Геодезические инструменты

Рис. 31. Нивелир3Н-5Л(вид2): 1 – подъемныйвинт; 2 – элевационныйвинт; 3 – индексдляотсчитыванияпогоризонтальномукругу; 4 – винтфокусировки изображения; 5 – диоптрийноекольцоокуляра; 6 – зеркалоцилиндрического уровня; 7 – объектив; 8 – наводящий винт; 9 – горизонтальный круг

У данного прибора высококачественная зрительная труба прямого изображения. Объектив зрительной трубы выведен из корпуса. Вращением диоптрийного кольца на окуляре настраивается резкость изображения сетки нитей. Резкость изображения объекта достигается вращением кремальеры.

Точное приведение визирной оси зрительной трубы в горизонтальное положение достигается вращением элевационного винта и заключается в совмещении изображений концов пузырька цилиндрического уровня.

51

Изображение пузырька уровня не передается в поле зрения зрительной трубы. Для удобства наблюдения за пузырьком цилиндрического уровня на нем закреплено зеркало. Цилиндрический уровень подсвечивается белым экраном.

На верхней части корпуса имеется механический визир для предварительного наведения на рейку.

Приведение вертикальной оси нивелира в отвесное положение достигается вращением подъемных винтов, а контролируется по

круглому уровню.

Горизонтальный круг позволяет измерять горизонтальные углы. Отсчет по лимбу берется по индексу. При вращении нивелира лимб остается неподвижным. У прибора отсутствует закрепительный винт. Вращение в горизонтальной плоскости выполняется наводящими винтами, расположенными под объективом слева

исправа, что делает удобной работу обеими руками.

Вкомплекте с нивелиром 3Н-5Л поставляются две рейки, нивелирный штатив, отвертка, юстировочная шпилька. Рейки металлические разборные. Прибор может комплектоваться деревянными рейками.

2.3.Устройство нивелира CST/Berger

По конструкции нивелир CST/Berger (рис. 32) относится к приборам с компенсатором при трубе вместо цилиндрического уровня. Компенсатор приводит визирную ось прибора в горизон-

Изображение зрительной трубы прямое.

Компенсатор торсионного типа с магнитным демпфером для обеспечения оптимального диапазона и точности измерений. Для защиты инструмента во время транспортировки имеется фиксатор компенсатора (арретир). Минимальное расстояние визирования составляет 0,3 м. Для быстрого наведения на цель на зрительной трубе установлен коллиматорный визир. Инструмент имеет пылезащищенные подъемные винты, пентапризму для удобного обзора

и слева под объективом зрительной трубы, позволяют плавно и неограниченно поворачивать инструмент в горизонтальной плоскости.

Рис. 32. Нивелир CST/Berger: 1 – подъемный винт; 2 – арретир; 3 – окуляр; 4 – коллиматорныйвизир; 5 – винтфокусировкиизображения; 6 – объектив; 7 – наводящий винт; 8 – горизонтальный круг

В рабочее положение нивелир приводится с помощью подъем-

ных винтов и круглого уровня.

Четкость изображения сетки нитей достигается вращением окуляра зрительной трубы.

Резкость изображения визирной цели обеспечивается вращением винта фокусировки изображения на зрительной трубе.

2.4. Приведение нивелира в рабочее положение

На каждой станции перед началом работы нивелир приводится

врабочее положение. Для этого выполняются следующие действия:

•ножки штатива освобождаются от ремешка, выдвигаются на величину примерно ¾ длины и в этом положении закрепляются;

53

•рейки разворачиваются, фиксируются замком и устанавливаются на знаках (реперах или колышках);

•штатив устанавливается примерно посередине между рейками (разность плеч 10 м), при этом необходимо сохранить горизонтальность головки штатива, а высота должна соответствовать росту наблюдателя. Расстояние между ножками устанавливается примерно равное;

•нивелир вынимается из футляра, устанавливается на головке штатива так, чтобы подъемные винты попали в углубления, и закрепляется становым винтом;

•зажимной винт прибора открепляется, и верхняя часть поворачивается так, чтобы круглый уровень был направлен на один из подъемных винтов;

•два других подъемных винта вращаются в противоположные стороны до того момента, когда пузырек круглого уровня займет положение на линии, перпендикулярной к этим подъемным винтам. Затем третьим подъемным винтом пузырек выводится в нуль-пункт.

