ИНСТРУКЦИЯ НА МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ НИВЕЛИРОВ И НИВЕЛИРНЫХ РЕЕК В ЭКСПЛУАТАЦИИ (ГКИНП 17-196-85)

1.1 . Настоящая Инструкция распространяется на геодезические приборы для нивелирных работ - нивелиры и нивелирные рейки, изготовляемые в соответствии с действующими стандартами, и устанавливают методы и средства их эксплуатационной поверки, осуществляемой при производстве топографо-геодезических работ.

1.2 . Инструкция является составной частью системы общеобязательных нормативно-технических актов ГУГК СССР в соответствии с положением о ГУГК, утвержденным Советом Министров СССР, и направлена на обеспечение высокого качества, единства геодезических измерений и выполнение их в единой системе координат.

1.3 . Методы и средства поверки, приводимые в Инструкции, ориентированы на выполнение топографо-геодезических работ и решение задач прикладной геодезии; все они увязаны с требованиями действующих инструкций ГУГК СССР и государственных стандартов на геодезические приборы.

1.4 . Перечень типов нивелиров и нивелирных реек, на которые распространяется данная Инструкция, приведены в приложении.

1.5 . Допустимые значения проверяемых параметров и характеристик нивелиров и реек устанавливаются действующими инструкциями и техническими условиями (ТУ).

1.6 . Содержание и построение Инструкции соответствует требованиям ГКИНП 119 -79; условия и операции поверки изложены с учетом требований стандартов государственной системы обеспечения единства измерений.

2. Условия проведения поверки

2.1 . Поверяемые приборы и средства поверки должны быть заблаговременно подготовлены к проведению поверочных работ.

Перед началом поверки геодезические приборы и все участвующие в ее проведении технические средства должны быть приведены в рабочее состояние в соответствии с инструкциями по их эксплуатации.

2.2 . При выполнении поверки в помещении и в полевых условиях должны обеспечиваться следующие требования:

температура воздуха - в соответствии с рабочим диапазоном прибора;

скорость изменения температуры не более 3 °С в час;

относительная влажность не более 90 %.

Условия видимости должны быть благоприятными, колебания изображений и дымка - минимальными; освещенность визирных целей должна быть достаточной и равномерной для уверенного наблюдения; скорость ветра не должна превышать 4 м/с, на приборы не должны попадать прямые солнечные лучи, измерения должны проводиться при полном отсутствии осадков.

2.3 . При проведении поверки должны соблюдаться правила работы с измерительными приборами, а также правила по технике безопасности.

2.4 . Периодичность поверки определяется метрологическими подразделениями предприятий, ответственными за состояние приборов и метрологическое обеспечение нивелирных работ. Периодичность поверки средств измерений, применяемых с разрешения ГУГК СССР, устанавливается в техническом проекте на производство работ, утверждаемом в установленном порядке. Периодичность поверки образцовых средств измерений устанавливается ГОСТ 8.002-86 .

3. Поверка нивелиров

3.1 . Операции поверки нивелиров

3.1.1 . При проведении поверки нивелиров выполняются операции, указанные в табл. 1 .

3.2 . Проведение операций поверки

3.2.1 . Проверку внешнего состояния и комплектности нивелира производят осмотром. Визуально проверяют чистоту оптических деталей зрительной трубы, контрастность и четкость одновременного изображения нитей сетки, концов пузырька контактного уровня и отсчетной шкалы микрометра. Убеждаются в отсутствии коррозии и дефектов на приборе, которые могут затруднить работу с прибором. Комплектность нивелира должна соответствовать указанной в паспорте нивелира.

3.2.2 . Проверку работоспособности нивелира и взаимодействие его подвижных узлов производят опробованием. При опробовании обращают внимание на исправность всех частей нивелира, отсутствие качаний в подъемных, наводящих и закрепительных винтах; плавность вращения окуляра, головки, перемещающей фокусирующую линзу, элевационного винта и барабана оптического микрометра. Проверяют исправность зеркала подсветки уровня и крепления всех подвижных частей нивелира и стопорных винтов. Юстировочные винты должны занимать среднее положение. При проверке нивелира с компенсатором необходимо убедиться, что подвесная система компенсатора и демпфер работают.

