Что такое нивелир: определение, применение, производитель и виды и назначение

При проведении строительных и геодезических работ очень часто можно услышать такое понятие, как нивелирование. Оно подразумевает под собой измерение разности в высоте между двумя различными точками на местности. Для проведения подобных измерений используется специальный прибор – нивелир. В повседневной жизни его зачастую сравнивают с обычным уровнем. Но это не совсем верно. Чтобы точнее понять, что такое нивелир, необходимо подробнее рассмотреть его основные характеристики, виды и принцип работы. Об этом можно узнать из данной статьи.

Что такое нивелир и нивелирование

Слово «нивелир» пришло к нам из французского языка. Его можно перевести как «ставить в уровень». Под этим понятием принято понимать геодезический инструмент, с помощью которого определяют отличие высот между различными предметами (их называют точками) на местности в сравнении с выбранным уровнем. Чаще всего прибор относят именно к геодезии. Но он применяется и в других областях, где необходимо выровнять поверхность строго по вертикали или горизонтали, придать предмету определенный угол наклона.

Говоря другими словами, нивелирование представляет собой определение отклонения точки от условной плоскости, которая выбирается специалистом. В качестве последней обычно выбирают плоскость, которая находится в строго вертикальном (горизонтальном) положении.

Применение устройства

Понять, что такое нивелир, будет недостаточно для того, чтобы определить все его функциональные возможности. Используется он во многих областях деятельности. Чаще всего его можно встретить в строительстве и геодезии.

Если говорить об использовании нивелира в бытовой сфере, то можно выделить такие виды работ, как: земелеустроительство, возведение фундамента, разбивка садового участка, планировка дорожек и площадок, прокладки коммуникаций, контроль за уровнем установки окон, встроенной мебели, дверей и так далее.

Разнообразие моделей

В настоящее время существует несколько разновидностей нивелиров. Они различаются между собой конструкцией, характеристикой, принципом измерения. Но все они имеют несколько одинаковых элементов. В их конструкцию обязательно входят ригель с уровнем и компенсационный механизм наклона. Положение ригельной трубы в горизонтальной плоскости регулируется с помощью винта, который принято называть элевационным.

Остальные параметры зависят от производителя и выбранной модели. К примеру, большой популярностью у покупателей пользуется продукция компании «Волма». Нивелир данной компании подходит и профессионалам, и начинающим мастерам. Китайский нивелир Condtrol занимает одну из лидирующий позиций среди недорогих, но неплохих по качеству приборов.

Классификация по степени точности

Разобравшись с тем, что такое нивелир, можно переходить к определению его разновидностей. Первая классификация затрагивает точность измерения прибора. По данному параметру выделяют три вида нивелиров:

• Высокоточные. При использовании этого вида приборов измерения допускают квадратичную ошибку в пределах 0,2-0,5 мм на каждый километр двойного хода.

• Точные. В этой категории значение допустимой ошибки находится в пределах 0,5-2,0 мм на 1 км двойного хода.

• Технические, которые отличаются невысокой степенью точности. Они характеризуются значением допустимой квадратичной ошибки 2,0-10,0 мм на километр двойного хода.

Высокая точность необходима во время строительства. А вот при простой разметке участка будет достаточно и менее точного прибора.

Способы нивелирования

Нивелирование проводится различными способами. В зависимости от этого изменяется конструкция и принцип действия устройства. С учетом данных показателей нивелир (уровень) подразделяется на следующие виды:

• Геометрический. Точки на местности определяются с помощью специальных реек. Прибор подает луч, который должен пересекаться с рейкой. В месте пересечения определяется высота линии над поверхностью. Эти значения сравнивают для всех точек и получают их разность. Имеется у данного устройства существенный недостаток. Он заключается в ограниченности длины рейки. Поэтому на местности с большими перепадами высоты (к примеру, холмистый участок) прибор данного вида использовать нельзя.

• Тригонометрические. Подобные приборы называют теодолитами. Для начала измеряют точное расстояние между выбранными точками. Из прибора идет наклонный луч к контрольной точке. Определяется угол наклона. После проведения всех измерений, выполняется ряд сложных вычислений с использованием специальных формул.

• Барометрические. Принцип их действия заключается в измерении давления воздуха с помощью барометров. Зная величину давления, определяют с помощью вычислений высоту в каждой точке, а затем и разность между ними. Применяется этот прибор в тех же ситуациях, что и тригонометрические устройства.

• Оптико-механический, который подразумевает использование реек. Нивелир оптический оснащен трубой для визуального осмотра и специальную конструкцию, которая позволяет выставить устройство в горизонтальном положении.

