Нивелир устройство: Устройство и принцип работы оптического нивелира

alexxlab | 11.12.2022 | 0 | Разное

их принцип действия и устройство, классификация оборудования

Во многом процесс монтажных и строительных работ зависит от того, насколько точно были выполнены разметочные работы на площадке. Определить разницу между разными точками участка крайне сложно, поскольку идеально ровных поверхностей не бывает, а точки на плоскости разные по высоте. Здесь потребуется специальный инструмент под названием нивелир, которому и будет посвящена эта статья.

• Применение геодезических умений при строительстве
  • Рейки и их описание
  • Устройство нивелира оптического типа
• Классы нивелирования
• Принцип работы во время съемок
• Нивелирование 4 класса методом средней нити

Применение геодезических умений при строительстве

Во время работ по вынесению планов в натуру следует знать, какова разница между высотами нескольких точках на участках поверхности и отметкой, выступающей в роли условного уровня. Нахождение разности высот называется геометрическим нивелированием и выполняется с помощью нивелира и специальных реек.

Ось нивелира имеет горизонтальное положение, из точки условного уровня имеются разницы высот показаний в зависимости от отметок на рейках. В процессе работы каждая точка располагается в ста метрах от точки размещения нивелира, уровень ее нужно мерить как минимум три раза, следует при этом принимать среднее арифметическое значение. Планы земельных участков строят на основе таких данных. Так, нивелир нужен с целью выяснения разницы высот в точках измерений.

Рейки и их описание

Под нивелирной рейкой понимается специальная планка, которая в точках для измерений высот устанавливается вертикально. Ее можно делать из дерева или металла (алюминия).

Такая рейка имеет длину около 3−4 метров, и чтобы ее удобно было транспортировать, можно складывать пополам посредством специального узла.

Современные варианты подразумевают раздвижную телескопическую конструкцию.

На сторонах стандартной рейки часто имеется градуировка:

• с лицевой стороны разметка делается в метрической системе измерения;
• с обратной стороны — в дюймовой соответственно.

Перед началом работ рейку ставят на нижней металлической скобе в центр измерительной точки посредством специальной отметки.

С целью удобства для удержания инструментов на точке присутствуют специальные ручки. Если рейки качественные и сделаны на основе специального сплава железа и никеля, то на них есть пузырьковые уровни, чтобы можно было контролировать вертикальное размещение рейки.

Если работы находятся на начальном этапе исследований застройки, то нужно выполнить комплексное моделирование объекта в будущем во взаимодействии с окружающим ландшафтом и архитектурой.

Точки измерения фотографируют с переносом значений реальных масштабов как данные для разных компьютерных программ, благодаря чему объект можно смоделировать во взаимодействии с окружающим экстерьером.

Устройство нивелира оптического типа

Данный прибор включает в себя четыре ключевых элемента:

• зрительную трубу оптического типа. Принцип ее работы предусматривает свободное движение в горизонтальной плоскости. Ключевой функцией такой трубы является то, что она наводит систему на объект съемки;
• уровень цилиндрический. Такая деталь — это очень чувствительное устройство, оно нужно для того, чтобы точно определить ориентированность нивелира относительно отвеса. Определить точность размещения горизонтальной оси можно по нахождению пузырька уровня в т. н. «нуль-пункте»;
• трегер — это подстава для оптической трубы с тремя винтами, с помощью которых регулируется высота;
• элевационный винт — он нужен для однозначного ориентирования. Чтобы определить параметр, нужно привести в горизонтальное положение визирную линию устройства.

А еще в конструкции оптических нивелиров последнего поколения часто предусмотрен встроенный компенсатор. Он нужен для поддержки нивелира в строго горизонтальном положении. Это исключает погрешности, которые могут быть спровоцированы даже незначительным наклоном устройства, а геодезическая съемка будет более точной.

Выбирать тот или иной тип устройства нужно в зависимости от точности измерений и уровня проводимых работ.

Классы нивелирования

Существуют разные классы нивелирования. Ключевыми высотными основами являются первый и второй класс.

Нивелирование первого класса имеет высокую точность работ. Данный результат можно получить только с применением качественных современных геодезических устройств, с помощью которых можно проводить данные измерения. И только ультрасовременные разработки позволят не допускать даже мелких погрешностей и даже стандартных ошибок.

Конструкция данного оборудования включает в себя плоскопараллельную пластину, выступающую в роли составного элемента микрометра. Данную деталь ставят перед объективом движущейся зрительной трубы, а еще такой оптический нивелир должен быть оснащен компенсатором или же контактным уровнем, в котором пузырек отличается в поле зрения трубы. Есть несколько видов оптических нивелиров, которые применяются для выполнения работ первого класса.

