Кратность зрительной трубы уровней варьируется от 20x у наиболее простых технических моделей до 40x у высокоточных инструментов. Для большинства работ достаточно среднего значения кратности — 24x для простых измерений и 32x для более точных документов.
Что такое нивелир и как его выбрать
Нивелир является специализированным прибором, используемым для определения разницы высот между двумя или более точками. Это геодезический инструмент, который нашел широкое применение в различных областях, включая строительство. Нивелирование — это процесс формирования вертикальных или горизонтальных линий, что даёт возможность увидеть отклонения от норм. Проще говоря, если необходимо создать ровную поверхность, без нивелира просто не обойтись. Самой простой версией этого инструмента является строительный уровень, однако его функционал значительно ограничен, а конструкция довольно проста. На сегодняшний день существует несколько видов нивелиров, которые существенно различаются между собой. В данной статье мы подробно обсудим виды нивелиров, их применение и рекомендации по выбору наиболее подходящей модели.
В основном выбор подходящего нивелира сводится к определению его типа. Характеристик у нивелиров не так много, поскольку данный инструмент играет специализированную роль. В настоящее время выделяют три основных типа нивелиров, между которыми есть значительные различия, включая ценовые категории, которые могут варьироваться на один или два порядка — особенно если речь идет о высокоточных и дорогостоящих моделях. Тем не менее, давайте подробнее рассмотрим виды нивелиров, прежде чем перейти к их характеристикам.
Оптический нивелир
Оптический нивелир — самый древний из существующих типов, который отличается простотой использования и доступной ценой по сравнению с другими типами. Все эти приборы имеют схожую конструкцию, и различия в ней обычно незначительны. В оптическом нивелире есть труба с увеличительными стеклами и объективом, которая может вращаться в горизонтальной плоскости. Фокусировка на нужном объекте выполняется с помощью регулировочного винта. На стекле нанесена шкала, по которой определяют разницу высот. Существуют также оптико-электронные нивелиры, о которых будет рассказано в следующем разделе.
Для точного измерения нивелир необходимо устанавливать ровно — для этого в его конструкции предусмотрен классический пузырьковый уровень. Кроме того, присутствует компенсатор, который позволяет инструменту оставаться ровным, даже если он установлен на наклонной поверхности. Этот компенсатор может быть магнитным или воздушным и способен гасить колебания, но в определенных пределах — его возможности не безграничны. Оптические нивелиры подразделяются на три класса по точности. Высокоточные нивелиры имеют погрешность не более 0,5 миллиметра на заданной дистанции, точные нивелиры могут допускать误差 до трех миллиметров, а нивелиры технической точности имеют погрешность в пределах 10 миллиметров.
Электронные нивелиры
Электронные нивелиры, которые также называют цифровыми, представляют собой более усовершенствованную и дорогостоящую разновидность. Они содержат электронные компоненты и программное обеспечение, благодаря которым могут выполнять более широкий круг задач, однако из-за этого требуют наличия источника питания и не работают автономно, как обычные оптические нивелиры. В условиях низких температур возможны проблемы с использованием электронного нивелира, так как батареи разряжаются быстрее. Но недостатки этих приборов вполне компенсируются их значительными преимуществами.
Основным элементом электронного нивелира является устройство, которое автоматически считывает данные с особой рейки и отображает их на экране, включая информацию о расстоянии до цели. Прибор имеет встроенную память и способен запоминать результаты измерений. Такой подход позволяет не только оптимизировать временные затраты, но и повысить точность измерений, поскольку вероятность ошибок оператора практически сводится к нулю. Таким образом, электронные нивелиры действительно удобнее, чем их оптические аналоги, и сегодня они являются наиболее распространёнными. По точности и ценовым категориям можно выделить множество моделей — от доступных и относительно простых до дорогих, обладающих расширенными функциональными возможностями.
Характеристики нивелиров
Стоит уделить внимание характеристикам нивелиров. Одной из основных является погрешность, о которой мы уже говорили. Однако в каждом классе могут быть свои особенности, и рекомендуется ориентироваться на задачи, которые будут решаться с помощью инструмента. Говоря о характеристиках и функционале нивелиров, есть несколько ключевых факторов, на которые следует обращать внимание при выборе.
Тип выравнивания. Обычные оптические нивелиры требуют ручного выравнивания, в конструкции которого часто предусмотрен пузырьковый уровень. Для электронных и лазерных моделей предусмотрены как ручное, так и автоматическое выравнивание, что может быть в комбинации. Разумеется, автоматическое выравнивание гораздо удобнее, особенно если прибор часто переносится. Это существенно ускоряет работу. Однако автоматическая система имеет определенные ограничения: если уклон оказывается слишком большим, она может не сработать. В этом случае решение будет заключаться в настройке штатива.
Защита от пыли и влаги. Чем выше уровень защиты нивелира, тем выше стоимость. Класс защиты может варьироваться, однако очевидно, что существуют определенные минимальные требования. Так как этот прибор часто используется в строительных работах, где присутствует много пыли, хорошая водо- и пылеобезопасность будет положительным фактором. В случае, если уровень эксплуатации предполагает использование на открытом воздухе, можно выбрать модель с защитой от влаги. Однако если вы не собираетесь работать в экстремальных (по сравнению с нормальными условиями для нивелира) ситуациях, не обязательно выбирать модели с классом защиты IP65.
