Высокоточные нивелиры
Высокоточные нивелиры используют для нивелирования I и II классов, при нивелировании на геодинамических полигонах и выполнении нивелирования в особо точных инженерных работах. Сумму превышений определяют со средней квадратической ошибкой 0,5 мм на 1 км двойного хода. Высокоточные нивелиры должны иметь зрительную трубу с увеличением не менее 40х, цилиндрический уровень с ценой деления не более 10" на 2 мм или компенсатор с чувствительностью 0,2-0,3", оптический микрометр с ценой деления 0,05 мм, используют нивелирные рейки РН-05, имеющие инварные полосы с основной и дополнительной шкалами с ценой деления 5мм.
Высокоточный уровенный нивелир Н-05 (рис. 97, а) удобен в работе, изображение отсчетной шкалы микрометра и концов пузырька уровня передается в поле зрения трубы (рис. 97, б), для предохранения от неравномерного нагревания солнечными лучами зрительная труба помещена в теплоизоляционный кожух.
Рис. 19. Мивелир Н-05 (а): 1 - зрительная труба в термоизолирующем кожухе; 2 - контактный уровень; 3 - подставка нивелира; 4 - установочный уровень: поле зрения трубы (б)
Для устранения угла i используют оптический клин, вращающийся вокруг визирной оси трубы и помещенный перед объективом. Оптический микрометр имеет плоскопараллельную пластину, при наклоне которой визирный луч смещается параллельно своему первоначальному направлению, наклон пластины фиксируется перемещением шкалы, изображение которой передается в поле зрения трубы, отсчет делают по неподвижному индексу.
Рис. 20. Нивелир с компенсатором Ni-002:
1 - объектов; 2 - зеркало установочного уровня: 3 - окуляр; 4 - подставка нивелира
Нивелир Ni-002 (рис.
20, 21) выпускают в Германии, имеет зеркальный
компенсатор и прямое изображение в
зрительной трубе. Чувствительным
элементом компенсатора является
двустороннее плоское зеркало, подвешенное
в виде маятника в сходящемся пучке
лучей, демпфер - воздушный. Поворот
зеркала на 180° вокруг вертикальной оси
позволяет исключить влияние ошибки за
недокомпенсацию в отсчетах по рейке
при двух положениях зеркала. Фокусирование
зрительной трубы осуществляется
перемещением зеркала относительно
объектива трубы. Сетка нитей совмещена
с объективом, что исключает ошибку за
перефокусировку трубы и обеспечивает
стабильность угла i, при выпуске нивелира
с завода
3".
Изображение шкалы микрометра и ампулы
установочного уровня передается в
фокальную плоскость окуляра. Измерение
долей деления рейки выполняется путем
перемещения в вертикальной плоскости
объектива с сеткой нитей и наглухо
скрепленной с объективом шкалой
микрометра. Нивелир Ni-002 при высокой
точности позволяет существенно повысить
производительность труда, особенно при
моторизованном (с использованием
автомашины) нивелировании.
Рис. 21. Оптическая схема нивелира с компенсатором Ni-002:
1 - клинообразное защитное стекло; 2 - тетка нитей; 3 - объектив; 4 - зеркало компенсатора; S - переключатель компенсатора; 6 - призма подсветки; 7 - жесткий индекс микрометра; 8 - объектив; 9 - шкала оптического микрометра; 10 - зеркало; 11 - зеркало установочного уровня 12
В настоящее время изготавливаются цифровые нивелиры (например, DL-101С/102с, фирма Топкон, Япония) для нивелирования I и II класса и аналогичных по точности работ. В комплект входят штрихкодовые рейки, позволяющие автоматически определять расстояния и превышения в цифровом виде, повышают производительность труда на 50%.