El dispositivo y el principio de funcionamiento del nivel.

Un nivel es un dispositivo diseñado para determinar la diferencia (diferencia) en las alturas de dos puntos ubicados a cierta distancia entre sí. Hay muchos tipos de dispositivos de nivelación, pero todos se reducen a resolver el problema de determinar visualmente esta diferencia o leerla utilizando varios dispositivos (por ejemplo, digitales).

Para comprender exactamente cómo se realiza la nivelación y qué variedades de este dispositivo son las más adecuadas para ciertas tareas, es necesario comprender claramente el diseño general del nivel.

Los niveles utilizados en la topografía geodésica y en la construcción se dividen en varias categorías grandes. Estos son dispositivos ópticos tradicionales, así como dispositivos más modernos que utilizan tecnología electrónica y radiación láser. Todos tienen una estructura diferente. Consideremos en orden los principios y características básicos de cada una de estas categorías.

Un dispositivo de nivelación de tipo óptico apareció antes que otros. La estructura de todos estos dispositivos incluye un telescopio con un ocular y lentes que proporcionan una aproximación del número requerido de veces. Anteriormente, todos los niveles ópticos requerían apuntar manualmente al punto de interés y enfocarlo con varios tornillos: levantar, apuntar y elevar. Para una colocación precisa del telescopio en el horizonte, se le adjuntó un nivel cilíndrico.

Para las mediciones, un componente importante del nivel es la varilla de medición. Además, todos los modelos de niveles ópticos están equipados con un telémetro de filamento para medir distancias, y algunos están equipados con una extremidad horizontal, que le permite medir ángulos en el plano horizontal.

El principio de funcionamiento de dicho dispositivo es bastante simple. El nivel se instala en una superficie nivelada, con la ayuda de tornillos, el telescopio se lleva a una posición horizontal. Los dos puntos en el suelo, el punto de partida y el que se va a medir, deben ser claramente visibles a través del ocular. La varilla de medición se coloca primero en el punto de partida y las lecturas se toman a lo largo de la rosca de nivelación (más precisamente, a lo largo del hilo central de esta malla). Luego se traslada la vara al punto a medir y se vuelven a tomar las lecturas. La diferencia entre ellos es el valor deseado.

La mayoría de los niveles utilizados en la geodesia y la construcción modernas son algo diferentes de los descritos anteriormente. Por ejemplo, la mayoría de los modelos están equipados con una junta de expansión. Un compensador es un dispositivo diseñado para alinear automáticamente el instrumento con el horizonte. El uso de un compensador hace que las mediciones sean más precisas y fáciles.

Además, existe una categoría de niveles digitales que no requieren la determinación visual de la altura mediante una varilla de medición (esta función la realiza un dispositivo de lectura digital). Tienen ventajas significativas y se utilizan ampliamente como instrumentos de medición profesionales.

Las indudables ventajas de los niveles electrónicos incluyen la automatización y la estabilidad de las medidas. El dispositivo de lectura digital es, en cualquier caso, más fiable y preciso., ya que su trabajo no depende del factor humano y es mucho menos dependiente de las condiciones de visibilidad.

El diagrama de los componentes principales de un nivel digital se diferencia de un nivel óptico por la presencia de un dispositivo de lectura y una pantalla en la que se muestran las lecturas, así como una varilla de medición especial. Este riel tiene códigos de barras únicos. El dispositivo de lectura puede determinar con precisión la altura a partir de uno de estos códigos al que apunta el tubo de nivel. Las lecturas de altitud se mostrarán en la pantalla.

La toma de lecturas se inicia con el toque de un botón, y varios modelos de niveles digitales tienen la función de guardar y exportar valores.

Dado que el dispositivo se utiliza en el campo, su diseño siempre incluye una carcasa con mayor protección contra el polvo y la humedad. La estructura del telescopio difiere poco del diseño del dispositivo óptico; también tiene lentes con un factor de aumento de 20 a 50 veces. Cuanto mayor sea la multiplicidad, más preciso será el dispositivo.

