Все про нівелірів - розглядаємо головне

Щоб працювати з нівеліром, необхідно мати певні навички і знання. Даний прилад незамінний під час будівництва об'єктів різного ступеня складності. Він забезпечує точність розміщення всіх об'єктів у просторі і попереджає непоправні помилки.

Нівеліри - визначення, призначення, види

Нівелірами називають вимірювальні пристрої, які визначають різницю в рівнях знаходження точок у просторі, відносно умовно заданої поверхні. Нівеліри активно використовують при проведенні досліджень рельєфу геодезисти і топографи, а також робітники будівельних спеціальностей для суворо дотримання параметрів під час зведення і ремонту об'єктів.

Нівеліри знаходять застосування у всіх галузях, де необхідно забезпечити ідеальне вирівнювання поверхонь по горизонталі/вертикалі або надати споруді/предмету потрібний рівень ухилу.

Нівеліри підрозділюють на групи за двома ознаками: точності вимірювання і принципам роботи. За ступенем точності зняття параметрів виділяють три групи нівелірів:

• Високоточні - допустима квадратична помилка у вимірах від 0,2 до 0,5 мм. на 1 км. подвійного ходу.
• Точні - допустима квадратична помилка у вимірах від 0,5 до 2,0 мм. на 1 км. подвійного ходу.
• Технічні - допустима квадратична помилка у вимірах від 2,0 до 10,0 мм. на 1 км. подвійного ходу.

Для елементарної розмітки місцевості, визначення перепадів рельєфу і прив'язки його до певних точок, підійдуть найпростіші нівеліри з невисокими точнісними характеристиками. А ось при визначенні параметрів для всіх етапів будівельних робіт, потрібні максимально точні дані, що видаються професійними пристроями.

За принципом роботи нівеліри бувають:

• Геометричні - прилади, які випромінюють візуючий промінь і, приводячи його в горизонтальне положення, дозволяють вимірювати різницю в положенні точок на місцевості. Точки відзначаються на території спеціальними рейками. Геометричне нівелювання може бути простим або складним, тобто проводитися з однієї точки або з декількох, що послідовно змінюються.
• Тригонометричні - пристрої, також називаються теодолітами, і призначені для вимірювання перевищень між позначками за допомогою похилого променя. Між нівеліром і контрольною точкою вимірюється відстань і кут нахилу, а потім за формулою розраховується шукана величина. Метод досить складний і не дуже точний на великих відстанях і пересічених місцевостях.
• Гідростатичні нівеліри - конструкції, що складаються з двох повідомлених судин з рідиною, за рівнем якої визначають різницю висот в різних точках. Наповнені посудини, сполучені між собою шлангом або рукавом, встановлюють у контрольних точках. По різниці між висотами стовпа води в кожному з них, визначають величину перевищення однієї над іншою. Метод високоточний, але обмежений за відстанню довжиною рукава або шланга.
• Оптико-механічні - нівеліри, що дозволяють визначати параметри точок за допомогою променя світла і, розмічених спеціальним чином, річок. Прилади оснащені оптичною трубою для візуального спостереження і пристосуванням для вирівнювання конструкції строго в горизонтальній площині. Для проведення вимірювань цим видом необхідні певні знання та навички.
• Лазерні - високоточні пристрої, які проектують вузькоспрямований промінь за допомогою лазера на будь-яку поверхню. Нівеліри лазерного типу прості у використанні і дозволяють працювати не тільки з точками, але і з цілими площинами.
• Цифрові - прилади лазерного або оптичного типу, які відображають отриману інформацію в цифровому вигляді, запам'ятовують її, а іноді і частково аналізує. Прилади точні і дозволяють працювати без напарника, але досить дороги і чутливі до механічних пошкоджень.

Особливі види нівелювання проводять також і за допомогою барометрів, ехолотів, радіолокаторів, стереоскопів та інших специфічних предметів. Однак у побутових ситуаціях ці способи вимірювання практично не застосовуються.

