Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του επιπέδου

Το επίπεδο είναι μια συσκευή σχεδιασμένη για να προσδιορίζει τη διαφορά (διαφορά) στα ύψη δύο σημείων που βρίσκονται σε κάποια απόσταση μεταξύ τους. Υπάρχουν πολλοί τύποι συσκευών ισοπέδωσης, αλλά όλα καταλήγουν στην επίλυση του προβλήματος είτε του οπτικού προσδιορισμού αυτής της διαφοράς είτε της ανάγνωσης χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές (για παράδειγμα, ψηφιακές).

Για να κατανοήσετε ακριβώς πώς εκτελείται η ισοπέδωση και ποιες εκδόσεις αυτής της συσκευής ταιριάζουν καλύτερα για ορισμένες εργασίες, είναι απαραίτητο να κατανοήσετε με σαφήνεια τη γενική σχεδίαση του επιπέδου.

Τα επίπεδα που χρησιμοποιούνται στη γεωδαιτική αποτύπωση και στις κατασκευές χωρίζονται σε πολλές μεγάλες κατηγορίες. Πρόκειται για παραδοσιακές οπτικές συσκευές, καθώς και για πιο σύγχρονες συσκευές που χρησιμοποιούν ηλεκτρονική τεχνολογία και ακτινοβολία λέιζερ. Όλα έχουν διαφορετική δομή. Ας εξετάσουμε με τη σειρά τις βασικές αρχές και τα χαρακτηριστικά καθεμιάς από αυτές τις κατηγορίες.

Μια συσκευή ισοπέδωσης οπτικού τύπου εμφανίστηκε νωρίτερα από άλλες. Η δομή όλων αυτών των συσκευών περιλαμβάνει ένα τηλεσκόπιο με προσοφθάλμιο και φακούς που παρέχουν κατά προσέγγιση τον απαιτούμενο αριθμό φορών. Προηγουμένως, όλα τα οπτικά επίπεδα απαιτούσαν χειροκίνητη στόχευση στο σημείο ενδιαφέροντος και εστίαση σε αυτό χρησιμοποιώντας διάφορες βίδες - ανύψωση, κατάδειξη και ανύψωση. Για την ακριβή τοποθέτηση του τηλεσκοπίου στον ορίζοντα, προσαρτήθηκε ένα κυλινδρικό επίπεδο.

Για τις μετρήσεις, ένα σημαντικό στοιχείο της στάθμης είναι η ράβδος μέτρησης. Επίσης, όλα τα μοντέλα οπτικών επιπέδων είναι εξοπλισμένα με αποστασιόμετρο νήματος για τη μέτρηση αποστάσεων και ορισμένα είναι εξοπλισμένα με οριζόντιο σκέλος, το οποίο σας επιτρέπει να μετράτε γωνίες στο οριζόντιο επίπεδο.

Η αρχή λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής είναι αρκετά απλή. Το επίπεδο εγκαθίσταται σε επίπεδη επιφάνεια, με τη βοήθεια βιδών, το τηλεσκόπιο φέρεται σε οριζόντια θέση. Τα δύο σημεία στο έδαφος - το σημείο εκκίνησης και αυτό που πρέπει να μετρηθεί - πρέπει να είναι ευδιάκριτα μέσα από τον προσοφθάλμιο φακό. Η ράβδος μέτρησης τοποθετείται πρώτα στο σημείο εκκίνησης και οι μετρήσεις λαμβάνονται κατά μήκος του νήματος ισοπέδωσης (ακριβέστερα, κατά μήκος του μεσαίου νήματος αυτού του πλέγματος). Στη συνέχεια η ράβδος μεταφέρεται στο σημείο που θα μετρηθεί και γίνονται ξανά οι μετρήσεις. Η διαφορά μεταξύ τους είναι η επιθυμητή τιμή.

Τα περισσότερα από τα επίπεδα που χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη γεωδαισία και κατασκευές είναι κάπως διαφορετικά από αυτά που περιγράφονται παραπάνω. Για παράδειγμα, τα περισσότερα μοντέλα είναι εξοπλισμένα με αρμό διαστολής. Ο αντισταθμιστής είναι μια συσκευή σχεδιασμένη να ευθυγραμμίζει αυτόματα το όργανο στον ορίζοντα. Η χρήση αντισταθμιστή κάνει τις μετρήσεις πιο ακριβείς και ευκολότερες.

