Zařízení a princip fungování hladiny

Hladina je zařízení určené k určení rozdílu (rozdílu) výšek dvou bodů umístěných v určité vzdálenosti od sebe. Existuje mnoho typů nivelačních zařízení, ale všechny se scvrkají na řešení problému buď vizuálního určení tohoto rozdílu, nebo jeho čtení pomocí různých zařízení (například digitálních).

Abychom přesně pochopili, jak se provádí vyrovnání a které verze tohoto zařízení jsou pro určité úkoly nejvhodnější, je nutné jasně porozumět obecnému návrhu úrovně.

Úrovně používané v geodetickém zaměření a ve stavebnictví jsou rozděleny do několika velkých kategorií. Jedná se o tradiční optická, ale i modernější zařízení využívající elektronickou technologii a laserové záření. Všechny mají jinou strukturu. Podívejme se v pořadí na základní principy a vlastnosti každé z těchto kategorií.

Nivelační zařízení optického typu se objevilo dříve než ostatní. Struktura všech takových zařízení zahrnuje dalekohled s okulárem a čočkami, které poskytují aproximaci požadovaného počtu časů. Dříve všechny optické úrovně vyžadovaly ruční zaměřování na bod zájmu a jeho zaostřování pomocí různých šroubů – zvedání, ukazování a elevace. Pro přesné umístění dalekohledu do horizontu k němu byla připevněna válcová libela.

Pro měření je důležitou součástí hladiny měřidlo. Také všechny modely optických vodováh jsou vybaveny vláknovým dálkoměrem pro měření vzdáleností a některé jsou vybaveny horizontální končetinou, která umožňuje měření úhlů v horizontální rovině.

Princip fungování takového zařízení je poměrně jednoduchý. Niveláda se instaluje na rovnou plochu, pomocí šroubů se teleskop uvede do vodorovné polohy. Dva body na zemi – výchozí bod a bod, který se má měřit – musí být okulárem jasně viditelné. Měřicí tyč se nejprve nastaví do výchozího bodu a údaje se odečítají podél vyrovnávací nitě (přesněji podél střední nitě této sítě). Poté se lať přesune do bodu, který má být měřen, a znovu se odečítají hodnoty. Rozdíl mezi nimi je požadovaná hodnota.

Většina úrovní používaných v moderní geodézii a stavebnictví se poněkud liší od výše popsaných. Většina modelů je například vybavena dilatačním spojem. Kompenzátor je zařízení určené k automatickému vyrovnání přístroje k horizontu. Použití kompenzátoru zpřesňuje a usnadňuje měření.

Navíc existuje kategorie digitálních hladin, které nevyžadují vizuální určení výšky pomocí měřicí tyče (tuto funkci plní digitální čtecí zařízení). Mají značné výhody a jsou široce používány jako profesionální měřicí přístroje.

Mezi nesporné výhody elektronických hladin patří automatizace a stabilita měření. Digitální čtecí zařízení je v každém případě spolehlivější a přesnější, protože jeho práce nezávisí na lidském faktoru a je mnohem méně závislá na podmínkách viditelnosti.

Schéma hlavních součástí digitální hladiny se liší od optické hladiny přítomností čtecího zařízení a obrazovky, na které jsou zobrazeny hodnoty, a také speciální měřicí tyče. Tato kolejnice má unikátní čárové kódy. Čtecí zařízení může přesně určit výšku z jednoho z těchto kódů, na který je namířena přepadová trubka. Naměřená nadmořská výška se zobrazí na displeji.

Měření se spouští stisknutím tlačítka a různé modely digitálních hladin mají funkci ukládání a exportu hodnot.

Vzhledem k tomu, že se zařízení používá v terénu, jeho konstrukce vždy obsahuje pouzdro se zvýšenou ochranou proti prachu a vlhkosti. Konstrukce dalekohledu se jen málo liší od konstrukce optického zařízení, má také čočky s faktorem zvětšení 20 až 50krát. Čím vyšší je multiplicita, tím přesnější je zařízení.

