Глава 2. Устройство и поверки нивелира.

Промышленность выпускает нивелиры двух основных типов: с компенсатором углов наклона зрительной трубы и с уровнем при ней.
Наличие в марке нивелиров буквы «К» означает, что труба нивелира снабжена компенсатором, буква «П» – прямое изображение, «Л» обозначает наличие лимба. По точности нивелиры подразделяются на высокоточные – типа Н-0,5, точные – типа Н – 3 (Н - 3К, Н - 3КЛ) и технические – Н-10. Цифры в маркировке приборов означают величину квадратической погрешности нивелирования двойного хода длиной 1 км в миллиметрах.

Устройство нивелира

Рассмотрим устройство нивелира на примере марки Нивелира Н-3 – точный нивелир с цилиндрическим уровнем и элевационным винтом, предназначен для нивелирования III и IV классов точности и для инженерно-геодезических изысканий (рис.1).

Рис. 1 – Точный нивелир Н–3:

1 – головка штатива;
2 – пружинящая пластина;
3 – подъёмные винты;
4 – подставка;
5 – элевационный винт;
6 – круглый уровень;
7 – исправительные винты;
8 – окуляр;
9 – коробка цилиндрического уровня;
10 – торцевая часть;
11 – зрительная труба;
12 – кремальера;
13 – мушка визира;
14 – объектив;
15 – закрепительный винт;
16 – наводящий винт трубы.

Нивелир Н-3 состоит из двух основных частей: нижней неподвижной подставки нивелира 4 и верхней подвижной рабочей части прибора.
Верхняя рабочая часть нивелира состоит из вертикальной оси вращения прибора, подставки зрительной трубы, круглого уровня 6 и зрительной трубы 11.
Зрительная труба состоит из объектива 13 и окуляра 8. На верхней части трубы находится мушка визира 13 для грубой наводки зрительной трубы на предмет.
Труба с внутренней фокусировкой. Кремальера 12 служит для получения четкого изображения. Четкого изображения сетки нитей достигают вращением окулярной трубочки 8. Контактный цилиндрический уровень жестко прикреплен к корпусу зрительной трубы. Изображение концов пузырька уровня с помощью системы призм передается в поле зрения зрительной трубы (рис 2).

Рис. 2 – Поле зрения зрительной трубы

1 – изображение пузырька цилиндрического уровня; 2 – нивелирная рейка;
3 – средняя горизонтальная нить сетки; 4 – дальномерная нить сетки

Правильный отсчет будет в том случае, когда концы пузырька цилиндрического уровня будут совмещены, как показано на рисунке 2. Для подсветки уровня имеется зеркало, для юстировки уровня в торцевой части 10 (со стороны окуляра) – четыре исправительных винта уровня. Для закрепления вертикальной оси нивелира при грубом наведении на предмет (рейку) служит закрепительный винт 15, а для точного наведения – наводящий винт 16.

Элевационный винт 5 служит для вращения трубы в вертикальной плоскости. Круглый уровень 6 предназначен для приведения вертикальной оси в отвесное положение. Юстируют круглый уровень с помощью трёх исправительных винтов 7.

Поверки нивелиров

«Поверки - ϶ᴛᴏ деи̌ствия, которыми контролируют правильность взаимного расположения базовых осей прибора. В случае если при выполнении поверок обнаруживается несоответствие взаимного расположения частей прибора, ᴇᴦο юстируют исправительными винтами.» *2
1-я поверка. Ось круглого уровня и должна быть параллельна оси вращения JJ нивелира
Чтобы проверить параллельность осей, выполняют следующие деи̌ствия. Пузырек круглого уровня приводят подъемными винтами на середину. Верхнюю часть нивелира поворачивают на 180°. Нивелир считается исправным, в случае если пузырек остается в центре, неисправным, в случае если пузырек сместился. Для устранения этой неисправности пузырек уровня приводят на середину в два этапа˸ исправительными винтами уровня перемещают пузырек к центру на первую половину дуги отклонения, на вторую половину – подъемными винтами.
2-я поверка. Горизонтальная нить АА сетки должна быть перпендикулярна оси вращения JJ нивелира Поверку выполняют таким образом. Ось вращения нивелира приводят по круглому уровню в отвесное положение. На расстоянии 20...30 м от нивелира устанавливают рейку и берут отсчет, наводят левый конец средней горизонтальной нити на рейку и берут отсчет, перемещают наводящим винтом трубу в горизонтальной плоскости до пересечения правого конца средней горизонтальной нити и берут отсчет. В случае если нивелир исправен, то отсчет по рейке не изменяется или изменяется в пределах 1 мм, в случае если – более чем на 1 мм, то он неисправен. Чтобы устранить неисправность, ослабляют исправительные винты сетки и развертывают диафрагму с сеткой нитей. Поверку повторяют.
3-я поверка. Визирная ось VV зрительной трубы должна быть параллельна оси и цилиндрического уровня
Выполнение поверки состоит в следующих деи̌ствиях. На местности выбирают две точки А и В с расстоянием между ними 60 – 80 м. Точки закрепляют колышками, нивелир устанавливают посередине между точками и берут отсчеты a1 и b1 по рейкам. После этого вычисляют превышение h1 = a1 – b1. Далее нивелир из середины перемещают к точке В таким образом, чтобы расстояние от него до рейки составляло 2 – 3 м. По рейкам берут отсчеты а2 и b2 и вычисляют превышение h2 = а2 – b2.

В случае если | h1 – h2 | ≤ 4 мм, то нивелир пригоден к эксплуатации. В случае если разность превышений больше 4 мм, вычисляют правильный отсчет по дальней рейке а2' = b2 + h2.
Микрометренным винтом наводят на данный отсчет горизонтальную нить сетки, при этом пузырек цилиндрического уровня отклоняется от середины. Ослабляют боковые исправительные винты уровня и приводят вертикальными винтами пузырек уровня на середину. Поверку повторяют до выполнения условия | h1 – h2 | ≤ 4 мм.