Вес имеет значение, если нивелир часто переносится с места на место. В таких случаях предпочтение стоит отдать более легким инструментам. Вес нивелира зависит не только от его типа и возможностей, но также от материалов, из которых он изготовлен: более легкие и прочные устройства, как правило, являются более дорогими.
Это характеристика, применимая ко всем нивелирам. Есть также определенные нюансы, касающиеся специфических видов, которые требуют отдельного обсуждения. Например, аккумуляторные батареи могут использоваться только в электронных и лазерных нивелирах, тогда как оптическим они совершенно не нужны. Аккумуляторные лазерные уровни могут иметь такие параметры, как цвет луча, которые могут меняться в зависимости от модели. Также у лазерных ротационных нивелиров может быть несколько лучей, и их мощность может варьироваться. Кроме того, в комплект поставки могут входить специальные очки, которые помогают лучше видеть проецируемые точки или линии.
Штатив — еще одна тема, требующая внимания. Штатив может как входить в комплект, так и покупаться отдельно. Стандартный тип крепления позволяет использовать разные штативы, включая фотоштативы, но не все они подходят. Для нивелиров чаще всего необходимы прочные и массивные штативы, которые способны выдержать вес устройства. Однако такие модели зачастую стоят значительно дороже.
Возвращаясь к оптическим нивелирам, стоит отметить, что первые модели имели определенные недостатки: из-за особенностей увеличивающей оптики они показывали перевернутое изображение. В современных устройствах устанавливаются призмы, которые обеспечивают правильную ориентацию изображения. Также есть компенсаторы, которые могут быть воздушными и магнитными. Разница между ними заключается в скорости работы: магнитный компенсатор срабатывает несколько быстрее, однако выигрыш составляет около 2-3 секунд, что не является значительным. Компенсатор имеет определенные пределы в выравнивании линии визирования, которые обычно не превышают 20 секунд в ту или иную сторону; данные с большим значением встречаются реже.
ADA RUBER-X32
Ключевой особенностью данной модели является наличие эффективного воздушно-магнитного компенсатора с магнитным демпфером. Это устройство автоматически корректирует положение визирной линии, удерживая ее в идеально горизонтальном положении.
Преимущества:
- Высококачественная оптическая система с просветленными линзами обеспечивает улучшение видимости и четкость изображения даже в неблагоприятных погодных условиях;
- Кратность увеличения зрительной трубы составляет 32x, что позволяет проводить измерения на больших дистанциях;
- Для наблюдений используется жестко закрепленное зеркало, что обеспечивает удобство в работе;
- Предварительная установка положения осуществляется с помощью трех юстировочных винтов и трубчатого уровня, а точная установка визирной линии производится автоматически компенсатором.
В процессе работы пользователь может контролировать положение прибора, наблюдая за пузырьковым уровнем через специальное зеркальце. Для идеального наведения предусмотрен окуляр предварительного наведения, а для более точной подстройки используется макрометрический винт.
RGK N-32
Особое место в арсенале профессиональных геодезистов и строителей занимает оптический нивелир RGK N-32. Его отличительной чертой является маятниковый компенсатор с магнитным демпфированием, который способствует быстрому и точному выравниванию линии визирования, нивелируя колебания уровня.
Преимущества:
- Максимальное увеличение среди оптических нивелиров RGK — 32x;
- Высокая точность нивелирования — 1,5 мм на 1 км двойного хода;
- Изображение, отображаемое прямо, облегчает считывание показаний и снижает нагрузку на зрение;
- Минимальное расстояние фокусировки составляет 30 см, что позволяет эффективно работать в ограниченных пространствах, таких как помещения или тоннели;
- Легкий вес, компактные размеры и защита по стандарту IPX6 делают его пригодным для работы в различных условиях.
Вывод
При выборе оптического нивелира необходимо учитывать:
- требования проекта и действующие государственные нормативы, определяющие нужную точность прибора;
- сроки проведения работ и планируемые расстояния нивелирования, которые помогут выбрать подходящее увеличение;
- желаемый срок службы прибора, что указывает на нужный уровень защиты.
Другие параметры в основном влияющие на комфортные условия пользования, но не оказывающие значительного воздействия на качество выполняемых работ.
Лазерные строительные уровни
С помощью лазерных строительных уровней можно создавать горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости. Некоторые устройства также имеют функцию отвеса, которая позволяет отмерять углы — например, 45 и 90 градусов.
Среди лазерных уровней множество подвидов, включая позиционные, точечные и ротационные. Позиционные уровни являются наиболее распространёнными. Они оборудованы линзами и призмами, которые преломляют световой поток для построения статических линий с высокой точностью на плоскостях.
