Как работать с нивелиром оптического и лазерного типа

Основные характеристики

Одинаковые по принципу действия электронный лазерный уровень и нивелир отличаются своими характеристиками. Нивелир имеет увеличенные показатели дальности работы и точности измерений, но устроен почти так же, как и лазерный уровень.

Кратко об отличиях:

• Погрешность в измерениях – 0,2мм против 1 мм на метр рабочей поверхности у уровня.
• Большое количество точек для построения проекции – от 3-х до 5-и у нивелира против 2-х у лазерного уровня.
• Дальность работы у лазерного нивелира составляет от 50 м, а у уровня – до 25 м.

Лазерный уровень необходим для непродолжительных операций. Большая часть из них работает на пальчиковых батарейках типа АА. Нивелиры производители, как правило, оснащают мощными АКБ. При подключении к сети такой прибор работает непрерывно.

Еще одним важным отличием лазерного уровня от нивелира является комплектация. Профессиональные модели нивелиров обычно идут вместе с пультом ДУ. Это позволяет проводить замеры на стройплощадке силами одного оператора. Более подробно характеристики двух построителей плоскостей рассмотрим в таблице № 1.

Таблица №1. Отличие лазерного уровня от лазерного нивелира

Характеристики	Лазерный уровень	Лазерный нивелир
Точность проекции	1мм погрешности на метр проекции	±0,2-0,3мм/м. Более дорогие приборы (ротационные) выдают не более ±0,1мм/м
Дальность построения	Без использования усилителя – 10 метров. Профессиональные варианты продуцируют луч на 20-25м.	В среднем, показатель в 50м. Ротационные нивелиры имеют длину волны – от 100м и выше.
Возможность проецирования	2 линии. Это горизонтальная, вертикальная, обе одновременно.	Точечные нивелиры способны фокусировать 3-5 разнонаправленных точек.
Наличие аксессуаров	Напольное или настенное крепление.	Дополнительно можно использовать защитные аксессуары и пульт ДУ.
Равновесие	Предел отклонений в среднем 3-35мм	Порог – 2-50мм. При этом срабатывает звуковое или световое оповещение.
Питание	В комплекте батарейки типа АА	Работает от сети, аккумуляторов. Во время подключения в розетке, может сразу подзарядить АКБ.

Дополнительно следует учесть эксплуатационные характеристики нивелиров и уровней. Главный из них – прочность и защита корпуса от пыли и влаги. Если планируете работать с устройством на открытом воздухе, то берите измерители с классом защиты не менее IP54. Максимальная защита IP68 необходима при погружении инструмента в воду на 1 м или во время работы в ливень.

Оборудование Laserliner (подразделение немецкого холдинга Umarex) выпускает качественные и точные лазерные нивелиры с 4-летней гарантией. Модели идут в двух линейках – OrangeLine и BlackLine. Первые можно использовать для решения бытовых задач, а вторые приспособлены для промышленного применения. Точность измерений построителей плоскостей проверяется на оптоэлектронной аппаратуре для достижения максимального результата.

Устройство нивелира

Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.

Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:

• крепления на штативе;
• выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
• точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.

С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.

Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.

При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).

Нивелирование на местности

Существует несколько методик проведения данного мероприятия:

• Гидростатический. В основе работы заложено свойство жидкости, находящейся в сообщающихся сосудах, быть в одинаковом положении. Отличается высокой точностью измерения даже тогда, когда ориентиры находятся за пределами прямой видимости.
• Геометрический. Проводится с задействованием стандартного нивелира, когда замеры выполняются по одной плоски. Требует задействования дополнительных ориентиров, к примеру, реек, которые передвигаются из одной точки в другую, а результаты заносятся каждый раз в специальный журнал.
• Барометрический. Используется тогда, когда проводится планирование и разметка под большие архитектурные комплексы. Наряду с барометрическим нивелированием, в подобных работах задействованы специальные компьютерные программы. Данная методика не применяется в жилищном строительстве.
• Тригонометрический. Выполняется поворотным теодолитом без вспомогательных отметок как по вертикали, так и горизонтали. Прибор подобного типа сложен в освоении и имеет высокую стоимость.

