Нивелирные рейки, их исследования и поверки

а

н

Рис. 7.13. Рейка (а); кол (б); костыль (в); башмак (г)

В комплект нивелира входят две шашечные рейки с сантиметровыми делениями, 3- или 4-метровые, двухсторонние, цельные или складные. Рейки изготавливаются из выдержанного хвойного дерева и не должны подвергаться короблению. Черная сторона реек имеет шкалу от 0 до 3000 мм; красная, например у рейки № 1, — от 4784 до 7784 мм, у рейки №2 — от 4884 до 7884 мм. Разность нулей красных сторон реек будет равна 100 мм. Каждое дециметровое деление на рейках оцифровано. При нивелировании рейку устанавливают вертикально на кол, костыль или башмак (рис. 7.13). Перед началом работ выполняют исследования и поверки реек: определяют, во-первых, случайную ошибку дециметрового деления рейки (для технического нивелирования величина случайной ошибки не должна превышать 1,5 мм); во-вторых, определяют длину одного метра пары реек в начале и конце полевого сезона. В необходимых случаях (при нивелировании затяжных спусков или подъемов) вводятся соответствующие поправки.

При поверках определяют прогиб реек. Стрелка прогиба на длину рейки не должна быть более 1 см. Поверяют круглые уровни на рейках, если таковые имеются.

Нивелиры с компенсаторами

Принцип действия компенсатора. Схемы нивениров с компенсаторами

Пусть визирная линия (визирная ось) нивелира (рис. 7.14) соединяет оптический центр объектива (точка О) и перекрестие сетки нитей (точка К). Когда в нивелире отсутствует цилиндрический уровень, прибор устанавливается в рабочее положение по круглому уровню с ошибкой а. Перекрестие сетки нитей переместится в точку К'.Чтобы визирная линия заняла горизонтальное положение ОК, необходимо перекрестие сетки вернуть в точку К путем поворота механически или оптически вокруг точки В на угол р, т. е. на дугу К'К. 111

Рис. 7.14. Схема принципа действия нивелира с компенсатором

Из рис. 7.14 имеем:

KK'=f_Ma=Sp, (7.21)

откуда

(7.22)

где к — коэффициент компенсации.

Первый нивелир с уровенным компенсатором был предложен и изготовлен Г.Ю. Стодолкевичем в СССР в 1940 — 1942 гг. Оптикомеханический компенсатор был установлен в 1950 г. в нивелире Ni2 (рис. 7.15) фирмой «Оптон» (ФРГ). В качестве маятника служила прямоугольная призма 1, подвешенная к корпусу зрительной трубы на тонких (около 0,1 мм) упругих металлических нитях 2. При незначительных наклонах (2 — 4') благодаря компенсатору визирная линия на выходе из объектива нивелира занимала горизонтальное положение.

К настоящему времени известно около 150 типов компенсаторов в нивелирах.

Рис. 7.15. Оптическая схема нивелира Ni2

В России широко распространены технические нивелиры с маятником на подшипниках с шариками 0«1,8 мм. Это нивелиры

11 2 Н-10КЛ и 2Н-10КЛ (рис. 7.16, 7.17).

Рис. 7.16. Схема устройства нивелира Н-10КЛ (2Н-10КЛ):

1 — объектив; 2 — круглый уровень; 3 — входная пентапризма; 4 — выходная пентапризма; 5 — сетка нитей; 6 — окуляр; 7 — призма в рамке перемещается при перефокусировке, в другой рамке качается на оси подшипника 11; 8 — демпфер; 9 — лимб металлический; 10 — подъемный винт

Рис. 7.17. Оптическая схема нивелира Н-10КЛ:

• 1 — объектив; 2,5 — пентапризмы; 3 — сетка нитей; 4 — окуляр;
• 6 — подвижная прямоугольная призма компенсатора; 7 — горизонтальный металлический лимб

Особенности исследований и поверок нивелиров с компенсаторами

Исследования зрительной трубы нивелира с компенсатором не отличаются от исследований трубы нивелира с уровнем. Вместо исследований уровня выполняются исследования компенсатора: определение диапазона действия компенсатора и его чувствительности ([14], § 33, 34).

В нивелирах 2Н-10КЛ и Н-10КЛ диапазон действия компенсатора равен 15 — 20', что при цене деления круглого уровня 20' можно считать вполне нормальным.

Определение диапазона действия компенсатора производят с помощью экзаменатора — прибора, точно определяющего угол наклона, или с помощью подъемного винта нивелира после предварительного установления шага винта.

Чувствительность компенсатора с подшипниками (1 — 2") определяется лишь в случае острой необходимости.

Практически при техническом нивелировании в нивелирах с компенсаторами достаточно убедиться в том, что компенсатор действует, а прибор обеспечивает необходимую точность определения превышений. Для этого определяют одно и то же превышение при положениях пузырька круглого уровня 7, 2, 3, 4, 5, 1 (рис. 7.18).

Рис. 7.18. К поверке действия компенсатора

Если превышения в положениях 2 — 5 не отличаются от превышения положения 1 более чем на 1 — 2 мм при S = = 70— 100 м, то считается, что компенсатор действует удовлетворительно. Более полное исследование компенсатора рассматривается в курсе «Геодезическое инструментоведение». Поверки нивелира с компенсатором также не отличаются от поверок нивелира с

уровнем. Лишь исправление при поверке главного условия выполняется перемещением сетки нитей в вертикальной плоскости юстировочными винтами сетки.