Нивелир — что это такое, как правильно пользоваться, для чего нужен?

Чтобы узнать, как пользоваться нивелиром, не обязательно оканчивать курсы геодезистов или геологический институт. Достаточно внимательно прочитать эту статью, ознакомиться с видеовставками и поэкспериментировать с прибором, и вы сможете совершать высокоточные измерения не хуже квалифицированного инженера.

Нивелирами называется большая группа приборов, которые используются для определения и фиксации точного положения различных предметов по высоте. Причем предметами могут быть вполне произвольные точки и участки земной поверхности, а не определенные ориентиры.

Задача любого нивелирования состоит в измерении разницы высот между отметками (уровнями) будущего здания (сооружения). На практике, от величины такого превышения, от его грамотного измерения зависит общее качество строительства. Например, от запланированного «нулевого» уровня первого этажа дома рассчитывается глубина фундамента, сток грунтовых вод, проект дренажной системы, вид утепления отмостки и т.д.

Существующие методики нивелирования достаточно разнообразны:

Конструктивное устройство нивелира незамысловато. На прочном треножнике расположен основной оптико-механический узел со встроенной системой линз. Этот узел должен обеспечить строгую горизонтальность визирного луча, с минимальным отклонением. Линзы могут давать как прямое, так и обратное (перевернутое) изображение. В последнем случае измерительные рейки тоже следует перевернуть при установке на местности.

В верхнюю часть корпуса каждого нивелира встраиваются датчики уровня. Прочная и точная установка прибора на местности определяет качество всех последующих измерений. Опытный оператор постоянно сверяется с показателями этих датчиков, регулируя их при необходимости рукоятками наклона оптико-механического узла. Это позволяет вовремя заметить случайное отклонение прибора от точного положения на местности и не повторять измерения заново.

Перед тем, как пользоваться нивелиром и рейкой, необходимо описать основные разновидности приборов для геометрических измерений превышения высоты. Наиболее просты и экономичны нивелиры с цилиндрическими уровнями (один или несколько), которые расположены непосредственно на трубе-визире. Значительно дороже и существенно точнее измерители с автоматической компенсацией «огрехов» установки, они удобны при работе на проблемных грунтах – щебень, песок и т.п. Нивелиры с электронной системой измерения используются при профессиональном проектировании крупных объектов и довольно сложны в настройке и эксплуатации.

Рекомендуем:  Блок питания для шуруповерта 12–18в — как сделать своими руками?

По классу измерительной точности нивелирные устройства делятся на три основных группы:

Цифры в названии обозначают среднюю погрешность измерений в миллиметрах на километр. То есть даже технический нивелир дает отклонение около 1 см на 1 километр расстояния до объекта – этого более чем достаточно для точного проектирования и грамотного планирования подавляющего большинства строительных работ.

Практическое применение обыкновенного нивелира описывается следующей последовательностью измерительных действий:

Нивелир на стройке, инструмент второй по значимости после измерительной рулетки. Не представляя как работать нивелиром, нечего и думать начинать мало-мальски серьезное строительство. При этом принцип действия нивелира и основные приемы работы с ним настолько просты, что их может освоить даже ученик начальных классов.

1. Устройство нивелира.

2. Дополнительные приспособления и инвентарь.

3. Принцип действия нивелира. Установка прибора.

4. Определение превышения точек.

5. Перенесение отметки.

6. Нивелир, рэпер и балтийская система высот (видео).

7. Оптический нивелир и его возможности (видео).

8. Устройство нивелира: взятие отcчётов (видео).

9. В заключение.

Видео-версия статьи

Устройство нивелира

Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.

Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:

крепления на штативе;
выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.

У некоторых моделей станина имеет специальный лимб, шкалу, позволяющую выполнять измерение или построение горизонтальных углов.

С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.

Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.

Элементы нивелира

При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Рекомендую:  Как уложить ковролин на кафель и соединить стыки?

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Кроме паспорта, в комплекте нивелира идет ключ для обслуживания и мягкая фланель для протирки линз и конечно защитный футляр, где он хранится. Модели с горизонтальным лимбом — угломером комплектуются отвесом для установки строго в нужной точке.

Важно!

Оберегайте нивелир от ударов и толчков, даже когда он в футляре. Современные приборы оборудованы специальным устройством, осуществляющим точную подстройку по горизонтали, сильный толчок, внешне не оставивший ни малейшего следа, может повредить его тонкий механизм.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Рекомендую:  Как использовать в фундаменте б.у. ж.бетонные конструкции

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при → привязке к местности (по ссылке рассказано о способах привязки сооружений к местности) уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка. Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Совет.

