Как пользоваться нивелиром: типы и особенности использования

Нивелир: это многопрофильный прибор, используемый в строительстве

Такие приспособления являются очень полезными в строительстве, они используются для выполнения разных задач. С помощью данного инструмента можно организовать работу по нанесению облицовочного материала на любую поверхность.

Нивелиры активно применяются при поклейке обоев. Если использовать этот прибор, то необходимость в организации отбивок пропадает. Уровень следует выставить под потолком и клеить полосы в соответствии с линией, которую показывает измерительный прибор. Узнать подробнее о том, как работать с нивелиром, позволяет просмотр видеоматериалов на данную тематику.

Это устройство также применяется опытными мастерами во время плиточной кладки. С его помощью гораздо проще выдерживать ровные линии, чем и обуславливается спрос на данное приспособление в строительной среде. Однако стоит сказать, что для облицовки рабочей поверхности плиткой понадобится инструмент, который рассекает луч на отдельные перпендикулярные пучки.

Нивелиры используют не только для строительства зданий, но и во время работ по внутренней отделке помещений.

Нивелир – это универсальное устройство, которое может предназначаться и для других задач. Рассмотрим, в каких случаях используется этот прибор, помимо вышеперечисленных:

• для отделки лестничных маршей;
• монтажа различной бытовой техники;
• сборки и установки мебели.

Таким образом, эксплуатационная сфера устройства довольно широка. Работать с нивелиром не так сложно, как кажется на первый взгляд, – достаточно понять принципы функционирования прибора.

Определение и классификация

Нивелир — это измерительный прибор, с помощью которого вычисляется разница в уровнях расположения точек в пространстве по отношению к условно заданной поверхности. Их часто применяют топографы или геодезисты при исследовании рельефа, а также строители, когда нужно при возведении или ремонте объектов строго соблюдать определенные параметры.

Данные приборы нужны везде, где нужно идеально выровнять поверхность по вертикали или горизонтали или же придать определенному предмету или строению тот или иной уровень уклона.

Они классифицируются по двум признакам: принципам своей работы и точности измерения.

По точности снятия параметров существует три группы приборов:

• высокоточные — допускается квадратичная ошибка при измерениях на квадратный метр двойного хода в размере 0,2−0,5 мм;
• точные — допустимая квадратичная ошибка составляет 0,5−1 мм на квадратный метр двойного хода соответственно;
• технические — показатель ошибки составляет 2−10 мм соответственно.

Чтобы выполнить элементарную разметку местности и определить перепады рельефа, а также его привязку к нужным точкам, можно использовать простые приборы технического типа. А вот более точные устройства потребуются для определения параметров на всех этапах строительных работ.

Что касается классификации нивелиров по принципу работы, то они бывают такими:

• Геометрические. Такие устройства излучают визирующий луч и приводят его в горизонтальное положение. С их помощью устанавливается разница в положении точек на той или иной местности. Данные точки нужно отмечать с помощью специальных реек. Геометрическое нивелирование бывает простым или сложным. В первом случае оно проводится из одной точки, во втором — из нескольких, которые поступательно меняются;
• Тригонометрические. По-другому их еще называют теодолитами, и используются они для установления между отметками превышений посредством наклонного луча. Между прибором и контрольной точкой измеряют угол наклона и расстояние, а потом, согласно формуле, определяется нужная величина. Это достаточно сложно, на больших расстояниях или пересеченных поверхностях результат может быть неточным;
• Гидростатические. Данные устройства состоят из двух сосудов с жидкостью, соединенных друг с другом. По уровню жидкости и определяется разница высот в различных точках. Полные сосуды соединяются друг с другом посредством рукава и шланга и ставятся в контрольных точках. Величина превышения одной точки над другой определяется по разнице между высотой столба жидкости в каждом из сосудов. Такой способ хоть и высокоточный, но ограничивается расстоянием длины шланга или рукава;
• Оптико-механические. С помощью таких устройств параметры точек определяются посредством светового луча и реек, размеченных специальным способом. Приборы имеют оптическую трубу для наблюдений, а также приспособление для выравнивания строго горизонтально. Но чтобы проводить с их помощью измерения, нужно обладать рядом специализированных навыков и знаний;
• Лазерные. Это высокоточные приборы, в которых посредством лазера на поверхность проецируется узконаправленный луч. Они очень просты в применении, с их помощью можно работать не только с точками, но еще и с плоскостями;
• Цифровые. Нивелиры оптического или лазерного типа, отображающие информацию в цифровом виде, способны ее запоминать, а в некоторых случаях даже частично анализировать. Эти устройства точные, ими можно управлять одному человеку, но они отличаются высокой стоимостью и чувствительностью к повреждениям механического типа.