Elektronická zařízení mohou mít také funkci měření horizontálního úhlu.

V samostatné kategorii vynikají přístroje s laserovými zářiči. Tato úroveň je navržena originálním způsobem a nemá dalekohled. Vizuální zaostření na měřený bod se provádí již díky laseru, který je promítán do jasně viditelné světelné čáry (v některých případech - do bodu).

Laser má omezený dosah, což je hlavní nevýhoda tohoto typu zařízení. Ale jsou vhodné pro použití v domácnosti a pro stavební účely. Laserové modely s malým akčním rádiem jsou levné, používají se v interiéru při stavebních pracích, značení, při instalaci různých konstrukcí a nábytku.

Pro práci na otevřených prostranstvích se vyrábí i laserové vodováhy speciální třídy, které dokážou promítat světlo do vzdálenějších bodů. Často se používají ve spojení se speciálním laserovým detektorem a úspěšně se používají na vzdálenost až 500 m.

Zařízení tohoto typu obsahuje LED (jednu nebo více) a optický systém, který promítá záření LED do roviny.

Odečtu přístroje předchází postup ostření. Pro ostření se používá speciální prvek - ráčna, která otáčením vede ostřící čočku. Když je získán dostatečně jasný obraz měřicí tyče, je také nutné dosáhnout jasného obrazu záměrného kříže.

Střední nit této sítě určí výšku. Aby to bylo jasné, musíte otočit koleno okuláru do požadované polohy.

V optických hladinách klasické konstrukce můžete dalekohledem vidět bublinkovou ampuli válcové hladiny. Zaměřením na bublinu se trubka uvede do vodorovné polohy otáčením vodicích šroubů.

Pokud se problém vodorovného vyrovnání řeší pomocí kompenzátoru, není na dalekohledu potřeba válcová niveleta, ale na těle přístroje je nastavovací niveleta. S jeho pomocí byste měli umístit zařízení na úroveň stojanu, upravit jeho polohu pomocí šroubů a teprve poté zaostřit.

Mezi další příslušenství přístroje patří stativové stojany a měřicí tyče.

Stativ se skládá z lehkých slitin nebo hliníku, slouží k nastavení přístroje do požadované polohy a do požadované výšky. Při výběru stativu byste měli dbát na jeho maximální výšku, uchycení (musí být ergonomické a pevně fixovat přístroj v požadované poloze), dále na pevnost a váhu.

Hrábě si zaslouží velkou pozornost.Měla by mít dostatečnou délku (vyrábí se různě velké tyče) a mít stupnici hodnot, která je dobře vidět v okuláru vodováhy z velké vzdálenosti.

Všechny modely měřicích kolejnic jsou označeny písmeny PH a čísly následujícími za písmenným označením. Například RN 3-2500 znamená toto: nivelační tyč s přesností 3 mm, délka 2500 mm.

Některé lamely jsou skládacího teleskopického typu a jsou označeny písmenem „C“.

Při výběru nivelační latě vycházejte z toho, že jejich délka se pohybuje od 1 do 5 m a přesnost měření závisí na materiálu, ze kterého je lať vyrobena. Invar je speciální slitina, která není příliš náchylná k expanzi při vystavení teplotě.

Zařízení a princip fungování hladiny se liší v závislosti na jejím typu. Optické a digitální přístroje mají podél dalekohledu umístěnou osu pohledu, která musí být nastavena v požadovaném směru a vodorovně. K tomu se používá jak optický systém, tak digitální čtecí zařízení a automatizační prvky, jako je kompenzátor.

Použití digitálních hladin a modelů s kompenzátorem je jednodušší než použití konvenčních přístrojů. Digitální zařízení zároveň vyžadují napájení, ochranu před prachem a vlhkostí a mohou být také dražší. Samostatným typem jsou laserové hladiny.

Jak úroveň používat, se dozvíte ve videu níže.