Нивелирные рейки
Применяемые при нивелировании рейки делятся на односторонние – на них основная и дополнительные шкалы, нанесенные на инварные ленты, расположены на одной стороне (такие рейки – НР-05 длиной 3000 или 1200 мм используют только вместе с высокоточными нивелирами), и на двустронние (РН-3 длиной 1500, 3000 и 4000 мм для работ с погрешностью 3 мм на 1 км хода и РН-10 длиной 4000 мм для работ с погрешностью 10 мм на 1 км хода). Основная шкала двусторонней рейки (черная сторона) состоит из чередующихся черных и белых сантиметровых делений. Счёт делений ведут от нуля, который совмещён с пяткой рейки. На дополнительной (красная сторона) начало отсчёта выражается некруглым числом (часто 4687 или 4787). Таким образом, разность отсчётов по черной и красной сторонам всегда одинакова, что служит контролем при проведении измерений. Т.к. изображение в зрительной трубе нивелира обратное, то цифры на рейке пишут вверх ногами. При измерениях рейки ставят на специальные башмаки, костыли либо деревянные колья при приводят в вертикальное положение при помощи закреплённого на них круглого уровня.
Поверки и юстировки уровенных нивелиров
Перед началом работ нивелир и рейки подвергают внешнему осмотру, а также поверкам – контролю выполнения основных геометрических условий нивелира.
Первая поверка нивелира с цилиндрическим уровнем.
Ось круглого уровня должна быть параллельна вертикальной оси прибора. Для этого вращением подъёмных винтов приводят пузырёк круглого уровня в нуль-пункт и поворачивают прибор на 180˚. Пузырёк должен остаться в нуль-пункте. При отклонении пузырька его юстировочными винтами переводят на половину отклонения далее приводят в нуль-пункт подъёмными винтами, после чего поверку повторяют.
Вторая поверка. Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси нивелира. Установив ось нивелира в вертикальное положение, на расстоянии 20-25 м от нивелира подвешивают отвес; нить сетки должна совпадать с нитью отвеса. Поверку можно выполнить иначе: после установки оси в вертикальное положение навести зрительную трубу на рейку, установленную на расстоянии 20-30 м и снять отсчёт а. После чего вращением наводящего винта навести сначала левый, а затем правый концы горизонтальной нити сетки на рейку и снять отсчёты ал и ап. Разности а-ал и а-ап должны быть менее 1 мм. В случае несоблюдения условия производят юстировку путём поворота сетки нитей, для чего ослабляют винты, скрепляющие сетку нитей с корпусом трубы.
Третья поверка (главного геометрического условия). Визирная ось трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня (допустимой отклонение осей не должно превышать 10΄΄). Поверка производится путём двойного нивелирования линии длиной 50-70 м. установив нивелир объективом над концом линии 1, наводят трубу на рейку, стоящую на точке 2, приводят прибор в рабочее положение и измеряют его высоту i1, после чего берут отсчёт по рейке (рис. ). Если главное условие нарушено, то вместо правильного отсчёта b0 будет получен отсчёт b1, содержащий погрешность х. Тогда |h| = i1 – b0 = i1 – b1 + x. Меняют местами рейки и нивелир и повторяют процедуру, находя величины i2 и b2. Тогда |h| = b0΄ - i2 = b2 – x – i2. Разрешив уравнения относительно х, получим: х = (b1 + b2)/2 - (i1 + i2)/2. Погрешность х не должна превышать 4 мм. В случае невыполнения этого условия элевационным винтом наводят нить сетки на отсчёт b0΄ = b2 – x, и исправительными винтами цилиндрического уровня совмещают концы пузырька. Поверку повторяют.
Главным условием для нивелиров с компенсатором является следующее: линия визирования должна быть горизонтальной при наклонах оси прибора в пределах угла компенсации. Поверки уровня и положения сетки выполняются аналогично поверкам нивелира с цилиндрическим уровнем.
После соответствующих поверок и юстировок поверяют степень компенсации углов наклона оси нивелира. Поверку выполняют следующим образом: устанавливают нивелир посередине между рейками, расположенными в 100 м друг от друга и определяют превышения при пяти положениях пузырька круглого уровня (рис. ). Среднее значение превышений при положениях пузырька 2-5 не должно отличаться от превышения при положении пузырька 1 более, чем на 5 мм (для нивелира Н-3К). В случае несоблюдения этого условия необходима юстировка в заводских условиях.
Поверка главного геометрического условия выполняется следующим образом. Нивелир устанавливают точно посередине между рейками, установленными на расстоянии 70-80 м друг от друга. Приводят ось прибора в отвесное положение при помощи круглого уровня и берут отсчёты a1 и b1. В случае невыполнения условия визирный луч отклоняется на величину i, отсчёты – на одну и ту же величину х. Превышение, вычисленное по этим отсчётам, будет верным: h = a1 - b1 = (a+x) – (b+x) = a – b. Поставив нивелир позади передней рейки на минимальном расстоянии (не более 3-4 м), берут отсчёты a2 и b2, и, пренебрегая за малостью расстояния до рейки погрешностью δ = b2 - b1, вычисляют отсчёт a΄2 = h + b2, соответствующий горизонтальному положению визирного луча. Вычисленный отсчёт a΄2 не должен отличаться от фактического a2 более чем на 4 мм. В противном случае сетку нитей перемещают исправительными винтами так, чтобы отсчёт a2 стал равным отсчёту a΄2.