Úroveň (nástroj) - Level (instrument)

Moderní automatická úroveň používaná na staveništi

A úroveň je optický přístroj slouží ke stanovení nebo ověření bodů ve stejném vodorovná rovina v procesu známém jako nivelace, a používá se ve spojení s a vyrovnávací personál pro stanovení relativních výškových úrovní předmětů nebo značek. Je široce používán v geodetické a konstrukce měřit výškové rozdíly a přenášet, měřit a nastavovat výšky známých předmětů nebo značek.

Je také známá jako úroveň průzkumníků, úroveň stavitelů, nerovná úroveň nebo historická úroveň „Y“. Funguje na principu navázání vztahu vizuální úrovně mezi dvěma nebo více body, pro které je zabudovaný dalekohled a vysoce přesný úroveň bublin slouží k dosažení nezbytné přesnosti. Přístroj byl tradičně kompletně nastavován ručně, aby byla zajištěna vodorovná viditelnost, ale moderní automatické verze samy kompenzují drobné chyby v hrubém vyrovnání přístroje, a proto se používají rychleji.

Optická úroveň by neměla být zaměňována s a teodolit který může také měřit úhly ve svislé rovině.

Popis

Stadióny při pohledu na metriku označují na nitkovém kříži nivelační tyč. Horní značka je 1,5 ma dolní je 1345 m. Vzdálenost mezi značkami je 0,155 m, vynásobená poměrem stadiónů 100: 1 poskytuje vzdálenost k tyči 15,5 m.

Optickou hladinu tvoří přesný dalekohled s nitkový kříž a Značky Stadia. Nitkový kříž se používá ke stanovení bodu úrovně na cíli a stadiony umožňují hledání rozsahu; stadióny jsou obvykle v poměru 100: 1, přičemž v takovém případě jeden metr mezi značkami stadiónů na nivelační tyči představuje 100 metrů od cíle.

Celá jednotka je normálně namontována na a stativ a dalekohled se může volně otáčet o 360 ° v horizontální rovině. Zeměměřič nastavuje hladinu nástroje hrubým nastavením nohou stativu a jemným nastavením pomocí tří přesných nivelačních šroubů na přístroji tak, aby rotační rovina byla vodorovná. Zeměměřič to dělá s použitím a úroveň býčích očí zabudovaný do držáku nástroje.

Geodet se dívá okulárem dalekohledu, zatímco asistent drží svisle zaměstnanci na úrovni což je stupnice v palcích nebo centimetrech. Hůl hladiny je položena nohou na bod, pro který je požadováno měření výšky hladiny. Dalekohled se otáčí a zaostřuje, dokud není hladina nitra jasně viditelná v nitkovém kříži. V případě naklopení úrovně se jemné nastavení úrovně provádí výškovým šroubem pomocí vysoce přesné bublinové úrovně upevněné k dalekohledu. To může být viděno zrcadlem při nastavování nebo konce bubliny v zobrazení „rozdělené bubliny“ mohou být sledovány v dalekohledu. To také umožňuje zajištění přesné úrovně dalekohledu, zatímco je zaměřovač prováděn. V případě automatické úrovně se však nastavení nadmořské výšky provádí automaticky pomocí zavěšeného hranolu v důsledku gravitace, pokud je hrubé vyrovnání základny přístroje v určitých mezích přesné.

Když je úroveň na úrovni, zaznamenává se promoce zaměstnanců na nitkovém kříži a značkách stadiónů a identifikační značka nebo značka jsou umístěny tam, kde zaměstnanci úrovně spočívali na zkoumaném objektu nebo poloze.

Vynález

V roce 1832 Angličtina stavební inženýr a vynálezce William Gravatt, který byl pověřen přezkoumáním schématu pro Jihovýchodní železnice trasa z Londýna do Doveru, byl frustrován pomalým a těžkopádným provozem úrovně „Y“ během průzkumných prací a vymyslel přepravitelnější a snadněji použitelnou úroveň „dumpy“,[1][2] tzv. kvůli jeho kratšímu vzhledu.[3]

Dalekohled historické úrovně „y“ je držen ve dvou mosazných ramenech, která jsou součástí držáku a dalekohled lze snadno sejmout, aby umožnil obrácení pozorování o 180 stupňů nebo axiální rotaci dalekohledu; oba kompenzují chyby optické kolimace. Vzhledem k tomu, že dalekohled není připevněn k mechanismu nastavení úrovně, je přístroj Y sestaven a rozebrán pro každou pozorovací stanici. Hromadná hladina je však trvale připevněna ke svým dvěma podpěrným ramenům a nivelačnímu mechanismu, čímž snižuje nejistotu měření a podstatně zkracuje dobu potřebnou k nastavení přístroje. Dumpy používá stejný základní princip zaměřování úrovně.

Operace průzkumu

Schéma ukazující vztah mezi dvěma úrovněmi hůlky nebo pruty, zobrazené jako 1 a 3. Hladina přímky je 2.
Hlavní článek: Nivelace

Po pečlivém nastavení úrovně se výška nitkového kříže určí buď pozorováním ze známého místa měřítko se známou výškou určenou předchozím průzkumem nebo se použije libovolný bod s předpokládanou výškou.