Существуют и особые способы нивелирования, они проводятся с помощью таких приборов, как:

• радиолокаторы;
• барометры;
• эхолокаторы;
• стереоскопы и т. д.

Однако все эти методы почти не используются для бытовых нужд.

Фокусировка

Снятию показаний прибора предшествует процедура фокусировки. Для фокусирования используется специальный элемент – кремальера, которая вращается с целью наведения фокусирующей линзы. Когда получено достаточно чёткое изображение измерительной рейки, нужно также добиться чёткости изображения сетки нитей.

По средней нити этой сетки будет определяться высота. Чтобы сделать её чёткой, нужно вращать окулярное колено до нужного положения.

В оптических нивелирах классической конструкции вы можете видеть в зрительную трубу пузырьковую ампулу цилиндрического уровня. Ориентируясь на пузырёк, трубу приводят в горизонтальное положение путём вращения наводящих винтов.

Если проблема выравнивания по горизонту решена с помощью компенсатора, в наличии цилиндрического уровня на зрительной трубе нет нужды, но присутствует установочный уровень на корпусе прибора. С его помощью вы должны ровно установить прибор на подставке, регулируя его положение винтами, и только после этого выполнить фокусировку.

Какие достоинства и недостатки имеют ротационные уровни

По сравнению с линейными и точечными уровнями, ротационные нивелиры имеют намного больше достоинств. Из плюсов ротационных инструментов надо отметить:

1. Построение горизонтальной и вертикальной плоскости на 360 градусов, что достигается за счет подвижности головки с лазером
2. Высокая точность показаний, так как вместо системы призм, которые увеличивают погрешности, построение плоскости осуществляется за счет вращения с большой частотой головки с лазером
3. Дальность измерений до 1 км, поэтому инструмент пользуется популярностью не только у строителей, но и у геодезистов, дизайнеров и работников, занимающихся изучениями ландшафта
4. Определение луча на проецируемой поверхности посредством специального пульта

Наличие такого количество достоинств делает рассматриваемый прибор непосредственным фаворитом среди сверстников. Однако перед тем как купить лазерный ротационный уровень, следует разобраться с имеющимися недостатками. Минусы у ротационного измерителя также имеются, и вот они какие:

• Высокая цена — ротационный прибор стоит так, как три линейных нивелира. Такая высокая стоимость обусловлена применением электромотора в конструкции, а также сложного механизма вращения головки со светодиодом
• Невозможность одновременного построения вертикальных и горизонтальных плоскостей. Есть нивелиры, в которых горизонтальная плоскость проецируется за счет вращающейся головки, а вертикальная посредством системы призм, как в линейных устройствах. Большинство нивелиров также оснащено точечными лазерами, позволяющими построить проекцию на потолке

https://youtube.com/watch?v=5_-1rc_ALTg%3F

Учитывая все достоинства и недостатки, остается сделать заключение о необходимости приобретения такого прибора. Такой инструмент вовсе не обязательно покупать, если проводятся работы внутри помещений, но без него будет трудно справиться с измерениями на улице. Именно поэтому приобрести нивелир ротационный рекомендуется всем мастерам и рабочим, у которых сфера деятельности связана с измерительными работами на улице.

