя від прямолінійності внаслідок перефокусування зорової труби (переміщення фокусувального компонента) не повинні перевищувати 0,5 мм.

3. Визначення середньої квадратичної похибки прямовисного встановлення вертикальної осі нівеліра за допомогою встанівного рівня. (на екзаменаторі)

4. Визначення меж дії компенсатора нахилу нівеліра. (на екзаменаторі)

5. Визначення середньої квадратичної похибки встановлення візирного променя самовстанівного нівеліра (виконується на екзаменаторі).

6. Визначення систематичної похибки встановлення візирного променя самовстанівного нівеліра.

1.7 Нівелірні рейки

1.7.1 Види та будова нівелірних рейок.

Нівелірні рейки слугують робочими мірами для вимірювання перевищень і віддалей. Відповідно до ГОСТ 10528-90 випускаються три типи рейок:

РН - 05,

РН - 3,

РН - 10,

де РН - рейка нівелірна, а цифра вказує на середню квадратичну похибку вимірювання перевищення у міліметрах на 1 км подвійного ходу.

Рейка РН-10 призначена для технічного нівелювання, похибка вимірювання перевищення - 10 мм на 1 км ходу. Ціна поділки шкали рейки - 10мм. Виготовляють з витриманого дерева хвойних порід. Пофарбована білою фарбою, ширина 8-10 см, товщина 2 - 3 см. На боках - дві ручки для тримання. Кінці рейки для міцності оковують металевими пластинами. Плоска поверхня однієї з них повинна співпадати з початком шкали. Щоб рейка була стійкою до згину, її виготовляють двотаврового перерізу. Не має рівня. Довжина 3 м , 4 м. Двостороння. Одна сторона - чорні і білі сантиметрові шашки, що чергуються, друга - червоні і білі ( називають чорною та червоною сторонами відповідно). Для нівеліра Н-10 цифри на рейці підписані переверненими. а для Н-10КЛ - прямими, в залежності від зображення, яке будує зорова труба.

Нижню основу рейки називають п’яткою. початок першої дециметрової поділки на чорній стороні рейки позначають двома нулями. Різниця відліків по чорній та червоній сторонам - постійне число, з якого починається відлік поділок на червоній стороні.

Рейка РН-3 - рейка двостороння, шашкова. призначена для нівелювання ІІІ та IV класів з похибкою вимірювання перевищення 3 мм на 1 км ходу. Для нівелювання І, ІІ та ІІІ класів - рейки суцільні, з круглим рівнем, що контролює прямовисність встановлення рейки на точці. Довжина 1,5 м, 3 м.

РН-05 - рейка одностороння, штрихова з інварною смугою. Має основну і додаткову шкалу. Ціна поділки - 5 мм. Призначена для високоточного нівелювання І та ІІ класів з похибкою вимірювання перевищень 0,5 мм на 1 км ходу.

Перед початком польових робіт необхідно виконувати перевірки рейок. при огляді перевіряють кріплення ручок, якість кольору, наявність тріщин та відколів на бруску рейки, якість шарнірного з’єднання, якість металевого кріплення кінців рейки.

1.7.2 Перевірки нівелірних рейок

1. Визначення стрілки прогинання рейки.

рейку укладають горизонтально на ребро. Вздовж чорної сторони натягують нитку, притискаючи до кінців рейки. Якщо поверхня плоска, то нитка буде щільно притиснута до неї по всій довжині. Якщо рейка увігнута, то за допомогою вимірювача та лінійки з міліметровими поділками вимірюють найбільшу віддаль між ниткою і площиною рейки. Так само перевіряють червону сторону рейки. Допустиме значення див. таблицю.

2. Визначення середньої довжини метра пари рейок комплекту.

Рейку вкладають горизонтально так, щоб вона не прогиналась. Спеціальною лінійкою (Дробишева) вимірюють на рейці інтервали 01 - 10 м, 10 - 20 м, 20 - 29 м у прямому та зворотному напрямках за чорною стороною та інтервали 48 - 58, 58 - 68, 68 - 77 - за червоною. Аналогічно вимірюють для другої рейки комплекту.

Допустиме значення див. таблицю.

3. Визначення похибок дециметрових поділок рейки.

Довжини дециметрових поділок вимірюють за чорною стороною рейки на інтервалах 01 - 10 м, 10 - 20 м, 20 - 29 м та 48 - 58, 58 - 68, 68 - 77 за червоною контрольною лінійкою. Допустимі відхилення див. таблицю пункт 1.

4. Визначення різниці висот нулів пари рейок.

На віддалі 15 - 20 м від нівеліра забивають три костилі. На кожний костиль по черзі встановлюють одну та другу рейки комплекту та беруть відліки за чорною та червоною сторонами. Це один прийом, виконують три прийоми, змінюючи між прийомами висоту нівеліра. Обчислюють середнє з відліків у трьох прийомах за чорною стороною і середнє з відліків за червоною стороною для кожної рейки. Різниця середніх відліків за чорними сторонами обох рейок повинна дорівнювати нулю, також - за червоними. У протилежному випадку одну з рейок треба замінити.

Допустимі відхилення

№	Характеристика	Типи рейок
№	Характеристика	РН-05	РН-3	РН-10
1	Допустиме відхилення від номінального значення довжини найменшого інтервалу, мм	0,05	0,20	0,5
2	Довжина рейки, мм	3000	3000 4000	4000
3	Допустима різниця між середньою довжиною метра пари рейок комплекту, мм	0,15	0,8	1,5
4	Стрілка прогинання на всю довжину рейки, мм не	3	6	10