echome.ru
Сайт посвященный измерительным приборам…
Поверка нивелира
Одним из ключевых моментов работы точного геодезического прибора, каковым является нивелир, является поверка. Эта процедура представляет собой совокупность контрольных измерений, обладающих определенными методиками и последовательностью действий и, возможно, требует использования дополнительного оборудования.
Как и другие типы измерительных приборов, нивелиры в процессе эксплуатации в силу разных причин могут утрачивать точность настроек. Основная цель их поверки – выявить отклонения в использовании устройства, которые могли бы повлиять на точность измерений, а, следовательно, и на результат выполняемой работы в целом. Серьезные погрешности могут существенно исказить действительность.
Процедура поверки оптического нивелира
Прежде всего следует произвести внешний осмотр прибора, отрегулировать длину уровневого пузырька и установить в вертикальное положение ось вращения инструмента.
Поверка нивелира в полевых условиях состоит из нескольких ключевых этапов:
- Основным условием корректных замеров геодезического нивелира является параллельность оси цилиндрического уровня оптической оси устройства: при нахождении пузырька цилиндрического уровня в нуль-пункте оптическая ось трубы должна быть расположена строго горизонтально.
- Соблюдение параллельности оси круглого уровня и оси вращения визирной трубы инструмента: поверка считается успешной, если при повороте трубы на 180 градусов пузырек круглого уровня остается в нуль-пункте. При изменении пузырьком своего положения, следует юстировочными винтами круглого уровня вернуть его в нуль-пункт. Для контрольных результатов необходимо выполнить эту поверку еще раз.
- Соблюдение параллельности вертикальной направляющей сетки нитей и оси вращения прибора. Поверка осуществляется с помощью отвеса с целью точной ориентации по нему вертикальной направляющей сетки нитей. Юстировка в полевых условиях не выполняется.
- Горизонтальная направляющая сетки нитей должна быть строго перпендикулярна оси вращения нивелира. Эта поверка производится на стадии производства заводом-изготовителем.
- Визирная ось нивелира должна быть перпендикулярна его оси вращения. Для проверки этого условия осуществляется двойное нивелирование одной и той же линии местности и выполнение отсчетов по задней и передней рейкам. Невыполнение этой поверки позволяет эксплуатировать прибор и дальше при условии его размещения точно посередине между нивелируемыми точками.
После вычисления превышений настройка осуществляется элевационным винтом и исправительными винтами уровня.
В исправном приборе должны соблюдаться соответствующие геометрические и оптико-механические условия поверок нивелира, при нарушении которых следует выполнить их исправление.
Особенности поверки нивелира с компенсатором
Помимо проверок вышеописанных условий, поверки нивелира с компенсатором имеют дополнительные пункты:
- Исследуется интервал действия компенсатора: определяется допустимый угол отклонения устройства от горизонтального и вертикального расположения, в пределах которого маятниковая система компенсатора продолжает нормально функционировать. Эта поверка требует дополнительного оборудования, фиксирующего точку зависания маятника компенсатора.
- Визирная ось трубы должна оставаться горизонтальной при продольных наклонах инструмента в допустимых для системы компенсатора пределах.
Настройка выполняется юстировочными винтами, для контроля проверки выполняют необходимое количество раз.
Правила проведения
Произведенные промышленным способом нивелиры имеют метрологические свидетельства с отметкой о заводской поверке, гарантирующей корректную в течение года работу прибора при выполнении условий эксплуатации.
Повторная поверка оптического нивелира должна производиться не реже одного раза в течение межповерочного интервала. Госстандарт РФ в рекомендательном порядке определяет межповерочный интервал различного рода нивелиров длительностью не более одного календарного года.
Проверки технических характеристик устройств при определенных навыках можно выполнять самостоятельно, что, впрочем, не дает полноценной гарантии их качества. Квалифицированные специалисты компаний, имеющих государственные лицензии на выполнение метрологических работ, в том числе поверок и юстировок, выполнят необходимые процедуры и оформят свидетельство государственного образца. Свидетельство должным образом подтверждает соответствие прибора заказчика заявленным изготовителем характеристикам, что зафиксировано штампом проверяющей организацией с указанием даты и места проведения.
Прибор, не прошедший поверку, должен быть выведен из эксплуатации с соответствующей отметкой в техническом паспорте, так как выполняемые им измерения не будут иметь требуемую точность.