Все их функциональные особенности целиком должны соответствовать всем нужным требованиям.

Для проведения нивелирования второго класса тоже нужно применять высокоточные оптические приборы. Их конструкция предусматривает наличие плоскопараллельных пластин, а также компенсатора или же контактного уровня. Как и в предыдущем случае, есть специальные виды приборы для этой работы, но также можно применять и те устройства, что прошли сертификацию и имеют требуемый уровень точности.

Чтобы выполнять измерения третьего класса, нужен оптический нивелир, оснащенный встроенным компенсатором, а для четвертого класса нужен прибор с уровнем и компенсатором. В зависимости от классификации нивелирования, оптические приборы бывают таких видов:

• высокоточные;
• точные;
• технические.

Принцип работы во время съемок

Чтобы не допускать ошибок и понимать принцип работы устройства, нужно знать, как он устроен изнутри и какие существуют его виды.

Самые распространенные оптические приборы обладают различной степенью точности измерения. Обычно они состоят из зрительной трубы со специальным цилиндрическим уровнем, с помощью которого можно контролировать горизонт оптической оси.

Сквозь оптическую призматическую систему изображение проецируется в оптику трубы, а затем постоянно контролируется. Для того чтобы правильно его настроить для выполнения измерительных работ, нужно внимательно прочесть инструкцию. Благодаря специальным винтовым механизмам (азимутальным, подставочным и элевационным) можно обеспечить максимальную точность выставленного горизонта. Устройство ставят на специальную треногу с осью вращения.

Чтобы результаты измерений были более точными, а погрешности в определении расстояния между разными точками были сведены к минимуму, следует использовать нивелиры цифрового типа. Но для них нужно иметь рейки со специальными штрих-кодами, благодаря которым обеспечивается автоматическая регистрация данных с помощью микропроцессоров.

Принцип работы данного нивелира можно увидеть в интернете в специальных роликах. Если подобные рейки отсутствуют, то данные виды нивелиров применятся по аналогии с обычными оптическими.

Но помните, что перед применением даже самого простого оптического нивелира, его следует подвергнуть таким проверкам:

• уровня при трубе;
• уровня круглого;
• горизонтальности сетей ниток.

Помимо этого, по уровню могут проверять и вертикаль сети ниток разметки устройства с уровнем при трубе.

Немаловажными показателями выступают еще цена деления уровня при трубе, а также ее краткость. Это позволяет определить пригодность.

Сами работы могут выполняться с применением оптических, а также водяных или лазерных уровней.

Нивелирование 4 класса методом средней нити

Для начала прибор приводится в рабочее положение посредством цилиндрического или контактного уровня. Потом зрительная труба наводится на поверхность темной стороны задней рейки, а пузырек уровня приводится в «нуль-пункт» элевационными или подъемными винтами. Отсчет можно снять посредством дальномерных и средних штрихов.

Таким же образом нужно выполнить съемку во время наведения трубы на поверхность темной стороны передней рейки, а затем на поверхность красной стороны передней части, а потом — на поверхность темной стороны задней части.

При условии применения оптического прибора с компенсатором следует, прежде всего, установить устройство в рабочее положение, а также проконтролировать нормальнее рабочее положение компенсатора. И только после этого приступать к процессу съемки.

Во время съемки все фиксируйте в полевом журнале. Удобнее всего применять для этого запоминающее устройство регистратора. Если была определена разница в значениях более 5 мм, то измерения проводят заново, при этом следует изменить высоту приборы как минимум на 3 см. По окончании полевых работ подсчитайте невязки по линии между исходными реперами. Это значение должно быть от 20 мм, все результаты нужно вносить в ведомость повышений.

Итак, выше были рассмотрены особенности и принцип работы оптического нивелира, который часто используется при строительных работах. В настоящее время альтернативы такому прибору не существует, поэтому при проведении геодезических работ он долго еще будет являться наиболее актуальным.

1.2.2 Нивелир. Его устройство и поверки.

Нивели́р (от фр. niveau — уровень, нивелир) — оптико-механический геодезический прибор для геометрического нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками. Прибор, устанавливаемый обычно на треножник (штатив), оборудован зрительной трубой, приспособленной к вращению в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Для приведения нивелира в рабочее положение служат подъёмные винты подставки, для точного горизонтирования визирной оси при взятии отсчёта — элевационный винт.

