Līmeņa ierīce un darbības princips

Līmenis ir ierīce, kas paredzēta, lai noteiktu augstumu starpību (atšķirību) diviem punktiem, kas atrodas noteiktā attālumā viens no otra. Ir daudz veidu izlīdzināšanas ierīču, taču tās visas ir saistītas ar problēmas risināšanu vai nu vizuāli noteikt šo atšķirību, vai nolasīt to, izmantojot dažādas ierīces (piemēram, digitālās).

Lai precīzi saprastu, kā tiek veikta izlīdzināšana un kuras šīs ierīces šķirnes ir vislabāk piemērotas noteiktiem uzdevumiem, ir skaidri jāsaprot līmeņa vispārējā konstrukcija.

Ģeodēziskajā uzmērīšanā un būvniecībā izmantotie līmeņi ir iedalīti vairākās lielās kategorijās. Tās ir tradicionālās optiskās ierīces, kā arī modernākas ierīces, kas izmanto elektroniskās tehnoloģijas un lāzera starojumu. Viņiem visiem ir atšķirīga struktūra. Apskatīsim secībā katras šīs kategorijas pamatprincipus un iezīmes.

Optiskā tipa izlīdzināšanas ierīce parādījās agrāk nekā citas. Visu šādu ierīču struktūra ietver teleskopu ar okulāru un lēcām, kas nodrošina aptuvenu nepieciešamo reižu skaitu. Iepriekš visos optiskajos līmeņos bija nepieciešama manuāla tēmēšana uz interesējošo punktu un fokusēšana uz to, izmantojot dažādas skrūves – pacelšana, pavēršana un pacelšana. Lai teleskops precīzi novietotu horizontā, tam tika piestiprināts cilindrisks līmenis.

Mērījumiem svarīga līmeņa sastāvdaļa ir mērstieni. Tāpat visi optisko līmeņu modeļi ir aprīkoti ar kvēldiega tālmēru attālumu mērīšanai, un daži ir aprīkoti ar horizontālu ekstremitāšu, kas ļauj izmērīt leņķus horizontālā plaknē.

Šādas ierīces darbības princips ir diezgan vienkāršs. Līmenis tiek uzstādīts uz līdzenas virsmas, ar skrūvju palīdzību teleskops tiek nostādīts horizontālā stāvoklī. Diviem punktiem uz zemes – sākuma punktam un izmērāmajam – jābūt skaidri redzamam caur okulāru. Vispirms mērstieni iestata sākuma punktā, un rādījumus ņem pa izlīdzināšanas vītni (precīzāk, gar šī sieta vidējo vītni). Tad personāls tiek pārcelts uz mērīšanas punktu un atkal tiek ņemti rādījumi. Atšķirība starp tām ir vēlamā vērtība.

Lielākā daļa mūsdienu ģeodēzijā un būvniecībā izmantoto līmeņu nedaudz atšķiras no iepriekš aprakstītajiem. Piemēram, lielākā daļa modeļu ir aprīkoti ar izplešanās savienojumu. Kompensators ir ierīce, kas paredzēta instrumenta automātiskai pielīdzināšanai horizontam. Kompensatora izmantošana padara mērījumus precīzākus un vieglākus.

Turklāt ir arī digitālo līmeņu kategorija, kurai nav nepieciešama vizuāla augstuma noteikšana, izmantojot mērstieni (šo funkciju veic digitālā nolasīšanas ierīce). Tiem ir ievērojamas priekšrocības, un tos plaši izmanto kā profesionālus mērinstrumentus.

Elektronisko līmeņu neapšaubāmās priekšrocības ir automatizācija un mērījumu stabilitāte. Digitālā nolasīšanas ierīce jebkurā gadījumā ir uzticamāka un precīzāka, jo tā darbs nav atkarīgs no cilvēciskā faktora un ir daudz mazāk atkarīgs no redzamības apstākļiem.

Digitālā līmeņa galveno komponentu diagramma atšķiras no optiskā līmeņa ar nolasīšanas ierīci un ekrānu, uz kura tiek parādīti rādījumi, kā arī ar īpašu mērstieni. Šai sliedei ir unikāli svītrkodi. Lasīšanas ierīce var precīzi noteikt augstumu no viena no šiem kodiem, uz kuru ir vērsta līmeņa caurule. Displejā tiks parādīti augstuma rādījumi.

Rādījumu ņemšana tiek uzsākta, nospiežot pogu, un dažādiem digitālo līmeņu modeļiem ir vērtību saglabāšanas un eksportēšanas funkcija.

Tā kā ierīce tiek izmantota uz lauka, tās dizains vienmēr ietver korpusu ar paaugstinātu aizsardzību pret putekļiem un mitrumu. Teleskopa uzbūve maz atšķiras no optiskās ierīces konstrukcijas, tam ir arī lēcas ar palielinājuma koeficientu no 20 līdz 50 reizēm. Jo lielāka ir daudzkārtība, jo precīzāka ir ierīce.