Pozorování se provádí pomocí pomocného geodeta, který je držitelem diplomu personál svisle v měřeném bodě. Zeměměřič otáčí dalekohledem, dokud není absolvovaný personál v nitkovém kříži, a zaznamenává naměřené hodnoty. To se opakuje pro všechna pozorování z tohoto počátečního bodu. Pokud by byl přístroj přesunut do jiné polohy v rámci vzdálenosti pozorování, je znovu vyrovnán a je proveden zaměřování známé úrovně v předchozím průzkumu. To se týká všech nových úrovní s předchozími úrovněmi. Čtení úrovně zpětného pohledu se vždy odečte od čtení úrovně předvídavosti a to se rovná změně výšky mezi dvěma body, a proto se tato metoda označuje jako diferenciální nivelace.

Druhá metoda nivelace v geodézii se nazývá trigonometrická nivelace, což zahrnuje přímé použití totální stanice (nebo jakýkoli zastaralý nástroj, který čte úhly), číst svislý (zenitový) úhel na hranolovou tyč a používá trigonometrické funkce získat změnu výšky.

Varianty

Úroveň „Y“. Dalekohled lze odstranit a otočit nebo otočit, aby se odstranily chyby.

The Úroveň Y. nebo úroveň wye je nejstarší a nejobjemnější ze starších typů optických přístrojů. Nízkoenergetický dalekohled je umístěn v dvojici upínacích úchytů a přístroj je poté vyrovnán pomocí a duchovní úroveň, který je namontován rovnoběžně s hlavním dalekohledem.

Termín nerovná úroveň (taky úroveň stavitele) přetrvává navzdory vývoji designu. Mohou být manuální nebo automatické - nastavení je mnohem rychlejší.

A naklápěcí úroveň je varianta, která má precizní vertikální nastavovací šroub, který nakloní jak dalekohled, tak k němu připojenou vysoce přesnou bublinovou hladinu, aby se vyrovnal. To snižuje úplné spoléhání se na přesnost nivelace spodního uchycení nástrojů a displej „split bubble“ poskytuje další záruku, že dalekohled je při pozorování v rovině. To umožňuje rychlejší provoz, protože spodní úchyt nemusí být skutečně vyrovnaný, i když to způsobí malou chybu, protože svislá osa úchytu není zcela shodná se středem dalekohledu. Rozdělená bublina funguje tak, že zobrazuje polovinu obou konců bubliny vedle sebe v dalekohledu a když jsou zakřivené konce zarovnány, je na úrovni.

An automatická úroveň, samonivelační úroveňnebo automatická úroveň stavitele obsahuje vnitřní kompenzační mechanismus (výkyvný hranol ), který, pokud je nastaven téměř na úroveň, automaticky odstraní všechny zbývající variace. To snižuje potřebu nastavovat základnu přístroje skutečně na rovinu, jako je to na nerovném povrchu. Samonivelační přístroje jsou preferovaným nástrojem na staveništích, stavbách a během geodetických prací kvůli snadnému použití a rychlému nastavení času.

A digitální elektronická úroveň je také nastavena na stativ a čte čárový kód pomocí elektronických laserových metod. Výška tyče, kde vodorovný paprsek kříží tyč, se zobrazuje na digitálním displeji. Tento typ úrovně odstraňuje interpolaci promoce osobou, čímž odstraňuje zdroj chyb a zvyšuje přesnost. Během noci se dumpy level používá ve spojení s automatickým křížovým laserem pro přesné odečítání stupnice.

A přepravní úroveň také má schopnost měřit jak nadmořská výška a azimut cílového objektu vzhledem k referenci v horizontální rovině. Přístroj se otáčí, aby zaměřil cíl, a vertikální a horizontální úhly se odečítají z kalibrovaných stupnic[4]

  • Moderní automatická optická vodováha s odečtem vodorovného přechodu.

  • Mechanismus vnitřního hranolu automaticky nivelačního dalekohledu.

  • Úroveň „Y“. Dalekohled lze odstranit a obrátit nebo jej lze axiálně otáčet, aby se odstranily kolimační chyby.

  • Azimut je úhel vytvořený mezi dvěma body zájmu v horizontální rovině

  • Nízko přesný kontrolní nivelační přístroj pro ruční použití

V populární kultuře

V první kapitole románu Thomase Hardyho z roku 1887 Lesníci,[5] vypravěč říká: „Věděl, že každý jemný sklon deset kilometrů země mezi opatským Cernelem a Shertonem - tržním městem, kam cestoval - tak přesně, jak se to jakýkoli zeměměř mohl naučit na úrovni Dumpyho.“

V online hře Svět války, v Mokřadech je úkol, který zadal Surveyor Thurdan, aby získal jeho ztracenou nerovnou úroveň. Dokonce okomentuje jméno a řekl: „Já jsem tu krvavou věc nepojmenoval, dobře? Jdi to vyhledat!“

Viz také

Reference

  1. ^ Saikia; et al. (30. října 2010). Geodetické. Učení PHI. ISBN  8120339851.
  2. ^ „William Gravatt“. craig-telescope.co.uk. Citováno 2012-05-31.
  3. ^ Oxfordský anglický slovník. "dumpy", adj, 2. Vylepšená úroveň Gravattu, běžně nazývaná (podle vzhledu) Dumpy Level.CS1 maint: umístění (odkaz)
  4. ^ [1] Novinky na úrovni Johnson
  5. ^ Thomas Hardy, Lesníci

externí odkazy