Если какое либо высотное значение нужно сохранить на длительное время, его стоит надежно зафиксировать, вбив гвоздь или нанеся отметку водостойкой краской. Для этого рисуют две горизонтальные черты, с небольшим (пара миллиметров) промежутком между ними. Именно этот промежуток должен соответствовать отметке высоты.

Нивелир, рэпер и балтийская система высот

Оптический нивелир и его возможности

Устройство нивелира: взятие отcчётов

В заключение

Бережно относитесь к инструментам. Сразу после окончания работы, снимите нивелир со штатива и уложите в футляр. Лучше делать это, даже если спустя некоторое время вы будете продолжать работать с этого же места. В таком случае просто не убирайте сам штатив. Когда нужно, вы снова установите на него нивелир, при этом высота оптической оси нивелира, если и изменится, то незначительно.

Оставляйте ваши советы и ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!

/ Организация и подготовка, СТРОИТЕЛЬСТВО / геодезия, Нивелир нет

Для профессиональных строителей и геодезистов нивелир является обязательным прибором.

Он позволяет выполнять измерения и производить вычисления с высоко точностью.

Огромное количество видов этого прибора позволяет подобрать подходящий вариант для большинства задач, начиная с несложного домашнего ремонта, заканчивая созданием крупных архитектурных проектов.

Назначение нивелира

Одной из важнейших геодезических работ, проводимых при строительстве каких-либо объектов, является нивелирование.

Для этих целей применяется соответствующий инструмент –нивелир.

Целью данной операций является определение на местности разности высот конкретных точек, а также изучение форм рельефа.

Нивелиры используются при:

проектировании, и создании геодезических структур высокой точности;
монтаже технического оснащения и конструкций, например, для установки столбов ЛЭП;
декорировании местности, выравнивании больших площадей;
прогнозировании величины оседания каких-либо построек;
строительных работах внутри помещений, например, монтаже полов, потолков.

В быту нивелиры часто применяют при ремонте помещений.

Для этих целей существует отдельный вид приборов, которые часто называют лазерными уровнями.

Они проецируют на плоские поверхности лазерные лучи и отлично подходят для разметки углов.

Кроме прочего, применение лазерного нивелира обеспечивает точность укладки кафеля и любого материала, где требуется соблюдение прямых углов и линии.

По этой причине прибор используют и для оклейки обоев, где требуется соблюдать строго вертикальные линии стыков.

Для электрика нивелир также будет полезен.

С его помощью можно четко позиционировать расположение розеток, выключателей, предохранительных щитов на одном уровне от пола, либо же относительно горизонта.

Также в быту используют простейшие гидростатические нивелиры, работающие по принципу двух сообщающихся сосудов с жидкостью.

Устройство и характеристики

Самый простой нивелир это оптический прибор, состоящий из пузырькового уровня в виде цилиндра, зрительной трубы с увеличением и визирной оси.

Настройка трубы выполняется оператором в зависимости от позиции исследуемого объекта.

Для выполнения измерений, такой нивелир работает в паре с нитяным дальномером и рейкой с сантиметровыми делениями.

Цифровые модели по принципу работы и строению схожи с оптическими, однако, все расчеты выполняются автоматически, что исключает ошибки оператора, а затем отображаются на экране.

Иной принцип работы у лазерных нивелиров, как и их устройство.

Лазерный луч достигая поверхности объекта, определяет имеющиеся отклонения.

Сегодня такой инструмент является самым распространенным.

Чтобы отклонения были четко видны, нивелиры имеют яркий красный луч, который отчетливо видно внутри помещений.

Для работы на открытом пространстве используется прибор с зеленым лучом.

Этот цвет, за счет своей длинны волны, лучше воспринимается человеческим глазом, а к тому же является более мощным и дальнобойным.

Приборы могут устанавливаться на штативе с градуированным лимбом, который позволяет выполнить приблизительное измерение горизонтальных углов.

ГОСТ

Для оптических нивелиров был разработан стандарт ГОСТ 10528-90, в котором указаны информационные данные о приборах, основные параметры и типы, предъявляемые технические требования и методы испытаний.

Этот стандарт заменил устаревший ГОСТ 10528-76.