Що таке нівелір

Нівелір став просто незамінним вимірювальним інструментом на сьогоднішній час, і до того ж, універсальним у своєму роді. Створювався він спочатку для геодезистів, але в підсумку отримав широке застосування в будівництві і навіть у військових цілях.

За допомогою нівеліру можна легко визначити величину відхилення точки від умовної площини. А оскільки на сьогоднішній час існують різні види нівелірів, то і функціональні можливості кожного з них істотно відрізняються. Незмінними залишаються лише основні частини нівеліра - це ригельна труба і компенсатор нахилу.

Види нівелірів

На сьогоднішній час у продажу можна знайти такі види нівелірів:

Геометричні нівеліри - робота яких ґрунтується на випромінюванні візуючого променя і вимірюванні різниці положення двох точок.

Оптико-механічні нівеліри - при роботі з ними використовуються оптичні труби і градуйовані рейки.

Гідростатичні нівеліри - працюють за принципом рівня води в судинах, що повідомляються.

Лазерні та цифрові нівеліри - при роботі цих вимірювальних інструментів використовується лазерний промінь.

Як видно, бувають різні види нівелірів, прості і складні в роботі, що відрізняються один від одного своєю функціональністю і можливостями. Тому, перш ніж користуватися нівеліром слід досконало вивчити інформацію, що стосується цього питання.

Нівелір - особливості пристрою, область застосування

Нівелір на будівництві - незамінний прилад. За його допомогою можна знайти рівень знаходження певних точок щодо конкретної бази. Перед початком будь-якого будівництва проводять планування ділянки, що передбачає усунення нерівностей. Найпростіше це зробити з використанням нівеліру. Без цього приладу не обійтися при виконанні багатьох інших робіт - при облаштуванні фундаменту, затоці підлог, установці опалубки.

Приклад нівеліра

Конструктивні особливості

Конструкція нівеліра

Основним конструктивним елементом нівеліра називають зорову трубу. Вона оснащена системою лінз, які здатні збільшувати зображення в двадцять і більше разів. Цей елемент змонтовано на спеціальній підставці - трегері. Вона має три підйомні гвинти, за допомогою яких прилад можна виставляти точно за рівнем. Для полегшення цього процесу на підставці присутній бульбашковий рівень.

У конструкції агрегату присутній і штатив. Краще вибирати алюмінієві варіанти, які легкі і міцні. У деяких приладах присутній лімб, за допомогою якого можна виміряти або побудувати кути.

У складі зорової труби є маховик. Ви можете налаштувати різкість зображення. Щоб підлаштувати прилад під гостроту зору конкретної людини, застосовується регулятор на окулярі.

Додаткове оснащення та інвентар

Основні елементи керування нівеліром

Щоб працювати з нівеліром, необхідно придбати не тільки сам прилад зі штативом, але і деяке додаткове оснащення. Потрібно мати спеціальну рейку з нанесеними на її поверхню поділами і цифрами, що полегшить виконання відповідних вимірювань. Шкала представлена у вигляді червоних і чорних смужок, що мають ширину 1 см.

На планці знаходяться цифри з кроком в 10 см. Вимірювальна величина - дециметри, а всі цифри написані в двозначному вигляді. 60 см позначається як 06, 120 см - 12 тощо. Для зручності роботи кожні з п'яти смужок об'єднані вертикальною лінією. Тому вся планка покрита своєрідними літерами Е - у звичному і дзеркальному вигляді.

Деякі старі моделі нівелірів перевертають зображення, тому на рейку всі цифри знаходяться в такому ж незвичному вигляді. До кожного нівеліру обов'язково додається паспорт і керівництво щодо застосування. У документації до приладу вказується дата останньої повірки, що гарантує його ефективність роботи.

У стандартну комплектацію до кожної моделі входить і інший інвентар:

• захисний футляр для зберігання зорової труби;
• ключ для виконання обслуговування;
• відвіс для встановлення приладу строго в зазначеній точці;
• м'яка тканина для обробки лінз.

