O dispositivo e o princípio de operação do nível

Um nível é um dispositivo projetado para determinar a diferença (diferença) em alturas de dois pontos localizados a alguma distância um do outro. Existem muitos tipos de dispositivos de nivelamento, mas todos eles se resumem a resolver o problema de determinar visualmente essa diferença ou lê-la usando vários dispositivos (por exemplo, digital).

Para entender exatamente como o nivelamento é executado e quais versões deste dispositivo são mais adequadas para certas tarefas, é necessário entender claramente o design geral do nível.

Os níveis usados ​​no levantamento geodésico e na construção são divididos em várias grandes categorias. São dispositivos ópticos tradicionais, bem como dispositivos mais modernos que utilizam tecnologia eletrônica e radiação laser. Todos eles têm uma estrutura diferente. Vamos considerar em ordem os princípios e recursos básicos de cada uma dessas categorias.

Um dispositivo de nivelamento do tipo óptico apareceu antes dos outros. A estrutura de todos esses dispositivos inclui um telescópio com uma ocular e lentes que fornecem uma aproximação do número necessário de vezes. Anteriormente, todos os níveis ópticos exigiam manual visando o ponto de interesse e focalizando-o usando vários parafusos - levantamento, apontamento e elevação. Para um posicionamento preciso do telescópio no horizonte, um nível cilíndrico foi anexado a ele.

Para medições, um componente importante do nível é a barra de medição. Além disso, todos os modelos de níveis ópticos são equipados com telêmetro de filamento para medir distâncias, e alguns são equipados com um membro horizontal, que permite medir ângulos no plano horizontal.

O princípio de operação de tal dispositivo é bastante simples. O nível é instalado em uma superfície plana, com a ajuda de parafusos, o telescópio é colocado na posição horizontal. Os dois pontos no solo - o ponto inicial e aquele a ser medido - devem ser claramente visíveis através da ocular. A haste de medição é primeiro ajustada para o ponto inicial, e as leituras são feitas ao longo da rosca de nivelamento (mais precisamente, ao longo do fio do meio dessa malha). Em seguida, a mira é transferida para o ponto a ser medido e as leituras são feitas novamente. A diferença entre eles é o valor desejado.

A maioria dos níveis usados ​​na geodésia e construção modernas são um pouco diferentes daqueles descritos acima. Por exemplo, a maioria dos modelos está equipada com uma junta de expansão. Um compensador é um dispositivo projetado para alinhar automaticamente o instrumento ao horizonte. O uso de um compensador torna as medições mais precisas e fáceis.

Além disso, existe uma categoria de níveis digitais que não requerem a determinação visual da altura por meio de uma haste de medição (esta função é realizada por um dispositivo de leitura digital). Eles têm vantagens significativas e são amplamente usados ​​como instrumentos de medição profissionais.

As vantagens indiscutíveis dos níveis eletrônicos incluem automação e estabilidade das medições. O dispositivo de leitura digital é, em qualquer caso, mais confiável e preciso, pois seu funcionamento independe do fator humano e muito menos das condições de visibilidade.

O diagrama dos principais componentes de um nível digital difere de um nível óptico pela presença de um dispositivo de leitura e uma tela na qual as leituras são exibidas, bem como uma haste de medição especial. Este trilho possui códigos de barras exclusivos. O dispositivo de leitura pode determinar com precisão a altura de qualquer um desses códigos que seja direcionado ao tubo de nível. As leituras de altitude serão mostradas no display.

A leitura é iniciada com o toque de um botão, e vários modelos de níveis digitais têm a função de salvar e exportar valores.

Como o dispositivo é usado em campo, seu design sempre inclui uma caixa com maior proteção contra poeira e umidade. A estrutura do telescópio difere pouco do design de um dispositivo óptico, pois também possui lentes com fator de ampliação de 20 a 50 vezes. Quanto maior a multiplicidade, mais preciso é o dispositivo.

Os dispositivos eletrônicos também podem ter uma função de medição do ângulo horizontal.

Dispositivos com emissores de laser se destacam em uma categoria separada. Este nível foi projetado de forma original e não possui telescópio. A focalização visual no ponto medido é realizada já devido ao laser, que é projetado em uma linha de luz claramente visível (em alguns casos - em um ponto).

O alcance do laser é limitado, o que é a principal desvantagem desse tipo de dispositivo. Mas eles são convenientes para uso doméstico e de construção. Os modelos a laser com raio de ação pequeno são baratos, são usados ​​em interiores durante as obras, marcações, na instalação de várias estruturas e móveis.

Para trabalhos em áreas abertas, também são produzidos níveis de laser de uma classe especial, que podem projetar luz para pontos mais distantes. Eles são freqüentemente usados ​​em conjunto com um detector a laser especial e são usados ​​com sucesso em distâncias de até 500 m.

Um dispositivo deste tipo inclui um LED (um ou mais) e um sistema óptico que projeta a radiação do LED em um plano.

A tomada de leituras do dispositivo é precedida pelo procedimento de focagem. Para focalizar, um elemento especial é usado - uma catraca, que gira para guiar a lente de foco. Quando uma imagem suficientemente clara da barra de medição é obtida, também é necessário obter uma imagem clara do retículo.

O fio do meio dessa malha determinará a altura. Para deixar claro, você precisa girar o joelho da ocular para a posição desejada.

Em níveis ópticos de design clássico, você pode ver a ampola-bolha de nível cilíndrico através do telescópio. Focalizando a bolha, o tubo é colocado em uma posição horizontal girando os parafusos-guia.

Se o problema do alinhamento horizontal for resolvido com a ajuda de um compensador, não há necessidade de um nível cilíndrico no telescópio, mas sim um nível de ajuste no corpo do dispositivo. Com sua ajuda, deve-se colocar o aparelho no nível do pedestal, ajustando sua posição com os parafusos, e só então focar.

Os acessórios adicionais do dispositivo incluem tripés e hastes de medição.

O tripé é composto por ligas leves ou alumínio, serve para colocar o aparelho na posição desejada e na altura desejada. Ao escolher um tripé, deve-se atentar para sua altura máxima, montagem (deve ser ergonômico e fixar firmemente o aparelho na posição desejada), bem como resistência e peso.

O ancinho merece muita atenção.Deve ter comprimento suficiente (são produzidos bastões de tamanhos diferentes) e ter uma escala de valores que pode ser claramente vista na ocular do nível à distância.

Todos os modelos de trilhos de medição são marcados com as letras PH e os números após a designação da letra. Por exemplo, RN 3-2500 significa o seguinte: uma haste de nivelamento com uma precisão de 3 mm, um comprimento de 2500 mm.

Algumas ripas são do tipo telescópico dobrável e estão marcadas com a letra "C".

Ao escolher uma barra de nivelamento, proceda do fato de que seu comprimento varia de 1 a 5 m, e a precisão da medição depende do material de que a barra é feita. Invar é uma liga especial que não é muito suscetível à expansão quando exposta à temperatura.

O dispositivo e o princípio de operação do nível são diferentes dependendo do seu tipo. Os instrumentos óticos e digitais possuem um eixo de visão localizado ao longo do telescópio, que deve ser colocado na direção desejada e horizontalmente. Para isso, são utilizados um sistema óptico e dispositivos de leitura digital e elementos de automação como compensador.

Usar níveis e modelos digitais com compensador é mais fácil do que usar instrumentos convencionais. Ao mesmo tempo, os dispositivos digitais requerem uma fonte de alimentação, proteção contra poeira e umidade e também podem custar mais. Os níveis do laser são um tipo separado.

Você pode aprender como usar o nível no vídeo abaixo.