Это интересно! Ротационный прибор обладает не только высокой точностью измерений, но его еще можно применять в дождливую или солнечную погоду. Луч лазера не искажается от воздействия воды и солнечного света, поэтому измерения получаются точными и отчетливо видными.

Как выполняется поверка нивелира: пошаговое описание процесса

Поверка измерительного устройства такого типа включает в себя несколько мероприятий, предназначение которых заключается в определении пригодности прибора к эксплуатации. В ходе инспекции необходимо убедиться в том, что круглый уровень функционирует без ошибок. Рассмотрим процесс поверки более подробно.

В случае смещения пузырька необходимо произвести калибровку устройства.

Для начала требуется настроить уровень с помощью винтов. Пузырек следует разместить в центральной точке круглого уровня. Затем прибор разворачивают на 180°. После смены расположения измерительного инструмента пузырек должен остаться на том же месте.

На заметку! Поверке подвергаются не только профессиональные оптические приспособления. Лазерные модели, предназначенные для бытового применения, также время от времени проверяют. Их особенностью является то, что они проецируют на рабочую поверхность зеленый луч. Лазерные нивелиры позволяют выполнять разные строительные мероприятия и пользуются большой популярностью.

В случае смещения пузырька производится калибровка устройства. Сначала настраиваются подъемные винты. С их помощью положение пузырька должно быть откорректировано наполовину. Затем потребуется убрать оставшееся отклонение, обнаруженное круглым уровнем. Для этого настраиваются юстировочные винты.

Поверка включает в себя не только инспекцию круглого уровня. С помощью нее определяется исправность компенсаторного устройства. Данная работа также производится пошагово. Первое, что нужно сделать для проверки работоспособности компенсатора, – настроить уровень так, чтобы пузырек располагался в центральной точке.

Рейки с обратной (б) и прямой (в) оцифровкой: 1 – подставка; 2 – элевационный винт; 3 – окуляр; 4 – коробка цилиндрического уровня; 5 – кремальера; 6 – визир; 7 – объектив; 8 – закрепительный винт трубы; 9 – наводящий винт трубы; 10 – круглый уровень; 11 – исправительный винт круглого уровня; 12 – подъемный винт.

Далее необходимо навести прибор на четкий объект. Затем подъемный винт проворачивается на 1/8. Обязательно нужно следить за смещением горизонтальной линии визирной сетки. Она должна изменить местоположение, после чего вернуться в исходную позицию. Если горизонтальная линия не возвращается в первоначальную точку, это означает, что компенсаторное устройство неисправно и прибор непригоден для проведения измерительных работ. В рейтингах лазерных нивелиров и оптических устройств присутствуют различные модели, однако все они требуют периодических проверок.

На заметку! Кроме всего прочего, поверка включает в себя инспекцию углов нивелира. Следует помнить, что данная процедура очень важна, ведь ее выполнение позволяет определить исправность приспособления.

Основные характеристики

Одинаковые по принципу действия электронный лазерный уровень и нивелир отличаются своими характеристиками. Нивелир имеет увеличенные показатели дальности работы и точности измерений, но устроен почти так же, как и лазерный уровень.

Кратко об отличиях:

• Погрешность в измерениях – 0,2мм против 1 мм на метр рабочей поверхности у уровня.
• Большое количество точек для построения проекции – от 3-х до 5-и у нивелира против 2-х у лазерного уровня.
• Дальность работы у лазерного нивелира составляет от 50 м, а у уровня – до 25 м.

Лазерный уровень необходим для непродолжительных операций. Большая часть из них работает на пальчиковых батарейках типа АА. Нивелиры производители, как правило, оснащают мощными АКБ. При подключении к сети такой прибор работает непрерывно.

Еще одним важным отличием лазерного уровня от нивелира является комплектация. Профессиональные модели нивелиров обычно идут вместе с пультом ДУ. Это позволяет проводить замеры на стройплощадке силами одного оператора. Более подробно характеристики двух построителей плоскостей рассмотрим в таблице № 1.

