Почему нивелир теряет точность: причины и что делать - ПРОинструмент

Почему нивелир теряет точность: причины и что делать

Коротко

Нивелир теряет точность по трём причинам: сбился сам прибор, мешают условия съёмки или нарушена методика. Сам прибор сбивается от ударов и тряски при перевозке и от падения штатива. При этом смещается визирная ось и страдает подвес компенсатора. Условия мешают при перепаде температуры: по ГОСТ 10528-90 угол i технического нивелира может меняться до 1,5″ на каждый градус. Ещё один источник ошибки — тёплые слои воздуха у земли. Методика нарушена, когда рейки стоят на разном расстоянии от прибора, штатив разболтан или рейка неисправна. По внешнему виду нивелира ничего этого не видно: ошибку показывает только проверка угла i по двум рейкам.

Оптический нивелир на штативе на строительной площадке, рядом на земле лежит сложенная рейка

Нивелир, который «врёт», обычно выглядит исправным: пузырёк в круге, изображение резкое, отсчёты повторяются. Поэтому прежде чем нести прибор в сервис, разберитесь, откуда берётся ошибка. Её может давать сам прибор, а может то, как и в каких условиях им работают. Во втором случае юстировка не поможет.

Где искать ошибку

Признак Вероятная причина Что делать
Ошибка появилась после перевозки, падения или удара сбит угол i, сетка нитей или подвес компенсатора проверить угол i и компенсатор, при необходимости юстировать
Утром и днём отсчёты на одну точку расходятся прибор не прогрелся или не остыл, нагрев солнцем дать прибору сравнять температуру, закрыть от солнца
Ошибка растёт с длиной плеча, на коротких всё сходится угол i плюс неравные плечи ставить прибор посередине, проверить угол i
Отсчёт «дрожит», на дальней рейке он нестабилен тёплые слои воздуха у земли поднять луч, укоротить плечи
Отсчёт плывёт, пока смотрите в трубу штатив проседает или разболтан подтянуть штатив, вдавить ножки
После толчка нить не возвращается на прежний отсчёт заедает компенсатор сервис

Как небольшой угол превращается в миллиметры

Почти любая неисправность нивелира проявляется через угол i. Это наклон визирной линии к горизонту. По ГОСТ 10528-90 он не должен превышать 10″ при температуре (20 ± 2) °С. Ошибка отсчёта равна углу i, умноженному на расстояние до рейки и разделённому на 206 265. При 10″ на рейке в 50 м это около 2,4 мм.

Если рейки стоят на равном расстоянии от прибора, ошибка на обеих одинакова и в превышении сокращается. Если плечи разные, сокращается только часть ошибки, а остаток уходит в результат. При угле 10″ и разнице плеч в 10 м превышение будет неверным примерно на 0,5 мм. Если удар или перепад температуры увеличили угол i до 30″, та же разница плеч даст уже около 1,5 мм на каждой станции. На длинном ходе такие ошибки складываются. Отсюда главное правило практики: ставьте нивелир посередине между рейками и выравнивайте плечи рулеткой, а не на глаз.

Удары, тряска и перевозка

Визирная ось держится на юстировочных винтах сетки, а компенсатор висит на тонком подвесе. Тряска в багажнике, падение футляра или штатива с прибором сдвигают и то и другое. Внешне ничего не меняется, но угол i становится другим. Изготовители оптических нивелиров требуют перевозить прибор только в транспортном футляре, который защищает от ударов и вибрации. После долгой перевозки или хранения прибор нужно проверить перед работой.

У лазерных нивелиров слабое место — маятник самовыравнивания. В руководствах изготовителя сказано: при перевозке прибор выключают, и тогда узел выравнивания фиксируется, иначе его можно повредить. Ударов и падений нужно избегать, а после сильного удара перед работой обязательно проверять точность.

Ошибка, которая стоит инструмента. Оставлять прибор на штативе, пока переставляете вешки или отходите к машине. Штатив на рыхлом грунте или на скользкой плитке падает от ветра или случайного касания ногой. Один такой удар может сбить угол i и испортить подвес компенсатора. Тогда нужна юстировка, а иногда и ремонт в сервисе. Отошли от прибора — снимите его в футляр или держите штатив рукой.

Температура и солнце

Угол i меняется с температурой. ГОСТ 10528-90 разрешает изменение на каждый градус до 0,5″ у высокоточных нивелиров, до 0,8″ у точных и до 1,5″ у технических. Если технический нивелир отъюстирован при +20 °С, а работает на морозе −10 °С, угол i может уйти на 45″ даже у полностью исправного прибора. При неравных плечах это уже заметная ошибка.

