Автоматические цифровые нивелиры

Существенным прогрессом в области автоматизации процесса нивелирования является появление цифровых автоматических нивелиров.

Цифровой нивелир рис. 6 - электронный нивелир с автоматической регистрацией результатов измерений - одним нажатием клавиши можно автоматически определить точную высоту точки и расстояние до точки. Принцип измерения основан на цифровой обработке изображений и обеспечивает высокую надежность и эффективность. Результаты измерений выводятся на экран и могут быть сохранены в памяти прибора на REC -модуль GRMIO, терминал данных GRE или компьютер. Различные программы измерений с помощью меню дают наблюдателю руководство по выполнению работ и выдают нужные конечные результаты при нивелировании линий и площадей или разбивке высот. Существуют широкие возможности применения: съемка профилей в аэродромном и дорожном строительстве, определение высот в архитектуре, наблюдения за деформациями и осадками, измерения в топографии и картографии, съемка подземных коммуникаций, строительство каналов и выполнение постоянных измерений.

SDL30M неприхотлив к условиям наблюдений и может использоваться в неблагоприятных условиях, таких как неравномерное освещение, конвекционное движение воздуха и вибрация. В цифровом нивелире SDL30M используется устройство с зарядовой связью (CCD) для взятия отсчета по специальному штриховому коду. Такие измерения исключают возможность взятия неверного отсчета и личных ошибок наблюдателя.

Комбинированная нивелирная рейка, входящая в комплект, состоящая из 3 составных элемента. На лицевой стороне нанесен двоичный штриховой код для электронного снятия отсчетов, а обратная сторона рейки имеет обычное масштабное деление. Деления обладают высокой точностью нанесения и влагостойкостью. SDL30M позволяет выполнять измерения не только по штрих-кодовой рейке, но и по обычной нивелирной рейке, что значительно расширяет возможности использования прибора.

На приведенных ниже рисунках показан современный цифровой нивелир-автомат японской фирмы Соккиа и входящая в комплект для нивелирования штрих - кодовая рейка. Внутреннее программное обеспечение позволяет осуществить: вынос в натуру отметок и расстояний, вычисление отметок, проложение нивелирного хода.

 

а)	б)	в)
Рис. 6. Электронный (цифровой) нивелир SDL30M: а) нивелир, б) рейка с РАБ-кодом, в) дисплей

Нивелирные рейки

Составной частью комплекта для нивелирования является нивелирная рейка. Обычно в комплект входят две рейки (пара реек – рейки одинаково оцифрованные и имеющие одинаковую разность пяток).

Рейки бывают цельные, складные и телескопические. Складные рейки состоят из двух одинаковых частей, соединенных шарнирно. Для удерживания рейки в рабочем положении имеются специальные фиксаторы.

На одной стороне рейки (односторонние рейки) или на обеих (двусторонние рейки) нанесены деления. По виду нанесенных делений нивелирные рейки бывают штриховые, штрих - кодовые и шашечные. Дециметровые деления шашечной рейки обозначены цифрами. Основное преимущество двухсторонних реек перед односторонними телескопическими – возможность осуществления контроля измерений на станции путем вычисления разности пяток и превышений по красной и черной сторонам.

Телескопические рейки изготавливаются из легких металлических сплавов и имеют длину от 3^х до 5^ти метров. Недостатки телескопических реек: непрочность конструкции при воздействии ударных (по оси) нагрузок – грубая установка на точке; бесконтрольность измерений на станции (контроль возможен при нивелировании на двух горизонтах инструмента. Например, при наличии элевационной головки штатива.

Штрих – кодовые рейки входят в комплект нивелиров – автоматов (цифровых нивелиров).

Штативы

Штативы для нивелиров такие же, как и для теодолитов, бывают раздвижные (ШР) из дерева или антимагнитных сплавов и нераздвижные (ШН) из дерева. Головки и башмаки (наконечники) ножек деревянных штативов изготовляются из металла.

В зависимости от конструкции головок штативы для нивелирования бывают: со сферическими и плоскими головками а также с приспособлениями, устанавливаемыми на головку штатива и позволяющими изменять горизонт инструмента (рис. 7). В зависимости от конструкции штативы бываютвысотой от 120 до 200 см.

Штативы со сферическими головками упрощают и ускоряют процесс установки нивелира в рабочее положение, т.е. приведение в нуль – пункт пузырька установочного круглого уровня.

Штативы с изменяемой высотой инструмента (элевационная головка) позволяют ограничиваться при нивелировании проложением хода в одном направлении при двух горизонтах (находят применение при маркшейдерских работах).

 

 

Рис. 7. Современные штативы