Как сделать поверку нивелира в полевых условиях

Приведение теодолита в рабочее положение

6.1. Центрирование прибора

_______ Центрирование теодолита заключается в установке центра лимба над вершиной измеряемого угла с помощью отвеса.

6.2. Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение

_______ Приведение плоскости лимба в горизонтальное положение с помощью уровня горизонтального круга и подъемных винтов. Устанавливают уровень параллельно двум подъемным винтам и с их помощью перемещают пузырек на середину.

_______ Поворачивают алидаду на 90 ° и третьим подъемным винтом устанавливают пузырек уровня в нуль-пункт.

6.3. Установка трубы по глазу

_______ Установка трубы по глазу производится вращением диоптрийного кольца до наилучшей видимости нитей сетки, при этом труба должна быть наведена на светлый фон.

6.4. Установка по предмету

_______ Установка трубы по предмету производится с помощью кремальеры, вращением которой добиваются четкого изображения предмета.

Установка сетки линий зрительной трубки

Для этого надо на дистанции 10-15 метров от нивелира укрепить отвес и привести оборудование в рабочее состояние. Вертикальную линию сетки нацеливают на отвес ,и если один ее конец отклонен на расстояние более 1 мм (измеряют линейкой), отвинчивают винты крепления окуляра и снимают его, освободив доступ к сетке. Затем поправляют ее поворотом до совпадения с изображением шнура отвеса. Окуляр возвращают на место и завинчивают все винты. Проверку повторяют, чтобы удостовериться в правильности настройки вертикальной сетки.

Чтобы проверить ее горизонтальные нити, прибор наводят на цель в 12 метрах от штатива, а затем медленно передвигают зрительную трубку в горизонтальной плоскости винтиком наводки. Следят за тем, есть ли отклонение нити от цели. Если разница больше одного миллиметра, то производят юстировку сетки в горизонтальной плоскости так же, как и для вертикальных линий.

Горизонтальная визирная ось и ее проверка

Поверка цилиндрического уровня. Измерения с неравными расстояниями до реек.

Для ее настройки должно быть выполнено следующее условие: линия наведения прибора должна быть горизонтальной при нахождении пузырька в центральной части ноль-пункта. Чтобы проверить выполнение этого условия, надо выбрать 2 точки (С и М), которые разнесены на 25-35 м. Устанавливают в них рейки, а нивелир фиксируют на штативе с таким расчетом, чтобы он оказался посредине, между этими точками. Прибор приводят в действие и берут отсчет по рейкам, а затем производят вычисление разницы между уровнями расположения точек (С и М). В качестве примера допустим, что показание нивелира по первому отсчету равно 1,378, а по второму — 1,278 метра. Тогда превышение (ПРШ) равно разности этих цифр — 0,1. Переставляют штатив с нивелиром как можно ближе к точке С и берут новый отсчет по рейке. Допустим, он равен 1,2 м. Тогда теоретический показатель равен: по первой точке — С-ПРШ = 1,278, а по второй рейке — М-1,2 = 0,078 метра. Затем берут новый отсчет по М и сравнивают полученную цифру с теоретической. Если эта разность более трех миллиметров, то надо провести юстировку.

Цилиндрический уровень и уклоны при положении пузырька: а — вид сбоку, 6 — вид сверху, 1 — ампула, 2 — жидкость, 3 — пузырек, 4 — исправительный винт, 5 — уклон ампулы.

Отвинчивают защитную крышку на окуляре, используя имеющуюся в комплекте нивелира шпильку для юстировки, поворачивают установочный винт до тех пор, пока реальное показание на средней горизонтальной черте не совпадет с теоретическим результатом (0,078 метра). Затем проверку повторяют.