Согласно ГОСТу, каждый оптический нивелир должен относится к одному из следующих классов:

Высокоточный – квадратическая погрешность на 1 км хода не превышает 0,5 мм.
Точный – погрешность не превышает 3 мм.
Технический – погрешность не более 10 мм.

Материал

Штативы для нивелиров изготавливают чаще всего из алюминия, так как данный материал имеет небольшой вес, но при этом обладает высокой прочностью.

Подобные характеристики положительно сказываются на удобстве транспортировки оборудования.

Также материалом для триног выступает дерево, за счет чего их стоимость выше, но и устойчивость лучше.

Мини-штативы компактного размера изготавливают преимущественно из стеклопластика.

Сами нивелиры должны обладать высокой прочностью.

По этой причине для изготовления корпуса качественных моделей используют преимущественно металл или специальный пластик.

Элементы настройки, например, винты, могут быть пластиковыми или металлическими.

Размеры и вес

В зависимости от типа нивелира, а также материала изготовления, ориентировочный вес составляет от 0,4 до 2 кг.

Оптические модели в среднем весят 1,2 – 1,7 кг.

При использовании дополнительного оборудования, например, триноги, масса повышается до 5 кг и более.

Ориентировочные размеры оптических нивелиров:

Длина: 120 – 200 мм;
Ширина: 110 – 140 мм;
Высота: 120 – 220 мм.

Виды нивелиров, их возможности и цена

По конструкции нивелир может быть:

Оптический

Используется для проведения различных геодезических работ, при строительстве и ремонте дорог.

Предназначен для определения разницы перепада высот точек, а также расстояния между ними.

Определение углов наклона и перепадов высот производится посредством градуированной шкалы, нанесенной на стекло.

Для правильной установки прибора относительно горизонта используется пузырьковый уровень.

Для гашения колебаний, а также для обеспечения устойчивости, такие нивелиры оснащаются магнитным демпфером или воздушным компенсатором.

Стоимость начинается от 8 тыс. рублей.

Цифровой (электронный)

Современный геодезический прибор, который с высокой точностью снимает отсчет по специальной рейке.

Конструкция совмещает в себе одновременно нивелир оптического типа, электронное запоминающее устройство, а также встроенное ПО, обрабатывающее данные.

Электронный нивелир работает быстро и исключает ошибки оператора.

Для выполнения измерений необходимо сфокусироваться на рейке, и по нажатии кнопки прибор отобразит все необходимые значения на экране.

Стоимость самых простых моделей начинается от 80 тыс. рублей.

Лазерный

Позволяет выполнять построение вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей с высокой точностью.

У некоторых приборов присутствует функция отвеса, за счет которой можно отмерять углы в 45° и 90°.

Другое название этого типа нивелира — лазерный строительный уровень, из-за сферы его применения.

Лазерные нивелиры, в свою очередь, делятся на следующие классы:

Позиционный (линейный)

Наиболее распространенный тип уровня.

Посредством линз и призм происходит преломление светового потока, и в итоге выстраиваются статичные линии, ориентированные в пространстве с высокой точностью.

Такие построители плоскостей имеют угол раскрытия до 110° — 130°.

Используют их преимущественно внутри помещений.

Стоимость начинается от 2 тыс. рублей.

Более профессиональные модели обойдутся в 7 – 8 тыс. рублей.

Ротационный

Применяется в основном на открытых строительных площадках, так как имеет большую дальность, что отражается на его стоимости.

Уровень формирует за счет луча точку, которая, посредством быстрого вращательного движения механизма, очерчивает плоскость.

Стоимость – от 7 тыс. рублей.

В солнечную погоду линию, очерчиваемую движущимся лучом, часто невозможно разглядеть.

По этой причине используют модели с приемником излучения, представляющим собой отдельное электронное устройство.

При наведении лазера на фотоэлемент такого приемника, прибор издает звуковой или визуальный сигнал.

Точечный

Испускает прямой световой луч, который, при пересечении с каким-либо объектом, формирует на нем точку.

Цена профессиональных моделей начинается от 6 тыс. рублей.

Лазерный нивелир, имеющий возможность проецировать лучи во всех трех плоскостях получил название 3D уровень.

По способу выставления инструмента (типу выравнивания), лазерные уровни делятся на:

• Ручной – настройка выполняется оператором посредством обыкновенных уровней пузырькового типа, расположенных на корпусе. Точное позиционирование выполняется винтовыми верньерами.

• Самовыравнивающийся – подстройка выполняется посредством различных встроенных механизмов.

