Instrument zur Messung der relativen Höhe: Beschreibung, Zweck, Klassifizierung der Geräte

Dieser Artikel ist Geräten gewidmet, dieeinen Parameter wie die Höhe messen. Bevor wir jedoch mit der Beschreibung des Tools selbst fortfahren, sollten wir herausfinden, was genau dieser Indikator ist.

Höhenkonzept

Der erwähnte Parameter ist relativWert, dh dieser Wert wird immer relativ zu etwas bestimmt. Meistens wird sie relativ zum Meeresspiegel gemessen, was bedeutet, dass die Meeresoberflächenlinie als Bezugspunkt genommen wird.

Ein solches System ähnelt der Bestimmung des Wassergrades.Celsius, wenn der Bezugspunkt die Temperatur des Übergangs von Wasser von einem flüssigen in einen festen Zustand ist und umgekehrt. Ebenso gilt bei Höhenmessungen ein Wert über dem Meeresspiegel als positiv und ein Wert unter dem Meeresspiegel als negativ. In Sonderfällen kann jede andere Fläche als Bezugspunkt gewählt werden. Zum Beispiel misst niemand die Höhe eines Hauses relativ zum Meeresspiegel, hier ist der Bezugspunkt die Erdoberfläche, auf der das Gebäude gebaut ist. Alle Sonderfälle werden nach dem gleichen Prinzip gemessen: die Höhe eines Baumes, einer Struktur usw. Aber die Höhe eines Berges oder eines Punktes auf der Erdoberfläche sowie eines in der Atmosphäre fliegenden Objekts (ein Flugzeug, a Hubschrauber usw.) wird relativ zum Meeresspiegel gemessen. Der Leser kann sich die Frage stellen: "Welches Gerät wird üblicherweise verwendet, um die relative Höhe zu messen?" Die Antwort auf diese Frage finden Sie, wenn Sie den Artikel bis zum Ende lesen.

Das Gerät zur Messung der relativen Höhe: Entwicklungsgeschichte und Haupttypen

Seit der Antike haben die Menschen zum Bauen undBestimmen der Entlastung eines solchen Werkzeugs als Ebene. Dieses Gerät wurde auch die Grundlage für das moderne Messwerk. An der antiken Wasserwaage wurde ein Rohr angebracht, und so stellte sich das elementarste Gerät zur Messung der relativen Höhe heraus, das als Wasserwaage bezeichnet wurde, was "Nivellierung" bedeutet. Eine elementare Ebene ist ein horizontaler Balken und ein vertikaler Balken, an dem ein Lot befestigt ist. Mit der Entwicklung der Wissenschaft werden jedoch auch die Werkzeuge verbessert. Das Höhenmessgerät war keine Ausnahme. Moderne Level lassen sich also in drei Hauptgruppen einteilen. Die erste ist die gebräuchlichste und umfasst Geräte, die auf hochwertiger Optik basieren. Die zweite Gruppe sind Lasergeräte. Diese Geräte zeichnen sich durch hochgenaue Messungen aus. Und die dritte - die "jüngste" - das sind digitale Nivelliere.

Optische Messgeräte

So ein Gerät isteine zylindrische Wasserwaage (oder Kompensator) und ein optisches System, das in einem Metallgehäuse (Rohr) untergebracht ist. Die Libelle wird benötigt, um die Visierachse in eine horizontale Position zu bringen.

Zur Durchführung von Messungen wird die Wasserwaage installiertauf einem Stativ mit einer Stützplattform. Die zylindrische Wasserwaage ist eine Ampulle mit Flüssigkeit (Äther, Alkohol). Der mit Alkoholdampf gefüllte Teil des Raumes wird als Libelle bezeichnet. Auf der Oberseite der Ampulle befindet sich eine Skala mit einer Stufe von zwei Millimetern, deren Mittelpunkt als Nulllinie bezeichnet wird.

Laserebene

In diesen Geräten zusätzlich zu optischenSysteme erhielten Laser-LEDs, aber tatsächlich unterscheidet sich das genannte Gerät nicht wesentlich von dem optischen. Sein Hauptmerkmal ist ein sehr dünner, idealerweise gleichmäßiger Strahl, der auf die Messfläche projiziert wird. Dies vereinfacht den Höhenbestimmungsprozess stark.

Digitales Instrument zur Messung der relativen Höhe

Dieses Tool unterscheidet sich erheblich von seinenVorgänger. Er veränderte nicht nur sein Aussehen und seine innere Struktur, sondern erweiterte auch seine Fähigkeiten erheblich. Ein digitales Nivellier ist ein Messgerät, das nicht nur messen, sondern auch Strahlen, Ebenen auf jede Oberfläche projizieren kann. Dieses Werkzeug ist bei Bau- und Reparaturarbeiten einfach unersetzlich. Das erwähnte Gerät zeichnet sich durch hohe Messgenauigkeit und einfache Handhabung aus, auch ein Anfänger kann ein solches Werkzeug bedienen.

