Высокоточные нивелиры

Высокоточные нивелиры используют для нивелирования I и II классов, при нивелировании на геодинамических полигонах и выполнении нивелирования в особо точных инженерных работах. Сумму превышений определяют со средней квадратической ошибкой 0,5 мм на 1 км двойного хода. Высокоточные нивелиры должны иметь:

• зрительную трубу с увеличением не менее 40х,
• цилиндрический уровень с ценой деления не более 10" на 2 мм или компенсатор с чувствительностью 0,2-0,3",
• оптический микрометр с ценой деления 0,05 мм,

используют нивелирные рейки РН-05, имеющие инварные полосы с основной и дополнительной шкалами с ценой деления 5 мм.

Высокоточный уровенный нивелир Н-05 (рис. 1.90, а) удобен в работе, изображение отсчетной шкалы микрометра и концов пузырька уровня передается в поле зрения трубы (рис. 1.90, б), для предохранения от неравномерного нагревания солнечными лучами зрительная труба помещена в теплоизоляционный кожух.

Для устранения угла i используют оптический клин, вращающийся вокруг визирной оси трубы и помещенный перед объективом. Оптический микрометр имеет плоскопараллельную пластину, при наклоне которой визирный луч смещается параллельно своему первоначальному направлению, наклон пластины фиксируется перемещением шкалы, изображение которой передается в поле зрения трубы, отсчет делают по неподвижному индексу.

Нивелир Ni-002 (рис. 1.91, 1.92) выпускают в Германии, он имеет зеркальный компенсатор и прямое изображение в зрительной трубе.

Рис. 1.91. Нивелир с компенсатором Ni-002: 1 — объектив; 2 — зеркало установочного уровня; 3 — окуляр; 4 — подставка нивелира

Рис. 1.92. Оптическая схема нивелира с компенсатором Ni-002: 1 — клинообразное защитное стекло; 2 — сетка нитей; 3 — объектив; 4 — зеркало компенсатора; 5 — переключатель компенсатора; б — призма подсветки; 7 — жесткий индекс микрометра; 8 — объектив; 9 — шкала оптического микрометра; 10 — зеркало; 11 — зеркало установочного уровня; 12 —установочный уровень

Чувствительным элементом компенсатора является двустороннее плоское зеркало, подвешенное в виде маятника в сходящемся пучке лучей, демпфер — воздушный. Поворот зеркала на 180° вокруг вертикальной оси позволяет исключить влияние ошибки за недокомпенсацию в отсчетах по рейке при двух положениях зеркала. Фокусирование зрительной трубы осуществляется перемещением зеркала относительно объектива трубы. Сетка нитей совмещена с объективом, что исключает ошибку за перефокусировку трубы и обеспечивает стабильность угла i, при выпуске нивелира с завода i ≤ 3". Изображение шкалы микрометра и ампулы установочного уровня передается в фокальную плоскость окуляра. Измерение долей деления рейки выполняется путем перемещения в вертикальной плоскости объектива с сеткой нитей и наглухо скрепленной с объективом шкалой микрометра. Нивелир Ni-002 при высокой точности позволяет существенно повысить производительность труда, особенно при моторизованном (с использованием автомашины) нивелировании.

 настоящее время изготавливаются цифровые нивелиры (например, DL-101C/102c, фирма Топкон, Япония) для нивелирования I и II класса и аналогичных по точности работ. В комплект входят штрихкодовые рейки, позволяющие автоматически определять расстояния и превышения в цифровом виде, повышают производительность труда на 50%.