1.Анализ и обоснование проблемы

1.1 Анализ возможных идей

В учебе В спорте

В архитектуре Самореализация Рисовании

Коллекционировании Техническое творчество

Разработав несколько вариантов идей, я остановился на идее технического творчества, которая наиболее близка мне по духу и позволяет реализовать себя в решении изобретательских задач.

1.2.История

Одним из первых геодезических инструментов можно считать нивелир. Герон Александрийский в своем сочинении во II веке до н.э. описывает устройство, состоящее из двух сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью – простейшего нивелира. В 17 веке произошел ряд существенных доработок нивелира: Галилей в 1609 году изготовил зрительную трубу, Кеплер в 1611 году дал нивелиру сетку нитей, Монтенари в 1674 году – дальномерные нити. Но апофеоз развития нивелиров в строительстве, топографо-геодезических работах и инженерных изысканиях был достигнут после разработки перекладного уровня, разработанного Амслером-Лаффоном в 1857 году, и создания высокоточного оптического нивелира Русским геодезистом Д.Д.Гедеоновым в 1890 году.

Специалисты и ученые из разных стран мира продолжали совершенствовать устройство нивелира и далее. Швейцария дала нивелиру устройство внутренней фокусировки в зрительной трубе, контактный уровень и оптический микрометр, Германия – самоустанавливающуюся линию визирования, Россия – автоматические компенсаторы Стодолкевича и Гусева.  В настоящее время совершенствованием и производством нивелиров занимаются практически во всех развитых или развивающихся странах – в России, Японии, США, Китае, Германии, Швейцарии и др. В настоящий момент основным производителем оптических нивелиров в России является Уральский оптико-механический завод (УОМЗ), продукция которого стала традиционной. Не менее известна в России и продукция Украинского Изюмского приборостроительного завода (ИПЗ). Основная доля рынка занята нивелирами зарубежных производителей и торговых марок: geo-Fennel (Германия), Robotoolz (США), Sokkia/Topcon и Nikon (Япония), Zeiss (Германия), Trimble/Spectra precision (США) и др.

Совершенствование устройства нивелира продолжается и по сей день. В 20 веке появились две новые группы нивелиров на ряду с оптическими: электронные и лазерные. Методика работы с этими приборами, а так же принцип устройства и работы отличаются в принципе, но преследуют одну и ту же цель.

1.3 Виды нивелиров

Такие измерения необходимы при межевании земель, для дорожных работ, при возведении зданий, благоустройстве прилегающих территорий. Нивелирование необходимо также и для внутренней отделки помещений. Самый распространенный прибор, с помощью которого измеряют разность высот, является нивелир оптический.

Распространенный способ нивелирования – геометрический, при котором нивелирование происходит горизонтальным лучом. Для этого необходим комплект оборудования, в который входят 2 рейки, нивелир и штатив. Оптический нивелир – это прибор, основной частью которого является зрительная труба, оборудованная оптикой. Нивелир постоянно совершенствовался, а работа с ним упрощалась.

Сегодня уже появились электронные и лазерные нивелиры, да и оптический нивелир стал автоматическим. В него вмонтирован узел, который называют компенсатором. Он поддерживает ось нивелира в горизонтальном, то есть рабочем, положении. Теперь результаты нивелирования стали более точными, работать с автоматическим нивелиром стало проще, а времени на работу затрачиваться меньше

На базе оптического нивелира был создан цифровой, который ещё больше упростил задачи нивелирования и исключил возможность человеческой ошибки. Такой нивелир используется вместе со штрих-кодовыми рейками, которые позволяют измерять ещё и расстояние между точками, и горизонтальные углы. Работнику достаточно направить нивелир на рейку, сфокусироваться и нажать на кнопку. Остальное прибор выполнит сам, выведет результаты на экран.

Работать с оптическими и цифровыми нивелирами могут технически подготовленные люди, имеющие представление о сути процесса, кроме того, работать с ними необходимо вдвоем. А вот лазерный нивелирне требует никакой подготовки, он создан специально для того, чтобы им мог пользоваться каждый и без посторонней помощи. Лазерные нивелиры, как и оптические, применяются в строительстве для монтажных работ, а также для отделки помещений и установки окон и дверей.

Лазерный уровень лишен оптической части. Нет необходимости смотреть через окуляр, как это происходит при работе с оптическим и цифровым нивелирами. Внутри лазерного нивелира к компенсатору прикреплены излучатели, которые подают лазерный луч. В результате он рисует красную точку на поверхности или линию.

Лазерный нивелир позволяет производить круговое нивелирование благодаря встроенной поворотной призме. Лазерный нивелир с двумя или тремя лучами поможет контролировать прямой угол в двух или трех плоскостях. Следует учитывать, что модели лазерных нивелиров, сопоставимые по цене с оптическими, имеют меньшую точность и мощность луча. Такие нивелиры идеально подходят для внутренних работ.

Нивелиры – это самые массовые приборы, которые применяются при выполнении широкого спектра работ. Поэтому можно ожидать, что они и дальше будут упрощаться и улучшаться. Появятся новые виды и марки нивелиров, а цена их будет становиться все доступнее.

Вывод: от всех видов существующих нивелиров я отказался, потому что при всех их достоинствах они отличаются дороговизной и сложны в эксплуатации.