NIWELATORY PRECYZYJNE
NIWELATORY PRECYZYJNE
Zastosowanie: niwelacja precyzyjna – osnowa pionowa, badanie
przemieszczeń i odkształceń, kontrola i ustawienie maszyn
i urządzeń.
Parametry niwelatorów precyzyjnych:
• powiększenie lunety rzędu 40x,
• przewaga libeli niwelacyjnej rzędu 10-ciu sekund,
• kompensator zapewniający kompensowanie pochylenia osi celowej z błędem
średnim nie większym niż 0.2” ,
• płytka płasko - równoległa sprzężona ze śrubą, na której umieszczone podział -
(mikrometr), służąca do przesunięcia obrazu łaty na krzyż,
• system odczytowy umożliwiajcy odczyt z błędem średnim nie większym niż 0,05
mm,
• rozdwojony krzyż nitek, klin,
• dokładność < l mm/l km podwójnej niwelacji.
NIWELATORY PRECYZYJNE
Zasada działania śruby mikrometrycznej w niwelatorze
- Heinrich Wild
Wykorzystanie zjawiska równoległego przesunięcia promienia świetlnego przy
przejściu przez płytkę płaskorównoległą.
Umożliwia to zmianę wysokości osi celowej bez pochylania instrumentu.
Sposób celowania na kreskę łaty (kreska w postaci prostokąta)
leniwka
pokrętło mikrometru
(przesunięcie obrazu
łaty)
dokładniejszy
Sposób celowania na kreskę łaty (kreska w postaci prostokąta)
Akcesoria i sprzęt do niwelacji precyzyjnej:
1. komplet 2 łat inwarowych, każda składających się z:
- obudowy (drewniana lub metalowa skrzynka z opisem lub bez),
- stopki stalowej,
- taśmy inwarowej z podziałem zamocowanej na sprężynie,
- ostrogi, czyli pierścienia ograniczającego ustawienie laty centrycznie na klinie
(ostroga musi być zdejmowana jeżeli lata ustawiana jest na reperze),
- libeli pudełkowej,
łatę przytrzymuje się w pionie przy pomocy podpórek, stojaków.
2. kliny niwelacyjne składające się z: trzpienia, szerokiego pierścienia, kabłąku
i tulei nakładanej zawsze przy wbijaniu klina (niwelacji precyzyjnej nie powinno
wykonywać się na tzw. żabkach niwelacyjnych), lub ciężkie żabki,
3. termometry termistorowe, którymi mierzy się temperaturę taśmy inwarowej,
4.
statyw drewniany do niwelatora, którego nogi nie powinny być składane,
a także młotek, parasol, ruletka.
Podziały stosowane na łatach i stojaki do łat
Kliny niwelacyjne:
-długość w zależności od zwięzłości
gruntu,
-nakładane tuleje/nasadki/baby.
Termometry termistorowe są to termometry stykowe elektryczne -
urządzenia, w których czujnikami są półprzewodniki stałe (zwane
termistorami) o dużym i przeważnie ujemnym współczynniku termicznej
zmiany temperatury. Termistory są otrzymywane głównie z tlenków
żelaza, niklu, litu i tytanu, spiekanych lub stapianych w wysokich
temperaturach.
Charakterystyka niektórych niwelatorów precyzyjnych:
Ni 004 - niwelator libelowy
Parametry:
- powiększenie lunety 44x
- przewaga libeli niwelacyjnej: 10 sekund
- zalecana długość celowych do 27 metrów
- dokładność 0,4mm na 1km podwójnej niwelacji
Budowa:
- spodarka z trzema śrubami ustawczymi, - alidada z lunetą,
- śruba zaciskowa, - śruba ruchu leniwego,
- dwie libele o przewadze 2' ustawione prostopadle do siebie do poziomowania
instrumentu,
- śruba elewacyjna do ustawiania libeli niwelacyjnej w górowaniu,
- śruba ogniskująca, - śruba połączona z płytką płasko równoległościenną, która
służy do ustawienia kreski taśmy w klin krzyża.
Zalety Ni 004:
- może pracować w warunkach wibracji terenu,
- utrzymuje przy tych pracach swoją dokładność,
- można nim mierzyć małe (do 50”) wychylenia osi celowej od poziomu.
Wady Ni 004:
- reaguje na zmiany temperatury.
Niwelator ten ze względu na swoje parametry jest wykorzystywany głównie przy
ustawianiu maszyn lub do kontroli ich ustawienia.
KONI 007 ( późniejsza nazwa Ni 007) - niwelator samopoziomujący
Cechą
charakterystyczną
tego
niwelatora
jest
peryskopowa
luneta
(okular umieszczony niżej od obiektywu).
Parametry:
- powiększenie lunety 31,5x,
- kompensator pracuje w zakresie
±
10”,
- libela pudełkowa o przewadze 8 minut,
- dokładność: 0,7 mm na 1km
(w rzeczywistości wynosi ona 0,5 mm),
- maksymalna zalecana celowa 23 m.
Zalety Ni 007:
- bardzo dobra dokładność,
- może być używany jako niwelator techniczny (posiada koło poziome i pokrętło
blokujące śrubę płytki płasko-równoległej, zablokowanie mikrometru),
- szybka niwelacja,
- nie reaguje na temperaturę,
- możliwość rektyfikacji w warunkach polowych.
Wady
Ni 007
:
-uciążliwe choć możliwe odczyty
w przypadku drgań podłoża.
Ni 002 - niwelator samopoziomujący
Parametry:
- powiększenie 40x (istnieje możliwość wymiany okularu i powiększenie 50x),
- dokładność: 0,2mm na 1km podwójnej niwelacji,
- maksymalna zalecana długość celowej 25m.
Innowacje w budowie:
- spodarka wyjmowana,
- brak śruby zaciskowej,
- podwójne (z obu stron) śruby:
leniwe, ostrości i płytki płasko równoległościennej,
- obrotowy okular,
- pokrętło, które przekręca oś celową o 180° (wykonuje się dwa odczyty).
Zalety Ni 002:
- najwyższa dokładność,
- szybka niwelacja,
- nie reaguje na zmiany temperatury.
Wady Ni 002:
-w przypadku wibracji podłoża
nie można dokonać odczytów z łaty.
Niwelator techniczny Ni 020A z nasadką mikrometryczną
DL-101C - niwelator samopoziomujący, cyfrowy (kodowy)
Parametry:
- powiększenie 32x,
- średnica obiektywu 45 mm,
- zakres pracy kompensatora 12’,
- dokładność ustawienia kompensatora 0.3",
- dokładność 0.4 mm/ 1 km przy odczycie elektronicznym na łacie kodowej,
inwarowej,
- dokładność 1mm/km przy odczycie optycznym
- najmniejsza działka 0.01 mm lub 0.1 mm,
- dokładność pomiaru odległości do łaty do 5 cm,
- zakres pomiarowy od 2 m do 60 m,
- czas pomiaru 4 sekundy,
- waga 2.8 kg.
Zalety
DL-101C
:
- bardzo szybki pomiar,
- możliwość rejestracji danych i ich transmisji,
- oprogramowanie dedykowane, programy pomiarowe.
Wady
DL-101C
:
- reaguje na zmiany temperatury,
- czuły na zmiany warunków oświetlenia.
INNE niwelatory precyzyjne samopoziomujące, cyfrowe (kodowe)
Trimble DiNi 0.3
0,3 mm / 1 km
Trimble DiNi 0.7
0,7 mm / 1 km
Leica DNA 03
0,3 mm / 1 km
Leica DNA 10
0,9 mm / 1 km
Sokkia SDL1X
0,2 mm / 1 km
Sprawdzenie i rektyfikacja niwelatora precyzyjnego:
- wszystkie sprawdzane warunki niwelatora technicznego,
- badanie stałości osi celowej w płaszczyźnie pionowej,
∆ h
1 2 (S)
-
∆
h
1 2 (A)
=
∆
1 2
∆
i j
≤ ± 0.2 mm
∆ h
i j (S)
-
∆
h
i j (A)
=
∆
i j
∆
i j
≤ ± (0.5'' / ρ'') * D
śr
- badanie mikrometru.
Inne stosowane, przykładowe kształy/układy baz kontrolnych do
badania stałości osi celowej niwelatora precyzyjnego w płaszczyźnie
pionowej
Badanie łat do niwelacji precyzyjnej
Badaniu podlega:
- stopka łaty,
(płaskość i prostopadłość do krawędzi łaty, badanie miejsca zera –
odległość stopki łaty od najbliższej kreski podziału wykonywane na
komparatorze geodezyjnym lub za pomocą specjalnego liniału),
- libela okrągła,
- podział łaty (wyznaczenie bezwzględnej długości całej łaty oraz jej
poszczegółnych
segmentów
wykonywane
na
komparatorze
wyposażonym w mikroskopy ze śrubami mikrometrycznymi).
Literatura
Lazzarini T. (red), Geodezja. Geodezyjna osnowa szczegółowa, PPWK, Warszawa 1990.
Praca zbiorowa, Niwelacja precyzyjna, PPWK, Warszaw-Wrocław, 1993.
Tatarczyk J., Wybrane zagadnienia z instrumentoznawstwa geodezyjnego, Wyd. AGH, Kraków, 1994.
Wanic A., Instrumentoznawstwo geodezyjne i elementy technik pomiarowych, Wyd. UWM, Olsztyn, 2007.
www.infopomiar.pl/sklep/p1200,kliny-do-niwelacji-precyzyjnej-nasadka.html (dostęp dn.10.10.2012)
www.sklepgeodeta.pl/sklep/index.php?site=details&id=206 (dostęp dn.10.10.2012)
www.sklepgeodeta.pl/sklep/index.php?site=details&id=300 (dostęp dn.10.10.2012)
www.sklepgeodeta.pl/sklep/index.php?site=details&id=91 (dostęp dn.10.10.2012)
www.sklepgeodeta.pl/sklep/index.php?site=details&id=220 (dostęp dn.10.10.2012)
www.trimble.com (dostęp dn.10.10.2012)
www.tpi.com.pl/sokkia-sdl1x (dostęp dn.10.10.2012)
www.gislab.ar.wroc.pl/ (dostęp dn.10.10.2012)
www.geo.republika.pl/archiwum/gwwiosna2008/materialy/folie1.pdf (dostęp dn.10.10.2012)
www.profigeo.pl/produkt/ata-inwarowa-nedo-15a-1m.html (dostęp dn.10.10.2012)
www.infopomiar.pl/sklep/p1218,bipod-stojak-do-lat-inwarowych-niwealcyjnych.html (dostęp dn.10.10.2012)
www.sklep.geodezja.pl/stojak-do-lat-inwarowych-gsl3.html (dostęp dn.10.10.2012)
www.gpprague.cz (dostęp dn.10.10.2012)