Dispozitivul de măsurare a înălțimii relative: descriere, scop, clasificare a dispozitivelor

Acest articol este dedicat dispozitivelor caremăsurați un parametru precum înălțimea. Cu toate acestea, înainte de a începe să descriem instrumentul în sine, să ne dăm seama care este acest indicator.

Conceptul de înălțime

Parametrul menționat este relativmărimea, adică o valoare dată este întotdeauna determinată în raport cu ceva. Cel mai adesea este măsurat în raport cu nivelul mării, ceea ce înseamnă că linia suprafeței mării este luată ca punct de referință.

Acest sistem amintește de determinarea gradului de apăCelsius, când punctul de referință este temperatura la care apa trece de la lichid la solid și invers. Același lucru este și cu măsurarea înălțimii, o valoare pozitivă este considerată deasupra nivelului mării, iar o valoare negativă este considerată mai jos. În cazuri speciale, orice altă suprafață poate fi aleasă ca punct de referință. De exemplu, nimeni nu va măsura înălțimea unei case în raport cu nivelul mării; aici punctul de plecare este suprafața pământului pe care este construită clădirea. Toate cazurile speciale sunt măsurate folosind același principiu: înălțimea unui copac, a unei clădiri etc. Dar înălțimea unui munte sau a oricărui punct de pe suprafața pământului, precum și a unui obiect care zboară în atmosferă (avion, elicopter etc. .) se măsoară relativ la nivelul mării. Cititorul poate pune întrebarea: „Ce fel de dispozitiv este folosit de obicei pentru a măsura înălțimea relativă?” Veți găsi răspunsul la această întrebare dacă citiți articolul până la sfârșit.

Dispozitiv pentru măsurarea înălțimii relative: istoricul dezvoltării și principalele tipuri

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit pentru construcții șideterminarea reliefului un astfel de instrument ca nivel. Acest dispozitiv a devenit baza pentru mecanismul modern de măsurare. Un tub a fost atașat la nivelul antic și așa a fost creat cel mai elementar dispozitiv pentru măsurarea înălțimii relative, care a fost numit nivel, care înseamnă „a nivela”. Un nivel de bază constă dintr-o tijă orizontală și o bară verticală de care este atașată un fir de plumb. Cu toate acestea, pe măsură ce știința se dezvoltă, la fel și instrumentele. Dispozitivul de măsurare a înălțimii nu a făcut excepție. Astfel, nivelurile moderne pot fi împărțite în trei grupuri principale. Prima este cea mai comună; include dispozitive bazate pe optice de înaltă calitate. Al doilea grup este dispozitivele laser. Aceste dispozitive se caracterizează prin măsurători foarte precise. Iar al treilea - cel mai tânăr - sunt nivelurile digitale.

Instrumente optice de masura

Un astfel de dispozitiv esteo nivelă cilindrică (sau compensator) și un sistem optic, care este plasat într-o carcasă metalică (țeavă). Este necesar un nivel pentru a alinia axa de ochire într-o poziție orizontală.

Pentru a efectua măsurători, nivelul este instalatpe un trepied cu o platformă de sprijin. Nivelul cilindric este o fiolă cu lichid (eter, alcool). Partea din spațiu umplută cu vapori de alcool se numește bule de nivel. Pe suprafața superioară a fiolei există o scară în trepte de doi milimetri; punctul său de mijloc se numește linia zero.

Nivel cu laser

În aceste dispozitive, pe lângă opticesistemele au venit cu LED-uri laser, dar, în esență, dispozitivul numit nu este mult diferit de unul optic. Caracteristica sa principală este un fascicul foarte subțire, perfect uniform proiectat pe suprafața măsurată. Acest lucru simplifică foarte mult procesul de determinare a înălțimii.

Dispozitiv digital de măsurare a înălțimii relative

Acest instrument este semnificativ diferit de acestapredecesorii. Nu numai că și-a schimbat aspectul și structura internă, dar și-a extins semnificativ capacitățile. Un nivel digital este un dispozitiv de măsurare care este capabil nu numai să efectueze măsurători, ci și să proiecteze raze și planuri pe orice suprafață. Acest instrument este pur și simplu de neînlocuit atunci când se efectuează lucrări de construcție și reparații. Dispozitivul menționat se caracterizează prin precizie ridicată de măsurare și ușurință în utilizare; chiar și un începător poate folosi un astfel de instrument.