Маркировка нивелиров, выпускаемых в России, состоит из буквенно-цифрового кода примерно такого вида: 3Н2КЛ. Здесь цифра 3 обозначает модификацию прибора, буква Н — нивелир, цифра 2 — среднеквадратическая погрешность на 1 километр двойного хода в миллиметрах, К — обозначает наличие компенсатора, Л — наличие горизонтального лимба для измерения горизонтальных углов (обычно с точностью порядка одного градуса).

Современные оптические нивелиры оснащены автоматическим компенсатором — устройством автоматической установки зрительной оси прибора в горизонтальное (рабочее) положение. В нивелирах с компенсатором цилиндрический уровень, параллельный оси зрительной трубы, может отсутствовать. В большинстве нивелиров также имеется круглый уровень для грубого горизонтирования инструмента.

Все оптические нивелиры имеют также нитяной дальномер для определения расстояний по рейке. Это связано с необходимостью контролировать равенство плеч при нивелировании способом «из середины».

По точности нивелиры делятся на высокоточные, точные и технические. Высокоточные оптические нивелиры снабжены микрометренной пластиной или съёмной насадкой для взятия отсчётов по штриховой инварной рейке.

Для технического нивелирования, а также нивелирования III и IV классов точности обычно применяются шашечные рейки.

Помимо оптических, в последние годы получили распространение цифровые нивелиры. Они используются со специальной штрихкодовой рейкой, что позволяет автоматизировать взятие отсчёта. Цифровые нивелиры обычно оснащены запоминающим устройством, позволяющим сохранять результаты наблюдений.

Также существуют лазерные нивелиры — электронно-механические приборы, в которых используется принцип вращения лазерного луча. Основное достоинство лазерного нивелира — простота в работе, не требующая специальных навыков по настройке прибора, и возможность проведения работ только одним человеком. Такие нивелиры применяются в строительстве. Многие модели имеют также возможность построения наклонных плоскостей и отвесных линий.

Нивелир Н-3; 1- корпус,

2 — мушка,

3,8 — уровни,

4 — наводящий винт,

5 — упругая пластинка,

6 — подъёмные винты,

7 — подставка,

9 — элевационный винт,

10 — опорная площадка,

11 — винт кремальеры,

12 — окуляр,

13 — зрительная труба

Поверки нивелира. Перед поверками нивелира необходимо, во-первых, отрегулировать длину пузырька уровня и, во-вторых, при помощи круглого уровня приближенно привести ось вращения нивелира в вертикальное положение. Без этого нельзя будет увидеть изображение половинок концов пузырька через оптическую систему уровня.

Глухой нивелир НГ должен удовлетворять следующим условиям:

1. Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента.

Приведя при помощи круглого уровня ось вращения нивелира в рабочее положение, устанавливают ось цилиндрического уровня по направлению двух подъемных винтов и, действуя ими, приводят пузырек уровня на контакт изображений половинок его концов, наблюдаемых через призменную систему. Затем поворачивают верхнюю часть инструмента на 180°. Если после этого контакт не нарушится, то условие выполнено. В противном случае, действуя исправительным винтом. при уровне, уменьшают расхождение изображений на половину. Поверку повторяют до тех пор, пока условие будет выполнено, уточняя перед каждым повторением поверки приведение оси вращения нивелира в вертикальное положение при помощи цилиндрического уровня. Повторяя таким образом поверку несколько раз, можно добиться выполнения указанного условия и попутно привести ось вращения инструмента в вертикальное положение. Если при контакте изображений пузырек, наблюдаемый через боковой прорез в коробке уровня, не окажется в середине трубки, то в этом случае нуль пункт уровня следует считать перемещенным в ту точку, которая соответствует контакту изображений, наблюдаемых через призменную систему.

2. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира, После приведения при помощи поверенного цилиндрического уровня оси вращения нивелира в вертикальное положение пузырек круглого уровня должен находиться в центре окружности на коробке уровня.

Это условие должно быть выполнено заводом, и поэтому круглый уровень нивелира НГ исправительных винтов не имеет. Однако отрегулировать положение пузырька в случае невыполнения названного условия можно, освободив винты, скрепляющие уровень с подставкой, и положив под уровень бумагу или станиоль так, чтобы после закрепления уровня условие выполнялось.

3. Горизонтальная нить сетки должна быть перпендикулярна к оси вращения нивелира.

