Todo sobre niveles ópticos

El nivel (nivel) óptico (óptico-mecánico) es un dispositivo practicado en trabajos geodésicos y de construcción, que permite detectar la diferencia de altura entre puntos en un plano. Es decir, este dispositivo te permite medir el desnivel del plano que requieres y, si es necesario, nivelarlo.

La estructura de la abrumadora masa de niveles óptico-mecánicos es similar y se diferencia principalmente en la presencia o ausencia de un anillo giratorio de metal plano (dial), que permite reconocer ángulos en una superficie horizontal con una precisión del 50% y características. en el diseño de algunos componentes. Analicemos la estructura y cómo funciona la capa óptica ordinaria.

El elemento básico del dispositivo es un tubo óptico (telescopio) con un sistema de lentes, capaz de mostrar objetos de observación en una vista ampliada con un aumento de 20 veces o más. La tubería se fija en un lecho giratorio especializado diseñado para lo siguiente:

• fijación en un trípode (trípode);
• colocando el eje óptico del dispositivo en posición exactamente horizontal, para ello la cama está equipada con 3 "patas" ajustables verticalmente y uno o 2 (en muestras sin autoajuste) niveles de burbuja;
• guía horizontal precisa, que se realiza mediante volantes individuales o emparejados.

El ajuste a la visión del usuario se realiza girando el anillo de ajuste del ocular. Si miras por el ocular del telescopio del dispositivo, puedes ver que, además de agrandar el objeto observado, el dispositivo aplica una escala de líneas finas (retícula o retícula) a su imagen. Crea un patrón cruciforme a partir de líneas horizontales y perpendiculares.

Además del dispositivo en sí, para las mediciones necesitamos el trípode anterior, así como una varilla graduada especializada para mediciones (varilla de medición). Las divisiones son franjas de 10 mm de ancho alternadas en rojo y negro. Los números en el riel se ubican con una diferencia entre 2 valores adyacentes de 10 centímetros, y el valor desde la marca cero hasta el final del riel en decímetros, al mismo tiempo los números se muestran en 2 dígitos. Entonces, 50 centímetros se marca como 05, el número 09 significa 90 centímetros, el número 12 es 120 centímetros, y así sucesivamente.

Para mayor comodidad, las marcas de 5 centímetros de cada decímetro también están conectadas con una franja perpendicular, de modo que absolutamente todo el carril está marcado con símbolos en forma de letra "E", rectos y reflejados. Las antiguas modificaciones de niveles transfieren una imagen invertida, y para ellas se necesita un riel especial, donde los números están invertidos. El dispositivo va acompañado de un pasaporte técnico, que ciertamente indica el año, mes, fecha de su última verificación, calibración.

Para los niveles óptico-mecánicos, se creó GOST 10528-90, que contiene información sobre los dispositivos, características y tipos clave, especificaciones técnicas y métodos de verificación. De acuerdo con GOST, cualquier nivel óptico-mecánico pertenece a una de las clases apropiadas.

• Alta precisión. La raíz del error cuadrático medio del valor ajustado por 1 kilómetro de recorrido no es más de 0,5 milímetros.
• Preciso. La desviación no supera los 3 milímetros.
• Técnico. La desviación no supera los 10 milímetros.

Los trípodes para instrumentos están hechos, por regla general, de aluminio, ya que este metal tiene una masa pequeña, pero al mismo tiempo tiene una alta resistencia. Estas características repercuten positivamente en la comodidad de transporte del equipo. Además, el material para los trípodes es madera, sin embargo, su precio es más alto, sin embargo, la estabilidad es más confiable... Los mini trípodes pequeños están hechos principalmente de fibra de vidrio. Los propios dispositivos deben ser de alta resistencia. En este sentido, para la producción de muestras de alta calidad del estuche, se utiliza principalmente metal o plástico especializado. Los detalles de montaje, por ejemplo, los tornillos pueden estar hechos de plástico o metal.

Teniendo en cuenta el tipo de dispositivo, así como el material del que está hecho, el peso aproximado puede ser de 0,4 a 2 kilogramos. Las muestras óptico-mecánicas pesan aproximadamente entre 1,2 y 1,7 kilogramos. Cuando se usa equipo auxiliar, por ejemplo, un trípode, el peso aumenta a 5 kilogramos o más. Dimensiones aproximadas de los niveles óptico-mecánicos:

• longitud: de 120 a 200 milímetros;
• ancho: de 110 a 140 milímetros;
• altura: de 120 a 220 milímetros.

El principio fundamental utilizado en el diseño de todo tipo de dispositivos es la transmisión de un haz horizontal a la distancia requerida para su uso real. Este principio se utiliza mediante la implementación de la correlación de condiciones geométricas y un conjunto de medios técnicos para transmitir información en forma de señal óptica en la estructura de niveles.

Si comparamos el dispositivo óptico-mecánico con otros dispositivos similares de diferentes tipos, entonces tiene una cantidad bastante grande de cualidades positivas. El más importante de ellos es una relación calidad-precio aceptable. El dispositivo tiene un precio relativamente bajo, sin embargo, se caracteriza por una buena precisión. Una ventaja adicional es la presencia de un compensador (no para todos los dispositivos), que monitorea constantemente el eje óptico en posición horizontal.

El tubo óptico ayuda a apuntar correctamente al sujeto del disparo. El nivel de líquido permite mantener bajo control la orientación del dispositivo durante las mediciones, lo que le permite determinar la exactitud de las mediciones en el lugar. La principal ventaja del dispositivo es la posibilidad de utilizarlo a distancias bastante grandes. La precisión no se deteriora en absoluto con un aumento en la distancia de medición.