Метод, как понятно, выбирается в зависимости от целей нивелирования.

Оптические модели нивелиров

Призменные или оптические нивелиры представляют из себя конструкцию, состоящую из двух частей – подставка и основной блок. Замеры при помощи данного инструмента производятся в ручном режиме:

• Регулируется положение зрительной трубы;
• Производится фокусировка окуляра;
• Выравнивается и фиксируется положение уровня.

Замер производится после установки и настройки инструмента. Эту модель можно использовать для исследований территории, на которой планируется строительство здания или моста. Главное условие – участие в измерительном процессе двух человек: один будет держать рейку с нанесенными делениями, а второй – производит замеры и фиксирует результат.

Оптический прибор не зависит от аккумуляторов или других источников питания, все манипуляции можно производить в светлое время суток в любую погоду. Главное требование – аккуратное обращение, поскольку удары или сильная тряска могут повредить прибор и привести к его разбалансировке.

Назначение нивелира

Одной из важнейших геодезических работ, проводимых при строительстве каких-либо объектов, является нивелирование.

Для этих целей применяется соответствующий инструмент –нивелир.

Целью данной операций является определение на местности разности высот конкретных точек, а также изучение форм рельефа.

Нивелиры используются при:

• проектировании, и создании геодезических структур высокой точности;
• монтаже технического оснащения и конструкций, например, для установки столбов ЛЭП;
• декорировании местности, выравнивании больших площадей;
• прогнозировании величины оседания каких-либо построек;
• строительных работах внутри помещений, например, монтаже полов, потолков.

Нивелир в гиодезии

В быту нивелиры часто применяют при ремонте помещений.

Для этих целей существует отдельный вид приборов, которые часто называют лазерными уровнями.

Они проецируют на плоские поверхности лазерные лучи и отлично подходят для разметки углов.

Кроме прочего, применение лазерного нивелира обеспечивает точность укладки кафеля и любого материала, где требуется соблюдение прямых углов и линии.

По этой причине прибор используют и для оклейки обоев, где требуется соблюдать строго вертикальные линии стыков.

Для электрика нивелир также будет полезен.

С его помощью можно четко позиционировать расположение розеток, выключателей, предохранительных щитов на одном уровне от пола, либо же относительно горизонта.

Работа электрика с нивелиром

Также в быту используют простейшие гидростатические нивелиры, работающие по принципу двух сообщающихся сосудов с жидкостью.

Правильная фокусировка измерительного устройства

Следующим шагом настройки прибора, используемого в строительстве, является регулировка оптической линзы. Для осуществления этой операции приспособления оснащаются специальными элементами, которые позволяют выполнить точную настройку рабочей части. К ним относятся:

• кольца окуляра;
• регулировочный винт;
• наводящий винт.

Первый элемент является важнейшим в конструкции нивелира. Для чего нужно кольцо окуляра? Оно предназначено для фокусировки взгляда на линиях, образующих сетку. Данная разметка состоит преимущественно из горизонтальных контуров, однако она включает в себя и одну вертикаль. Измерения снимаются исключительно по самой длинной линии, расположенной в горизонтальной плоскости.

Винт, который используется для фокусировки, позволяет получить четкое изображение измеряемого объекта. Рассмотрим более подробно, как следует проводить настройку. В окуляре должна отобразиться сетка линий. После появления четкого изображения нужно прокрутить винт, который отвечает за фокусировку. Манипуляция выполняется до тех пор, пока картинка, на которую накладываются нити, не станет четкой. Коррекция такого рода производится перед каждым снятием измерительных данных.

