Основные оси нивелира
У нивелиров с цилиндрическим уровнем точных и технической точности различают следующие основные оси:
vv – визирная ось зрительной трубы;
uu – ось цилиндрического уровня;
zz – ось вращения нивелира;
tt – ось круглого уровня.
Схема расположения геометрических осей нивелира с уровнем
Визирная ось зрительной трубы vv - мнимая линия, соединяющая оптический центр объектива и перекрестие сетки нитей.
Ось цилиндрического уровня uu - мнимая линия, касательная к внутренней поверхности ампулы цилиндрического уровня в нуль–пункте.
Цилиндрический уровень
Ось круглого уровня tt - нормаль, проходящая через нуль-пункт перпендикулярно к плоскости касательной к внутренней поверхности ампулы круглого уровня в нуль - пункте.
Круглый уровень
Он представляет собой стеклянную ампулу с отшлифованной внутренней сферической поверхностью. Ампула помещена в оправу. За нуль-пункт принят центр окружности, выгравированной в середине верхней поверхности ампулы.
Геометрической схемой нивелира предусмотрено выполнение следующих геометрических условий:
1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира (tt || zz);
2. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы (uu || vv).
3. Вертикальная нить сетки нитей должна быть параллельная оси вращения прибора.
Устройство нивелира с компенсатором
Визирная ось зрительной трубы нивелиров с компенсатором устанавливается в горизонтальное положение не с помощью цилиндрического уровня, а с помощью специального устройства, - называемого компенсатором. В настоящее время УОМЗ выпускает модель 4Н-3КЛ.
Рис. Нивелир 4Н-3КЛ
Внешний вид этого нивелира практически ни чем не отличается от нивелира Н-3. Однако, у него есть только круглый уровень. Цилиндрический уровень отсутствует. Для приведения визирной оси нивелира в горизонтальное положение служит компенсатор.
Зарисуем разрез зрительной трубы с компенсатором. Зрительная труба нивелира 4Н-3КЛ ломаная в виду того, что перед сеткой нитей 5 (рис. 10) помещен маятниковый компенсатор. Фокусирующая линза 2 изменяет фокусное расстояние.
Рис. Оптическая схема зрительной трубы 4Н-3КЛ
Компенсатор состоит из подвижной прямоугольной призмы 3 и неподвижной прямоугольной призмы 4.
Подвижная призма подвешена на четырех скрещенных нитях. Отражающие грани обеих призм расположены под углом 450 к горизонтальному лучу, проходящему через центр объектива. Наклон трубы на небольшой угол (не более 15′) вызовет наклон отражающей грани подвижной призмы 3, а отражающая грань неподвижной призмы 4 наклонится на такой же угол, но в противоположном направлении по отношению к наклону призмы 3. Тем самым угол наклона визирной оси будет компенсирован. Следовательно, отсчет по рейке будет соответствовать горизонтальному положению визирной оси.
Компенсатор способен компенсировать только небольшие углы наклона зрительной трубы. Поэтому у данного класса нивелиров круглый уровень является основной частью.
Нивелиры с компенсатором нашли широкое применение в инженерно-геодезических работах. По оценкам исследователей производительность труда при работе с такими нивелирами примерно на 20 % выше, по сравнению с уровенными нивелирами. В тоже время нивелиры с компенсатором на строительной площадке имеют ограниченное применение из-за наличия полей вибрации. Так же следует помнить, что при работе нивелиром с компенсатором перед снятием отчета требуется выжидать около 20 – 30 секунд, чтобы компенсатор успокоился, и визирная ось заняла горизонтальное положение.
т.е. – помехи – вибрации;
ожидание 20-30 секунд перед снятием отсчета
Приведение нивелира в рабочее положение
Нивелир устанавливают на штатив и прикрепляют становым винтом. Выдвижением ножек штатива регулируют его высоту по своему росту, добиваясь одновременно горизонтальности (на глаз) верхней плоскости головки. Вдавливанием ножек штатива в землю добиваются высокой устойчивости штатива, не нарушая при этом горизонтальности головки штатива. Подъемными винтами подставки приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт. Открепляют зрительную трубу и через мушку наводят ее на рейку. Закрепляют трубу и, вращая кремальеру, добиваются резкого изображения делений рейки. Поворотом диоптрийного кольца добиваются резкого изображения сетки нитей. Наводящим винтом зрительной трубы поворачивают её в горизонтальной плоскости до совмещения вертикальной нити сетки с осью симметрии рейки. Элевационным винтом перемещают пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт.