Поверки и юстировка нивелиров с цилиндрическим уровнем

 

1. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Вращая подъемные винты, приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт, а затем поворачивают верхнюю часть нивелира на 180º. условие считается выполненным, если пузырек уровня остался в ноль пункте.

Юстировку выполняют следующим образом: исправительными винтами уровня перемещают пузырек на половину отклонения и окончательно приводят его в нуль – пункт подъемными винтами нивелира. Для контроля поверку выполняют.

2. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. Известны два способа выполнения этой поверки.

Первый способ. Устанавливают ось нивелира в отвесное положение, для чего приводят пузырек круглого уровня в нуль – пункт с помощью подъемных винтов. На расстоянии 20 – 25 м от нивелира подвешивают отвес. Вертикальная нить сетки должна совпадать с нитью отвеса.

Второй способ. После установки оси нивелира в отвесное положение, наводят зрительную трубу на рейку, расположенную на расстоянии 20 – 30 м от прибора, и берут отсчет а, затем, вращая наводящий винт, наводят сначала левый, а потом правый конец горизонтальной нити на рейку, беря каждый раз отсчеты а_л и а_п. Условие считается выполненным, если разности а – ал и а – а_п меньше 1мм. В случае не соблюдения условия выполняют юстировку посредством поворота сетки нитей.

3. Визирная ось трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны VV₁||UU₁ (главное условие нивелира). Несоблюдение этого условия приводит к большим погрешностям в определении превышений, если нивелир установлен не по середине, т.е. d_а ≠ d_b. В этом случае, если между осями VV₁ и UU₁ имеется угол i, отсчеты по рейкам, установленных в точках А и В, изменятся соответственно на величины ∆ a и ∆ b. Тогда определяемое на станции превышение будет равно:

 

 

но , или, по малости угла i,

 

,

где р – величина радиана

Если принять за истинное значение превышения величину

 

 

то погрешность в определении величины превышения из – за влияния непараллельности осей VV₁ и UU₁ будет равна

 

 

Обозначив разность плеч нивелирования (расстояний от нивелира до реек) , окончательно получим ∆ h = (i / р) ∆ d

В большинстве случаев главное условие считается выполненным, если i ≤ 10ⁿ.

Ниже приведены значения ∆ h, полученные для различных значений ∆ d при i ≤ 10ⁿ:

 

∆ d, м …………………………………………. 10 15 20 25 30 40

∆ h, мм ………………………………………. 0,5 0,8 1,0 1,2 1,5 2,0

 

Из приведенных данных видно, что при разности плеч нивелирования 15 м погрешности могут существенно влиять на результаты измерений.

Существует несколько методов поверки главного условия. Для нивелиров Н – 3 и Н – 10 наиболее часто делают поверку методом двойного нивелирования (рис., б). На местности забивают в точках А и В колья или устанавливают нивелирные башмаки. Расстояние АВ должно быть 50 – 75 м. Сначала устанавливают нивелир таким образом, чтобы его окуляр находился под точкой А и измеряют высоту прибора i_п1 рулеткой или рейкой. Берут отсчет по рейке в точке В. При наличии угла i этот отсчет будет содержать погрешность ∆ b. Меняют нивелир и рейку местами, измеряют высоту прибора i_п2 и берут отсчет а. Превышение между точками А и В по результатам первого измерения равно:

 

по результатам второго:

 

 

Приравнивая, получим формулу для вычисления угла i:

 

 

но тогда

.

При выполнении поверки, указанные измерения делают три раза и за окончательное значение угла принимают среднее арифметическое i _ср. При этом расхождение между значениями угла в каждом измерении i _ср не должно превышать 5″. Если i _ср ≤ 10″, то условие считается выполненным. Если i _ср>10″, то производят юстировку. Вычисляют исправленный отсчет по одной из формул

;

 

Отсчет следует вычислять по первой формуле, если нивелир во время юстировки стоит у точки В и по второй, если он находиться в точке А.

Вращая элевационный винт, добиваются, чтобы отсчет по рейке равнялся исправленному отсчету. При этом изображения концов пузырька уровня в поле зрения трубы сместятся. С помощью исправительных винтов цилиндрического уровня совмещают изображение концов пузырька уровня. После юстировки поверку необходимо повторить.

Поверка главного условия может быть выполнена и без измерения высоты прибора (рис.5). Для этого на местности закрепляют так же, как и при вышеуказанном методе точки А, В и отмечают середину между ними _. Устанавливают нивелир по середине и определяют превышение . Так как на значении h не скажется влияние непараллельности осей VV₁ и UU₁.

 

Рисунок 5. Поверка главного геометрического условия уровенных

нивелиров

Устанавливают нивелир в точке В', расположенной от точки В на расстоянии ∆d, равном 4 – 5 м, и берут отсчеты a₂ и b_2. При наличии угла i эти отсчеты будут содержать соответствующие погрешности. Превышения в этом случае получим из выражения

 

, где

 

Приравнивая эти превышения, получим формулу для вычисления угла

Юстировку выполняют аналогично первому методу, когда нивелир установлен в точке В. Исправленный отсчет при этом находится по формуле

В настоящее время для нивелиров Н – 3 заводы – изготовители рекомендуют после выполнения вышеуказанных поверок и юстировок определять погрешность средней квадратичной погрешности на станции при расстояниях до реек при 100 м. Рейки устанавливают от нивелира на расстояниях 100м, неравенство плечей нивелирования ∆ d не должно превышать 2 м. Объем измерений должен составлять 10 серий. В каждой серии 10 раз определяют превышение по черной и красной сторонам реек. После каждого определения изменяют высоту прибора.

Значение средней квадратической погрешности в серии находят по формуле

 

где j – номер серии, i – номер измерения,

Значение средней квадратической погрешности на станции равняется