Четкость изображения можно получить вращая винт отвечающий за фокусировку

Для того чтобы точность вычислений была максимальной, стоит также знать о том, как производится коррекция данных после их снятия. Грамотное использование такого прибора позволяет спланировать строительное мероприятие.

Нивелир – особенности применения устройства

Назначение нивелира состоит в определении разницы, образующейся вследствие различий в уровнях размещения отдельных точек в пространстве, по отношению к принятой при измерении поверхности. Специалисты в области геодезии и топографии применяют прибор, чтобы исследовать особенности рельефа, а нивелир строительный используется рабочими, чтобы соблюсти заданные параметры в процессе СМР, а также при проведении ремонтов различной степени сложности.

Фактически данное приспособление позволяет произвести выравнивание поверхности в горизонтальной или вертикальной плоскости, придать объекту уклон под заданным градусом.

На открытой местности можно:

• разметить участок под фундамент;
• осуществить разбивку приусадебного участка по линиям высадки растительности;
• спланировать обустройство дорожек в саду;
• произвести работы землеустроительного характера.

В строительных и ремонтных работах появляется возможность:

• отметить линии для размещения коммуникаций;
• откорректировать горизонталь пола и вертикаль для стен;
• оценить корректность установки плинтусов и потолков;
• правильно установить окна и двери;
• произвести монтаж мебели встроенного типа.

Как пользоваться оптическим нивелиром?

Комплект оптического нивелира состоит из штатива, рейки с делениями в миллиметрах на одной стороне и сантиметрах с другой, а также самого нивелира.

• 1 шаг. Для начала необходимо выбрать место для установки нивелира. Самым удобный считается расположение в центре измеряемой площадки. На выбранном месте устанавливается штатив. Для достижения ровного горизонтального положения необходимо ослабить зажимы ножек штатива, установить площадку (головку) штатива на необходимую высоту и закрутить винты.
• 2 шаг. Нивелир устанавливается и закрепляется становым винтом на штатив. Вращая подъемные винты нивелира, с помощью уровня достигается горизонтальное положение прибора.
• 3 шаг. Осталось произвести фокусировку. Для этого зрительную трубу необходимо навести на рейку и вращая фокусировочный винт получить максимально резкое изображения, окулярным кольцом настраивается фокусировка сетки нитей. Если необходимо измерить расстояние от одной точки до другой или вынести оси здания, то проводится центрирование. Для этого нивелир устанавливается над точкой, а за становый винт подвешивается отвес. Нивелир смещается по головке штатива, при этом отвес должен находится над точкой, потом прибор закрепляют.
• 4 шаг. После установки и настройки прибора можно переходить к изысканиям. Нивелирная рейка устанавливается на начальную точку (или высотный репер), производится снятие отсчета по средней нити сетки нитей нивелира. Отсчет записывается в полевой журнал. Далее рейка переносится на измеряемую точку, повторяется процедура снятия и записи отсчета. Разница между отсчетами начальной и измеряемой точки и будет составлять превышение.

Как пользоваться оптическим нивелиром при строительстве фундамента

Алгоритм действий практически идентичен подготовке основания, с тем лишь отличием, что в этом случае фундамент уже готов, если лишь необходимо выровнять. Итак, последовательность работ:

1. Установите нивелир так, чтобы чётко видеть каждый угол фундамента в относительно узком поле зрения (90° или меньше). Это поможет избавиться от ошибок, связанных с поворотами нивелира на большие углы. Чтобы свести к минимуму ошибку, установите нивелир над фундаментом как можно ниже.
2. С помощником, удерживающим рейку, прострелите внешние углы a, b, c, d и запишите их высоту. В нашем примере самый высокий угол b.
3. Из высоты самого высокого угла вычтите высоты остальных углов и запишите разницу − это будет толщина прокладок.
4. Подкладками выведите углы до уровня высокого угла с допуском ±1,5 мм.
5. Протяните шнурку между углами. Натянув шнур горизонтально, положите стальные прокладки между лежнем и фундаментом под все лаги, балки и точечные нагрузки.
6. Для грубой подгонки лежня к шнуру в нужных местах положите подкладки.

