- Главная-
- Статьи и видео-
- Устройство оптического нивелира с демпфером
Устройство оптического нивелира с демпфером
Оптический нивелир - это прибор, предназначенный для определения превышений (разности высот) между точками методом геометрического нивелирования по вертикальным нивелирным рейкам.
Первый в мире нивелир с автоматическим компенсатором был изобретен в СССР в 1946 году. С этого момента возникла необходимость быстрого гашения колебаний маятниковой подвесной системы компенсатора, которая представляет собой свободно подвешенную призму или зеркало между призмами в оптической схеме нивелира, целью которой, является поддержание горизонтального положения визирной оси прибора при любом наклоне прибора в пределах заданного диапазона. Обычно не более 15' (0,25°). Если это условие будет выполнено, то и качество измерений и выполненных по ним работ будет на высоте. Например, неверно определенная высота может привести к перерасходу цемента для заливки фундамента. Нежелательные для нивелира колебания могут быть вызваны сильными порывами ветра, вибрациями грунта на строительных и промышленных площадках, вблизи автомобильных и железнодорожных дорог, линий метро.
Для исключения влияния этих колебаний применяются маятниковые системы компенсатора как с воздушным, так и с магнитным демпферами. Рассмотрим принцип работы обоих систем.
Для начала рассмотрим схему оптического нивелира. Оптическая схема нивелира похожа на подзорную трубу. Луч, пройдя через объектив, попадает на приемную призму, которая преломляет его на подвешенное горизонтально зеркало. Далее, отражаясь от зеркала, луч попадает на передающую призму, а от неё на окуляр и сетчатку глаза человека.
Приемная и передающая призмы жестко закреплены в корпусе компенсатора, который в свою очередь крепится к корпусу нивелира. Зеркало, наоборот - свободно подвешено в компенсаторе на стальных нитях, конструктивно выполнено в виде маятника, и при наклоне прибора каждый раз стремиться занять строго горизонтальное положение, тем самым корректируя оптический луч.
В магнитном демпфере верхняя часть маятника выполняется из магнитных материалов, например, из стального сплава. На некотором удалении от верхней части маятника в корпусе компенсатора встроен магнит, который и гасит колебания раскачивающего маятника.
Главный принцип магнитного демпфера - гашение колебаний под действием магнитного поля. Каждый раз в момент прохождения маятника мимо магнита, происходит его торможение - и так несколько раз до полной остановки маятника. При изображение в поле зрения трубы нивелира полностью стабилизируется.
Что касается компенсаторов с воздушным демпфером, то в этом случае гашение колебаний происходит за счет сопротивления воздуха выходящего в узкую щель между двумя металлическими тарелками входящими друг в друга. Обе конструкции хорошо зарекомендовали себя и с успехом применяются в современных оптических нивелирах. Однако стоимость нивелира с воздушным компенсатором меньше, чем с магнитным.