Если установить нивелир таким образом, чтобы окуляр трубки при горизонтальном расположении визирной оси был впереди рейки на два-три сантиметра, то можно по ней очень точно определить высоту инструмента. На объектив надо надеть картонную или пластиковую крышку, окрашенную в черный цвет. В ее центре надо проделать отверстие в два-три миллиметра. Основной наблюдатель смотрит через него на рейку, а помощник устанавливает на ней сделанную из прозрачного материала передвижную деталь с черным штрихом в середине. По указаниям наблюдателя она устанавливается так, чтобы отметка приходилась точно напротив отверстия в крышке. После этого делается отсчет по рейке.

Исследование правильности работы цилиндрического уровня

Если на модели прибора применен уровень цилиндрического типа на зрительной трубке, то он должен удовлетворять следующим условиям — его ось должна быть строго параллельна линии визирования трубы. Эту проверку надо делать в два этапа:

проходящая через основную ось цилиндрического уровня отвесная плоскость должна быть параллельна аналогичной поверхности, проходящей через линию визирования зрительной трубки;
проекция на отвесную плоскость угла между осью уровня и трубы не должна превышать предела, установленного в паспорте.

Первое условие проверяют при помощи рейки, установленной в 45-55 метрах от штатива, подъемный винтик которого направляют в ее сторону. Тщательно проверяют горизонтальность крепления прибора, совмещают поднимающим винтом концы пузыря уровня, а механизмом фиксирования получают четкое изображение. Производят отсчет. Затем добиваются наклона оси прибора подъемными винтиками, так чтобы не изменились показания, и фиксируют положение концов цилиндрического уровня. То же делают и при наклоне в противоположном направлении. Если пузырь остается в обоих случаях на месте или его концы смещаются в одном направлении, то установка уровня признается правильной. Если этого нет, то производят юстировку горизонтальными и вертикальными винтами самого цилиндрического уровня.

https://youtube.com/watch?v=2t3LkzjTp2o

Второе условие проверяется при помощи таких методов, как:

нивелирование в прямом направлении вперед;
то же, но в сочетании с измерениями из середины;
применение способа с использованием разных плеч.

При каждом способе, а они описаны в специальной литературе, должно проводиться не менее 3 измерений угла между осью уровня и проекцией на отвесную плоскость. Затем вычисляют среднее арифметическое этих измерений и сопоставляют с паспортными данными. Если полученная цифра не выходит за допустимые пределы, указанные в документе, то нивелир настроен правильно.

Установка колонн в вертикальное положение

________Способ установки колонн зависит от их высоты.

________
При установке колонны высотой до 5 м пользуются утяжеленными отвесами. Для этого на оголовок колонны привязывают консоли, выступающие на 200 мм, и подвешивают металлические струны с отвесами. Вертикальность колонны проверяют измерением расстояний d от оси колонны до струны и вверху и внизу.

________При установке колонн высотой 10–15 м и более применяют метод наклонного проектирования с использованием одновременно двух теодолитов, устанавливаемых в створе разбивочных осей в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

________Теодолиты устанавливают на расстоянии, немного больше высоты колонны V °. Колонну наклоняют в двух направлениях, пока верхние осевые риски не совместятся с вертикальной нитью сетки обоих теодолитов.

________При этом следует:

• тщательно установить ось вращения теодолита в отвесное положение с помощью цилиндрического уровня при алидаде,
• выполнять работу при двух положениях вертикального круга.

________При предварительном закреплении колонн сначала наводят на нижнюю осевую риску, а затем проверяют правильность положения верхней риски (рис. 6).

________Перед окончательным закреплением колонны выполняют проверку вертикальности. Для этого наводят сначала на верхнюю риску, а потом на нижнюю (рис. 6). То же обязательно при двух кругах (отклонение не более 5 мм). Для этой ответственной работы используют тщательно выверенные теодолиты, у которых ось вращения трубы перпендикулярна оси вращения инструмента.

________Выверку правильности установки колонн можно выполнять способом бокового нивелирования. Его обычно используют при установке ряда колонн. Параллельно линии колонн разбивают линию АА’ на расстоянии а от оси колонн, равном 80–100 см. Визирную ось теодолита ориентируют по линии АА’.