После приведения оси вращения нивелира в вертикальное положение приводят пузырек уровня на контакт, наводят поверяемую нить сетки на какую-либо точку (или берут отсчет по рейке) и наводящим винтом вращают медленно корпус трубы; нить при этом должна оставаться на данной точке (или отсчет по рейке не должен изменяться). В противном случае юстировку выполняют, как у теодолита. Установив правильно сетку, в дальнейшем при повторении поверок эту можно не повторять.

4. Визирная ось зрительной трубы должна быть параллельна оси цилиндрического уровня.

Поверка выполнения этого условия может быть осуществлена двойным нивелированием одной и той же линии при расстоянии между нивелируемыми точками 40—50 м; линию А В нивелируют дважды по способу вперед, установив нивелир и рейку.

Измерив высоты инструмента i1 и i2 и приводя каждый раз пузырек уровня на контакт изображений, делают по рейке отсчеты b1 и b2. Если бы условие параллельности визирной оси и оси уровня было выполнено, то верные отсчеты по рейке были бы соответственно равны b1’ и b2’. При невыполнении этого условия в оба отсчета войдет ошибка х, определив которую, найдем верные отсчеты

b1’ = b1 – x и b2’ = b2 – x.

Для абсолютного значения превышения h можно написать два выражения:

½h½ = i1 – b1’ = i1 – b1 + x.

½h½ = b2’ – i2 = – i2 + b2 – x,

i1 – b1 + x = – i2 + b2 – x

Найдя ошибку х, вычисляют верный отсчет по второй формуле (а). На этот отсчет и должна быть установлена горизонтальная нить сетки при помощи исправительных винтов. После юстировки поверку повторяют.

Если нивелир устанавливать так, чтобы окуляр трубы при горизонтальном положении визирной оси был впереди колышка на 2—3 см, то, поставив на колышек рейку, можно весьма точно отсчитать по рейке высоту инструмента. Для этого на объектив надевают крышку, сделанную из картона, окрашенного в черный цвет, и имеющую в середине круглое отверстие диаметром 2—3 мм. Наблюдатель, глядя на рейку через отверстие, дает указание помощнику установить на рейке движок из тонкого прозрачного целлулоида с черным горизонтальным штрихом так, чтобы штрих был виден точно в середине отверстия крышки.

После этого, отведя глаз от трубы, наблюдатель делает отсчет по рейке, пользуясь этим штрихом.

уровень | инструмент | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Спросить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Непрерывный мониторинг уровня глюкозы | NIDDK

На этой странице:

• Что такое непрерывный мониторинг глюкозы?
• Как работает непрерывный монитор глюкозы (CGM)?
• Кто может использовать CGM?
• Каковы преимущества CGM?
• Каковы пределы CGM?
• Что такое искусственная поджелудочная железа?

Что такое непрерывный мониторинг уровня глюкозы?

Непрерывный мониторинг глюкозы автоматически отслеживает уровень глюкозы в крови, также называемый сахаром в крови, в течение дня и ночи. Вы можете увидеть свой уровень глюкозы в любое время с первого взгляда. Вы также можете просмотреть, как меняется уровень глюкозы в течение нескольких часов или дней, чтобы увидеть тенденции. Наблюдение за уровнем глюкозы в режиме реального времени может помочь вам принимать более обоснованные решения в течение дня о том, как сбалансировать свое питание, физическую активность и лекарства.

Как работает непрерывный монитор глюкозы (CGM)?

CGM работает через крошечный датчик, вставленный под кожу, обычно на живот или руку. Датчик измеряет уровень интерстициальной глюкозы, то есть глюкозы, содержащейся в жидкости между клетками. Сенсор проверяет уровень глюкозы каждые несколько минут. Передатчик по беспроводной сети отправляет информацию на монитор.

Монитор может быть частью инсулиновой помпы или отдельным устройством, которое можно носить в кармане или сумочке. Некоторые CGM отправляют информацию прямо на смартфон или планшет. Доступно несколько моделей, которые перечислены в руководстве по продукции Американской диабетической ассоциации.

Фото предоставлено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США

Крошечный датчик CGM под кожей проверяет уровень глюкозы. Передатчик отправляет данные приемнику. Приемник CGM может быть частью инсулиновой помпы, как показано здесь, или отдельным устройством.

Особенности CGM

CGM всегда включены и регистрируют уровень глюкозы — когда вы принимаете душ, работаете, тренируетесь или спите. Многие CGM имеют специальные функции, которые работают с информацией о ваших показаниях глюкозы:

• Сигнал тревоги может звучать, когда ваш уровень глюкозы становится слишком низким или слишком высоким.
• Вы также можете отметить свое питание, физическую активность и лекарства в устройстве CGM, а также уровень глюкозы.
• Вы можете загрузить данные на компьютер или смарт-устройство, чтобы легче видеть тенденции уровня глюкозы.