Аксесуари для лазерних нівелірів

Пристрій і характеристики

Найпростіший нівелір - це оптичний прилад, що складається з бульбашкового рівня у вигляді циліндра, зорової труби зі збільшенням і візирної вісі.

Налаштування труби виконується оператором залежно від позиції досліджуваного об'єкта.

Для виконання вимірювань, такий нівелір працює в парі з нитяним далекоміром і рейкою з сантиметровими поділами.

Цифрові моделі за принципом роботи і будови схожі з оптичними, проте всі розрахунки виконуються автоматично, що виключає помилки оператора, а потім відображаються на екрані.

Інший принцип роботи у лазерних нівелірів, як і їх пристрій.

Лазерний промінь, досягаючи поверхні об'єкта, визначає наявні відхилення.

Сьогодні такий інструмент є найпоширенішим.

Щоб відхилення були чітко видно, нівеліри мають яскравий червоний промінь, який чітко видно всередині приміщень.

Для роботи на відкритому просторі використовується прилад із зеленим променем.

Цей колір, за рахунок своєї довгі хвилі, краще сприймається людським оком, а до того ж є більш потужним і далекобійним.

Прилади можуть встановлюватися на штативі з градуйованим лімбом, який дозволяє виконати приблизний вимір горизонтальних кутів.

ГОСТ

Для оптичних нівелірів був розроблений стандарт ГОСТ 10528-90, в якому вказані інформаційні дані про прилади, основні параметри і типи, що пред'являються технічні вимоги та методи випробувань.

Цей стандарт замінив застарілий ГОСТ 10528-76.

Згідно з ГОСТом, кожен оптичний нівелір повинен відноситься до одного з таких класів:

1. Високоточний - квадратична похибка на 1 км ходу не перевищує 0,5 мм.
2. Точний - похибка не перевищує 3 мм.
3. Технічний - похибка не більше 10 мм.

Матеріал

Штативи для нівелірів виготовляють найчастіше з алюмінію, так як даний матеріал має невелику вагу, але при цьому володіє високою міцністю.

Подібні характеристики позитивно позначаються на зручності транспортування обладнання.

Також матеріалом для триног виступає дерево, за рахунок чого їх вартість вище, але і стійкість краще.

Міні-штативи компактного розміру виготовляють переважно зі склопластику.

Самі нівеліри повинні володіти високою міцністю.

З цієї причини для виготовлення корпусу якісних моделей використовують переважно метал або спеціальний пластик.

Елементи налаштування, наприклад, гвинти, можуть бути пластиковими або металевими.

Розміри і вага

Залежно від типу нівеліра, а також матеріалу виготовлення, орієнтовна вага становить від 0,4 до 2 кг.

Оптичні моделі в середньому важать 1,2 - 1,7 кг.

При використанні додаткового обладнання, наприклад, триноги, маса підвищується до 5 кг і більше.

Орієнтовні розміри оптичних нівелірів:

• Довжина: 120 - 200 мм;
• Ширина: 110 - 140 мм;
• Висота: 120 - 220 мм.

Види нівелірів і де вони використовуються

Варіанти використання нівеліра:

Деякі читачі, які несуть у будівництві, можуть поставити запитання, чим відрізняється нівелір від лазерного рівня. Нівеліри - більш універсальні інструменти, які можуть не просто проектувати точку, а й робити кругове нівелювання під кутом до заданої площини. Однак у деяких лазерних моделях при нахилі він починає неприємно їсти, лаючись, що порушена площина, однак, це не заважає нівеліру гідно виконувати свою роботу. Такі самовыравнивающиеся лазерні нівеліри стануть кращим вибором для людини, яка займається укладанням плит і похилих конструкцій. На сьогоднішній день можна виділити два типи даних пристроїв: оптичний і лазерний. Розгляньмо, як користуватися нівеліром кожного виду.