________Небольшую реечку (длина > а) предварительно прикладывают к осевым рискам верха и низа колонн и берут отсчеты b_в и b_н при двух положениях вертикального круга, выводят каждый раз среднее. О точности установки колонн в плановое положение судят по величине b_н:

________Величина Δа показывает смещение оси колонны относительно разбивочной оси в нижнем сечении. О точности установки колонны в вертикальное положение судят по величине Δb:

________Величина Δb показывает отклонение колонны от вертикали. После выполнения геодезического контроля установки колонн составляют исполнительные схемы. На них показывают смещение колонн в нижнем сечении относительно разбивочных осей, а также величину и направление отклонения колонны от вертикали верхнего сечения относительно нижнего в миллиметрах (мм).

________Допустимое отклонение осей колонн в нижнем сечении относительно разбивочных осей – 5 мм. Отклонение колонны от вертикали не более 1:1000 от ее высоты.

________По окончании закрепления колонн определяют методом геометрического нивелирования отметки горизонтальных рисок на колоннах. По величинам h₁и h₂ определяют отметки консолей и верхних площадок колонны.

Измерение горизонтальных и вертикальных углов с использованием электронного тахеометра

_______ Измерение горизонтальных углов электронным тахеометром осуществляется следующим образом:

_______ После установки тахометра над закрепленным наземным пунктом с известными координатами, или в условной системе координат, или установки станции с привязкой к точкам с известными координатами, тахеометр приводится в рабочее состояние. После этого для измерения горизонтального угла необходимо навести зрительную трубу на визирную цель на основном экране тахеометра нажать F1 на инструментальной панели для Установки отчета 0° градусов по Горизонтальному Кругу и нажать измерить MEAS/ENT. После чего навестись на правую визирную цель, горизонтальный угол будет автоматически измеряться со смещение зрительной трубы.

_______ Для измерения вертикальных углов аналогично устанавливают станцию, и приводят тахеометр в рабочее положение. Для измерения вертикальных углов необходимо последовательно навестись наверх и низ измеряемого объекта, поднимая и опуская зрительную трубу строго в вертикальной плоскости параллельно фиксируя автоматически определенные вертикальные углы, которые могут, измеряться в 3 режимах через зенитное расстояние, и вертикальный угол.

Источник

Проверка круглого уровня и юстировка

Устройство нивелирной рейки: а — костыль, б — башмак, в — отсчеты по рейке.

Для самостоятельной настройки оптического нивелира надо начать с проверки круглого уровня. Он представляет собой нормаль в точке так называемого ноль-пункта к поверхности шлифовки. Главное условие при этом — ось его должна находиться параллельно оси вращения прибора.

Для проверки нужно установить зрительную трубку параллельно любым 2 подъемным винтам, с их помощью надо постараться переместить пузырек круглого уровня в ноль-пункт, а затем развернуть верхнюю часть нивелира на 180 градусов вокруг вертикальной оси.

Если после этого действия пузырек останется в центре капсулы, можно считать этот пункт проверки выполненным. Если же этого не случилось, то надо сделать юстировку — выполнить ряд установок для получения нужного взаимного расположения деталей прибора и их нормального взаимодействия. Для этого с помощью винтов для юстировки круглого уровня надо сместить пузырек на ½ отклонения к центру капсулы. Остаточную неточность ликвидируют с помощью так называемых подъемных винтиков. Эти действия проводят несколько раз, пока не будет получен нужный результат.

Электронный тахеометр

_______ Электронный тахеометр – это универсальный оптико-электронный геодезический прибор, позволяющий выполнять, большинство основных геодезических работ с высокой точностью измерений. Данный геодезический прибор сочетает в себе теодолит, нивелир и светодальномер.

_______ Тахеометром можно производить отдельные геодезические измерения:

горизонтальных и вертикальных углов;
расстояний;
определение полярных координат;
определение превышений и абсолютных отметок точек;
определение прямоугольных координат.