Таблица №1. Отличие лазерного уровня от лазерного нивелира

Дополнительно следует учесть эксплуатационные характеристики нивелиров и уровней. Главный из них – прочность и защита корпуса от пыли и влаги. Если планируете работать с устройством на открытом воздухе, то берите измерители с классом защиты не менее IP54. Максимальная защита IP68 необходима при погружении инструмента в воду на 1 м или во время работы в ливень.

Оборудование Laserliner (подразделение немецкого холдинга Umarex) выпускает качественные и точные лазерные нивелиры с 4-летней гарантией. Модели идут в двух линейках – OrangeLine и BlackLine. Первые можно использовать для решения бытовых задач, а вторые приспособлены для промышленного применения. Точность измерений построителей плоскостей проверяется на оптоэлектронной аппаратуре для достижения максимального результата.

Что нужно знать о нивелирах?

• Можно продлить время работы лазерного нивелира на одном заряде, отключив неиспользуемые лучи.

Такая экономия батареи будет особенно полезной для “прожорливых” ротационных приборов.

• Поддержка дистанционного управления упрощает работу с нивелиром на больших строительных площадках.

Нивелир с дистанционным управлением

• Оптические нивелиры, в зависимости от конструкции, могут давать как нормальное, так и перевернутое изображение.

Для последних выпускается нивелирная рейка с перевернутыми числами.

При проведении замеров повышенной точности применяют рейки из специального сплава – инвара.

Нивелир – особенности применения устройства

Назначение нивелира состоит в определении разницы, образующейся вследствие различий в уровнях размещения отдельных точек в пространстве, по отношению к принятой при измерении поверхности. Специалисты в области геодезии и топографии применяют прибор, чтобы исследовать особенности рельефа, а нивелир строительный используется рабочими, чтобы соблюсти заданные параметры в процессе СМР, а также при проведении ремонтов различной степени сложности.

Фактически данное приспособление позволяет произвести выравнивание поверхности в горизонтальной или вертикальной плоскости, придать объекту уклон под заданным градусом.

На открытой местности можно:

• разметить участок под фундамент;
• осуществить разбивку приусадебного участка по линиям высадки растительности;
• спланировать обустройство дорожек в саду;
• произвести работы землеустроительного характера.

В строительных и ремонтных работах появляется возможность:

• отметить линии для размещения коммуникаций;
• откорректировать горизонталь пола и вертикаль для стен;
• оценить корректность установки плинтусов и потолков;
• правильно установить окна и двери;
• произвести монтаж мебели встроенного типа.

Недорогой нивелир Bort BLN-15-K (98296808) для отделочных работ в квартире

• самовыравнивающийся с точностью 4 градуса;
• цена всего 2200–3500 рублей;
• вращение на 360°;
• работает от сети.

Недорогой лазерный линейный нивелир из Китая. Строит линии дальностью 15 м. Лучей два: вертикальный и горизонтальный. Угол между ними 90 градусов. Цвет луча красный. Один из них можно отключить. Точность установки 0,2 мм на метр. Прибор самовыравнивающийся с погрешностью до 3 градусов. Есть пузырьковый уровень с подсветкой, позволяющий более точно установить горизонтальную плоскость. Прибор может вращаться на 360 градусов. Предусмотрена геодезическая шкала. Класс лазера – второй. Цена всего 2200–3500 рублей.

Питание модели Bort BLN-15-K (98296808) осуществляется от трех аккумуляторных элементов класса АА. Набор идет в комплекте вместе с зарядным устройством, что позволяет их перезаряжать. Может работать от сети через зарядное устройство. Также в комплект входит ремень для переноски и кейс с внутренним мягким покрытием. Еще имеются защитные очки, хотя и непонятно, зачем они.

Бытовой прибор для ремонта квартиры. Также пригодится для строительства дома, тем более что стоит недорого.

Покупателям прибор нравится за богатую комплектацию, питание от сети, самовыравнивание, малую погрешность, точное измерение. Главное достоинство – низкая стоимость. Есть жалобы не неоткалиброванный пузырьковый уровень – в этом случае он становится бессмысленным.