Las desventajas del dispositivo se pueden atribuir a su funcionamiento en presencia de 2 personas. Solo en tales condiciones es posible encontrar los datos correctos. Además, las desventajas incluyen un control estable del dispositivo óptico-mecánico, o más bien, su posición de trabajo. Este dispositivo necesita un seguimiento constante mediante un nivel. Otro pequeño inconveniente del dispositivo es su alineación manual.

Según los expertos, el mejor nivel óptico-mecánico es BOSCH GOL 26D, que destaca por su mano de obra de alta calidad y excelente óptica alemana. Proporciona imágenes de alta calidad y alta precisión de medición. Además, dichas muestras se incluyeron en la calificación.

• IPZ N-05 - un modelo de precisión, que se utiliza en el curso de estudios y pruebas geodésicas, si se imponen mayores requisitos al resultado.

• CONDTROL 24X - un dispositivo popular para mediciones precisas y rápidas. Practicado durante las actividades de construcción y renovación. Equipado con zoom 24x, que permite trabajar en grandes áreas. Al mismo tiempo, el dispositivo garantiza datos extremadamente correctos: una desviación de no más de 2 milímetros por 1 kilómetro de la elevación promedio.

• GEOBOX N7-26 - una excelente solución para la operación en áreas abiertas. Destaca por su alta resistencia al estrés mecánico, la humedad y el polvo. Proporciona una imagen clara, tiene un sistema óptico eficiente.

• Instrumentos ADA Ruber-X32 - un buen dispositivo óptico con una carcasa de goma para usar en una amplia variedad de condiciones climáticas. Equipado con hilos reforzados para reducir los daños por caídas. El paquete incluye un tornillo de cubierta especializado para asegurar la junta de expansión durante el transporte. Garantiza una orientación precisa y un visor de vista previa integrado.

El paso principal en la compra de un nivel óptico-mecánico debe ser el estudio del mercado de dispositivos de construcción y geodésicos que cumplan con las características y condiciones de trabajo requeridas. A continuación se describen los aspectos principales para elegir el dispositivo adecuado de la extensa lista de surtido disponible.

• A menudo, el primer aspecto a elegir no es la funcionalidad del dispositivo, sino su precio. Al centrarse en las modificaciones más económicas, el consumidor corre el riesgo de comprar un dispositivo de baja calidad con el conjunto más pequeño de opciones y una precisión de medición poco fiable. La relación óptima de precio y calidad en la mayoría de los casos es aceptable.
• Configuración de nivel y la necesidad de la presencia de un compensador en él. El compensador es un prisma o espejo que cuelga libremente en el sistema óptico para mantener la línea horizontal de la línea del cabello cuando el dispositivo se inclina dentro del rango especificado. El amortiguador amortigua la oscilación accidental o iniciada externamente del compensador. Al comprar un dispositivo con compensador, no son tanto las peculiaridades de su estructura, entre las que hay soluciones técnicas realmente originales, que la calidad de su implementación por parte del fabricante no es de poca importancia.
• La calidad de las piezas y la mano de obra. Una característica del dispositivo óptico-mecánico es que no hay nada especialmente que romper en su estructura. Un defecto de fabricación, si lo hubiera, será detectado durante las primeras mediciones y el dispositivo será reemplazado. Empresas de renombre garantizan la excelente calidad de sus propios productos, expresándolo en el precio del producto. Al comprar en un punto de venta, es necesario verificar la suavidad del ajuste de los tornillos guía e inmediatamente obtener el apoyo de un especialista altamente calificado.
• La precisión, la multiplicidad y otros parámetros técnicos nuevamente dependen del tipo de trabajo futuro. Los niveles ópticos y mecánicos con un compensador integrado y un sistema de amortiguación de vibraciones magnéticas se consideran más precisos.
• A la hora de comprar un dispositivo, es necesario averiguar si existe un certificado de verificación (cuando, de hecho, se requiere), ya que en ocasiones el precio de la operación de verificación está incluido en el precio final del dispositivo, haciéndolo más caro respectivamente.
• Al comprar un dispositivo de una de las marcas populares, será útil averiguar la ubicación de la organización más cercana que brinde soporte técnico y servicios de mantenimiento.
• La disponibilidad de documentos técnicos legibles y detallados sobre la configuración y no causa problemas en el uso del dispositivo.

El trabajo lo realizan 2 personas: una - específicamente con el dispositivo, colocando, apuntando al objeto - una regla, leyendo e ingresando valores, y la otra con una vara de medir, arrastrándola y colocándola según las instrucciones del primero, observando su perpendicularidad. El primer paso es encontrar un lugar para instalar el dispositivo. La ubicación más adecuada es en el centro del área a medir. Se coloca un trípode en el área seleccionada. Para obtener una posición horizontal nivelada, afloje las abrazaderas de las patas del trípode, monte la cabeza del trípode a la altura requerida y apriete los tornillos.

El nivel se coloca y se fija con un tornillo de fijación en un trípode. Girando los tornillos de elevación del dispositivo, usando el nivel, debe lograr la posición horizontal del nivel. Ahora necesitas enfocarte en el objeto. Para hacer esto, el telescopio debe apuntar al personal, girando el volante para que la imagen sea lo más nítida posible, la nitidez del retículo se ajusta con el anillo de ajuste en el ocular.

Después de instalar y configurar el dispositivo, puede comenzar a explorar. La varilla se coloca en el punto de partida, las lecturas se realizan a lo largo del hilo central de la malla del telescopio. Las lecturas se registran en el libro de campo. Luego, el personal se mueve al punto medido, se repite el proceso de leer las lecturas y registrar el recuento. La diferencia entre las lecturas de los puntos inicial y medido será el exceso.

Para obtener información sobre cómo usar el nivel óptico correctamente, vea el siguiente video.