17 Цифровые нивелиры Устройство, способ отсчитывания

Электронные «Н» - это современные многофункциональные геодезические приборы, совмещающие функции высокоточного оптического. электронного запоминающего устройства и встроенного ПО для обработки полученных измерений.

В настоящее время самая высокая степень автоматизации геометрического нивелирования возможна при использовании «ЦН». В связи с тем, что различные производители используют обозначения Digital Level, в России их называют электронными или цифровыми.

«ЦН» - геодезические приборы с фотоприёмным устройством в виде ПЗС-матрицы. («прибор с зарядовой связью» - CCD – Charge – Coupled – Device). ПЗС-матрица воспринимает идущие от объекта фотоны, преобразует их в электрические заряды и накапливает. Далее, считываются эти заряды, и с помощью компьютера восстанавливается изображение объекта на светочувствительную поверхность матрицы. Сама матрица состоит из миниатюрных кремниевых детекторов света – пикселей. ПЗС-матрица используется в «ЦН» в качестве приёмного устройства и устанавливается в плоскости изображений, создаваемых ЗТ прибора.

Главной особенностью «ЦН» является возможность автоматического снятия отсчета по специальной рейке с нанесенным штрих-кодом. Кроме того, «ЦН» также автоматически измеряет расстояние до рейки с точностью 0,01-0,05 м (в 2003 году «ЦН» давали точность до 0,5 м). Для этого рейка должна быть достаточно освещена. Штрих-код не повторяется по всей ее длине и, таким образом, позволяет определить высоту от пятки рейки до места наведения горизонтальной нити трубы нивелира. Возможность измерения расстояний позволяет контролировать расстояние до передней и задней реек и соблюдать равенство плеч в нивелирных ходах.

«ЦН» снабжен:

процессором для вычисления превышений и отметок,

жидкокристаллическим дисплеем для вывода результатов на экран,

внутренней памятью для записи данных в цифровом виде.,

клавиатурой для управления прибором и ввода информации о номерах нивелируемых точек, отметках реперов и т.п.

С помощью встроенного программного обеспечения можно управлять работой инструмента, выполняя измерения по определенной методике.

Данные измерений и вычислений записываются в виде файла, который можно «пролистать» на экране или «перенести» в персональный компьютер с помощью разъема RS_232C и специального кабеля. В некоторых цифровых нивелирах данные записываются на стандартную флеш-карту. Точные измерения высот могут быть переданы в различные пакеты программ по геодезии и проектированию, включая все офисные программы.

Благодаря передовым технологиям цифровые нивелиры обеспечивают возможность облегчить работу исполнителя в поле и значительно увеличить производительность труда (до 50% по сравнению с традиционными оптическими приборами). Поскольку они считывают и записывают данные в цифровой форме, то ошибки наблюдателя исключаются — еще более снижая затраты и обеспечивают целостность результатов.

Цифровые нивелиры применяются в следующих областях:

1. Высокоточные работы: наблюдения за деформациями зданий и сооружений; проложения нивелирных ходов I и II классов точности вдоль линий авто и железнодорожных дорог.

2. Работы технической точности: нивелирование трасс линейных сооружений для определения уклонов и построения профилей; нивелирование проезжей части дорожного полотна; нивелирование поверхности; русловые съемки.

Одной из первых компаний, начавшей разработку и выпуск цифровых нивелиров является Zeiss (Германия), которая в настоящее время принадлежит известной компании Trimble Navigation. Цифровые нивелиры производят и другие зарубежные компании: Leica Geosystems, Topcon Corp., Sokkia,Nikon.