Επιπλέον, υπάρχει μια κατηγορία ψηφιακών επιπέδων που δεν απαιτούν οπτικό προσδιορισμό του ύψους με τη χρήση ράβδου μέτρησης (αυτή η λειτουργία εκτελείται από μια ψηφιακή συσκευή ανάγνωσης). Έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα και χρησιμοποιούνται ευρέως ως επαγγελματικά όργανα μέτρησης.

Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα των ηλεκτρονικών επιπέδων περιλαμβάνουν την αυτοματοποίηση και τη σταθερότητα των μετρήσεων. Η ψηφιακή συσκευή ανάγνωσης είναι σε κάθε περίπτωση πιο αξιόπιστη και ακριβής, αφού το έργο του δεν εξαρτάται από τον ανθρώπινο παράγοντα και εξαρτάται πολύ λιγότερο από τις συνθήκες ορατότητας.

Το διάγραμμα των κύριων στοιχείων ενός ψηφιακού επιπέδου διαφέρει από το οπτικό επίπεδο από την παρουσία μιας συσκευής ανάγνωσης και μιας οθόνης στην οποία εμφανίζονται οι ενδείξεις, καθώς και μιας ειδικής ράβδου μέτρησης. Αυτή η ράγα έχει μοναδικούς γραμμωτούς κώδικες. Η συσκευή ανάγνωσης μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια το ύψος από έναν από αυτούς τους κωδικούς στον οποίο είναι στραμμένος ο σωλήνας στάθμης. Οι ενδείξεις υψομέτρου θα εμφανιστούν στην οθόνη.

Η λήψη μετρήσεων ξεκινά με το πάτημα ενός κουμπιού και διάφορα μοντέλα ψηφιακών επιπέδων έχουν τη λειτουργία αποθήκευσης και εξαγωγής τιμών.

Δεδομένου ότι η συσκευή χρησιμοποιείται στο χωράφι, ο σχεδιασμός της περιλαμβάνει πάντα ένα περίβλημα με αυξημένη προστασία από τη σκόνη και την υγρασία. Η δομή του τηλεσκοπίου διαφέρει ελάχιστα από τη σχεδίαση μιας οπτικής συσκευής· έχει επίσης φακούς με συντελεστή μεγέθυνσης από 20 έως 50 φορές. Όσο μεγαλύτερη είναι η πολλαπλότητα, τόσο πιο ακριβής είναι η συσκευή.

Οι ηλεκτρονικές συσκευές μπορούν επίσης να έχουν λειτουργία μέτρησης οριζόντιας γωνίας.

Οι συσκευές με εκπομπούς λέιζερ ξεχωρίζουν σε ξεχωριστή κατηγορία. Αυτό το επίπεδο είναι σχεδιασμένο με πρωτότυπο τρόπο και δεν διαθέτει τηλεσκόπιο. Η οπτική εστίαση στο μετρούμενο σημείο πραγματοποιείται ήδη λόγω του λέιζερ, το οποίο προβάλλεται σε μια σαφώς ορατή γραμμή φωτός (σε ορισμένες περιπτώσεις - σε ένα σημείο).

Το λέιζερ είναι περιορισμένο σε εμβέλεια, το οποίο είναι το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου συσκευής. Αλλά είναι βολικά στη χρήση για οικιακούς και κατασκευαστικούς σκοπούς. Τα μοντέλα λέιζερ με μικρή ακτίνα δράσης είναι φθηνά, χρησιμοποιούνται σε εσωτερικούς χώρους κατά τις κατασκευαστικές εργασίες, τη σήμανση, κατά την εγκατάσταση διαφόρων κατασκευών και επίπλων.

Για εργασίες σε ανοιχτούς χώρους παράγονται επίσης επίπεδα λέιζερ ειδικής κατηγορίας, τα οποία μπορούν να προβάλλουν φως σε πιο μακρινά σημεία. Συχνά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ειδικό ανιχνευτή λέιζερ και χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε αποστάσεις έως και 500 m.

Μια συσκευή αυτού του τύπου περιλαμβάνει ένα LED (ένα ή περισσότερα) και ένα οπτικό σύστημα που προβάλλει την ακτινοβολία του LED σε ένα επίπεδο.

Της ανάγνωσης του οργάνου προηγείται η διαδικασία εστίασης. Για την εστίαση, χρησιμοποιείται ένα ειδικό στοιχείο - μια καστάνια, η οποία περιστρέφεται για να καθοδηγήσει τον φακό εστίασης. Όταν λαμβάνεται μια επαρκώς καθαρή εικόνα της ράβδου μέτρησης, είναι επίσης απαραίτητο να επιτευχθεί μια καθαρή εικόνα του πλέγματος.