Для чого потрібен нівелір

Як було сказано вище, різні види нівелірів отримали широке застосування, як при виконанні геодезичних робіт, так і в будівництві. Робота з лазерними і цифровими нівелірами проста, тому навіть непідготовлена людина, без зусиль впорається з нею.

Так для чого потрібен нівелір? За допомогою нівеліра, найчастіше:

1. Виконують розмітку будмайданчика під основу майбутньої будови;
2. Розмічають тротуари, майданчики та садові доріжки;
3. Роблять розбивку парку, саду, огорож тощо;
4. Здійснюють землевпорядні роботи.

При оздобленні та виконанні ремонту, нівелір застосовується, щоб:

1. Розмітити місця прокладки всіляких комунікацій;
2. Рівно встановити двері та вікна;
3. Виконати розмітку стель і плінтусів;
4. Провести контроль за рівністю монтажу підлог, установки внутрішніх перегородок і багато чого іншого.

Це далеко не повний перелік тих робіт, де використовується оптичний нівелір. Без сумніву, даний вимірювальний інструмент дуже зручний в роботі, він має величезну важливість при виконанні практично будь-якої будівельної роботи.

Покрокова інструкція для роботи з нівеліром

Як користуватися нівеліром за відсутності необхідного досвіду? Майстрам-початківцям під час роботи слід дотримуватися простої інструкції.

Крок 1 - встановлення штатива

Встановлюємо штатив з урахуванням наступних рекомендацій:

• кріпильні гвинти на ніжках максимально розслабляються;
• опори приладу висуваються на необхідну довжину;
• штатив виставляється в потрібному положенні, з урахуванням горизонтального рівня;
• гвинти на штативі з усіх боків закріплюються.

Штативи для нівеліра

Крок 2 - встановлення нівеліра

Нівелірну трубу закріплюють на змонтованому штативі з використанням декількох кріпильних гвинтів. З застосуванням датчиків рівня (методом їх обертання) домагаються суворого горизонтального положення приладу. Щоб бульбашки на шкалі знаходилися в області зазначених позначок.

Спочатку бажано точно виставити перший з них. Тільки після цього переходять до регулювання другого гвинта, орієнтуючись на попередній. Тільки таке поетапне налаштування нівеліра допоможе домогтися хорошої результативності в роботі. Оптична вісь приладу повинна проходити строго горизонтально.

Встановлення нівеліра

Крок 3 - фокусування оптичного вузла

Після установки нівеліра в потрібному положенні переходять до налаштування його зорової труби, орієнтуючись на гостроту зору оператора. Для цього необхідно перевести прилад на добре освітлюваний предмет, і крутять регулятор, поки розміткова сітка не буде відображатися максимально чітко.

Таку ж роботу необхідно провести на інших об'єктах, освітлених менш якісно. Налаштування фокусування проводять весь час, поки це необхідно.

Нівелір і його оптична схема

Визначення перевищення точок

Як встановити інструмент ми розібралися, тепер розглянемо, як визначати за допомогою нівеліра різність висот двох і більше точок. Для цього нам знадобиться рейка і помічник, який буде рейку тримати і переносити туди, куди потрібно.

Вибираємо першу точку вимірювання (позначимо її «а»), на яку помічник ставить рейку по можливості вертикально. Вертикальність можна налаштувати за вертикальною ризиком візирної сітки, подаючи відповідні сигнали помічнику.

Наводимо прилад на рейку, спочатку приблизно, користуючись «прицілом» зверху труби. Дивимося в окуляр і, обертаючи маховик, домагаємося чіткої видимості рейки.

Знімаємо свідчення. Для цього дивимося, між якими значеннями рейки виявилася горизонтальна лінія візирної сітки, додаємо до нижнього значення кількість сантиметрових поділів між лінією значення та лінією візиру приладу (або, якщо це зручніше, віднімаємо з верхнього значення).

Наприклад, ризику лягла трохи більше ніж на три поділи вище цифри 15. Потрібно записати в блокноті значення 153, округляючи до сантиметра в більшу або меншу сторону.