Вторая часть проблемы — прибор, который не успел сравнять температуру с воздухом. Пока линзы и корпус прогреваются или остывают, ось «плывёт». В руководстве к оптическому нивелиру одного изготовителя указано: перед работой дайте прибору привыкнуть к температуре воздуха, примерно 2 минуты на каждый градус разницы. Если прибор вынесли из тёплой машины на мороз с разницей в 20 °С, ждать придётся около 40 минут. Лучше возить его в холодном багажнике, а не в салоне.

Прямое солнце нагревает прибор с одной стороны. Из-за этого ось смещается в течение дня, и утренние отсчёты не сходятся с полуденными. В комплекте некоторых нивелиров есть солнцезащитная бленда на объектив. При долгой работе на открытом месте прибор закрывают от солнца зонтом.

Воздух у земли и длина плеч

Над нагретым асфальтом, бетоном или крышей воздух неоднороден по высоте, и луч в нём изгибается. Изготовитель лазерных нивелиров называет температуру воздуха главным фактором точности: сильнее всего луч отклоняется у самой земли, где перепады температуры наибольшие. Поэтому на расстояниях больше 20 м прибор советуют ставить на штатив, а по возможности — в середину рабочей зоны. У оптического нивелира тот же эффект виден на глаз: изображение рейки дрожит, отсчёт «гуляет». В жаркий день укоротите плечи и следите, чтобы луч не шёл низко над нагретой поверхностью.

Штатив, круглый уровень и компенсатор

Штатив должен быть жёстким. Изготовители советуют затягивать шарниры головки так, чтобы раскрытые ножки не складывались, когда штатив поднимают. Головку штатива ставят примерно горизонтально, а ножки вдавливают в грунт. Если штатив проседает или сохнет на солнце, отсчёт плывёт во время наблюдения, и прибор тут ни при чём.

Компенсатор выставляет визирную линию сам, но только в своём рабочем диапазоне. У технических нивелиров по ГОСТ этот диапазон должен быть не меньше ±30′. Если круглый уровень сбит, пузырёк вроде бы в круге, а прибор наклонён сильнее, чем допускает компенсатор. Тогда компенсатор упирается в край, и отсчёты получаются неверными. Круглый уровень проверяют поворотом трубы на 180°: пузырёк должен остаться в центре. Работу компенсатора проверяют кнопкой контроля, если она есть, или лёгким постукиванием по корпусу: нить должна качнуться и вернуться к прежнему отсчёту.

Грязные или запотевшие линзы тоже снижают точность: отсчёт берётся по размытому делению. Оптику протирают только мягкой чистой тканью без ворса. Если прибор намок, его вынимают из футляра и сушат.

Проверка на месте. Выберите неподвижную метку: репер, риску на колонне или болт закладной детали. В начале дня снимите по ней отсчёт, в середине и в конце повторите его с той же стоянки. Если отсчёты расходятся больше, чем на пару миллиметров (это ориентир для стройки, а не норма), ищите причину в температуре, в штативе или в самом приборе. Полную проверку угла i по двум рейкам, сетки нитей и компенсатора по шагам смотрите в статье «как проверить нивелир».

Лазерный нивелир

У лазерного нивелира точность указывают в миллиметрах на расстоянии. Например, у одного из линейных построителей типовая точность ±2,4 мм на 10 м, диапазон самовыравнивания ±4°, рабочая температура от −10 до +40 °С. Если прибор нагрелся выше рабочей температуры, он выключается, чтобы защитить лазерный диод, и включается снова после остывания. Изготовитель прямо пишет, что при сильных перепадах температуры точность может снижаться. Поэтому лазер, как и оптику, не оставляют надолго в машине и дают ему сравнять температуру перед работой. Если линия разошлась с проверочными метками, проверьте прибор методом двух стен из статьи «как проверить лазерный уровень». Не уложился в допуск — сервис.

Когда это не подходит. Домашняя проверка и юстировка годятся для разметки и стройки. Если результаты нужны для исполнительной съёмки, сдачи объекта или наблюдений за осадками, прибор должен пройти метрологическую поверку со свидетельством. Подвес компенсатора без стенда не регулируют. Если после толчка нить застывает на новом отсчёте, нужен сервис.

Частые вопросы

Почему нивелир показывает разные отсчёты на одну точку?

Прибор не сравнял температуру с воздухом, нагрелся на солнце или проседает штатив. Если причина не в этом, проверьте угол i.

Может ли нивелир сбиться при перевозке?

Да. Тряска и удары сбивают визирную ось и компенсатор, поэтому возят прибор только в футляре и после перевозки проверяют.

Сколько ждать, пока нивелир привыкнет к температуре?

По руководству одного изготовителя — около 2 минут на каждый градус разницы.

Как уменьшить ошибку, если нивелир немного сбит?

Ставить прибор ровно посередине между рейками: при равных плечах ошибка угла i сокращается.

Почему лазерный нивелир врёт на улице?

Луч отклоняется в тёплых слоях воздуха у земли. Ставьте прибор на штатив и ближе к середине рабочей зоны.

Что читать дальше