_______ Помимо базовых измерений электронный тахеометр способен решать определенные прикладные задачи, при выполнении которых при учете ввода исходных данных мы можем получить следующие выходные данные:

координат точки стояния прибора, при осуществлении обратной геодезической засечки;
наклонной расстояние, горизонтальные проложения, превышения между точками (при — выполнении функции по определению недоступного расстояния и высоты);
площади ограниченной линиями, проходящими через точки с полученными координатами после полевых измерений в этой опции;
координат теодолитного хода с линейной, угловой, относительной, координатными невязками, при уравнивании этого хода и получения истинных координат точек.

_______ С помощью электронного тахеометра можно выполнять следующие комплексные геодезические задачи:

создания сетей планово-высотного обоснования;
выполнения топографических съемок;
выполнения исполнительных съемок;
автоматизированного решения в полевых условиях различных геодезических и инженерных задач при помощи прикладных встроенных программ.

Поверки нивелиров с уровнем.

Нивелиры Н-3, Н-10 и другие, отвечающие схеме на рис. 6.4, поверяются на следующие геометрические условия.

Первая поверка: ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира, т.е. КК ||ZZ. Действуя подъемными винтами подставки, пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт, затем верхнюю часть нивелира поворачивают на 180° вокруг оси ZZ. Если пузырек остался в нуль-пункте, то условие выполнено. Если же пузырек отклонился, вращением подъемных винтов подставки его перемещают к центру ампулы на половину дуги отклонения, а окончательно совмещают с нуль-пунктом поочередным вращением юстировочных винтов. После этого поверку повторяют.

Рис. 6.9. Юстировочные винты цилиндрического уровня нивелира Н-3 и вид зрительной трубы со стороны окуляра (при снятом окуляре):

1 – горизонтальные и вертикальные юстировочные винты цилиндрического уровня;
2 – поворотная крышка; 3 – сетка нитей; 4 – крепежные винты

Вторая поверка: горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира ZZ. Зрительной трубой визируют на рейку, установленную в 30-40 м от нивелира. Вращая зрительную трубу вокруг вертикальной оси, перемещают изображение рейки от одного края поля зрения к другому Если отсчет изменяется больше чем на 1 мм, то прибор для юстировки следует направить в мастерскую, где диафрагму с сеткой смогут повернуть в требуемое положение, ослабив крепящие ее винты 4 (рис. 6.9). Данную поверку можно также выполнить, визируя вертикальной нитью сетки на нить отвеса с 10-15 м (нити должны совпадать).

Третья поверка (поверка главного условия): ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы, т.е. UU || WO. Это условие поверяют разными способами двойного нивелирования. Рассмотрим два из них.

Первый способ. Нивелир устанавливают на станции J (рис. 6.10) на равном удалении d = от колышков А и В, вбитых на расстоянии 60-80 м друг от друга. На колышки ставят вертикально рейки. Если визирный луч горизонтален, то при нивелировании из середины получают по рейкам отсчеты а и Ъ и вычисляют верное превышение h = а- Ъ. Если же главное условие не соблюдается, то отсчеты принимают значения а[ – а + Aai и Ь[ -Ъ < + ИЬ,но при одинаковых расстояниях d и

Рис. 6.10. Поверка главного условия нивелира

<Ь + АЬ) = а – Ьпри нивелировании из середины определяется верно.

Затем нивелир устанавливают на станции J₂ в 3-5 м от рейки В и по ней берут отсчет Ь₂, визируют на дальнюю рейку А и берут отсчет а’₂. Вычисляют превышение к₂=а₂-Ь’₂и сравнивают его с верным превышением h. Если разница Ah = h₂ – h меньше ±5 мм в расчете на 100 м длины визирного луча (±3 мм на длину ВА « 60 м), условие считается выполненным.