Elektroniskajām ierīcēm var būt arī horizontāla leņķa mērīšanas funkcija.

Atsevišķā kategorijā izceļas ierīces ar lāzera izstarotājiem. Šis līmenis ir izstrādāts oriģinālā veidā, un tam nav teleskopa. Vizuālā fokusēšana uz izmērīto punktu tiek veikta jau lāzera dēļ, kas tiek projicēts skaidri redzamā gaismas līnijā (dažos gadījumos - punktā).

Lāzeram ir ierobežots darbības rādiuss, kas ir galvenais šāda veida ierīču trūkums. Bet tos ir ērti izmantot mājsaimniecības un būvniecības vajadzībām. Lāzera modeļi ar nelielu darbības rādiusu ir lēti, tos izmanto iekštelpās, veicot būvdarbus, marķējot, uzstādot dažādas konstrukcijas un mēbeles.

Darbiem atklātās vietās tiek ražoti arī īpašas klases lāzera līmeņi, kas spēj projicēt gaismu uz attālākiem punktiem. Tos bieži izmanto kopā ar speciālu lāzerdetektoru un veiksmīgi izmanto attālumos līdz 500 m.

Šāda veida ierīce ietver LED (vienu vai vairākas) un optisko sistēmu, kas projicē LED starojumu plaknē.

Pirms instrumenta nolasīšanas tiek veikta fokusēšanas procedūra. Fokusēšanai tiek izmantots īpašs elements - sprūdrata, kas griežas, lai vadītu fokusēšanas objektīvu. Kad ir iegūts pietiekami skaidrs mērstieņa attēls, ir nepieciešams arī panākt skaidru tīklekļa attēlu.

Šīs acs vidējais pavediens noteiks augstumu. Lai tas būtu skaidrs, jums ir jāpagriež okulāra celis vēlamajā pozīcijā.

Klasiskā dizaina optiskajos līmeņos caur teleskopu var redzēt cilindriska līmeņa burbuļampulu. Koncentrējoties uz burbuli, caurule tiek novietota horizontālā stāvoklī, pagriežot virzošās skrūves.

Ja horizontālās izlīdzināšanas problēma tiek atrisināta ar kompensatora palīdzību, teleskopā nav nepieciešams cilindrisks līmenis, bet uz ierīces korpusa ir iestatīšanas līmenis. Ar tās palīdzību ierīce jānovieto statīva līmenī, regulējot tās pozīciju ar skrūvēm, un tikai pēc tam jāfokusē.

Ierīces papildu piederumi ietver statīvus un mērstieņus.

Statīvs sastāv no viegliem sakausējumiem vai alumīnija un kalpo, lai iestatītu ierīci vēlamajā pozīcijā un vēlamajā augstumā. Izvēloties statīvu, jāpievērš uzmanība tā maksimālajam augstumam, stiprinājumam (tam jābūt ergonomiskam un stingri jānofiksē ierīce vajadzīgajā pozīcijā), kā arī izturībai un svaram.

Grābeklis ir pelnījis īpašu uzmanību.Tam jābūt pietiekami garam (tiek ražoti dažāda izmēra spieķi) un ar vērtību skalu, ko var skaidri redzēt līmeņa okulārā no liela attāluma.

Visi mērsliežu modeļi ir marķēti ar burtiem PH un cipariem aiz burtu apzīmējuma. Piemēram, RN 3-2500 nozīmē: izlīdzināšanas stienis ar precizitāti 3 mm, garums 2500 mm.

Dažas līstes ir saliekamas teleskopiskas un apzīmētas ar burtu "C".

Izvēloties izlīdzināšanas stieni, ņemiet vērā to, ka to garums svārstās no 1 līdz 5 m, un mērījumu precizitāte ir atkarīga no materiāla, no kura stienis ir izgatavots. Invar ir īpašs sakausējums, kas temperatūras ietekmē nav ļoti jutīgs pret izplešanos.

Līmeņa ierīce un darbības princips atšķiras atkarībā no tā veida. Optiskajiem un digitālajiem instrumentiem ir gar teleskopu izvietota redzes ass, kas jānoregulē vēlamajā virzienā un horizontāli. Šim nolūkam tiek izmantota gan optiskā sistēma, gan digitālās nolasīšanas ierīces un automatizācijas elementi, piemēram, kompensators.

Digitālo līmeņu un modeļu izmantošana ar kompensatoru ir vienkāršāka nekā parasto instrumentu izmantošana. Tajā pašā laikā digitālajām ierīcēm ir nepieciešams barošanas avots, aizsardzība pret putekļiem un mitrumu, kā arī var maksāt vairāk. Lāzera līmeņi ir atsevišķs veids.

Zemāk esošajā videoklipā varat uzzināt, kā izmantot līmeni.