Другое название – автоматический нивелир.

Так, система электронного выравнивания самостоятельно компенсирует до 15%!п(MISSING)огрешности отклонения от горизонта за счет анализа информации от специальных датчиков и последующей подстройки сервоприводами.

Маятниковое выравнивание компенсирует механическим способом до 5%!о(MISSING)тклонения при помощи вмонтированного постоянного магнита.

• Комбинированный – одновременно использует несколько способов выравнивания.

По цвету луча лазерные уровни бывают двух видов:

• С зеленым лучом.

Используется для работы на улице, так как длинна волны луча составляет 532 нм.

Такой цвет не только лучше воспринимается глазом, но и способен строить плоскости на удалении до 1 км.

При ярком солнечном освещении луч часто невозможно разглядеть.

• С красным лучом – применяется для работы в помещениях.

Длинна волны в 635 нм, в зависимости от конкретной модели, обеспечивает дальность действия 10 – 500 м.

Для работы лазерного прибора требуется источник питания.

Чаще всего это встроенный или съемный аккумулятор, который требует периодической подзарядки.

Для работы небольших приборов, способных поместиться в кармане, используются одноразовые батарейки.

Реже всего можно встретить сетевые варианты, для функционирования которых требуется их подключение к бытовой электросети.

Гидростатическое нивелирование – еще один точный способ измерения перепадов высот, используемый преимущественно в строительстве.

Для него требуется гидроуровень – длинный прозрачный шланг, заполненный жидкостью.

Измерительный процесс основан на законе сообщающихся сосудов Паскаля, позволяет оценить высоты объектов, находящихся не в прямой видимости.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

• Дополнительные аксессуары.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Что нужно знать о нивелирах?

• Можно продлить время работы лазерного нивелира на одном заряде, отключив неиспользуемые лучи.

Такая экономия батареи будет особенно полезной для “прожорливых” ротационных приборов.

• Поддержка дистанционного управления упрощает работу с нивелиром на больших строительных площадках.

• Оптические нивелиры, в зависимости от конструкции, могут давать как нормальное, так и перевернутое изображение.

Для последних выпускается нивелирная рейка с перевернутыми числами.

При проведении замеров повышенной точности применяют рейки из специального сплава – инвара.

2

Оптические нивелиры – в чем их преимущество?

Оптические или призменные нивелиры являются одними из наиболее популярных. Они представляют собой прибор, который состоит из основного блока и подставки (триггера). При выполнении замеров все действия осуществляются вручную: фиксирование положения, выравнивание, настраивание фокуса окуляра, регулировка положения зрительной трубы. Установив и настроив аппарат, можно приступать непосредственно к замеру. Пользоваться оптическим нивелиром очень просто. Для этого потребуется как минимум два человека, поскольку первый фиксирует специальную рейку с нанесенной на нее шкалой деления ценой 10 мм, тогда как его партнер производит все необходимые замеры, параллельно записывая нужные сведения в тетрадь.

Оптический нивелир

Оптические нивелиры, в свою очередь, подразделяются на несколько категорий, в соответствии с Государственной нивелирной сетью Российской Федерации:

1. I класс – в него входят высокоточные приборы с минимальным уровнем погрешности, предназначенные для выполнения геодезических работ. Добиться малых погрешностей удалось благодаря эффекту прямого и обратного изображения, а также встроенной зрительной трубе. Аппаратами первого класса в основном пользуются исследователи и геодезисты, которым требуется максимальная точность в показаниях.2. II класс – к данной категории относятся устройства, в которых имеется компенсатор и зрительная труба только прямого изображения. Погрешность находится на вполне приемлемом уровне, а производство ведется в соответствии со всеми нормами и стандартами ГОСТа, что подтверждается постоянными сертификациями на предмет качества. Нивелиры второго класса отлично справляются с замерами на близком расстоянии. Это может быть очень полезно в тех случаях, когда у геодезистов нет возможности пододвинуть аппаратуру.3. III класс – так называемые технические нивелиры, у которых имеется либо уровень, либо компенсатор, либо оба устройства одновременно. Стоимость подобных агрегатов на порядок меньше. Они превосходно подойдут для использования в быту, где не требуются сверхточные результаты. Тем не менее, погрешность здесь не очень большая, поэтому некоторые профессиональные строители прибегают к их помощи в условиях ограниченных финансовых возможностей.

