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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.