Het apparaat en het werkingsprincipe van het niveau

Een waterpas is een apparaat dat is ontworpen om het hoogteverschil (verschil) te bepalen van twee punten die zich op enige afstand van elkaar bevinden. Er zijn veel soorten nivelleerapparaten, maar ze komen allemaal neer op het oplossen van het probleem van het visueel bepalen van dit verschil of het lezen ervan met verschillende apparaten (bijvoorbeeld digitale).

Om precies te begrijpen hoe het nivelleren wordt uitgevoerd en welke versies van dit apparaat het meest geschikt zijn voor bepaalde taken, is het noodzakelijk om het algemene ontwerp van het niveau duidelijk te begrijpen.

Niveaus die worden gebruikt in geodetisch landmeten en in de bouw zijn onderverdeeld in verschillende grote categorieën. Dit zijn traditionele optische apparaten, maar ook modernere apparaten die gebruikmaken van elektronische technologie en laserstraling. Ze hebben allemaal een andere structuur. Laten we eens kijken naar de basisprincipes en kenmerken van elk van deze categorieën.

Een optisch nivelleringsapparaat verscheen eerder dan andere. De structuur van al dergelijke apparaten omvat een telescoop met een oculair en lenzen die een benadering geven van het vereiste aantal keren. Voorheen moesten alle optische waterpassen handmatig op het interessante punt worden gericht en erop worden scherpgesteld met verschillende schroeven - optillen, richten en verhogen. Voor een nauwkeurige plaatsing van de telescoop in de horizon werd er een cilindrische waterpas aan bevestigd.

Voor metingen is een belangrijk onderdeel van het niveau de meetlat. Ook zijn alle modellen optische waterpassen uitgerust met een filament-afstandsmeter voor het meten van afstanden, en sommige zijn uitgerust met een horizontale ledemaat, waarmee u hoeken in het horizontale vlak kunt meten.

Het werkingsprincipe van een dergelijk apparaat is vrij eenvoudig. De waterpas wordt op een vlakke ondergrond geïnstalleerd, met behulp van schroeven wordt de telescoop in een horizontale positie gebracht. De twee punten op de grond - het startpunt en het te meten punt - moeten duidelijk zichtbaar zijn door het oculair. De meetlat wordt eerst op het startpunt gezet en de metingen worden gedaan langs de nivelleringsdraad (meer precies, langs de middelste draad van dit gaas). Vervolgens wordt de baak naar het te meten punt verplaatst en worden de metingen opnieuw gedaan. Het verschil daartussen is de gewenste waarde.

De meeste niveaus die in moderne geodesie en constructie worden gebruikt, verschillen enigszins van de hierboven beschreven niveaus. Zo zijn de meeste modellen voorzien van een dilatatievoeg. Een compensator is een apparaat dat is ontworpen om het instrument automatisch uit te lijnen met de horizon. Het gebruik van een compensator maakt metingen nauwkeuriger en gemakkelijker.

Daarnaast is er een categorie digitale waterpassen waarvoor geen visuele bepaling van de hoogte met behulp van een meetlat nodig is (deze functie wordt uitgevoerd door een digitaal leesapparaat). Ze hebben aanzienlijke voordelen en worden veel gebruikt als professionele meetinstrumenten.

De onbetwiste voordelen van elektronische waterpassen zijn onder meer automatisering en stabiliteit van metingen. Het digitale uitleesapparaat is in ieder geval betrouwbaarder en nauwkeuriger, aangezien zijn werk niet afhankelijk is van de menselijke factor en veel minder afhankelijk is van zichtomstandigheden.

Het diagram van de belangrijkste componenten van een digitaal waterpas verschilt van een optisch waterpas door de aanwezigheid van een afleesinrichting en een scherm waarop de aflezingen worden weergegeven, evenals een speciale meetlat. Deze rail heeft unieke barcodes. De uitleesinrichting kan nauwkeurig de hoogte bepalen uit één van deze codes waarop de standpijp wijst. De hoogtemetingen worden op het display weergegeven.

Met een druk op de knop wordt het aflezen gestart en verschillende modellen digitale waterpassen hebben de functie om waarden op te slaan en te exporteren.

Omdat het apparaat in het veld wordt gebruikt, omvat het ontwerp altijd een behuizing met verhoogde bescherming tegen stof en vocht. De opbouw van de telescoop wijkt weinig af van het ontwerp van een optisch apparaat, hij heeft ook lenzen met een vergrotingsfactor van 20 tot 50 keer. Hoe hoger de multipliciteit, hoe nauwkeuriger het apparaat.

