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,..., Δhi,,... Δhn. 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.