Principiul de funcționare al unui nivel digital

Baza dispozitivului în cauză esteun sistem electromagnetic de pendule și un sistem optic LED (laser), care este proiectat pentru a proiecta fascicule laser sub formă de puncte sau linii. Un astfel de dispozitiv poate proiecta mai multe avioane simultan, ceea ce este foarte convenabil în timpul construcției. Pentru a asigura măsurători precise, nivelul digital folosește un pendul metalic, care aliniază întreaga parte electronică și optică a dispozitivului în raport cu nivelul solului. Chiar dacă dispozitivul nu este poziționat exact sau este mișcat în timpul funcționării, pendulul va alinia modelul paralel cu solul și suprafața proiectată va rămâne precisă. Să vedem cum se întâmplă asta. Sub pendul sunt mai mulți magneți electrici sau naturali. Datorită câmpului magnetic creat, pendulul este împiedicat să se balanseze atunci când poziția nivelului se schimbă. La instalarea dispozitivului, acest element se balansează liber. Cu toate acestea, la trecerea printr-un câmp magnetic, în material (metal) este indus un câmp electric, care este transformat în energie termică, ceea ce încetinește întregul sistem.

Sistemul optic al dispozitivului se bazează peLED-uri care creează fascicule orizontale, verticale și diagonale. Trecând prin sistemul de lentile, acestea sunt transformate în linii, care sunt proiectate pe suprafețele măsurate.

Avantajele și dezavantajele nivelurilor digitale

Principalul avantaj al unui astfel de dispozitiv estesimplitate și claritate, precum și capacitatea de a lucra cu planul de bază în mai multe puncte simultan. De asemenea, merită menționată și posibilitatea de a construi planuri orizontale și verticale și în direcții diferite simultan.

Dezavantajul dispozitivului în cauză estecostul ei ridicat. Dintre toate, doar dispozitivele din clasa a treia sunt comparabile ca preț cu nivelurile optice. Ele pot fi utilizate numai atunci când se efectuează lucrări de reparații în interior, unde precizia ridicată nu joacă un rol important. De exemplu, pentru marcarea podelelor, pereților, tavanelor. Și pentru efectuarea măsurătorilor geodezice și pentru marcarea obiectelor grandioase în construcție, sunt necesare instrumente de prima sau a doua clasă de precizie. Cu toate acestea, raza de utilizare a unor astfel de instrumente este încă limitată la 600 de metri. Dacă este necesar să se efectueze măsurători pe distanțe lungi, trebuie utilizate niveluri optice.

Clasificarea nivelurilor digitale

1. Instrument punctual pentru măsurarea înălțimii. Seamănă cu un indicator laser, adică proiectează unul sau mai multe puncte pe suprafața măsurată.

2. Nivel digital static sau pozițional.Acest dispozitiv are două surse care proiectează fascicule laser pe prisme așezate perpendicular, care le transformă în două plane vizibile. Rezultatul sunt două plane care se intersectează cu o cruce. În cazul utilizării sistemelor optice complexe care conțin mai mult de trei diode semiconductoare, devine posibilă proiectarea unui număr mare de planuri, ceea ce este foarte convenabil atunci când lucrați cu obiecte multidimensionale. În plus, cu cât mai multe avioane, cu atât mai mulți meșteri pot face lucrări de reparații sau de construcție. Nivelurile poziționale sunt, de asemenea, echipate cu o funcție „laser plumb”. Acestea sunt diode suplimentare, datorită cărora puteți direcționa fasciculul simultan către podea și tavan.

3. Nivel digital rotativ.Într-un astfel de dispozitiv, laserul este atașat la arborele motorului electric, adică se poate roti la 360 de grade. În plus, astfel de dispozitive (în loc de prismă) folosesc o lentilă de focalizare. Drept urmare, în loc de avion, o persoană vede un punct mic, dar atunci când este pornită, o linie continuă este proiectată pe întreaga zonă de lucru sau în încăpere.