Для необходимой юстировки вычисляют величину отсчета по дальней рейке а₂ = b₂ – h, который практически соответствует горизонтальному положению визирного луча. Зрительную трубу наклоняют элевационным винтом до получения вычисленного отсчета а₂. Затем с помощью юстировочной шпильки ослабляют боковой юстировочный винт 1 цилиндрического уровня (см. рис. 6.9) и, вращая его вертикальные юстировочные винты 1, добиваются контактного положения концов его пузырька при умеренной затяжке котировочных винтов. После этого отсчеты по рейкам со станции J₂ повторяют и сравнением полученного превышения h₂ с верным h проверяют качество юстировки.

Рассмотренный способ применим для всех типов нивелиров и наиболее рационален в полевых условиях.

Второй способ. Применяется для технических нивелиров при отсутствии перископичности зрительной трубы. Нивелир ставят над точкой А (см. рис. 6.1, б). Относительно центра окуляра измеряют высоту нивелира i_A, визируют на рейку В и берут отсчет Ъ. Затем нивелир ставят над точкой В, измеряют его высоту ig и берут отсчет а по рейке А. При негоризонтальном визирном луче в отсчетах а и Ъ присутствуют равные погрешности Аа = АЬ = х. Если из отсчетов вычесть х, то получится правильное превышение h = i_A – (Ь – х) = (а – х) – ig, откуда х = (а + b)/2 – (i_A + /д) / 2. Если погрешность х > ± 5 мм на 100 м расстояния от нивелира до рейки, то прибор необходимо юстировать. Для этого, оставив его над точкой В, вычисляют правильный отсчет для рейки А: а$ = а – х. Зрительную трубу элевационным винтом устанавливают на отсчет а$, далее действуют как при юстировке по первому способу

Приведение в рабочее положение электронного тахеометра.

_______ Этап 1 – Центрирование.

После установки инструмента на штатив, посмотрите через оптический центрир и совместите нити с точкой станции. Для этого вращайте подъемные винты пока центральная марка визирных нитей не будет точно над изображением точки станции
Пока вы поддерживаете платформу штатива одной рукой, ослабляйте винты на ножках штатива и настраивайте длину ножек, пока воздушный пузырек не окажется в центре круглого уровня.
Затяните винтами ножки штатива.
Используйте цилиндрический уровень для установки инструмента по уровню. Посмотрите через оптический центрир и убедитесь, что изображение точки станции находится в центре марки визирных нитей.
Если точка станции ушла из центра, выполните следующее:
- Если точка станции незначительно ушла из центра, ослабьте становой винт штатива и затем отцентрируйте инструмент на штативе. Используйте только прямое перемещение инструмента к центру. Не вращайте его.
- Когда инструмент отцентрирован, снова затяните становой винт. Если смещение точки станции велико, повторите центрирование со 2 этапа.

_______ Этап 2 — Установка уровней

Поворачивайте алидаду, пока цилиндрический уровень не будет параллелен с любой парой из уровневых винтов (B и C).
Используйте подъемные винты B и C для перемещения пузырька в центр уровня.
Поверните алидаду примерно на 90°.
Используйте уровневый винт A для перемещения пузырька в центр уровня.
Повторите шаги с 1 по 5 для центрирования пузырька в обеих положениях.
Поверните алидаду на 180°.
Если пузырек в цилиндрическом уровне остался в центре, значит, инструмент выставлен по уровню. Если пузырек сместился из центра, настройте цилиндрический уровень.

_______ Этап 3 – Настройка зрительной трубы

_______ Для наведения инструмента:

Настройте визир:
- Нацельте зрительную трубу на пустое место, такое как небо или лист бумаги.
- Смотря через окуляр, вращайте визирное кольцо пока пересечение визирных нитей четко не сфокусируется.
Устраните параллакс:
- Нацельте зрительную трубу на изображение цели.
- Вращайте кольцо фокусировки, изображение цели четко не сфокусируется на перекрестии визирных нитей.
- Подвиньте вертикально ваш глаз вбок, чтобы проверит, где изображение цели сдвигается относительно перекрестия визирных нитей. Если изображение цели не сдвигается, значит, параллакс отсутствует.
- Если изображение цели сдвинулось, вращайте кольцо фокусировки зрительной трубы. Затем повторите действия, начиная с шага 3.
Вращайте микрометрический винт. Окончательный поворот микрометрического винта должен быть в направлении по часовой стрелке, чтобы точно выровнять цель с перекрестием визирных нитей.

