Lygio įtaisas ir veikimo principas

Lygis yra prietaisas, skirtas nustatyti dviejų taškų, esančių tam tikru atstumu vienas nuo kito, aukščių skirtumą (skirtumą). Yra daugybė niveliavimo įrenginių tipų, tačiau jie visi susiję su vizualinio šio skirtumo nustatymo arba nuskaitymo naudojant įvairius įrenginius (pavyzdžiui, skaitmeninius) problemą.

Norint tiksliai suprasti, kaip atliekamas niveliavimas ir kurios šio įrenginio versijos geriausiai tinka tam tikroms užduotims, būtina aiškiai suprasti bendrą nivelyro dizainą.

Geodeziniuose matavimuose ir statyboje naudojami lygiai skirstomi į kelias dideles kategorijas. Tai tradiciniai optiniai, taip pat modernesni įrenginiai, naudojantys elektronines technologijas ir lazerio spinduliuotę. Visi jie turi skirtingą struktūrą. Iš eilės apsvarstykime kiekvienos iš šių kategorijų pagrindinius principus ir ypatybes.

Optinio tipo niveliavimo įrenginys pasirodė anksčiau nei kiti. Visų tokių prietaisų struktūra apima teleskopą su okuliaru ir lęšiais, kurie suteikia apytikslį reikiamą skaičių kartų. Anksčiau visi optiniai nivelyrai reikalavo rankinio nukreipimo į dominantį tašką ir fokusavimą į jį naudojant įvairius varžtus – kėlimą, nukreipimą ir pakėlimą. Norint tiksliai įdėti teleskopą į horizontą, prie jo buvo pritvirtintas cilindrinis nivelyras.

Matuojant svarbus lygio komponentas yra matavimo strypas. Taip pat visuose optinių nivelyrų modeliuose yra atstumų matavimo siūlinis tolimatis, o kai kuriuose – horizontali galūnė, leidžianti matuoti kampus horizontalioje plokštumoje.

Tokio įrenginio veikimo principas yra gana paprastas. Lygis montuojamas ant lygaus paviršiaus, varžtų pagalba teleskopas pakeliamas į horizontalią padėtį. Du taškai ant žemės – pradinis ir matuojamas – turi būti aiškiai matomi per okuliarą. Matavimo strypas pirmiausia nustatomas į pradinį tašką, o rodmenys imami išilgai išlyginimo sriegio (tiksliau, palei vidurinį šio tinklelio siūlą). Tada personalas perkeliamas į matavimo tašką ir vėl imami rodmenys. Skirtumas tarp jų yra norima vertė.

Dauguma šiuolaikinėje geodezijoje ir statyboje naudojamų lygių šiek tiek skiriasi nuo aprašytųjų aukščiau. Pavyzdžiui, daugumoje modelių yra kompensacinė jungtis. Kompensatorius yra prietaisas, skirtas automatiškai suderinti prietaisą su horizontu. Naudojant kompensatorių, matavimai tampa tikslesni ir lengvesni.

Be to, yra skaitmeninių nivelyrų kategorija, kuriai nereikia vizualiai nustatyti aukščio naudojant matavimo strypą (šią funkciją atlieka skaitmeninis skaitymo įrenginys). Jie turi didelių privalumų ir yra plačiai naudojami kaip profesionalūs matavimo prietaisai.

Neabejotini elektroninių nivelyrų pranašumai yra automatizavimas ir matavimų stabilumas. Skaitmeninis skaitymo įrenginys bet kuriuo atveju yra patikimesnis ir tikslesnis, nes jo darbas nepriklauso nuo žmogiškojo faktoriaus ir daug mažiau priklauso nuo matomumo sąlygų.

Skaitmeninio nivelyro pagrindinių komponentų diagrama nuo optinio nivelyro skiriasi tuo, kad yra skaitymo įrenginys ir ekranas, kuriame rodomi rodmenys, taip pat specialus matavimo strypas. Šis bėgis turi unikalius brūkšninius kodus. Skaitymo įrenginys gali tiksliai nustatyti aukštį pagal vieną iš šių kodų, į kurį nukreiptas lygio vamzdis. Aukščio rodmenys bus rodomi ekrane.

Rodmenys pradedami skaičiuoti vienu mygtuko paspaudimu, o įvairūs skaitmeninių nivelyrų modeliai turi reikšmių išsaugojimo ir eksportavimo funkciją.

Kadangi prietaisas naudojamas lauke, jo konstrukcijoje visada yra korpusas su padidinta apsauga nuo dulkių ir drėgmės. Teleskopo struktūra mažai skiriasi nuo optinio įrenginio konstrukcijos, jis taip pat turi lęšius, kurių padidinimo koeficientas yra nuo 20 iki 50 kartų. Kuo didesnis skaičius, tuo prietaisas tikslesnis.