Стоимость проведения процедуры поверки одного прибора варьируется от 1500 до 2000 рублей.
Источник
Поверки нивелира.
Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения прибора.
Подъемными винтами нивелира приводят пузырек круглого уровня в нульпункт. Поворачивают нивелир на 180° вокруг оси его вращения ii (рис. 9.5). Если после поворота пузырек остался в нульпункте, проверяемое условие выполнено – ось круглого уровня ee параллельна оси вращения прибора ii.
Если пузырек ушел из нульпункта, исправительными винтами 2 изменяют наклон уровня так, чтобы пузырек сместился в сторону нульпункта на половину отклонения. Для поворота исправительных винтов пользуются шпилькой.
Рис. 9.5. Оси и исправительные винты
нивелира: ss – визирная ось зрительной трубы; ii – ось вращения прибора; uu – ось цилиндрического уровня; ee – ось круглого уровня; 1 – исправительные винты цилиндрического уровня; 2 – исправительные винты круглого уровня
Поверка цилиндрического уровня. Ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.
У высокоточных и точных нивелиров проекция на отвесную плоскость угла между осью цилиндрического уровня и визирной осью не должна превышать 10″. Это означает, что при расстоянии до рейки d = 100 м допустима ошибка в отсчете по рейке из-за непараллельности оси уровня и визирной оси, не превышающая 
= 5 мм, где ρ = 206 265″ — число секунд в одном радиане.
Поверка выполняется путем измерения одного и того же превышения дважды — из середины и с неравными расстояниями до реек.
На расстоянии 75 – 100 м друг от друга закрепляют две точки, на которые устанавливают рейки (рис. 9.6). В середине, на равных расстояниях от реек устанавливают нивелир и, приводя пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, берут отсчеты a и b по рейкам и вычисляют превышение 
.
Если визирная ось трубы не параллельна оси уровня и потому наклонена на угол i, то вместо верных отсчетов a и b будут прочтены отсчеты a1 и b1. Вследствие равенства расстояний до реек ошибки в обоих отсчетах будут одинаковыми, Da = Db. Вычисленное при этом превышение будет равно
Следовательно, несмотря на ошибки отсчетов, вызванные непараллельностью оси уровня и визирной оси трубы, превышение, вычисленное по измерениям из середины — верное.
Рис. 9.6. Поверка цилиндрического уровня. Измерения из середины
Нивелир переносят и устанавливают на расстоянии 2-3 м от одной из реек (рис. 9.7). Берут отсчет b2 по ближней рейке. Ввиду малости расстояния до рейки погрешность в отсчете b2, вызванная наклоном луча визирования, мала. Поэтому отсчет b2 считают безошибочным.
Рис. 9.7. Поверка цилиндрического уровня. Измерения с неравными расстояниями до реек
Вычисляют отсчет, который должен быть на дальней рейке, если луч визирования горизонтален: a0 = b2 + h.
Наводят нивелир на дальнюю рейку и берут фактический отсчет a2. Сравнивают вычисленный и фактический отсчеты.
Если вычисленный a0 и фактический a2 отсчеты различаются меньше, чем на 5 мм, то считают, что ось цилиндрического уровня uu (рис. 9.5) параллельна визирной оси ss.
Если вычисленный и фактический отсчеты различаются больше, чем на 5 мм, то положение цилиндрического уровня необходимо исправить.
Для этого элевационным винтом наводят средний штрих сетки нитей на отсчет a0 по дальней рейке. При этом пузырек цилиндрического уровня уйдет из нульпункта. Вертикальными исправительными винтами приводят пузырек цилиндрического уровня в нульпункт, совмещая изображения концов половинок пузырька в поле зрения трубы.
У нивелиров с компенсатором углов наклона цилиндрического уровня нет, и при выполнении поверки добиваются выполнения следующего условия.
Визирная ось зрительной трубы должна быть горизонтальна в пределах работы компенсатора.
Поверка выполняется в том же порядке, как и поверка цилиндрического уровня. Но при этом различие вычисленного a0 и фактического a2 отсчетов указывает на негоризонтальность визирной оси трубы.
Для исправления снимают колпачок, закрывающий исправительные винты сетки нитей зрительной трубы, и с помощью вертикальных исправительных винтов, наводят среднюю нить сетки нитей на отсчет по дальней рейке, равный вычисленному отсчету a0.