Даємо команду помічнику перенести рейку на наступну точку («б») і знову виконуємо виміри. Припустимо, на рейку ми побачили значення «18» а наша ризику трохи не дісталася до «букви Е», яка відповідає п'яти поділам (сантиметрам). Значення висоти дорівнює 185. Записуємо його.

Оскільки горизонт нівеліра нерухомий, а рухається рейка, то чим вона нижча, тим більше значення ми побачимо в об'єктиві. Віднімаємо: 185-153 = 32 Точка «б» нижче точки «а» на 32 сантиметри.

Визначення перевищення точок

Як вибрати нівелір?

Вибираючи побутовий лазерний нівелір, немає сенсу витрачатися на дорогий прилад, так як навіть бюджетні моделі дозволять виконувати розмітку всередині кімнат будь-яких розмірів.

Для цього буде цілком достатньо мінімальної довжини променя.

Крім того, чим менші розміри приміщення, тим меншими будуть кутові похибки.

Достатньо оглянути корпус на наявність пошкоджень, а також перевірити лазерний рівень бульбашковим аналогом.

При виборі напівпрофесійних моделей, а також приладів для професійної будівельної та геодезичної діяльності, важливими параметрами, на які слід звернути увагу, будуть:

• Кількість променів. До стандартних двох променів, що будують лінії по вертикалі і горизонталі, додаються кілька додаткових. Як правило, розташовані вони з боків пристрою.
• Дальність світіння. Якщо цей параметр, який вказується виробником, дорівнює 30 метрам, промені буду світити і на великі дистанції. Але слід пам'ятати, що за перевищенням зазначеного порогу дальності, їх товщина збільшується, що призводить до зниження точності відміток.
• Наявність системи самовирівнювання. Це дозволить економити час на точному позиціонуванні пристрою щодо горизонту.
• Кут розгортки променів. Якщо цей параметр складе 110 ° - 130 °.
• Елементи живлення. Чим вони простіші, тим краще. В ідеальному випадку приладу для роботи необхідно буде дві або три пальчикові батарейки типу ААА. Також хороший варіант - акумуляторна батарея.
• Додаткові аксесуари.

У комплект поставки деяких моделей входять захисні лазерні окуляри.

Вони не тільки оберігають очі від впливу випромінювання приладів, але в них і сам промінь видно краще за будь-якої погоди.

Для комфортної роботи також потрібен штатив, особливо в тих випадках, коли прилад потрібно підняти на певну висоту.

Для фіксації нівеліра в різних місцях потрібне кріплення типу «прищіпка».

Більш зручним буде варіант з універсальним магнітним кріпленням.

Прилад з багатою комплектацією обійдеться дорожче, але, якщо купувати аксесуари окремо, їх вартість вийде ще вище.

• Професійний нівелір оснащується додатковими регулюваннями.

Зокрема, моделі з міні-штативами, які розташовані прямо в корпусі, мають гвинти плавної наводки, які дозволяють виконати налаштування приладу максимально правильно.

Крім іншого, нівеліри повинні мати надійний захист від пилу та інших зовнішніх факторів.

Визначити ступінь захисту можна за маркуванням.

Стандартною прийнято вважати IP54 - вологостійкий пристрій, який підійде для роботи і під дощем, і на пиловому будівельному майданчику.

Для захисту від падіння нівеліри повинні мати протиударний корпус і демпферні накладки.

Деякі моделі оснащуються внутрішніми амортизаторами, які захищають електронні компоненти від пошкоджень.

Правила технічного обслуговування приладів

Працювати з нівеліром необхідно акуратно, що пояснюється чутливістю даного приладу до будь-яких пошкоджень.

Після кожної виконаної роботи рекомендується протирати окуляр і лінзи м'якою фланеллю, яка зазвичай надається виробником у складі стандартної комплектації до кожної моделі. Найменші забруднення на поверхні оптичної системи призводять до неточності вимірювань, чт