• Гидростатический. В основу его работы положен принцип сообщающихся сосудов (гидроуровня). Заключается он в том, что в соединенных между собой емкостях жидкость находится на одном уровнем. Наиболее простым примером может быть заполненный водой шланг с поднятыми краями. Недостатком подобного прибора является неточность его измерений при попадании пузырьков воздуха в систему. Подобная конструкция нивелира широко используется в бытовых целях (к примеру, при строительстве, установке по уровню стиральной машины и так далее).

• Радиолокационные. Подается звуковой сигнал, который проходит к контрольной точке с известной скоростью. По времени, за которое звук достигнет точку, высчитывается расстояние. Прибор сам проводит необходимые расчеты и при этом рисует рельеф местности.

• Лазерный уровень (нивелир) отличается высокой точностью измерений. Он проецирует луч света на любую поверхность.

• Цифровые. Они отражают все результаты измерений в цифровом виде. Отдельные модели обладают способностью анализировать полученные значения. Это высокоточные приборы, с которыми можно справиться в одиночку. Но они стоят дороже других видов. К тому же, они подвержены механическим воздействиям.

Наиболее популярными являются оптические, лазерные и цифровые приборы. Существуют еще и другие виды нивелиров. Но они используются в узких специализациях.

Оптические приборы

Нивелир оптический отличается высокой точностью измерений. Его погрешность находится на низком уровне. Среднеквадратичная погрешность достигает всего несколько миллиметров.

Конструкция прибора проста. Большинство моделей отличается между собой лишь внешне. Устройство отличается долговечностью. При бережном обращении он прослужит долгие годы.

Еще одно преимущество – универсальность. Это позволяет использовать его при проведении строительных и геодезических работ, в промышленности, при определении высоты объекта, установке уровня размещения опалубки и других видах работ.

Цифровые нивелиры

Приборы данного вида способны запоминать полученную информацию. Они гораздо быстрее других устройств производят необходимые расчеты. При этом данные обрабатываются с высокой точностью.

Чаще всего цифровые нивелиры используются для работы на ландшафтной местности. Они позволяют определить сползание грунта, оседание зданий. Они применяются при строительстве мостов, тоннелей, высотных зданий и других сооружений.

Лазерные устройства

Нивелиры данного вида могут использоваться даже новичками. Они не требуют специальных навыков и знаний. Они максимально автоматизированы.

Лазерные нивелиры по своей конструкции и назначению делятся на:

• Ротационные, которые оснащены серводвигателем. Луч преломляется в призме под прямым углом и вращается вокруг своей оси за счет серводвигателя. Таким образом охватывает ротационный лазерный нивелир 360 градусов.

• Проекционные, которые могут применяться только внутри помещения. За счет установленной призмы прибор проецирует несколько плоскостей одновременно. Дальность луча составляет 35 м.

Использование внутри помещений обусловлено тем, что луч плохо заметен на ярко освещенных участках. Кроме того, лазер не может проецировать линии на расстояние, превышающее 30 м.

Лучшие производители

Среди производителей нивелиров можно выделить следующие компании:

• «Бош». Данная компания известна во всем мире высоким качеством своей продукции. Нивелир «Бош» - не исключение. Производитель предлагает товары в различных ценовых категориях. Но высокое качество остается неизменным.

• «Ада» - производитель из Китая. Этот производитель предлагает комбинированные приборы с хорошим набором опций. Они устойчивы к высокой влажности и изменениям температуры.

• «Кондтрол» - еще один китайский производитель.

• «Матрикс» - немецкий вариант невелиров. Предлагает бытовые устройства высокого качества.

• «Капро» (Германия) – лучший вариант для тех, кто ищет приборы для работы в помещении.

Это лишь незначительная часть производителей. Их гораздо больше, в чем можно убедиться, просмотрев предложения на рынке.

Рейтинг приборов

Существует рейтинг устройств, который позволяет определить лучшие модели. В его основу могут быть положены различные характеристики.

Среди линейных лазерных приборов пользователи выбирают нивелир «Бош PLL 360 SET». Он отличается высоким качеством. Стоит он порядка 9 тысяч рублей.

Лучшим недорогим нивелиром признан «Дефорт ДЛЛ-10МТ-К». Он отличается большим разнообразием возможных опций, высокой точностью измерений (0,3 мм). Стоит данный прибор всего 1,2 тысячи рублей.

Лучшим комбинированным устройством является нивелир Condtrol UniX 360 Set. Он к тому же обладает привлекательным внешним видом. Стоит он в районе 10 тысяч рублей.