Угол раскрытия таких устройств может достигать 110-130 градусов. Они, как правило, используются в закрытых помещениях. Цены на позиционные уровни варьируются от 2000 рублей за базовые бытовые модели и от 8000 рублей за полупрофессиональные устройства. Среди популярных производителей можно выделить:
Ротационные нивелиры
В открытых пространствах или при работе в больших помещениях профессионалы предпочитают ротационные лазерные уровни. Они обладают вращающейся головкой, преобразующей луч в плоскость.
Отсутствие призменного рассеивания позволяет создавать максимально интенсивный луч. Плоскость формируется поворотом головки относительно вертикали. Ротационные уровни в основном предназначены для профессионального использования, так как способны отрисовывать лучи на дистанциях десятков и сотен метров.
Развитые модели могут иметь две вращающиеся головы, чтобы отображать сразу две плоскости. За счет регулируемой скорости вращения, пользователи могут адаптировать прибор под свои задачи. Ротационные уровни стоят дороже, чем другие лазерные нивелиры, поэтому в быту их использование скорее исключение, чем правило. Производство таких устройств ведется многими компаниями с различным диапазоном цен, начиная от 30 000 рублей.
Конструкция: оптика, луч и компенсаторы
Суть работы как оптических, так и лазерных нивелиров основывается на законах оптики и гравитации. Тем не менее, технологии имеют определительные отличия и сочетают в себе как традиционные конструктивные решения, так и современные достижения.
Оптический нивелир состоит из стеклянной трубки (по сути, подзорной трубы), установленной на горизонтальном лимбе (круглой шкале, предназначенной для измерения углов). Внутри трубки расположены две призмы и нижнее зеркальце на подвесе из нитей.
Изображение проходит через объектив и попадает в первую призму, отражается от зеркальца во вторую, а затем попадает в окуляр. В результате геодезист видит перевернутое изображение, которое, как правило, представляет собой геодезическую рейку.
Конструкция с использованием призм (или линз) и простого компенсаторного механизма на основе нижнего зеркальца позволяет работать с прибором на различных основаниях, в том числе на наклонных участках.
Важно понимать: компенсаторный механизм служит для выравнивания оси визирования (в случае оптического нивелира) или лазерных лучей параллельно уровню земли. Без такого механизма невозможно произвести корректные измерения.
В лазерных нивелирах луч формируется полупроводниковыми диодами. В некоторых моделях луч остается точкой, в других — рассеивается через призму в линию. Существуют комбинированные модели, в которых используются оба типа проецирования. Также есть узкоспециализированные нивелиры, предназначенные для выполнения конкретных задач. Например, существуют уровни для укладки керамической плитки, обладающие треугольной формой, которые одновременно проецируют два луча для обозначения направлений укладки плитки — по вертикали, горизонтали или под углом 45 градусов.
Основные характеристики: луч, безопасность, защита и питание
- Цвет луча — может быть красным или зеленым. Красный цвет является традиционным и подходит для разметки в помещениях и в темное время суток. Зеленый цвет более виден на улице и эффективен даже при ярком солнечном свете;
- Длина волны — она определяет комфортность для глаз. Видимый диапазон составляет от 380 до 740 нм, при этом среднее значение (500–600 нм) считается наиболее благоприятным. Таким образом, зеленый луч (500–565 нм) воспринимается людьми легче, чем красный (625–740 нм);
- Количество и рисунок проекций — возможно проецирование до четырех линий как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, а также диагональних линий. Для большинства разметочных задач достаточно двух проекций: одной горизонтальной и одной вертикальной;
- Угол развертки варьируется от 90° до 360°. Чем больше такой угол, тем легче работать с уровнем;
Для того чтобы правильно выбрать нивелир, необходимо:
- 1. Изучить конструктивные особенности современных инструментов. Они относятся к лазерным и оптическим типам. Оптические приборы обеспечивают большую точность, в то время как лазерные более универсальны и проще в эксплуатации. Точность измерений также зависит от типа компенсатора, наиболее распространенные — маятники с магнитным демпфером.
- 2. Подобрать нужный тип лазерного инструмента в зависимости от характера проекции. Это могут быть призменные, ротационные, точечные и комбинированные модели. Характерной особенностью является проекция луча на рабочей плоскости. Она может представлять собой точку, прямую линию, крест или окружность (круговую линию). Самым функциональным является тот уровень, который способен строить множество линий и точек, а также работать по кругу на 360°.
- 3. Изучить основные параметры. К ним относятся все, что связано с лучом: его цвет, длина волны, угол развертки, рабочий диапазон, погрешность, количество и тип проекций. Кроме того, нужно учитывать дополнительные параметры, такие как тип питания, класс безопасности и защищенности от пыли и влаги.
- 4. Учитывать дополнительные принципы и комплектацию. Например, работа в наклонных положениях может потребоваться для разметки под углом. Поворотный лимб может быть полезен для переноса углов по горизонту. Пузырьковый уровень служит для контроля точности. Магнитное основание и дистанционное управление облегчают работу в одиночку. Очки и улавливатель помогут при работе на открытом воздухе в солнечную погоду.
Теперь вы знаете, как выбрать надежный нивелир, который будет служить вам долго и продуктивно! Удачных покупок!