Источник
ПОВЕРКИ И ЮСТИРОВКИ НИВЕЛИРОВ
Цель работы – ознакомиться с основными поверками и юстировками нивелиров и выполнить поверки.
Материалы, приборы и принадлежности – штатив, отвес, нивелир, шашечная рейка, чертежные инструменты.
- Установить прибор в рабочее положение.
- Выполнить поверки.
- Записать результаты поверок.
Основные понятия и формулы
Перед началом полевых работ необходимо тщательно осмотреть рейки и нивелир и выполнить их исследования и поверки. При осмотре нивелира в первую очередь обращают внимание на исправность всех его частей, плавность движения при вращении подъемных, закрепительных и наводящих винтов, отсутствие коррозии, механических повреждений и других дефектов. Оценивают контрастность и четкость одновременного изображения штрихов сетки и концов пузырька цилиндрического уровня, качество изображения при визировании на рейку, устанавливаемую на различных расстояниях от прибора.
Поверки выполнения основных геометрических условий, предъявляемых к конструкции нивелиров, выполняются в следующей последовательности.
1. Поверка круглого уровня. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира.
Действуя тремя подъемными винтами, приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт. Затем, поворачивают верхнюю часть нивелира на 180°. Если после этого пузырек уровня остался в нуль-пункте, то условие выполнено. В противном случае, действуя исправительными винтами уровня, перемещают пузырек к нуль-пункту на половину дуги его отклонения. Затем подъемными винтами вновь выводят пузырек уровня в нуль-пункт и повторяют те же действия до выполнения условия.
2. Поверка сетки нитей. Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен, а вертикальный штрих — параллелен оси вращения нивелира.
Перпендикулярность горизонтального и вертикального штрихов сетки нитей гарантируется заводом-изготовителем. Поэтому поверку удобнее выполнять по вертикальному штриху с помощью отвеса, подвешиваемого на расстоянии 20—25 м от нивелира. По круглому уровню тщательно приводят ось вращения нивелира в отвесное положение. Зрительной трубой визируют па отвес и совмещают один из концов вертикального штриха сетки с нитью отвеса. Если другой конец вертикального штриха отходит от нити отвеса более чем на 0,5 мм, то производят исправление положения сетки нитей. У нивелира Н-3 доступ к сетке нитей возможен только после отделения окулярной части от корпуса зрительной трубы. Ослабив винты пластинки, несущей сетку нитей, слегка поворачивают ее в нужную сторону за счет люфта в отверстиях винтов. Затем зажимают винты и повторяют поверку.
3. Поверка главного геометрического условия.
У нивелиров с цилиндрическими уровнями (Н-3, Н-10) ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси зрительной трубы.
Поверка выполняется двойным нивелированием «вперед» одной и той же линии длиной 40—60 м с разных ее концов. Для этого концы линии АВ (рис. 15,а) закрепляют кольями. Нивелир располагают над точкой А (рис. 15,а), производят предварительную установку нивелира по круглому уровню и измеряют высоту прибора i1 с точностью до 1 мм. В точке В отвесно устанавливают рейку, с помощью элевационного винта приводят пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и делают отсчет b’1по рейке. Если визирная ось и ось цилиндрического уровня непараллельны, то вместо правильного отсчета b’1по рейке будет взят отсчет b1, содержащий погрешность х. Тогда превышение точки В над точкой А будет
Затем меняют местами нивелир и рейку (рис.15,6), измеряют высоту прибора i2 и берут отсчет по рейке b2. Отсчет b’2будет ошибочен на ту же величину х, тогда
Решая уравнения (1) и (2) относительно х, получают
Для нивелира типа Н-3 при данном расстоянии погрешность в отсчетах по рейкам не должна превышать 4 мм. В противном случае, действуя элевационным винтом, наводят средний штрих сетки нитей на правильный отсчет b=b-x. При этом пузырек цилиндрического уровня отклоняется от нуль пункта. Тогда с помощью вертикальных юстировочных винтов цилиндрического уровня совмещают изображения пузырька уровня, предварительно ослабив боковые винты. Поверку повторяют до получения допустимой погрешности (х ≤ 4 мм).
Рис. 15. Схема поверки главного геометрического условия
Источник