Το μεσαίο νήμα αυτού του πλέγματος θα καθορίσει το ύψος. Για να γίνει σαφές, πρέπει να περιστρέψετε το γόνατο του προσοφθάλμιου φακού στην επιθυμητή θέση.

Σε οπτικά επίπεδα κλασικού σχεδιασμού, μπορείτε να δείτε μια αμπούλα φυσαλίδων κυλινδρικού επιπέδου μέσω του τηλεσκοπίου. Εστιάζοντας στη φυσαλίδα, ο σωλήνας φέρεται σε οριζόντια θέση περιστρέφοντας τις βίδες οδήγησης.

Εάν το πρόβλημα της οριζόντιας ευθυγράμμισης λυθεί με τη βοήθεια ενός αντισταθμιστή, δεν υπάρχει ανάγκη για κυλινδρικό επίπεδο στο τηλεσκόπιο, αλλά υπάρχει ένα επίπεδο ρύθμισης στο σώμα της συσκευής. Με τη βοήθειά του, πρέπει να τοποθετήσετε τη συσκευή στο επίπεδο της βάσης, προσαρμόζοντας τη θέση της με τις βίδες και μόνο τότε να εστιάσετε.

Στα πρόσθετα αξεσουάρ της συσκευής περιλαμβάνονται βάσεις τρίποδων και ράβδοι μέτρησης.

Το τρίποδο αποτελείται από ελαφρά κράματα ή αλουμίνιο και χρησιμεύει για τη ρύθμιση της συσκευής στην επιθυμητή θέση και στο επιθυμητό ύψος. Όταν επιλέγετε ένα τρίποδο, θα πρέπει να προσέχετε το μέγιστο ύψος του, τη στήριξή του (πρέπει να είναι εργονομικό και να στερεώνει σταθερά τη συσκευή στην απαιτούμενη θέση), καθώς και τη δύναμη και το βάρος.

Η τσουγκράνα αξίζει ιδιαίτερης προσοχής.Θα πρέπει να είναι επαρκούς μήκους (παράγονται επιτελεία διαφορετικών μεγεθών) και να έχει μια κλίμακα τιμών που να φαίνεται καθαρά στο προσοφθάλμιο του επιπέδου από μεγάλη απόσταση.

Όλα τα μοντέλα ράβδων μέτρησης επισημαίνονται με τα γράμματα PH και τους αριθμούς που ακολουθούν τον χαρακτηρισμό των γραμμάτων. Για παράδειγμα, το RN 3-2500 σημαίνει τα εξής: μια ράβδος ισοπέδωσης με ακρίβεια 3 mm, μήκος 2500 mm.

Ορισμένα πηχάκια είναι αναδιπλούμενου τηλεσκοπικού τύπου και επισημαίνονται με το γράμμα "C".

Όταν επιλέγετε μια ράβδο ισοπέδωσης, προχωρήστε από το γεγονός ότι το μήκος τους κυμαίνεται από 1 έως 5 m και η ακρίβεια μέτρησης εξαρτάται από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η ράβδος. Το Invar είναι ένα ειδικό κράμα που δεν είναι πολύ ευαίσθητο στη διαστολή όταν εκτίθεται σε θερμοκρασία.

Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του επιπέδου διαφέρουν ανάλογα με τον τύπο του. Τα οπτικά και ψηφιακά όργανα έχουν έναν οπτικό άξονα που βρίσκεται κατά μήκος του τηλεσκοπίου, ο οποίος πρέπει να ρυθμιστεί στην επιθυμητή κατεύθυνση και οριζόντια. Για αυτό, χρησιμοποιούνται τόσο ένα οπτικό σύστημα όσο και συσκευές ψηφιακής ανάγνωσης και στοιχεία αυτοματισμού όπως ένας αντισταθμιστής.

Η χρήση ψηφιακών επιπέδων και μοντέλων με αντισταθμιστή είναι ευκολότερη από τη χρήση συμβατικών οργάνων. Ταυτόχρονα, οι ψηφιακές συσκευές απαιτούν τροφοδοτικό, προστασία από τη σκόνη και την υγρασία και μπορεί επίσης να κοστίζουν περισσότερο. Τα επίπεδα λέιζερ είναι ξεχωριστός τύπος.

Μπορείτε να μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε το επίπεδο στο παρακάτω βίντεο.