Испытания, поверки и исследования нивелиров

Нивелир, как прибор для определения превышений должен удовлетворять определенным механико — технологическим и геометрическим условиям. Эти условия проверяются в нивелире путем выполнения испытаний, поверок и исследований. Способы испытаний, поверок и исследования нивелиров с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом рассмотрены в первой части курса, поэтому здесь рассматривается некоторые особенности выполнения их в точных нивелирах и в основном, в нивелирах с компенсаторами.

В точных нивелирах испытанию подлежат следующие механические условия:

Ход подъемных винтов нивелира должен быть плавным, без качаний и « заеданий ” .

Регулировку хода каждого винта выполняют вращением его регулировочной гайки с помощью шпильки в ту или другую сторону пока не будет достигнут равномерный плавный ход.

Положение нивелира на штативе должно быть устойчивым.

Закрепив нивелир на штативе наводят трубу на рейку. Слегка нажимают на нивелир сверху и затем сбоку. Отсчет по рейке при этом не должен меняться.

Вращение верхней части нивелира должно быть плавным.

При тугом вращении необходимо чистку и смазку осей произвести в мастерской.

Компенсатор нивелира с самоустанавливающейся линией визирования должен быть исправен.

По круглому уровню ось вращения нивелира приводят в отвесное положение. На расстоянии 40 — 50 м от нивелира устанавливают рейку и берут отсчет. Глядя в окуляр слегка постукивают рукой по штативу. Изображение рейки при этом становится нерезким из-за дрожания компенсатора. Если компенсатор исправен, изображение восстанавливается через 1 — 2 сек. и отсчет по рейке остается неизменным.

Поверка геометрических условий, которым должно удовлетворять взаимное расположение частей нивелира, производится в такой последовательности:

Ось установочного (круглого) уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. (Выполняется как в технических нивелирах).

Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира. (Проверяется как в технических нивелирах).

Визирная ось зрительной трубы (в нивелире Н — 3) и ось цилиндрического уровня должны находиться в параллельных вертикальных плоскостях при отвесном положении оси нивелира.

Рисунок. 3.19 – К поверке 3

Приводят ось нивелира в отвесное положение и устанавливают зрительную трубу нивелира по направлению одного из подъемных винтов (рис. 3.19). Элевационным винтом совмещают изображения концов пузырька уровня и берут отсчет по рейке, установленной на расстоянии 40 — 50 м от нивелира. Вращением двух других подъемных винтов в разные стороны на 2 — 3 оборота наклоняют нивелир, но так, чтобы отсчет по рейке в точке пересечения нитей сетки не изменился. Смотрят в какие стороны расходятся изображения концов пузырька уровня. Теми же подъемными винтами приводят нивелир в первоначальное положение и убеждаются в неизменности отсчета. Тоже проделывают наклоняя нивелир в другую сторону. Если изображение пузырька уровня при наклонах не расходятся, или расходятся в одну и ту же сторону, то условие выполнено. В противном случае положение оси уровня исправляется боковыми юстировочными винтами.

Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня ( Н — 3). Выполняется как в техническом нивелире. Поверка делается ежедневно перед началом работ. Угол i не должен превышать 10″.

Визирная линия в нивелире с компенсатором, установленная в рабочее положение по установочному уровню, должна быть горизонтальна.

Рисунок. 3.20 – Поверка главного условия

Устанавливают нивелир точно на середине в створе между двумя рейками, находящимися друг от друга на расстоянии 50 — 80 м (рис. 3.20) и производят отсчеты а 1 и b 1 (по задней и передней рейкам).

После этого нивелир переносят и устанавливают за передней рейкой на расстоянии 3 — 5 м. от нее и берут отсчеты а 2 и b 2 . Вычисляют отсчет

Он не должен отличатся от фактического отсчета а 2 более чем на 4 мм. При невыполнении этого условия сетку нитей вертикальными исправительными винтами устанавливают на отсчет а 2 ‘ (не меняя второе положение нивелира). Поверку производят вначале ежедневно, а убедившись в постоянстве установки, — не реже одного раза в 15 дней.

Из всего перечня исследования нивелиров, которые будут рассматриваться в курсе «Геодезическое инструментоведение», рассмотрим только два исследования компенсатора, которые необходимо сделать перед началом работ по нивелированию.

а) Определение предела работы компенсатора.

Рисунок. 3.21 – К определению рабочего диапазона компенсатора

S — расстояние от оси вращения нивелира до рейки.

Это способ дает ошибку в определении предела работы компенсатора в пределах 2 — 3’.

Более точно величину рабочего диапазона можно определить на экзаменаторе.

б) Определение ошибки работы компенсатора (ошибка недокомпенсации).

Рисунок 3.22 – К определению ошибки работы компенсатора

Измеряют превышения при положении пузырька уровня в нульпункте (  = 0).

Измеряют превышения при продольном наклоне трубы нивелира на угол +  (пузырек смещен в сторону задней рейки).

Измеряют превышение при продольном наклоне трубы нивелира на угол —  (пузырек уровня смещен в сторону передней рейки).

Измеряют превышение при боковом наклоне трубы нивелира на угол +  (пузырек смещен вправо при визировании на заднюю рейку).

Измеряют превышение при боковом наклоне трубы нивелира на угол —  (пузырек уровня смещен влево при визировании на заднюю рейку).

Эти измерения составляют один прием.

Надо сделать 5 приемов (по программе). Между приемами изменяется горизонт нивелира на произвольную величину. Аналогичные измерения выполняют при расстояниях между рейками 100 и 200 м.

Вычисляются средние значения превышений из 5 приемов при положении уровня I, II, III, I V , V

Если средние значения превышений, полученные при положении уровней II, III, IV, V отличаются от превышения при положении уровня I более чем на 3 мм, то нивелир не может быть использован для нивелирования III класса, а более чем на 5 мм — для нивелирования IV класса.

Юстировку производят в заводских условиях. Систематическая ошибка компенсации  к на 1’ наклона оси нивелира вычисляется по формуле

h 0 и h  — средние превышения, полученные при положении пузырька в нуль — пункте и при наклоне нивелира на угол  ;

S — длина визирного луча;

 ‘ — максимальный угол наклона при котором работает компенсатор.

Для нивелира Н — 3К величина  к не должна превышать 0,15″.

Инструкцией по нивелированию [5] перед началом полевых работ требуется произвести следующие поверки и исследования нивелиров.

Для нивелиров с уровнем:

— определение коэффициента дальномера,

— поверка установочных уровней,

— поверка установки сетки нитей,

— поверка главного условия;

— определение рабочего диапазона работы компенсатора и ошибки недокомпенсации в нивелирах с компенсаторами.