Работа с нивелиром данной категории не отличается особой сложностью, поскольку прибор непривередлив к погодным условиям, может работать без электричества и батареек. Все, что необходимо для проведения замеров, – это освещение, а также аккуратное обращение с самим нивелиром. Сильные удары и механические повреждения могут стать причиной разбалансировки системы и, как следствие, получения некорректных сведений.

Лазерные нивелиры — техника нового поколения

Лазерный нивелир стал настоящим прорывом в области измерительной техники. Главное их отличие от других подобных приборов — лазерный излучатель, который проецирует лучи на поверхности. Если специалист поймет, как пользоваться нивелиром такого вида, то выполнение работ будет проходить намного быстрее по сравнению с оптическими нивелирами. Кроме высокой скорости работы, можно получить замеры, точность которых 99 процентов, что дает возможность строить долговечные здания разной сложности, избегая перекосов.

Существует несколько видов лазерных нивелиров в зависимости от того, какие работы могут выполняться с их помощью.

Ротационные нивелиры. Аппарат оснащается головкой, в которую встроено два лазера. Она может вращаться на скорости до 600 оборотов в минуту. Лучи могут проецироваться на 360 градусов. Скорость может изменяться для получения высокой точности лучей. Такой прибор поможет провести качественную внешнюю или внутреннюю отделку помещений, в процессе установки окон.
Точечные нивелиры. Основное его отличие — проецирование только точек по поверхности. Лазер может передвигаться как горизонтально, так и вертикально, что дает возможность измерять и ровнять поверхности потолков и даже стены.
Линейные нивелиры. При запуске появляется четкая линия, согласно с которой можно быстро сделать необходимые отметки. Дальше в указанных местах, как правило, делают отверстия для монтажа, к примеру, конструкций из металла.
Комбинированные нивелиры. Ключевая особенность такого прибора — проецируются шесть ортогональных линий: отвесная, наклонная, линии вправо, влево, вверх и вниз. Лазер может работать не только линейно, но и точечно. Более широкие функциональные возможности сделали этот прибор дорогостоящим по сравнению с доступными аналогами.
Построители плоскостей — дорогостоящее оборудование профессиональных геодезистов. С их помощью определяется разница высот между предметами, проектируются горизонтальные, вертикальные и горизонтальные линии, точка зенита, надир на поверхностях.

Нивелиры с лазерными излучателями применяются при строении перпендикулярных линий. Полезно применять такие приборы при укладке полов, поклейке обоев, а также выкладке стен либо перегородок между ними.

Виды нивелиров

Сегодня прямо ответить на вопрос, что же такое нивелир, не так просто, как еще с десяток лет тому назад. Тогда под этим названием подразумевался оптический прибор, напоминающий небольшую подзорную трубу, закрепляемую на треноге, в которую были хорошо видны метки на рейке, находящейся на большом расстоянии от прибора. Ее, по указанию оператора, помощник устанавливал в различных точках участка. Изображение в нем было перевернутым, что составляло определенное неудобство для снятия замеров. Но прибор отличался исключительной надежностью, что позволило ему дожить до наших дней.

Но вместе с тем на рынок вышли более удобные в использовании нивелиры, да в таком ассортименте, что разбираться в их многообразии легче с использованием сравнительной таблицы.

Из нее мы вычленим 2 главные группы. А это:

оптические;
лазерные.

Оптические нивелиры пополнились широкой линейкой нивелиров прямого действия, где изображение не перевернуто вверх ногами, а также цифровыми нивелирами, в которых человеческая функция ведения журнала нивелирования и произведение расчетов превышений уровней стала выполняться самим прибором. Человек же должен только нажать кнопочку при наведении на линейку и в самом конце считать готовый журнал с памяти нивелира.

Но, все же, все оптические нивелиры предусматривают наличие у оператора хоть небольших знаний о работе с ними.

Лазерные же нивелиры настолько просты в использовании, что для их использования специальные навыки не нужны, главное, чтобы прибор был четко выверен и настроен.

Лазерный луч такого нивелира рисует четкую светящуюся линию в различных плоскостях, что радикально упрощает все построения и расчеты. А в тандеме с обычной рулеткой, такой прибор позволяет с легкостью выполнить все задачи традиционного нивелира и даже более.

Единственным, но ощутимым недостатком лазерных нивелиров является их ограниченное использование ясным солнечным днем, но самые мощные модели минимизируют этот фактор, а наши кулибины нашли изящный и простейший выход из данной ситуации.

