5. Вимірювання перевищень

5.1. Будова нівеліра

Завдання: привести загальний вигляд нівеліра, позначити на рисунку цифрами основні частини приладу, написати їхні назви; накреслити поле зору труби з відліком по рейці: 1473 + Н мм.

Нівелір НИ-3 (рис.5.1, а) використовують для нівелювання III і IV класів, технічного нівелювання при побудові геодезичних мереж, інженерно-геодезичних вишукуваннях, вертикальному плануванні

майданчиків, забезпеченні будівельно-монтажних робіт.

а б

Рис. 5.1. Нівелір НИ-3:

а – загальний вигляд; б – поле зору труби:

1– окуляр; 2– циліндричний рівень; 3 – об’єктив; 4 – кремальєра;

5 – навідний гвинт. 6 – круглий рівень; 7– елеваційний гвинт; 8 – лімб

Відлік по шкалі рейки – 1495

40

5.2. Дослідження і перевірки нівеліра

Завдання: виконати дослідження і перевірки нівеліра.

Дослідження нівеліра Визначення збільшення зорової труби. Встановлюють рейку в 5-7 м від нівеліра. Спостерігають рейку одним оком через зорову трубу, а другим – повз неї, безпосередньо. Підраховують кількість поділок n₁ рейки, видимих в полі зору труби, та кількість поділок n₂, які розглядаються безпосередньо поза її полем. Відношення V = n₁/n₂ буде збільшенням зорової труби.

Визначення коефіцієнта віддалеміра і асиметрії ниток. Встановлюють рейку від нівеліра на відстані d (50 м, вимірюють рулеткою). Приводять вісь обертання нівеліра в прямовисне положення і беруть відліки по шкалі рейки відносно верхнього в, середнього с і нижнього н штрихів сітки ниток окуляра. Коефіцієнт

віддалеміра і асиметрію ниток розраховують за формулами

; .

Значення коефіцієнта віддалеміра може відрізнятись від 100 не більше 1%, а асиметрія ниток може бути не більше 0,5%.

Визначення ціни поділки циліндричного рівня. Встановлюють рейку на відстані d (40-60 м) від нівеліра. Приводять прилад в робочий стан і наводять зорову трубу на рейку. Обертаючи елеваційний гвинт, переміщують бульбашку рівня до крайньої поділки ампули. Беруть відлік по шкалі рейки. Переміщують за

допомогою елеваційного гвинта бульбашку рівня до протилежної крайньої поділки і беруть відлік по шкалі рейки. Підраховують кількість поділок n, на які змістилась бульбашка рівня. Ціну поділки обчислюють за формулою

, .

Визначення діапазону дії компенсатора. Приводять вісь нівеліра в прямовисне положення. Беруть відлік по шкалі рейки, встановленої на відстані 30-40 м від приладу. Підйомними гвинтами послідовно нахиляють нівелір у поздовжньому (вперед, назад) і поперечному (вправо, вліво) напрямах до того моменту,

41

поки почнуть змінюватись відліки по шкалі рейки. Значення кута нахилу визначають за величиною оберту підйомного гвинта (повний оберт відповідає 20´ нахилу) або за величиною відхилення бульбашки рівня від центра.

Визначення похибки компенсації кутів нахилу візирної осі. Встановлюють нівелір в створі і посередині між рейками, приводять його у робочий стан. Послідовно вимірюють перевищення між точками при положенні бульбашки рівня в центрі ампули і при нахилі нівеліра в поздовжньому і поперечному напрямах (рис.5.2).

Рис. 5.2. Положення бульбашки сферичного рівня

Перевищення обчислюють за формулою

,

де а, b – відліки по задній і передній шкалах рейок.

При досліджені компенсатора виконують не менше п’яти серій вимірів, кожний раз змінюючи висоту приладу. Систематичну похибку компенсації на 1´ нахилу осі нівеліра обчислюють за формулою

,

де , – середні перевищення, одержані відповідно при нахилі осі нівеліра та при відсутності нахилу; ν – кут нахилу вертикальної осі нівеліра в мінутах; S – довжина візирного променя.

Величину похибки σ визначають для точних нівелірів при довжині візирного променя 50 і 100 м, для технічних – 100 м. Якщо значення похибки не перевищує 0,3" – для точних і 0,5" – для технічних нівелірів, то компенсатор працює правильно. В протилежному випадку прилад направляють у майстерню для виправлення.

Перевірки нівеліра

1. Вісь сферичного рівня має бути паралельною вертикальної осі приладу. Встановлюють нівелір і підйомними гвинтами виводять бульбашку сферичного рівня на середину ампули. Обертають нівелір навколо осі на 180º. Якщо після цього бульбашка залишається на середині ампули, то умова виконана.

42

В протилежному випадку виправними гвинтами рівня переміщують бульбашку до середини на половину дуги відхилення, ослабляючи один гвинт і затягуючи інший.

2. Горизонтальний штрих сітки ниток має бути перпендикулярним до вертикальної осі приладу. Встановлюють рейку на відстані 5-8м від нівеліра, наводять на неї зорову трубу і, обертаючи нівелір по азимуту, беруть відліки по шкалі рейки відносно правого і лівого кінців горизонтального штриха сітки ниток. Якщо відліки будуть однаковими, то умова виконана. В протилежному випадку ослабляють виправні гвинти сітки ниток і повертають сітку до одержання однакових відліків.

3. Візирна вісь зорової труби має бути паралельною осі циліндричного рівня, а у нівелірів з компенсаторами – горизонтальною.

На місцевості закріплюють кілками дві точки, відстань між якими має бути 50-75 м. На кілки встановлюють рейки, а посередині між ними – нівелір. Визначають перевищення між точками:

не менше трьох разів, кожний раз змінюючи висоту приладу. Потім переміщують нівелір до задньої точки на відстань 3-5 м від неї і знову визначають перевищення між цими точками:

.

Обчислюють кут нахилу візирної осі до горизонту:

,

де х = h – h_c ; d – відстань між точками.

При d = 75 м величина кута i має не перевищувати 15” для точних і 45” – для технічних нівелірів. Якщо умова не виконується, то розраховують правильний відлік за виразом та

встановлюють його на шкалі передньої рейки. Для цього у нівелірів із циліндричними рівнями елеваційним гвинтом наводять горизонтальний штрих сітки ниток на розрахований відлік передньої рейки. Потім виправними гвинтами циліндричного рівня з’єднують зображення кінців бульбашки. У нівелірів із компенсаторами горизонтальний штрих сітки наводять на розрахований відлік передньої рейки виправними гвинтами сітки ниток.

43