7. Нівелірні рейки

Нівелірні рейки (рис. 30) мають вигляд трьохметрових брусків товщиною 2-3 см і шириною 8-10 см. На лицевій стороні рейок, пофарбованій білою масляною фарбою, нанесені сантиметрові шашкові поділки чорного і червоного кольорів. На одній стороні пари рейок нуль чорних поділок збігається з площиною п’ятки, а на інший стороні в першої рейки початок червоних поділок зсунуто на 4687 мм, в другій – на 4787 мм. Така конструкція рейок запропонована А.Н. Висоцьким. Оцифровка червоних поділок дозволяє за різницями відліків двох сторін рейок контролювати правильність самих відліків.

Окрім того, різниця висот нулів червоних сторін комплекту рейок, яка дорівнює 100 мм, дає можливість встановити похибку запису в польовому журналі відліку по задній рейці замість передньої і навпаки.

Існує й інша конструкція рейок, основна особливість яких полягає в тому, що червоні поділки нанесені через 1,1 см. При цьому на одній рейці нуль поділок збігається з площиною п’ятки, а на іншій він зміщений на 100 мм. Для обчислення перевищення по червоних сторонах результат, у цьому випадку, збільшують у 1,1 разу.

У робочому положенні рейка встановлюється на виступ металевої підкладини (рис. 31).

Вискове положення рейці надається за допомогою круглого рівня, пригвинченого до бокової грані.

Для прив’язки нівелірного ходу до сінних марок використовують підвісну рейку довжиною 1,2 м.

Відліки по рейці здійснюють із точністю 1 мм, оцінюючи частку найменшої поділки на око. Так, на рис. 32 відлік по середній нитці дорівнюється 1804, по віддалемірних – 1696 і 1912.

Рис. 31. Нівелірна підкладина

Рис. 30. Нівелірні рейки Рис. 32. До прикладу відліку по рейці

7.1. Перевірки нівелірних рейок

Нівелірна рейка є вимірювальним приладом, за допомогою якого визначається значення перевищення. Щоби переконатися у придатності рейки для нівелювання, зовнішнім оглядом встановлюють чіткість поділок, відсутність прогину, справність рівня і п’ятки.

Дійсні розміри метрових інтервалів рейки і правильність нанесення дециметрових поділок визначають компаруванням, тобто порівнянням їх із нормальною мірою.

Перевірки рейок здійснюють у такій послідовності.

1. Перевірка правильності встановлення круглого рівня на рейці.

У закритому приміщенні або в захищеному від вітру місці встановлюють рейку прямовисно по закріпленому на гачок виску (рис. 30). Потім виправними гвинтами, розташованими знизу оправи рівня, зміщують бульбашку рівня до нуль-пункта.

2. Визначення різниці висот нулів рейок.

Сутність перевірки полягає у визначенні різниці висот нулів чорної і червоної сторін кожної рейки, а також різниці висот нулів червоних сторін пари рейок. Ці різниці використовуються для контролю якості спостережень і правильності обчислень на станції.

На відстані біля 20 м на кілочок встановлюють рейку, і, привівши бульбашку рівня до нуль-пункта, здійснюють відлік по рейці спочатку по чорній стороні, потім по червоній. Після цього обчислюють різницю висот нулів червоної і чорної сторін рейки. Аналогічні дії виконують із другою рейкою.

Таких визначень роблять не менш чотирьох, при цьому перед кожним визначенням змінюють місце рейки або горизонт приладу.

3. Визначення середньої довжини метра рейки.

Визначення середньої довжини метра рейки виконується порівнянням заданих інтервалів з нормальною лінійкою, дійсна довжина якої отримана лабораторією мір довжини науково-дослідного інституту метрології.

На чорній стороні вимірюють довжину інтервалів між поділками 1-10, 10-20 та 20-29 дм; на червоній стороні першої рейки – 48-57, 57-67, 67-76 дм і другої рейки – 49-58, 58-68, 68-77 дм. Зазначені інтервали відмічаються на рейці олівцем.

Рейку і нормальну лінійку розташовують у закритому приміщенні за 2-3 години до початку проведення дослідження. Потім досліджувану лінійку розташовують на столі, уникаючи прогину або провисання кінців, і на лицеву сторону паралельно її краям кладуть нормальну лінійку. Початок шкали лінійки розташовують проти штриха 01, а кінець – проти 10. У цьому положенні по лінійці здійснюють відліки Л і П з точністю до 0,01 мм. Після невеликого зсуву лінійки відліки повторюють. Таким чином досліджують довжину другого і третього інтервалів, а потім решта інтервалів зворотним шляхом. Температуру лінійки визначають двічі: на початку і в кінці зворотного ходу.

Обчислені різниці відліків П – Л по кожному інтервалу повинні узгоджуватися в межах 0,06 мм.

Після контролю обчислень за сумами чисел кожної графи обчислюють середню довжину одного метра рейки.

4. Визначення похибок дециметрових поділок рейок.

Знаходження похибок у нанесені дециметрові поділки рейок виконують нормальною лінійкою при двох її положеннях. Сумістивши в першому положенні нульовий штрих лінійки з лезом, прикладеним до площини п’ятки при дослідженні чорної сторони рейки, або з першою дециметровою поділкою червоної сторони рейки, здійснюють відліки, які відповідають положенню дециметрових штрихів у межах першого метра.

У другому положенні лінійку дещо пересовують і знову здійснюють відліки. Аналогічні дії виконують на другому і третьому метрах рейки.

Коливання різниць відліків є контролем правильності вимірювань. Воно не повинно перевищувати 0,1 мм у межах кожного метра.

Частка від поділу алгебраїчної суми повних похибок на кількість інтервалів складає систематичну частку даних похибок. Різниця між повною похибкою і систематичною складає випадкові помилки дециметрових поділок, які не повинні перевищувати при нівелюванні ІІІ класу ±0,5 мм і ІV класу ±1 мм.