Некоторые модели могут сразу отправлять информацию на смартфон второго человека — например, родителя, партнера или опекуна. Например, если за ночь уровень глюкозы у ребенка падает опасно низко, CGM можно настроить так, чтобы он разбудил родителя в соседней комнате.

В настоящее время для принятия решений о лечении одобрена одна модель CGM — Dexcom G5 Mobile. Это означает, что вы можете вносить изменения в свой план лечения диабета только на основании результатов CGM. При использовании других моделей перед введением инсулина или лечением гипогликемии необходимо сначала подтвердить показания CGM с помощью теста на глюкозу крови из пальца.

Специальные требования, необходимые для использования CGM

Дважды в день вам может потребоваться проверять сам CGM. Вы проверите каплю крови на стандартном глюкометре. Показания уровня глюкозы должны быть одинаковыми на обоих устройствах.

Вам также потребуется заменять датчик CGM каждые 3–7 дней, в зависимости от модели.

В целях безопасности важно предпринимать действия, когда звучит сигнал CGM о высоком или низком уровне глюкозы в крови. Вы должны следовать своему плану лечения, чтобы довести уровень глюкозы до целевого диапазона, или обратиться за помощью.

Показания глюкозы CGM необходимо сверять со стандартным глюкометром два раза в день.

Кто может использовать CGM?

Большинство людей, использующих CGM, страдают диабетом 1 типа. Ведутся исследования, чтобы узнать, как CGM могут помочь людям с диабетом 2 типа.

CGM одобрены для использования взрослыми и детьми по рецепту врача. Некоторые модели можно использовать для детей в возрасте от 2 лет. Ваш врач может порекомендовать НГМ, если вы или ваш ребенок:

• находитесь на интенсивной терапии инсулином, также называемой жестким контролем уровня сахара в крови
• не осознают гипогликемию
• часто имеют высокий или низкий уровень глюкозы в крови

Ваш врач может предложить использовать систему CGM постоянно или только в течение нескольких дней, чтобы скорректировать план лечения диабета.

Каковы преимущества CGM?

По сравнению со стандартным глюкометром использование системы CGM может помочь вам

• лучше контролировать уровень глюкозы каждый день
• имеют меньше экстренных случаев при низком уровне глюкозы в крови
• нужно меньше палочек для пальцев

Графика на экране CGM показывает, повышается или падает уровень глюкозы и как быстро, чтобы вы могли выбрать лучший способ достижения целевого уровня глюкозы.

Надлежащее управление уровнем глюкозы со временем значительно помогает людям с диабетом оставаться здоровыми и предотвращать осложнения заболевания. Люди, которые получают наибольшую пользу от CGM, это те, кто использует его каждый день или почти каждый день.

Каковы пределы CGM?

Исследователи работают над тем, чтобы сделать CGM более точными и простыми в использовании. Но вам по-прежнему необходимо делать тест на глюкозу из пальца два раза в день, чтобы проверить точность вашего CGM по сравнению со стандартным глюкометром.

С большинством моделей CGM вы еще не можете полагаться только на CGM при принятии решений о лечении. Например, прежде чем изменить дозу инсулина, вы должны сначала подтвердить показания CGM, выполнив тест на глюкозу из пальца.

Система CGM дороже, чем использование стандартного глюкометра. Узнайте в своем плане медицинского страхования или Medicare, будут ли покрыты расходы.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

CGM является частью систем «искусственной поджелудочной железы», которые начинают применяться у людей с диабетом.

Национальный институт диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK) сыграл важную роль в разработке технологии искусственной поджелудочной железы. Искусственная поджелудочная железа заменяет ручное определение уровня глюкозы в крови и использование инъекций инсулина. Единая система круглосуточно отслеживает уровень глюкозы в крови и автоматически вводит инсулин или инсулин и второй гормон, глюкагон. Система также может контролироваться удаленно, например, родителями или медицинским персоналом.

В 2016 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило тип системы искусственной поджелудочной железы, называемой гибридной системой с замкнутым контуром. Эта система проверяет уровень глюкозы каждые 5 минут в течение дня и ночи с помощью CGM и автоматически дает вам нужное количество базального инсулина, инсулина длительного действия, через отдельную инсулиновую помпу. Вам по-прежнему необходимо несколько раз в день проверять свою кровь с помощью глюкометра.