Такие нивелиры бывают позиционными и ротационными. Второй отличается от первого наличием серводвигателя, закрепленного на подвесе, который вращает преломленный в призме под углом 900 лазерный луч вокруг своей оси.

Точность такого прибора – выше.

Собственно, все лазерные нивелиры таковыми являются только в соединении с измерительной рейкой, а без нее они – лазерные уровни, но на практике, последними принято считать маломощные приборы, используемые внутри помещений.

Большинство современных нивелиров являются самовыравнивающимися (естественно – в определенных пределах отклонений от горизонтали), но сохранились и уровенные модели, где установка производится по уровням, но с этим мы разберемся ниже.

Различие по классам точности для наших видов нивелирования большого значения не имеет, поэтому их описание мы сознательно опустим.

Дополнительные приспособления, облегчающие работу с нивелиром

Приемник лазерных лучей — увеличиваем дальность лазерного луча

Мишень — попадаем точно в цель

Мишень — нехитрый аксессуар, который имеется в комплекте практически у всех лазерных уровней. Пластиковая пластинка с нарисованными на ней концентрическими кругами выглядит точно так же, как и бумажные мишени для стрельбы, выдаваемые в тире. Ведь цель обе эти мишени преследуют одну – попасть в «яблочко». Ну, а стрелять можно не только пулями, а лучом лазера.

Есть в комплекте у некоторых нивелиров еще одно приспособление, улучшающее точность лазерного «выстрела». Это своеобразный оптический прицел, находящийся на корпусе прибора. Он называется оптическим визиром, и с его помощью можно легко «достать» цель даже на стометровом расстоянии.

Рейка — чертим идеально ровные линии

Рейка пригодится тогда, когда на поверхности объекта нужно провести несколько параллельных линий, расстояние между которыми одинаковое. А еще с помощью рейки изменяют высоту уровня, закрепленного на штативе. Затем ему можно вернуть первоначальное положение.

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Лазерные нивелиры

Работа таких приборов основана на возможности проецирования луча. Исходя из положения последнего, строители быстро и точно определяют высоту и составляют разметку. Для более полного представления о том, что такое лазерный нивелир, следует отметить его отличия от оптических аналогов. Главная разница заключается в отсутствии зрительной трубы, благодаря чему упрощается настройка прибора. Собственно, легкость в работе с такими моделями и сделала их самым популярным видом нивелиров среди неспециалистов. Разметка без труда наносится на потолки и стены, причем с одинаковой точностью как в помещениях, так и снаружи. Именно такие устройства показывают наибольшую эффективность при работе с отделкой – например, в оклейке обоев, укладке плитки и в других операциях. Обычно лазерные приборы имеют два лучевых направления: по вертикали и горизонтали. Также встречаются устройства, которые проецируют отвесную и наклонную линии.

3

Лазерные нивелиры – следующая ступень развития техники

Лазерные нивелиры представляют собой новую ступень в измерительной технике. Они отличаются от прочих приборов наличием лазерного излучателя, функция которого заключается в проецировании лучей на поверхность. Если научиться правильно пользоваться нивелиром этого типа, то выполнение всех работ займет значительно меньше времени, чем при пользовании оптическими приборами. Помимо большой скорости проведения замеров можно отметить высокую точность, которая соответствует 99 процентам. Это позволяет строить долговечные и надежные здания, в которых не будет перекосов.

Работа с лазерным нивелиром

Как и в случае с оптическими приборами, лазерные нивелиры также подразделяются на несколько категорий в зависимости от типа выполняемых работ:

Ротационный нивелир. Этот аппарат оборудован вращающейся на скорости 600 оборотов в минуту головкой с двумя лазерами. За счет этого появляется возможность проецировать лучи на 360 градусов. При необходимости скорость можно изменить, чтобы добиться большей четкости лучей. Этот тип нивелиров будет незаменим при выполнении внешней или внутренней отделки комнат, а также при установке окон из ПВХ.Точечный нивелир. Его особенность заключается в том, что на поверхность проецируются только точки. Лазер двигается в вертикальной и горизонтальной плоскости, благодаря чему можно замерять и ровнять поверхность на потолке и даже стенах.Линейный нивелир. При его включении появляется отлично просматриваемая линия луча, в соответствии с которой можно быстро и легко делать отметки. В дальнейшем в указанных отметках можно сверлить отверстия с целью монтажа, к примеру, металлических конструкций.Комбинированный нивелир. Среди ключевых особенностей данного класса аппаратуры можно выделить проецирование до шести ортогональных линий: отвесную, наклонную, линии вниз, вверх, вправо и влево. Лазер при этом работает как линейно, так и точечно. Совмещение функций нескольких приборов сказалось и на цене нивелира, который стоит несколько дороже прочих аналогов.Построители плоскостей. Еще один вид довольно дорогих приборов, которыми пользуются обычно профессиональные геодезисты. С их помощью можно определить точки зенита и надира на поверхности, спроектировать линии по диагонали, вертикали, горизонтали, а также определить разницу высот различных предметов.