Проверка внешнего состояния и комплектности нивелира

Проверка работоспособности нивелира

Проверка и юстировка установочных уровней

Проверка правильности установки сетки нитей зрительной трубы

Проверка правильности установки цилиндрического уровня при трубе

Нивелиры с уровнем

Проверка работы компенсатора

Нивелиры с компенсатором

Проверка смещения визирной оси при перефокусировке трубы

Нивелиры, применяемые для работы с неравными плечами

Определение цены деления шкалы оптического микрометра

Нивелиры, снабженные микрометром

Определение погрешности измерения превышения на станции

Проверяют исправность штатива, убеждаются, подходит ли становой винт к нивелиру. Подтягивают все винты и гайки на штативе и проверяют его устойчивость. Для этого нивелир устанавливают на штатив и приводят его в рабочее положение; наводят трубу на рейку и запоминают по ней отсчет. Затем слегка нажимают на головку штатива, после чего опять отсчитывают по рейке. При устойчивом штативе отсчеты по рейке и положение пузырька незначительно отличаются от первоначального. При проверке нивелира с компенсатором при легком постукивании по штативу отсчет по рейке не должен изменяться. Если отсчеты различаются значительно, то следует установить и устранить причины неустойчивости штатива.

3.2.3 . Проверку и юстировку установочного уровня производят следующим образом. Приводят пузырек уровня в нуль-пункт при помощи подъемных винтов. Поворачивают верхнюю часть нивелира вокруг вертикальной оси на 180°. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то его приводят в первоначальное положение, перемещая на половину отклонения при помощи юстировочных винтов уровня, а на другую половину - подъемными винтами. После этого проверку повторяют до тех пор, пока при повороте верхней части нивелира на 180° пузырек уровня будет оставаться в нуль-пункте. По окончании проверки юстировочные винты надежно закрепляют.

3.2.4 . Проверку правильности установки сетки нитей производят для того, чтобы убедиться, что вертикальная нить сетки при среднем положении пузырька уровня совпадает с отвесной линией, а ось биссектора (горизонтальная нить сетки) перпендикулярна к вертикальной оси нивелира. Проверку выполняют следующим образом. На удалении 10 - 15 м от нивелира подвешивают отвес. Приводят нивелир в рабочее положение и наводят вертикальную нить сетки на нить отвеса. Если один конец вертикальной нити сетки отклоняется от нити отвеса более чем на 0,5 мм (определяется при помощи линейки), то установку сетки нитей исправляют. Для этого отвинчивают винты, крепящие окулярную часть, и отсоединяют ее от корпуса трубы, тем самым освобождают доступ к оправе сетки нитей. Ослабив винты, крепящие оправу, слегка поворачивают ее до совпадения изображения вертикальной нити сетки и нити отвеса. После этого винты закрепляют и устанавливают на место окулярную часть.

Проверку повторяют, чтобы убедиться, что вертикальная нить установлена правильно.

Перпендикулярность горизонтальной нити сетки к вертикальной оси нивелира типа Н-05 проверяют следующим образом. Приводят нивелир в рабочее положение (горизонтируют), наводят точкой а (рис. 1) горизонтальной нити сетки на четко видимую цель, находящуюся на расстоянии около 10 м от нивелира, точно совмещают изображения концов пузырька контактного уровня и отсчитывают по шкале оптического микрометра с точностью до 0,1 деления (отсчет по шкале микрометра должен быть на участке шкалы близком к отсчету 50). Наводят на ту же цель точки б, в, г горизонтальной нити и биссектора и аналогично предыдущему отсчитывают по шкале микрометра.

Если разность между полусуммами более двух делений шкалы микрометра, то нивелир нуждается в замене сетки нитей.

Проверку установки горизонтальной нити сетки у нивелиров типов Н-3 и Н-10 производят следующим образом. Приводят нивелир в рабочее положение, наводят краем горизонтальной нити на четко видимую цель, находящуюся на удалении около 10 м от нивелира. Медленно перемещают в горизонтальной плоскости зрительную трубу наводящим винтом и следят, не отклоняется ли горизонтальная нить с выбранной цели. При отклонениях более 2 мм выполняют юстировку сетки нитей способом, аналогичным описанному для вертикальной нити.