Плюсы:

• цена 2200–3500 рублей;
• вращение лимба на 360°;
• самовыравнивание;
• уровень горизонта устанавливается с точностью 4°;
• 2 луча с перекрестием в 90°;
• питание от сети через ЗУ;
• удобный кейс.

Разделение нивелирования по классам

Соединения нивелирных сетей, образующих единую государственную нивелирную сеть РФ, можно разделить по классам. К основной высотной основе относятся первый и второй классы. Для нивелирования I класса характерна высочайшая точность работ.

Получение такого результата работы возможно только с помощью современнейших геодезических приборов, позволяющих использовать соответствующие методы измерений.

Только последние разработки геодезического оборудования позволяют избежать стандартных ошибок и малейших погрешностей в работе. Речь, разумеется, идет о высокоточном оптическом нивелире.

В его конструкцию входит плоскопараллельная пластина, являющаяся составным элементом оптического микрометра. Устанавливается эта деталь перед объективом вращающейся зрительной трубы.

Кроме того, оптический нивелир такого уровня снабжается компенсатором или такой деталью, как контактный уровень, пузырек которого различается в поле зрения вращающейся зрительной трубы.

Для нивелирования I класса используются оптические нивелиры видов Н-05, H1, Ni-002 и Ni-004. Функциональные возможности этих марок полностью соответствуют всем необходимым требованиям.

При осуществлении нивелирования II класса также необходимы высокоточные нивелиры оптические с конструкцией, включающей в себя и плоскопараллельные пластины, и компенсатор или контактный уровень.

В данном случае могут применяться приборы H1 и Н-05, Ni-002, Ni-004 и Ni-007. Возможно и использование приборов, прошедших сертификацию и соответствующих необходимому уровню точности.

Для проведения измерений III класса предпочтителен нивелир оптический с компенсатором встроенного типа, а для IV класса — нивелир как с уровнем, так и с компенсатором.

Вообще, оптические нивелиры разделяют на технические, точные и высокоточные в зависимости от классификации нивелирования.

Особенности цифровых нивелиров

Кроме того, есть категория цифровых нивелиров, которые не требуют визуального определения высоты по измерительной рейке (эту функцию выполняет цифровое отсчётное устройство). Они имеют значительные преимущества и широко применяются в качестве профессиональных измерительных инструментов.

К несомненным плюсам электронных нивелиров относится автоматизация и стабильность измерений. Цифровое отсчётное устройство в любом случае более надёжно и точно, так как его работа не зависит от человеческого фактора и намного меньше зависит от условий видимости.

Схема основных составных частей цифрового нивелира отличается от оптического наличием отсчётного устройства и экрана, на который выводятся показания, а также специальной измерительной рейки. На эту рейку нанесены уникальные штрих-коды. Отсчётное устройство может точно определять высоту по тому из этих кодов, на который наведена труба нивелира. Значения высоты будут выведены на дисплей.

Снятие показаний запускается одним нажатием на кнопку, а также различные модели цифровых нивелиров имеют функцию сохранения и экспорта значений.

Поскольку прибор применяется в полевых условиях, в его конструкцию всегда входит корпус с повышенной защитой от пыли и влаги. Устройство зрительной трубы мало отличается от конструкции оптического прибора, она также имеет линзы с кратностью увеличения от 20 до 50 крат. Чем выше кратность, тем более точен прибор.

Электронные приборы тоже могут иметь функцию измерения горизонтальных углов.

Виды лазерных нивелиров

Цены на эти измерительные инструменты имеют большой разбег — от 30$ до 850$. Как понимаете, все не просто так. Инструмент с разными наборами функций и точностью не может стоить одинаково.