Нивелиры, оборудованные лазерным излучателем, нашли применение в построении перпендикулярных линий. Польза этого устройства будет видна в случае укладки ламината или паркета на пол, оклейки стен обоями, а также во время выкладки перегородок или стен в квартире.

Сильные стороны современных приборов

Еще со времен Древнего Египта человечество знало, что такое нивелир, определение остается без изменения и до наших дней. Но современные приборы выделяет высокая точность и огромный функционал, так как постоянно поддаются усовершенствованию производственные процессы.

Существует несколько ключевых требований, отвечать которым должны качественные аппараты:

устойчивость к влиянию внешних факторов;
точность измерений;
возможность сохранять полученную информацию на разные носители;
легкая и удобная эксплуатация;
удобность конструкции при небольшом весе инструмента;
относительно невысокая стоимость.

Преимущества оптических нивелиров

Оптические (призменные) нивелиры — самые популярные. В состав такого прибора входит основной блок и подставка (триггер). Все действия выполняются в ручном режиме: фиксация положения с дальнейшим выравниванием, настройка фокуса окуляра, отладка положения зрительной трубы. После установки и настройки приступают непосредственно к замерам. Оптический нивелир очень прост в использовании. Для работы привлекают как минимум двух людей. Первый будет заниматься фиксацией специальной рамки (шкала деления 10 мм), а напарник — произведением необходимых замеров, записывая полученные данные на бумаге.

Оптические нивелиры разделяют на несколько категорий, согласно с регистром, который разработала Государственная нивелирная сеть Российской Федерации.

I класс — приборы высокой точности, уровень погрешности — незначительный. С их помощью проводятся геодезические работы. Получить минимальные погрешности удается благодаря возможности получить эффект с прямым и обратным изображением. Встроенная зрительная труба также позволяет провести точные замеры.
II класс — аппараты с компенсаторами и зрительной трубой исключительно прямого изображения. Их погрешность немного выше, чем нивелиров I класса, но производственный процесс полностью отвечает нормам и стандартам ГОСТа, подтверждением чему служат многочисленные сертификаты качества. Такие приборы станут идеальным решением для замеров на небольших расстояниях.
III класс — технические нивелиры с уровнем или компенсатором либо с двумя устройствами одновременно. Цена существенно ниже от других типов агрегатов. Они отлично подходят для бытового использования, при котором не проводят высокоточных измерений. Но, погрешность находится в пределах норм и стандартов ГОСТа, потому все чаще строители применяют его, не имея возможности приобрести более точное и дорогое оборудование.

Работать с такими нивелирами несложно, можно проводить замеры при разных погодных условиях. Подключение к электросети или батарейки не нужны. Нужно учесть, что работа может проводиться только при хорошем освещении, прибор нельзя поддавать сильным ударам и механическим повреждениям, иначе, баланс системы будет нарушен, и станет невозможно получать корректные данные.

Как пользоваться оптическим нивелиром

Нивелир – прибор не дешевый. Покупать его для одноразовых измерений – малооправданно, а нанимать геодезистов для этой работы – еще более расточительно. Но, познакомившись с элементарными приемами работы с нивелиром, и взяв его в аренду (а это сейчас возможно повсеместно), вы однозначно сможете все работы с ним на своем участке выполнить самостоятельно.

Устройство большинства оптических нивелиров схоже, и отличается в основном наличием или отсутствием поворотного лимба, позволяющего с точностью до 50 определять углы на горизонтальной плоскости, и конструктивными особенностями отдельных элементов.

Принцип работы с оптическим нивелиром вы увидели в видеоролике, представленном выше. Сейчас же рассмотрим приемы работы с ним.

Работы производят 2 человека: один – непосредственно с прибором, устанавливая, наводя на цель — линейку, считывая и записывая показатели, а второй – с линейкой, перенося и устанавливая ее по указаниям первого, следя за ее вертикальностью.