_______ Этап 4 — Установка режима измерения

_______ Электронный тахеометр Trimble M3 имеет два режима измерения: Отражательный режим (Призма) и режим Прямого отражения (DR). Тахеометр Trimble M3 имеет класс лазера 3R в безотражательном режиме, и класс лазера 1 в отражательном режиме. Не выполняйте наблюдения на призму в безотражательном режиме.

_______ Выбор режима измерений в зависимости от цели измерения.

Измерения с призменным отражателем. Поскольку электронный тахеометр Trimble M3 очень чувствителен, множественные отражения от поверхности призмы иногда могут причинить значительную потерю точности.

_______ Для поддержания точности ваших измерений необходимо соблюдать следующие правила:

Не используйте призму с трещинами, пыльной поверхностью или надколотым центром. Trimble рекомендует, чтобы вы использовали призму с тонкими гранями, как показано ниже.
При измерениях на короткие расстояния, слегка наклоняйте призму, чтобы дальномер мог игнорировать излишние отражения от поверхности призмы.

_______ Фокусирование зрительной трубы

_______ Фокусирование сетки нитей. Навести на яркую равномерно окрашенную поверхность, и поворачивать окуляр зрительной трубы до тех пор, пока сетка нитей не станет четкой.

_______ Фокусирование на объект. Навести на объект, и поворачивать фокусировочное кольцо зрительной трубы до тех пор, пока объект не станет четким.

Поверки круглого уровня

В нивелирах, да и других геодезических приборах, полевые измерения производят, как правило, относительно определенных точек отсчета. Таковыми можно считать отвесные линии. Так вот, контролем отвесности положения нивелиров служит круглый уровень, точнее его воздушный пузырек, который обязан находиться в центре ампулы. Обычно корпус нивелира выставляют в положение, при котором он будет находиться вдоль двух подъемных винтов. Их вращением выставляют пузырек посередине ампулы круглого уровня в направлении третьего подъемного винта. После чего этим винтом выводят пузырек к центру ампулы, периодически поправляя его положение двумя другими винтами. Такую процедуру проделывают, пока пузырек не установится в центральном положении внутри ампулы уровня.

Проверкой того, что пузырек будет находиться по центру, будет разворот корпуса нивелира под 180 градусов. Вероятно, пузырек сместится с центра и отклонится за линию окружности, за которую не должен смещаться. Тогда требуется визуально определить расстояние смещения пузырька от центра. И половина его величины устранить вращением подъемных винтов. При этом, в зависимости от направления его смещения, выбирать каким именно подъемным винтом это осуществлять. Вторую половину значения отклонения пузырька исправляют юстировочными винтами. Затем поверку повторяют пока пузырек не будет находиться по центру уровня.

Теодолит. Устройство теодолита

_______ Теодолит — это геодезический прибор, предназначенный для измерения расстояний, вертикальных и горизонтальных углов.

_______ В соответствии с действующим ГОСТом в настоящее время промышленностью выпускаются теодолиты следующих типов :

_______ Угломерный круг, по краю которого нанесена шкала с градусными делениями, называется лимбом .

_______ В плоскости угломерного круга с лимбом вращается второй круг – алидада .

_______ Плоскость лимба приводится в горизонтальное положение с помощью трех подъемных винтов и цилиндрического уровня . Центр лимба устанавливается над вершиной измеряемого угла. Для грубой наводки трубы на предмет служит оптический визир . _______ Для измерения вертикальных углов наклона имеется вертикальный круг . Для производства отсчетов по лимбу рядом с окуляром зрительной трубы располагается микроскоп, свет в который направляется с помощью специального зеркальца. Для прикрепления теодолита к штативу служит становой винт .