Elektronische apparaten kunnen ook een horizontale hoekmeetfunctie hebben.

Apparaten met laserstralers vallen op in een aparte categorie. Dit niveau is op een originele manier ontworpen en heeft geen telescoop. Visuele scherpstelling op het gemeten punt wordt al uitgevoerd dankzij de laser, die in een duidelijk zichtbare lichtlijn (in sommige gevallen - in een punt) wordt geprojecteerd.

De laser heeft een beperkt bereik, wat het grootste nadeel is van dit type apparaat. Maar ze zijn handig in gebruik voor huishoudelijke en bouwdoeleinden. Lasermodellen met een kleine actieradius zijn goedkoop, ze worden binnenshuis gebruikt tijdens bouwwerkzaamheden, markering, bij het installeren van verschillende constructies en meubels.

Voor werk in open gebieden worden ook laserwaterpassen van een speciale klasse geproduceerd, die licht naar verder weg gelegen punten kunnen projecteren. Ze worden vaak gebruikt in combinatie met een speciale laserdetector en worden met succes gebruikt op afstanden tot 500 m.

Een apparaat van dit type omvat een LED (een of meer) en een optisch systeem dat de straling van de LED in een vlak projecteert.

Het aflezen van het instrument wordt voorafgegaan door de focusprocedure. Voor het scherpstellen wordt een speciaal element gebruikt - een ratel, die roteert om de focuslens te geleiden. Wanneer een voldoende duidelijk beeld van de meetlat is verkregen, is het ook noodzakelijk om een ​​duidelijk beeld van het dradenkruis te verkrijgen.

De middelste draad van dit gaas bepaalt de hoogte. Om het duidelijk te maken, moet u de oculairknie naar de gewenste positie draaien.

Bij optische waterpassen met een klassiek ontwerp kunt u door de telescoop een bellenampul met een cilindrisch niveau zien. Gefocust op de bel, wordt de buis in een horizontale positie gebracht door de geleideschroeven te draaien.

Als het probleem van horizontale uitlijning wordt opgelost met behulp van een compensator, is er geen cilindrisch niveau op de telescoop nodig, maar is er een instelniveau op het lichaam van het apparaat. Met zijn hulp moet u het apparaat op het standaardniveau plaatsen, de positie aanpassen met de schroeven en pas dan scherpstellen.

Extra accessoires van het apparaat zijn onder andere statiefstandaards en meetstaven.

Het statief bestaat uit lichte legeringen of aluminium en dient om het apparaat in de gewenste positie en op de gewenste hoogte te zetten. Let bij het kiezen van een statief op de maximale hoogte, montage (het moet ergonomisch zijn en het apparaat stevig in de gewenste positie bevestigen), evenals sterkte en gewicht.

De hark verdient veel aandacht.Het moet van voldoende lengte zijn (staf van verschillende groottes worden geproduceerd) en een schaal met waarden hebben die vanaf een lange afstand duidelijk te zien zijn in het oculair van het niveau.

Alle modellen meetstaven zijn gemarkeerd met de letters PH en de cijfers na de letteraanduiding. Met RN 3-2500 wordt bijvoorbeeld het volgende bedoeld: een nivelleerstaaf met een nauwkeurigheid van 3 mm, een lengte van 2500 mm.

Sommige lamellen zijn van het opvouwbare telescopische type en zijn gemarkeerd met de letter "C".

Ga bij het kiezen van een nivelleerstaaf uit van het feit dat hun lengte varieert van 1 tot 5 m, en de meetnauwkeurigheid hangt af van het materiaal waaruit de staaf is gemaakt. Invar is een speciale legering die niet erg gevoelig is voor uitzetting bij blootstelling aan temperatuur.

Het apparaat en het werkingsprincipe van het niveau verschillen afhankelijk van het type. Optische en digitale instrumenten hebben een zichtas die zich langs de telescoop bevindt en die in de gewenste richting en horizontaal moet worden ingesteld. Hiervoor wordt zowel een optisch systeem als digitale uitleesinrichtingen en automatiseringselementen zoals een compensator gebruikt.

Het gebruik van digitale waterpassen en modellen met een compensator is eenvoudiger dan het gebruik van conventionele instrumenten. Tegelijkertijd hebben digitale apparaten een stroomvoorziening, bescherming tegen stof en vocht nodig en kunnen ze ook meer kosten. Laserwaterpassen zijn een apart type.

In de onderstaande video kun je leren hoe je het niveau gebruikt.