Нивелир устанавливается на штатив.

Главная функция штатива: точно удерживать прибор в установленном положении, не допуская отклонений от выставленного уровня, а также уберегать его от опрокидывания. Выдвигающиеся ножки позволяют фиксировать нивелир на заданной высоте с горизонтальным позиционированием площадки крепления даже на рельефе с уклоном. Часто штативы снабжаются уровнем на подвесе, а современные могут быть оборудованы и другими системами уравновешивания устройства.

Большинство реек (линеек) нивелиров имеют одинаковые обозначения в форме делений имеющих толщину (значение) в 10 мм, часть из которых для удобства снятия показателей объединены в прямую или оборотную букву Е, имеющую высоту 50 мм. Между этими буквами также расстояние в 50 мм. Большие цифры на рейке показывают расстояния в дециметрах.

В зависимости от того, прямой или обратный у вас нивелир, отсчет производится либо сверху, либо снизу. Нанесение значений на рейке также должно быть прямым или обратным. Часть реек для прямых нивелиров снабжены более привычной нам шкалой. Также они имеют телескопическое устройство для удобства транспортировки.

Вы можете выбрать точку установки нивелира на местности.

Но главное: его четкая установка по уровню. Пузырьки на всех встроенных уровнях должны находиться строго по центру.

Лучше сразу подготовить план участка с отметками, в которых вы будете позиционировать рейку и на таком плане фиксировать реальные показатели нивелира.

Так делают профессионалы геодезисты или строители. Есть и другие формы ведения журнала нивелирования, но вы можете записывать свои результаты в любой удобной для вас форме, наиболее точно отвечающей задачам, которые вы должны решить в процессе нивелирования: то ли спланировать рельеф, то ли установить отметки высоты фундаментов.

Как настраивать лазерный нивелир

В инструкции, прилагаемой к устройству, тоже имеется информация о том, как правильно настроить прибор. Производитель описывает этот процесс довольно-таки подробно, но не всегда понятно. В общем-то, настройка лазерного уровня – процедура, стандартная для большинства моделей.

Начнем с самых простых нивелиров. Обычно у них имеется два или три пузырьковых уровня – по ним и следует настраивать данные приборы. Осуществляется это путем подкручивания винтов.

Впрочем, даже если прибор оснащен функцией самовыравнивания, то это не значит, что он действительно выравнивает себя сам. Это произойдет лишь при крохотном отклонении – не более 10 — 15 градусов. Когда поверхность более неровная, приходится вручную подкручивать винты (как и при работе с простейшим устройством).

Лазерный уровень призменного типа позволяет при работе создать два луча, проецирующих на объект вертикальную и горизонтальную линии. Они могут излучаться одновременно, а также есть возможность выбрать лишь один из них. Кроме того, некоторые модели создают линии отвеса и лазерные точки (зенит, надир). Их тоже можно включать и отключать.

А ротационный лазерный нивелир, кроме вышеперечисленных, имеет еще две настройки. Это величина угла сканирования и скорость вращения луча лазера. При этом проецирует луч он только в одной плоскости, но некоторые модели могут проецировать вертикальную ось.

Профессионалы, давая советы, как работать с лазерным уровнем, рекомендуют при его использовании включать лишь необходимые в данный момент функции. К примеру, когда проверяется, насколько вертикален проем двери, вовсе ни к чему горизонтальная составляющая. Вполне можно оставить только вертикальный луч – так и батарея дольше продержится, и энергии меньше израсходуется.

Оптический нивелир и его возможности

Заключение

Нивелир, как средство измерений в проектировании и строительстве, появился довольно давно и за все время существования пережил немало конструкционных модернизаций. Более того, именно в последние годы изготавливают больше всего версий этого прибора, среди которых и цифровые модели, предназначенные для профессиональных нужд. Кстати, по мере усложнения своей конструкции строительный нивелир становится доступнее для обычных пользователей. Это подтверждает своим примером лазерный прибор, с которым может справиться один неспециалист без сторонней помощи. Впрочем, усложнение технической части и повышение функциональности обуславливают и широкое разнообразие моделей. Так или иначе, отталкиваться в выборе нивелира следует из стоящих перед ним задач. Например, для работы в помещении при отделке целесообразно использовать обычный уровень, но если нужно задействовать прибор на неровном участке большой площади, то желательно остановить выбор на одной из современных лазерных версий.