So funktioniert die digitale Wasserwaage

Die Basis des betrachteten Gerätes istein elektromagnetisches Pendelsystem und ein optisches LED-(Laser-)System, das dafür ausgelegt ist, Laserstrahlen in Form von Punkten oder Linien zu projizieren. Ein solches Gerät kann mehrere Ebenen gleichzeitig projizieren, was für den Bau sehr praktisch ist. Um die Messgenauigkeit in der digitalen Libelle zu gewährleisten, wird ein Metallpendel verwendet, das den gesamten elektronischen und optischen Teil des Gerätes zum Boden ausrichtet. Selbst wenn das Gerät ungenau ist oder sich während des Betriebs bewegt, richtet das Pendel den Stromkreis parallel zum Boden aus und die projizierte Oberfläche bleibt genau. Mal sehen, wie das passiert. Unter dem Pendel befinden sich mehrere elektrische oder natürliche Magnete. Das erzeugte Magnetfeld verhindert ein Schwingen des Pendels bei einer Niveauänderung. Im eingebauten Zustand schwingt dieses Element frei. Beim Durchgang durch ein Magnetfeld wird jedoch im Material (Metall) ein elektrisches Feld induziert, das in Wärmeenergie umgewandelt wird, die das gesamte System verlangsamt.

Das optische System des Gerätes basiert aufLEDs, die horizontale, vertikale und diagonale Strahlen erzeugen. Durch das Linsensystem werden sie in Linien umgewandelt, die auf die gemessenen Flächen projiziert werden.

Vor- und Nachteile digitaler Nivellier

Der Hauptvorteil eines solchen Geräts istEinfachheit und Übersichtlichkeit sowie die Möglichkeit, an mehreren Punkten gleichzeitig mit der Basisebene zu arbeiten. Erwähnenswert ist auch die Möglichkeit, horizontale und vertikale Ebenen und gleichzeitig in verschiedene Richtungen zu konstruieren.

Der Nachteil des betreffenden Gerätes istseine hohen Kosten. Von allen sind nur Geräte der dritten Klasse preislich mit optischen Pegeln vergleichbar. Sie können nur bei Reparaturarbeiten im Innenbereich eingesetzt werden, wo hohe Genauigkeit keine große Rolle spielt. Zum Beispiel zum Markieren von Böden, Wänden, Decken. Und um geodätische Messungen durchzuführen und grandiose Objekte im Bau zu markieren, sind Instrumente der ersten oder zweiten Genauigkeitsklasse erforderlich. Der Einsatzbereich solcher Werkzeuge ist jedoch noch auf 600 Meter beschränkt. Wenn Messungen über große Entfernungen erforderlich sind, sollten optische Nivelliergeräte verwendet werden.

Klassifizierung der digitalen Nivellier

1. Ein Punktgerät zum Messen der Höhe. Er ähnelt einem Laserpointer, dh er projiziert einen oder mehrere Punkte auf die Messfläche.

2. Statische oder digitale Positionsnivellierung.Dieses Gerät verfügt über zwei Quellen, die Laserstrahlen auf senkrecht angeordnete Prismen projizieren, die sie in zwei sichtbare Ebenen umwandeln. Das Ergebnis sind zwei Ebenen, die sich mit einem Kreuz schneiden. Bei Verwendung komplexer optischer Systeme mit mehr als drei Halbleiterdioden wird es möglich, eine große Anzahl von Ebenen zu projizieren, was bei der Arbeit mit mehrdimensionalen Objekten sehr praktisch ist. Je mehr Flugzeuge, desto mehr Handwerker können zudem Reparatur- oder Bauarbeiten durchführen. Positionsnivelliere sind zusätzlich mit einer „Laserlot“-Funktion ausgestattet. Dies sind zusätzliche Dioden, dank denen Sie den Strahl gleichzeitig auf den Boden und die Decke richten können.

3. Digitales Drehniveau.Bei einem solchen Gerät ist der Laser an der Welle des Elektromotors befestigt, dh er kann sich um 360 Grad drehen. Außerdem verwenden solche Geräte (anstelle eines Prismas) eine Fokussierlinse. Dadurch sieht eine Person anstelle einer Ebene einen kleinen Punkt, beim Einschalten wird jedoch eine durchgehende Linie über den gesamten Arbeitsbereich oder Raumbereich projiziert.