2.5. Порядок работы на станции при производстве геометрического нивелирования

технической точности

Зрительная труба нивелира направляется на заднюю рейку. Настраивается резкость изображения винтом фокусировки, элевационным винтом приводится на середину пузырек цилиндрического уровня. (У прибора CST/Berger эта операция отсутствует). Снимается отсчет по черной стороне рейки и записывается в журнал (табл. 8, 9) – 2356. Зрительная труба наводится на переднюю рейку, фокусируется ее изображение, пузырек цилиндрического уровня приводится на середину элевационным винтом. Отсчеты берутся по черной и красной сторонам рейки и записываются в соответствующую колонку – 1395 и 6177. Снова зрительная труба направляется на заднюю рейку, фокусируется изображение, приводится пузырек на середину, снимается отсчет по красной стороне рейки, записывается – 7141.

54

Таблица 8 Ведомость геометрического нивелирования (для пользователей)

Контроль работы на станции: превышение по черной стороне сравнивается с превышением по красной стороне. Допустимое расхождение превышений hч – hкр ≤ ±5 мм. Превышения вычисляются по формулам:

hч = Зч – Пч и hкр = Зкр – Пкр,

55

где hч и hкр – превышения по черной и красной сторонам рейки; Зч и Зкр – отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки; Пч и Пкр – отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки.

Если контроль выполняется, то задний реечник переходит на промежуточную точку или на следующий пикет.

2.6. Поверки нивелира с уровнем при трубе

Главное условие, которое предъявляется к нивелиру, – это горизонтальность визирной оси. Для обеспечения этого требования перед началом работ выполняются поверки нивелира.

Поверка 1. Условие: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Проверка условия: для проверки правильности установки круглого уровня тремя подъёмными винтами подставки пузырёк уровня приводится в нуль-пункт и поворачивается верхняя часть нивелира на 180°. Если пузырёк остаётся в нуль-пункте или его отклонение от среднего положения не превышает половины деления шкалы уровня, то условие выполнено. Впротивном случае требуется исправление.

Исправление: юстировочными винтами круглого уровня пузырёк уровня перемещается к нуль-пункту на половину отклонения. После юстировки поверка повторяется.

Поверка 2. Условие: вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельна оси вращения нивелира.

Проверка условия: в защищённом от ветра месте подвешивается отвес. В 20–25 м от него устанавливается нивелир, и с помощью подъемных винтов и круглого уровня ось вращения нивелира приводится в отвесное положение. Затем в поле зрения трубы совмещается один конец вертикальной нити сетки нитей со шнуром отвеса. Если другой конец нити отклоняется от шнура не более чем на 2–3 видимых толщины нити, то условие выполнено. В противном случае положение сетки нитей изменяется.

56

Исправление: отвинчиваются винты, крепящие окулярную часть, и она отсоединяется от корпуса трубы, обеспечивая доступ к оправе сетки нитей. Ослабляются винты, крепящие оправу сетки нитей, она слегка поворачивается до совпадения изображения вертикальной нити сетки нитей и шнура отвеса. После этого винты закрепляются и устанавливается на место окулярная часть. Поверку повторяют, чтобы убедиться, что сетка нитей установлена правильно.

Поверка 3. Условие: визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

Проверка условия: на местности закрепляются колышками две точки А и В (рис. 33), расстояние между которыми составляет 60–80 м, а разность высот не превышает 2 м. Нивелир устанавливается в точке С (АС = СВ), приводится в рабочее положение, и измеряется превышение между этими точками. Отсчет по рейке А равен а1, отсчет по рейке В равен b1. Отсчет состоит из правильной части апр и погрешности х из-за невыполнения условия, т.е. а1 = апр + х. Аналогично для отсчета по рейке в точке В: b1 = bпр + х. Превышение между точками А и В

h1 = а1 – b1 = апр + х – (bпр + х) = апр – bпр.