Los dispositivos electrónicos también pueden tener una función de medición de ángulo horizontal.

Los dispositivos con emisores láser se destacan en una categoría separada. Este nivel está diseñado de forma original y no tiene telescopio. El enfoque visual en el punto medido ya se lleva a cabo gracias al láser, que se proyecta en una línea de luz claramente visible (en algunos casos, en un punto).

El láser tiene un alcance limitado, que es la principal desventaja de este tipo de dispositivo. Pero son convenientes de usar para fines domésticos y de construcción. Los modelos láser con un rango corto son económicos, se usan en interiores durante los trabajos de construcción, el marcado, al instalar varias estructuras y muebles.

Para el trabajo en áreas abiertas, también se producen niveles láser de una clase especial, que pueden proyectar luz a puntos más distantes. A menudo se utilizan junto con un detector láser especial y se utilizan con éxito a distancias de hasta 500 m.

Un dispositivo de este tipo incluye un LED (uno o más) y un sistema óptico que proyecta la radiación del LED en un plano.

La toma de lecturas del dispositivo está precedida por el procedimiento de enfoque. Para enfocar, se usa un elemento especial: un trinquete, que gira para guiar la lente de enfoque. Cuando se obtiene una imagen suficientemente clara de la varilla de medición, también es necesario lograr una imagen clara del retículo.

El hilo central de esta malla determinará la altura. Para que quede claro, debe girar la rodilla del ocular a la posición deseada.

En niveles ópticos de diseño clásico, se puede ver la ampolla de burbuja de un nivel cilíndrico a través del telescopio. Centrándose en la burbuja, la tubería se coloca en posición horizontal girando los tornillos guía.

Si el problema de la alineación horizontal se resuelve con la ayuda de un compensador, no es necesario un nivel cilíndrico en el telescopio, pero hay un nivel de ajuste en el cuerpo del dispositivo. Con su ayuda, debes colocar el dispositivo en el nivel del soporte, ajustando su posición con los tornillos, y solo entonces enfocar.

Los accesorios adicionales del dispositivo incluyen soportes de trípode y varillas de medición.

El trípode consta de aleaciones ligeras o aluminio y sirve para colocar el dispositivo en la posición deseada y a la altura deseada. Al elegir un trípode, debe prestar atención a su altura máxima, montaje (debe ser ergonómico y fijar firmemente el dispositivo en la posición requerida), así como la fuerza y ​​el peso.

El rastrillo merece mucha atención.Debe tener la longitud suficiente (se producen bastones de diferentes tamaños) y tener una escala de valores que se pueda ver claramente en el ocular del nivel desde una gran distancia.

Todos los modelos de barras de medición están marcados con las letras PH y los números que siguen a la designación de la letra. Por ejemplo, RN 3-2500 significa lo siguiente: una varilla niveladora con una precisión de 3 mm, una longitud de 2500 mm.

Algunas lamas son de tipo telescópico plegable y están marcadas con la letra "C".

Al elegir una varilla niveladora, proceda del hecho de que su longitud varía de 1 a 5 m, y la precisión de la medición depende del material del que está hecha la varilla. Invar es una aleación especial que no es muy susceptible a la expansión cuando se expone a la temperatura.

El dispositivo y el principio de funcionamiento del nivel son diferentes según su tipo. Los instrumentos ópticos y digitales tienen un eje de visión ubicado a lo largo del telescopio, que debe colocarse en la dirección deseada y horizontalmente. Para ello, se utilizan tanto un sistema óptico como dispositivos de lectura digital y elementos de automatización como un compensador.

Usar niveles y modelos digitales con compensador es más fácil que usar instrumentos convencionales. Al mismo tiempo, los dispositivos digitales requieren una fuente de alimentación, protección contra el polvo y la humedad, y también pueden costar más. Los niveles láser son de un tipo aparte.

Puede aprender a usar el nivel en el video a continuación.