С таким прибором многие работы становятся проще и требуют меньше времени

При выборе лазерного уровня, необходимо определиться с типом работ, для которых он понадобиться. Под эти работы и подбирать лазерный нивелир. Бывают они следующих видов:

• Точечные (построители осей). Отображают обычно три-пять точек в разных плоскостях. Ни линий, ни плоскостей, они не строят. Видно будет только точки, но на большом расстоянии (чтобы было понятнее, можно сравнить принцип их с лазерными указками). Используются на больших площадках для переноса отметок. Пригодится в ремонте для разметки линий поклейки обоев, разметки под укладку плитки, для монтажа подвесного потолка и т.п. В более серьезных операциях этот тип инструмента не используется.
  Самые простые лазерные уровни дают только точки в одной или нескольких плоскостях
• Кросслайнеры, построители линий, линейные нивелиры. Иногда называются построителями плоскостей, так как по сути, формируют плоскость определенного размера (зависит от угла развертки). При работе с таким лазерным нивелиром, на любой плоскости, которая попадает в зону действия лазера отображается прямая. Это и используется в строительных и отделочных работах. Дальность действия — обычно до 20 метров, при необходимости ее можно увеличить (если есть режим работы с приемником). Для ремонта и внутренней отделки помещений удобно, если прибор может формировать линии вертикальные, горизонтальные, давать «крест» на полу и на потолке. Из-за особенностей развертки лучей, линия отображается только на части помещения, в которую направлен прибор. Например, на одну стену и часть потолка/пола. Чтобы получить отметки на другой стене, прибор надо развернуть.
  Линейный лазерный нивелир дает одну или несколько плоскостей с определенным углом развертки
• Ротационные построители плоскостей. Функции имеют те же, что и кросслайнеры, только плоскости разворачивают на 360°. Для этого используется сложная система, что отражается на цене. Инструменты этого типа оправдать могут только профессионалы (цены на этот тип лазерных нивелиров стартуют от 400$). Для домашнего использования они ни к чему.

Ротационные лазерные уровни разворачивают плоскость на 360°

Теперь выбрать лазерный уровень проще, вы уже знаете, какого типа инструмент вам нужен. Для большинства — это построитель линий/плоскостей.

Устройство оптического нивелира

Выделяются четыре основных элемента прибора

1. Оптическое устройство, так называемая зрительная труба. Принцип работы этой детали — свободное вращение в горизонтальной плоскости. Главной функцией зрительной трубы является наведение системы на объект съемки.

2. Цилиндрический уровень. Эта деталь является исключительно чувствительным устройством. Его назначением является определение точности ориентирования нивелира относительно отвеса. Точность расположения горизонтальной оси определяется по нахождению пузырька уровня в так называемом «нуль-пункте».

3. Трегер. Подставка для зрительной трубы с тремя винтами, регулирующими высоту расположения.

Кроме того, в конструкцию оптических нивелиров последних моделей в большинстве случаев встроен компенсатор. Его задача — поддержание инструмента в строго горизонтальном положении и, как следствие, исключение погрешностей, которые могут быть вызваны даже небольшим наклоном прибора, при этом геодезическая съемка становится более точной.

Выбор типа оптического нивелира основан на требуемой точности измерений в зависимости от уровня проводимых геодезистом работ.

Таблица характеристик

Для того, чтобы модели было удобнее сравнивать между собой, основные параметры сведены в таблицу.

Какой лазерный нивелир лучше всего купить и какие параметры учитывать при этом? Ответ на эти вопросы можно найти в нашем рейтинге ТОП 10 самых лучших нивелиров. Теперь без труда выбирайте для себя подходящий инструмент.

Выводы

Устройство и принцип действия нивелира бывают разными в зависимости от его типа. Оптические и цифровые приборы имеют ось визирования, расположенную вдоль зрительной трубы, которую нужно установить в нужном направлении и по горизонту. Для этого используется как оптическая система, так и отсчётные цифровые устройства и элементы автоматизации типа компенсатора.

Пользоваться цифровыми нивелирами и моделями с компенсатором проще, чем приборами классического типа. При этом цифровые устройства требуют источник питания, защиту от пыли и влаги, а также могут стоить дороже. Отдельной разновидностью являются лазерные нивелиры.

О том, как пользоваться нивелиром, вы можете узнать из видео ниже.