Это общие рекомендации при работе с нивелиром на разных строительных этапах постройки дома.

Рекомендации при работе с оптическим нивелиром

• Оптический нивелир необходимо защищать от механических воздействий и ударов.
• Нельзя допускать перегрева инструмента – это скажется на точности измерений.
• Нельзя работать в одиночку с оптическим нивелиром.
• Дополнительные штативы и крепежи помогут обеспечить сохранность прибора при внезапном порыве ветра.
• Во избежание перекосов рейка должна упираться в поверхность, даже если это лунка или овраг.
• Прибор необходимо проверять в специализированных мастерских.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Как уже отмечалось, лазерный нивелир прекрасно подходит для бытовых нужд. Он лёгкий и компактный. На его корпусе расположен один тумблер, который включает и выключает инструмент. В комплект входит поворотное основание, пластиковая мишень и сумка для переноски. Работает от батареек или электросети.

Фото: лазерный нивелир

Лазерный нивелир проецирует точки и линии на поверхность стены или потолка и создает перекрестие на полу и потолке. Эти данные видно на измерительной рейке или линейке, что позволяет сразу приступать к работе и одновременно контролировать результат.

Можно пользоваться обеими плоскостями или поочерёдно в целях экономии энергии.

Прежде чем приступить к работе с лазерным нивелиром, прибор нужно выровнять. В простых моделях для этого используется пузырьковый уровень. Более продвинутые модели оснащены функцией самовыравнивания в пределах 3-5°. Лазерный луч будет мигать или издавать звуковой сигнал до тех пор, пока нивелир не будет установлен в правильное положение. Если уровень требуется поставить под определённым углом, эту функцию рекомендуется отключить.

Подробно об определении превышения точек с помощью рейки для нивелира

Нахождение разности высот двух или более точек – довольно серьезный процесс, требующий от оператора внимательности и знания эксплуатационных характеристик устройства. Для этой работы используется рейка, регуляция которой осуществляется вторым человеком.

Необходимо определить исходную точку измерения. Для наглядности ее можно обозначить латинской буквой A. Именно на нее устанавливается рейка. Вертикальное расположение данного элемента является наиболее целесообразным. Для того чтобы откалибровать рейку, нужно сверяться с вертикальной чертой визирной сетки.

Процесс нахождения разности высот двух или более точек, является довольно сложной процедурой

Затем нужно навести прибор на рейку и отрегулировать измерительное устройство таким образом, чтобы она приобрела четкие очертания в окуляре.

Далее можно приступить к регистрации данных, полученных в процессе работы. Для этого нужно отметить положение горизонтальных линий, входящих в визирную сетку

Следует обратить внимание на нижний показатель. К нему суммируется число, соответствующее количеству сантиметровых делений, находящихся между чертой значения и линией визира приспособления

Затем помощник должен изменить положение рейки. Это производится для определения следующей точки B, после чего необходимо повторно зафиксировать значение. Существует одно правило, которое следует знать. Горизонт приспособления является статичным, поэтому двигается только рейка. От высоты ее положения зависит измеряемая величина. Чем ниже размещается рейка, тем больше будет значение, которое можно определить с помощью рабочей части прибора.

Как выполняется поверка нивелира: пошаговое описание процесса

Поверка измерительного устройства такого типа включает в себя несколько мероприятий, предназначение которых заключается в определении пригодности прибора к эксплуатации. В ходе инспекции необходимо убедиться в том, что круглый уровень функционирует без ошибок. Рассмотрим процесс поверки более подробно.

В случае смещения пузырька необходимо произвести калибровку устройства

Для начала требуется настроить уровень с помощью винтов. Пузырек следует разместить в центральной точке круглого уровня. Затем прибор разворачивают на 180°. После смены расположения измерительного инструмента пузырек должен остаться на том же месте.