Elektroniniai prietaisai taip pat gali turėti horizontalaus kampo matavimo funkciją.

Atskiroje kategorijoje išsiskiria įrenginiai su lazeriniais spinduliais. Šis nivelyras sukurtas originaliai ir neturi teleskopo. Vizualus fokusavimas išmatuotame taške atliekamas jau lazerio dėka, kuris projektuojamas į aiškiai matomą šviesos liniją (kai kuriais atvejais - į tašką).

Lazerio veikimo diapazonas yra ribotas, o tai yra pagrindinis šio tipo įrenginių trūkumas. Tačiau juos patogu naudoti buityje ir statybose. Nedidelio veikimo spindulio lazeriniai modeliai yra nebrangūs, naudojami patalpose atliekant statybos darbus, ženklinant, montuojant įvairias konstrukcijas ir baldus.

Darbui atvirose vietose taip pat gaminami specialios klasės lazeriniai nivelyrai, galintys projektuoti šviesą į tolimesnius taškus. Jie dažnai naudojami kartu su specialiu lazeriniu detektoriumi ir sėkmingai naudojami iki 500 m atstumu.

Šio tipo įrenginį sudaro šviesos diodas (vienas ar daugiau) ir optinė sistema, kuri projektuoja šviesos diodo spinduliuotę į plokštumą.

Prieš imant prietaiso rodmenis, atliekama fokusavimo procedūra. Fokusavimui naudojamas specialus elementas – reketas, kuris sukasi nukreipdamas fokusavimo objektyvą. Kai gaunamas pakankamai aiškus matavimo strypo vaizdas, taip pat būtina pasiekti aiškų tinklelio vaizdą.

Vidurinis šio tinklelio siūlas nustatys aukštį. Kad būtų aišku, reikia pasukti okuliaro kelį į norimą padėtį.

Klasikinio dizaino optiniuose lygiuose pro teleskopą galite pamatyti cilindrinio lygio burbulinę ampulę. Sutelkiant dėmesį į burbulą, vamzdis pakeliamas į horizontalią padėtį, sukant kreipiamuosius varžtus.

Jei horizontalaus išlygiavimo problema išspręsta kompensatoriaus pagalba, ant teleskopo nereikia cilindrinio nivelyro, tačiau yra nustatymo lygis ant įrenginio korpuso. Su jo pagalba turėtumėte pastatyti įrenginį ant stovo lygio, reguliuoti jo padėtį varžtais ir tik tada sufokusuoti.

Papildomi prietaiso priedai yra trikojo stovai ir matavimo strypai.

Trikojis sudarytas iš lengvųjų lydinių arba aliuminio, skirtas nustatyti prietaisą norimoje padėtyje ir norimame aukštyje. Renkantis trikojį reikėtų atkreipti dėmesį į maksimalų jo aukštį, tvirtinimą (jis turi būti ergonomiškas ir tvirtai pritvirtinti įrenginį reikiamoje padėtyje), taip pat stiprumą ir svorį.

Grėblis nusipelno ypatingo dėmesio.Jis turėtų būti pakankamo ilgio (gaminami skirtingų dydžių štampai) ir turėti verčių skalę, kurią būtų galima aiškiai matyti lygio okuliare iš didelio atstumo.

Visi matavimo juostų modeliai pažymėti raidėmis PH ir skaičiais po raidžių žymėjimo. Pavyzdžiui, RN 3-2500 reiškia: išlyginamąjį strypą, kurio tikslumas 3 mm, ilgis 2500 mm.

Kai kurios lentjuostės yra sulankstomo teleskopinio tipo ir pažymėtos raide „C“.

Renkantis išlyginamąjį strypą, vadovaukitės tuo, kad jų ilgis svyruoja nuo 1 iki 5 m, o matavimo tikslumas priklauso nuo medžiagos, iš kurios pagamintas strypas. Invar yra specialus lydinys, kuris nėra labai jautrus plėtimuisi veikiant temperatūrai.

Lygio įtaisas ir veikimo principas skiriasi priklausomai nuo jo tipo. Optiniai ir skaitmeniniai prietaisai turi išilgai teleskopo esančią matymo ašį, kuri turi būti nustatyta norima kryptimi ir horizontaliai. Tam naudojama ir optinė sistema, ir skaitmeniniai nuskaitymo įrenginiai bei automatikos elementai, tokie kaip kompensatorius.

Skaitmeninius nivelyrus ir modelius su kompensatoriumi naudoti lengviau nei įprastus instrumentus. Tuo pačiu metu skaitmeniniams įrenginiams reikalingas maitinimo šaltinis, apsauga nuo dulkių ir drėgmės, be to, jie gali kainuoti daugiau. Lazeriniai nivelyrai yra atskiras tipas.

Žemiau esančiame vaizdo įraše galite sužinoti, kaip naudoti lygį.