Рис. 33. Нивелирование из середины

Расстояния от нивелира до реек устанавливаются одинаковыми (допустимая разность расстояний 1 м). Независимо от того, выполняется поверяемое условие или нет, при нивелировании строго из середины будет получено верное значение превышения. Вычисляет-

57

ся среднее значение превышения hcр из измерений по черной и красной сторонам рейки.

Нивелир устанавливается за одной из реек на расстоянии

2–3 м (рис. 34).

Рис. 34. Нивелирование из-за рейки

После приведения нивелира в рабочее положение берутся отсчёты по рейкам а2 и b2. По этим отсчётам снова вычисляется превышение между точками:

h2 = a2 – b2.

Если |h2 – hcр| ≤ 4 мм, то условие считается выполненным. В противном случае требуется исправление.

Исправление: считается, что отсчет на рейку в точке A не содержит погрешности, так как расстояние от нивелира до рейки мало. Вся погрешность содержится в отсчете на рейку в точке B, так как расстояние от нивелира до рейки большое. Поэтому необходимо вычислить исправленный отсчет для рейки в точке B по формуле bпр = = a2 – hср. Наклоняя зрительную трубу нивелира элевационным винтом, добиваются установки отсчёта bпр на рейке, расположенной

вточке В. При вращении элевационного винта пузырёк цилиндрического уровня смещается из нуль-пункта. Пузырёк вновь выводится

внуль-пункт вертикально расположенными исправительными винтами цилиндрического уровня.

58

После исправления при неизменном положении нивелира повторно берутся отсчёты по рейкам и проверяется условие поверки. При необходимости исправление повторяется.

По результатам выполненных поверок составляетсяакт (прил. 3).

2.7. Поверки нивелира с компенсатором

Поверка1.Условие: проверкаработоспособности компенсатора. До использования нивелира и в любое время при сомнении в работе компенсатора проверяется надежность его работы. Для это-

го нажимается и отпускается кнопка фиксатора компенсатора

и встряхивается нивелир. Компенсатор должен быстро возвратиться

висходное положение. Контролируется взятием отсчета по рейке до и после нажатия кнопки.

Поверка 2. Условие: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения инструмента.

Проверка условия: пузырек круглого уровня приводится на середину при помощи подъемных винтов. Затем инструмент поворачивается на 180°. Если пузырёк остаётся в нуль-пункте или его отклонение от среднего положения не превышает половины деления шкалы уровня, то условие выполнено. В противном случае требуется исправление.

Исправление: половина отклонения исправляется подъемными винтами, другая половина исправляется регулировочной шпилькой путем поворота юстировочных винтов уровня. После юстировки поверка повторяется.

Исправление выполняется до тех пор, пока пузырек не будет оставаться в центре при повороте нивелира на 180°.

Поверка 3.Условие: визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора (главное условие нивелира).

59

Проверка условия: (проверка выполняется аналогично проверке нивелира с уровнем при трубе). Нивелир устанавливается посередине между рейками, которые находятся на расстоянии 50–70 м друг от друга. Нивелир приводится в рабочее положение, и берутся отсчеты по рейкам а1 и b1. Вычисляется превышение h1 = а1 – b1.

Инструмент переносится к рейке А. Расстояние должно быть не больше 2 м от рейки.

Снова нивелир приводится в рабочее положение и берутся отсчеты по рейкам а2 и b2. Вычисляется превышение h2 = а2 – b2.

Если h1 – h2 ≤ 3 мм, то условие выполняется, т.е. визирная ось горизонтальна (3 мм для нивелира «Berger»).

Если условие не выполняется, то требуется юстировка. Исправление: вычисляется исправленный отсчет по формуле

bправ = а2 – h1. Отворачивается крышка юстировочных винтов сетки нитей. Поворачиваются юстировочные винты регулировочной шпилькой, пока горизонтальная нить сетки не установится на отсче-

те bправ на рейке в точке В.

Снова производится поверка, пока не выполнится условие по формуле h1 – h2 ≤ 3 мм (3 мм для нивелира «Berger»).

60