Нивелиры

По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают нивелиры двух типов:

с уровнем при трубе (первый тип );

с самоустанавливающейся линией визирования (второй тип).

Нивелир с уровнем при трубе (рис. 3) состоит из зрительной трубы, закрепленной на алидадной части нивелира, цилиндрического уровня с юстировочными винтами, элевационного винта, предназначенного для изменения угла наклона зрительной трубы относительно оси вращения нивелира (или подставки), подставки с тремя подъемными винтами на которой закреплен круглый уровень, предназначенный для установки оси вращения нивелира в вертикальное положение.

Рис. 3. Устройство нивелира с уровнем при трубе. Основные оси нивелира: VV1 – визирная ось зрительной трубы, UU1 - ось цилиндрического уровня, Uk Uk - ось круглого уровня, JJ1 - ось вращения нивелира.

Рис. 4. Поле зрения зрительной трубы нивелира с контактным уровнем

Для нивелирования горизонтальным лучом необходимо: чтобы в конструкции нивелира ось цилиндрического уровня UU₁ и визирная ось VV₁ зрительной трубы были между собой параллельны. Если это условие соблюдено, то, вращая элевационный винт до приведения пузырька уровня в нуль - пункт, тем самым устанавливаем ось уровня и визирную ось трубы в горизонтальное положение.

Зрительные трубы нивелиров имеют прямое или обратное изображение и имеют внутреннее фокусирование. Изображение пузырька уровня передается с помощью специальной оптической системы в поле зрения трубы (рис. 4). Это позволяет контролировать положение визирной оси в процессе нивелирования (при взятии отсчета по рейке).

На рис. 5. изображены нивелиры отечественного производства.

В практике инженерно-геодезических работ широко применяютсянивелиры с самоустанавливающейся линией визирования (НС). Отличительной особенностью этого типа нивелиров является наличие в конструкции специального устройства - компенсатора, с помощью которого визирная ось устанавливается горизонтально автоматически (после предварительной грубой установки оси вращения нивелира в отвесное положение c помощью круглого уровня).

Компенсаторы, работая в пределах нескольких минут, автоматически, с погрешностью порядка нескольких секунд, исключают незначительные отклонения визирного луча от горизонтального положения.

В качестве компенсаторов в нивелирах НС применяются элементы, положение которых связано с направлением силы тяжести. Компенсаторы бывают трех типов: жидкостиые, уровенные и маятниковые. Последние получили наибольшее распространение.

Нивелир 3Н – 3КЛ с самоустанавливающейся линией визирования (с компенсатором)

Нивелир 3Н – 5Л с уровнем при трубе

Рис. 5. Нивелиры отечественного производства. 1 – подставка, 2 – подъемные винты, 3 – горизонтальный круг, 4 – винт «бесконечной» наводки, 5 – установочный круглый уровень, 6 – объектив зрительной трубы с прямым изображением, 7 – визир оптический и механический, 8 - окуляр зрительной трубы, 9 – зеркало для наблюдения за цилиндрическим уровнем и его подсветки, 10 – юстировочные винты цилиндрического уровня, 11 – элевационный винт

Для предварительной установки оси вращения инструмента в отвесное положение у нивелиров имеется круглый уровень с ценой деления порядка 10 - 20'.

Точная установка визирной оси в горизонтальное положение осуществляется:

у нивелиров первого типа - по цилиндрическому уровню путем совмещения концов пузырька, видимых в поле зрения трубы (такие нивелиры называются еще нивелирами с контактным уровнем см. рис. 4);

у нивелиров второго типа - автоматически с помощью компенсатора.

В России в настоящее время выпускают нивелиры, которые делят на высокоточные - Н-05, точные - Н-З и технические - Н-10. Цифры в приведенных трех типах нивелиров указывают на допустимую среднюю квадратическую ошибку в миллиметрах на 1 км двойного нивелирного хода.