рівні теодоліта

Рівні використовують для установки ліній і площин перпендикулярно або паралельно прямовисній лінії. Крім того, рівні можна використовувати ля вимірювання малих вертикальних кутів. Рівень складається з:

ампули, наповненою рідиною
оправи для запобігання ампули і для її установки на приладі.

Рівні бувають круглі й циліндричні. Внутрішня поверхня круглого рівня є сферичної, його віссю називають радіус сферичної поверхні, що проходить через нуль-пункт.

Ампули циліндричних рівнів виготовляють з молібденового скла, яке є більш твердим, має меншу шорсткість шліфованої поверхні, на внутрішній поверхні ампули менше утворюється твердих нальотів перекисних сполук. Ампули високим та середнім точності заповнюють етиловим наркозних ефіром або його сумішшю з етиловим ректифікованим спиртом, ампули низькою точності (# 964; = 5-10 ') - етиловим спиртом. Заповнену гарячою рідиною ампулу запаюють, при охолодженні рідини її обсяг зменшується і з'являється пухирець з парами рідини. Внутрішню поверхню ампули шліфують по сферичної поверхні. На ампули наносять штрихи, зазвичай через 2 мм. Середню точку між центральними штрихами називають нуль-пунктом. Дотичну до внутрішньої поверхні ампули в нуль-пункті називають віссю циліндричного рівня.

Радіус кривизни r ампули залежить від ціни поділки # 964; рівня і відстані # 916; l між штрихами на ампулі, його визначають за формулою

де # 961; - в кутових секундах.

В геодезичних приладах використовують ампули: циліндричні прості (АЦП) з # 964; = 10-90 "(рис. 1.71, а); компенсовані (АЦК) з # 964; = 4-40 "(рис. 1.71, б); регульовані (АЦР) (рис. 1.71, в). Усередині ампули АЦК поміщають скляну паличку, яка зменшує обсяг рідини і величину температурних коливань довжини бульбашки. Наприкінці ампули АЦР є камера, в яку при нахилі ампули переміщається частина бульбашки, регулюючи таким чином його довжину.

Мал. 1.71. Циліндричний рівень з ампулою

Мінімальний кут нахилу рівня, при якому відбувається ледве помітне зміщення бульбашки, називають чутливістю рівня, вважають, що вона дорівнює 0,1 # 964 ;. При роботі в поле рівень (і теодоліт) необхідно защіщатся від сонячних променів, так як одностороннє нагрівання ампули призводить до зрушення бульбашки до джерела тепла Іноді, наприклад, для підвісного маркшейдерської теодоліта. використовують реверсивні ампули, що мають однакові шкали на протилежних поверхнях ампули.

Дослідження рівнів виконують для визначення ціни ділення # 964 ;, чутливості, якості та правильності шліфування внутрішньої поверхні. Найбільш точно дослідження виконують на екзаменатора, що складається з станини з рівнем, трьома підйомними гвинтами і горизонтальною віссю, навколо якої обертається пластина, на пластину встановлюють досліджуваний рівень. Нахиляючи пластину за допомогою високоточної гвинта, за свідченнями відлікового диска аi. фіксують кут нахилу # 947; = (А2 - а1) # 956 ;, де # 956; - ціна поділки відлікового диска. Визначивши величину n переміщення бульбашки рівня по розподілам на ампулі, знаходять ціну поділки рівня за формулою

# 964; = # 947; / n = (А2 - а1) # 956; / n
.
У польових умовах ціну поділки рівня нівеліра визначають по рейці: при двох положеннях бульбашки роблять відліки l1 і l2 по рейці. При відомій відстані s до рейки

де # 961; - в кутових секундах.

Ціну поділки рівня при алидаде вертикального рівня можна визначити за відліком по вертикальному колу при двох положеннях бульбашки рівня.

Високоточні прилади мають головний рівень, що відноситься до осі обертання теодоліта, і рівень при алидаде вертикального кола. Головний рівень використовують для приведення основної осі теодоліта в апломб, а при алидаде вертикального кола - для приведення в горизонтальне положення нульового діаметра вертикального кола.

Для дослідження точних рівнів застосовують спосіб професора А. С. Васильєва (пулковський астроном і геодезист). Складають рівняння похибок

в яких х - положення бульбашки рівня в момент t0 і відліку # 946; 0 по екзаменатора; у = з "/ 0,5 # 964; - коефіцієнт для перекладу ціни з" ділення екзаменатора в полуделенія рівня; р - вплив недосконалості шліфування ампули; z - зміщення бульбашки рівня в одиницю Ємені внаслідок зміни зовнішніх умов температури і ін.); l '- виміряне значення положення рівня в момент часу tk і відліку # 946; k по екзаменатора. Число рівнянь дорівнює числу вимірювань l '. Ймовірно значення х, у, р і z визначають з вирішення рівнянь типу (1.64) за методом найменших квадратів. Після цього відлік l за рівнем визначають за формулою

значення # 916; l знаходять за формулою (1.64) з використанням можливих значень х, у, р і z.

Рівень встановлюють в нуль-пункт з точністю 0,2-0,31. Для більш точного встановлення бульбашки в нуль-пункт застосовують контактні рівні (рис. 1.72, а). Зображення кінців бульбашки рівня передають в поле зору окуляра (рис. 1.72, б) за допомогою системи призм, встановленої над рівнем. Бульбашка рівня знаходиться в нуль-пункті, коли зображення кінців бульбашки рівня збігаються. Точність установки контактних рівнів в нуль-пункті в 4-5 разів вище, ніж в звичайних рівнях.

Мал. 1.72. Контактний упущені: а - схема дії призмовою системи; б - зображення кінців бульбашки циліндричного рівня в поле зору окуляра

Круглий рівень використовують для попередньої установки основної осі приладу в прямовисне положення. Ампула круглого рівня є частиною сфери (рис. 1.73), вміщеній в металеву оправу, яка прикріплюється до приладу, є три виправних гвинта. Нуль-пунктом круглого рівня є центр концентричних кіл, завданих їм на поверхню ампули. Віссю круглого рівня називають нормаль до внутрішньої поверхні ампули в нуль-пункті. Ціна поділки круглого рівня дорівнює 5-20 '.

Мал. 1.73. круглий рівень