3.2.5 . Проверку правильности установки цилиндрического уровня выполняют в два последовательных этапа:

а) отвесная плоскость, проходящая через ось уровня, должна быть параллельна отвесной плоскости, проходящей через визирную ось зрительной трубы;

б) проекция на отвесную плоскость угла между осью уровня и визирной осью трубы (угол i ) должна быть не более установленной величины.

Примечание . У нивелиров с компенсатором проверяют угол между горизонтальной плоскостью и визирной осью трубы.

Для проверки первого условия нивелир устанавливают в 50 м от рейки, при этом один подъемный винт подставки должен быть направлен в сторону рейки. Тщательно горизонтируют прибор, совмещая элевационным винтом концы пузырька уровня; вводят в биссектор сетки один из штрихов рейки и записывают отсчет по шкале микрометра.

Далее подъемными винтами дают боковой наклон оси прибора (примерно на два полных оборота винта), следя при этом, чтобы штрих рейки оставался в биссекторе, а отсчет по шкале микрометра не изменялся. Те же операции необходимо проделать при боковом наклоне оси в противоположную сторону. Если в обоих случаях концы пузырька уровня остаются в совмещенном положении или смещаются в обоих случаях идентично, установка уровня считается правильной. В противном случае должна быть выполнена юстировка уровня с помощью боковых юстировочных винтов.

Определение угла i нивелира следует проводить одним из следующих способов: 1) нивелирование вперед, 2) нивелирование из середины в сочетании с нивелированием вперед и 3) нивелирование с различными плечами.

Рис. 1 . Вид поля зрения окуляра нивелира Н-05

Рис. 2 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования вперед

Количество приемов измерений в любом способе должно быть не менее трех. За окончательное значение угла i принимают среднее арифметическое из всех результатов. Расхождение отдельных значений угла i не должно превышать 3 ² для высокоточных нивелиров и 5 ² для всех остальных типов нивелиров.

Способ нивелирования вперед основан на принципе двойного нивелирования двух точек 1 и 2, закрепленных на местности костылями или кольями на расстоянии (50 ± 10) м (рис. 2).

Нивелир устанавливают над одной из точек, приводят его в рабочее положение, измеряют высоту h 1 визирной оси трубы над точкой 1 с погрешностью не более 1 мм и берут отсчет l 2 по рейке, установленной в точке 2. Меняют местами нивелир и рейку, повторяют описанные выше действия, получают высоту h 2 и отсчет l 1 .

Значение угла i вычисляют по формуле

где s - расстояние между точками 1 и 2.

Угол i по способу нивелирования из середины в сочетании с нивелированием вперед определяют в такой последовательности. Линию длиной 40 - 60 м закрепляют кольями, на которых устанавливают рейки в точках 1 и 2 (рис. 3). Нивелир устанавливают между точками 1 и 2 на равном расстоянии от них и приводят в рабочее положение, берут отсчеты по рейкам l 1 и l 2 . Переносят нивелир в точку, удаленную от точки 2 на 5 - 10 м ( s 1 ), и берут отсчеты l ¢ 1 и l ¢ 2 . Значение угла i вычисляют по формуле

Рис. 3 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования из середины в сочетании с нивелированием вперед

Рис. 4 . Взаимное расположение нивелира и реек при определении угла i по способу нивелирования с разными плечами

При третьем способе определения угла i (нивелирования с различными плечами) линию длиной (50 ± 10) м закрепляют костылями и определяют превышение между ними с двух станций. Нивелир устанавливают на расстоянии 3 - 5 м от рейки на продолжении створа 1-2 (рис. 4). Производят отсчет l 1 по ближайшей рейке и, изменив фокусировку трубы, производят отсчет l 2 по дальней рейке. Сохраняя фокусировку трубы, устанавливают нивелир на расстоянии 3 - 5 м от второй рейки на продолжении створа 2-1. Производят отсчеты l ¢ 1 по дальней рейке и l ¢ 2 по ближней рейке. Угол i вычисляют по формуле