Почему нивелир теряет точность: причины и что делать
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.
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.
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.
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.
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.
