Данная статья посвящена устройствам, которыми создают измерение такового параметра, как высота. Но до того как приступать к описанию самого инструмента, давайте разберемся, что представляет собой этот самый показатель.

Понятие высоты

Упомянутый параметр является относительной величиной, другими словами данное значение всегда определяется относительно чего-либо. В большинстве случаев его определяют относительно уровня моря, это означает, что линия морской поверхности принята за точку отсчета. Такая система припоминает определение градуса воды по Цельсию, когда точкой отсчета принята температура перехода воды из водянистого состояния в жесткое, и напротив. Так же и с измерением высоты, положительным считается значение выше уровня моря, а отрицательным — ниже. В особенных случаях точкой отсчета может выбираться неважно какая другая поверхность. К примеру, высоту дома никто не будет определять относительно уровня моря, тут началом отсчета выступает поверхность земли, на которой выстроено здание. По такому же принципу определяют все личные случаи: высоту дерева, строения и т. д. А вот высоту горы либо хоть какой точки земной поверхности, также объекта, парящего в атмосфере (самолет, вертолет и т. п.) определяют относительно уровня моря. Читатель может задать вопрос: «А какой принято использовать прибор для измерения относительной высоты?» Ответ на этот вопрос вы отыщите, если прочитаете статью до конца.

Прибор для измерения относительной высоты: история развития и главные виды

С древности люди использовали для строительства и определения рельефа таковой инструмент, как уровень. Это устройство стало основой и для современного измерительного механизма. К старому уровню была приделана трубка, так и вышел самый простый прибор для измерения относительной высоты, который окрестили нивелиром, что значит «сглаживать». Простый нивелир представляет собой горизонтальную рейку и вертикальную планку, к которой присоединен отвес. Но с развитием науки совершенствуются и инструменты. Прибор для измерения высоты не стал исключением. Так, современные нивелиры можно поделить на три главные группы. 1-ая — более всераспространенная, к ней относятся приборы, в базу которых заложена качественная оптика. 2-ая группа – это лазерные устройства. Эти приборы характеризуются высокоточными измерениями. И 3-я — самая «юная» — это цифровые нивелиры.

Оптические измерительные инструменты

Такое устройство представляет собой цилиндрический уровень (или компенсатор) и оптическую систему, которая помещена в железный корпус (трубу). Уровень нужен для выставления визирной оси в горизонтальное положение. Для проведения измерений нивелир устанавливается на треногу с опорной площадкой. Цилиндрический уровень представляет собой ампулу с жидкостью (эфир, спирт). Часть места, заполненную спиртовыми парами, именуют пузырьком уровня. На верхней поверхности ампулы нанесена шкала с шагом в два мм, средняя ее точка именуется нуль-линией.

Лазерный нивелир

В данных устройствах в дополнение к оптическим системам пришли лазерные светодиоды, но, на самом деле, нареченное устройство не много чем отличается от оптического. Главной его особенностью является очень узкий, совершенно ровненький луч, проецируемый на измеряемую поверхность. Это существенно упрощает процесс определения высоты.

Цифровой прибор для измерения относительной высоты

Данный инструмент значительно отличается от собственных предшественников. Он не только лишь изменил собственный внешний вид и внутреннее устройство, да и существенно расширил свои способности. Цифровой нивелир – это измерительный прибор, который способен не только лишь проводить измерение, да и проецировать лучи, плоскости на всякую поверхность. Этот инструмент просто незаменим при проведении строй и ремонтных работ. Упомянутое устройство характеризуется высочайшей точностью измерений и простотой в применении, таким инвентарем сумеет воспользоваться даже новичок.

Механизм работы цифрового нивелира

Основой рассматриваемого устройства являются электрическая система маятников и светодиодная (лазерная) оптическая система, которая создана для проецирования лазерных лучей в виде точек либо линий. Один таковой прибор может проецировать сходу несколько плоскостей, что очень комфортно при строительстве. Для обеспечения точности измерений в цифровом нивелире употребляется железный маятник, который сглаживает всю электрическую и оптическую часть прибора относительно уровня земли. Даже если устройство стоит неточно либо его сдвинули в процессе работы, маятник выставит схему параллельно земле, и проецируемая поверхность остается четкой. Разглядим, как это происходит. Под маятником размещается несколько электронных либо природных магнитов. Благодаря сделанному магнитному полю предотвращается раскачивание маятника при изменении положения нивелира. При установке устройства данный элемент свободно раскачивается. Но при прохождении через магнитное поле в материале (металле) наводится электронное поле, трансформируемое в термическую энергию, которая и тормозит всю систему.

Оптическая система прибора строится на светодиодах, создающих горизонтальные, вертикальные и диагональные лучи. Проходя через систему линз, они преобразуются в полосы, которые и проецируются на измеряемых поверхностях.

Плюсы и недочеты цифровых нивелиров

Основным преимуществом такового прибора является простота и наглядность, также возможность проводить работы с базисной плоскостью в нескольких точках сразу. Также следует упомянуть и возможность построения горизонтальных и вертикальных плоскостей, при этом сходу в различных направлениях.

Недочетом рассматриваемого устройства является его высочайшая цена. Изо всех их только устройства третьего класса соизмеримы по стоимости с оптическими нивелирами. Их можно использовать только при проведении ремонтных работ снутри помещения, где высочайшая точность большой роли не играет. К примеру, для разметки полов, стенок, потолков. А для проведения геодезических измерений и для разметки превосходных строящихся объектов требуются приборы первого либо второго класса точности. Но дальность внедрения таких инструментов все равно ограничена 600 метрами. По мере надобности проводить измерения на огромные расстояния следует использовать оптические нивелиры.

Систематизация цифровых нивелиров

1. Точечный прибор для измерения высоты. Он припоминает лазерную указку, другими словами, проецирует на измеряемую поверхность одну либо несколько точек.

2. Статичный, либо позиционный цифровой нивелир. Это устройство имеет два источника, проецирующих лазерные лучи на перпендикулярно размещенные призмы, которые конвертируют их в две видимые плоскости. В итоге получаются две пересекающиеся крестом плоскости. В случае использования сложных оптических систем, содержащих более 3-х полупроводниковых диодов, возникает возможность проводить проецирование огромного количества плоскостей, что очень комфортно при работе с многомерными объектами. Не считая того, чем больше плоскостей, тем больше мастеров могут заниматься ремонтными либо строй работами. Позиционные нивелиры также снабжаются функцией «лазерного отвеса». Это дополнительные диоды, благодаря которым можно направлять луч сразу на пол и на потолок.

3. Ротационный цифровой нивелир. В таком устройстве лазер прикреплен к валу электродвигателя, другими словами он может крутиться на 360 градусов. Не считая того, в таких устройствах (заместо призмы) употребляется фокусирующая линза. В итоге, заместо плоскости человек лицезреет маленькую точку, но при включении по всей рабочей области либо площади комнаты проецируется непрерывная линия.