В случае смещения пузырька производится калибровка устройства. Сначала настраиваются подъемные винты. С их помощью положение пузырька должно быть откорректировано наполовину. Затем потребуется убрать оставшееся отклонение, обнаруженное круглым уровнем. Для этого настраиваются юстировочные винты.

Поверка включает в себя не только инспекцию круглого уровня. С помощью нее определяется исправность компенсаторного устройства. Данная работа также производится пошагово. Первое, что нужно сделать для проверки работоспособности компенсатора, – настроить уровень так, чтобы пузырек располагался в центральной точке.

Рейки с обратной (б) и прямой (в) оцифровкой: 1 – подставка; 2 – элевационный винт; 3 – окуляр; 4 – коробка цилиндрического уровня; 5 – кремальера; 6 – визир; 7 – объектив; 8 – закрепительный винт трубы; 9 – наводящий винт трубы; 10 – круглый уровень; 11 – исправительный винт круглого уровня; 12 – подъемный винт

Далее необходимо навести прибор на четкий объект. Затем подъемный винт проворачивается на 1/8. Обязательно нужно следить за смещением горизонтальной линии визирной сетки. Она должна изменить местоположение, после чего вернуться в исходную позицию. Если горизонтальная линия не возвращается в первоначальную точку, это означает, что компенсаторное устройство неисправно и прибор непригоден для проведения измерительных работ. В рейтингах лазерных нивелиров и оптических устройств присутствуют различные модели, однако все они требуют периодических проверок.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

• Дополнительные аксессуары.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Нивелир — полный набор

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Нивелир с миништативом

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Нивелир профессиональный

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при → привязке к местности уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка. Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Устройство лазерных и оптических нивелиров

Нивелиры являются бюджетным видом оборудования, которое часто используется мастерами. Они достаточно точны, надежны при работе в разных условиях.

Главной составляющей оптического устройства считается зрительная труба, которая увеличивает в 20 раз ФОТО: remoskop.ru

Приспособление снабжается цилиндрическим уровнем для выравнивания по горизонтали и элевационным винтом, чтобы ориентироваться в пространстве. До работы нивелир необходимо установить на штатив и выровнять с помощью подъемных винтов. Определить правильное положение поможет интегрированный пузырьковый уровень. Зрительную трубу наводят на установленную рейку с помощью визира и настраивают на резкость, вращая окулярное кольцо.

Лазерные изделия последнее время вытесняют оптические аналоги, привлекая покупателей собственным комфортом, компактными размерами, простым применением и большой функциональностью.

Приспособления дают возможность достаточно точно провести измерения, а также выстраивать прямые линии в нескольких плоскостях одномоментно. Лазерные уровни в большей степени ориентируются на ремонтные и строительные работы в помещениях, бытовые приборы редко прокладывают луч дальностью свыше 30 м.

Как правильно выставить нивелир

Выставление нивелира является базовой процедурой приведения его в действие. Ее важность – в минимизации погрешностей при замерах и создании устойчивого положения. При небольшом сдвиге при работе придется тратить время на повторную установку прибора и переделывание замеров

При падении есть риск повреждения прибора. 

Чаще всего нивелиры применяются на строительных площадках – на рыхлых и песчаных грунтах. Установка в почву заключается в плотном вжатии заостренных концов ножек штатива. Для максимального закрепления допускается прижать ножки досками и камнями, после чего можно работать.

Поверхность твердая или скользкая требует применения деревянного или металлического основания. Ножки крепятся к пластине — сама их форма у большинства моделей рассчитана для этого. Пластину после установки агрегата на требуемое место оптимально прижать небольшим тяжелым предметом. 

Как правильно выставить нивелир

Визирную ось важно строго выдержать в горизонтальной плоскости – это обеспечит минимум погрешностей. Регулирование штатными винтами или иными юстировочными приспособлениями имеет ограниченный интервал