Anordningen för mätning av den relativa höjden: beskrivning, syfte, klassificering av anordningar

Den här artikeln ägnas åt enheter sommäta en parameter som höjd. Men innan vi börjar beskriva själva verktyget, låt oss ta reda på vad just denna indikator är.

Begreppet höjd

Parametern som nämns är relativmagnitud, det vill säga ett givet värde bestäms alltid i förhållande till något. Oftast mäts den i förhållande till havsnivån, vilket innebär att havsytans linje tas som referenspunkt.

Detta system påminner om att bestämma graden av vattenCelsius, när referenspunkten är den temperatur vid vilken vatten övergår från flytande till fast, och vice versa. Detsamma är med mätning av höjd, ett positivt värde anses över havet och ett negativt värde anses under. I speciella fall kan valfri annan yta väljas som referenspunkt. Till exempel kommer ingen att mäta höjden på ett hus i förhållande till havsnivån, här är utgångspunkten den yta av jorden som byggnaden är byggd på. Alla specialfall mäts enligt samma princip: höjden på ett träd, en byggnad, etc. Men höjden på ett berg eller någon punkt på jordens yta, såväl som ett föremål som flyger i atmosfären (plan, helikopter, etc.) .) mäts i förhållande till havsnivån. Läsaren kan ställa frågan: "Vilken typ av anordning används vanligtvis för att mäta relativ höjd?" Du hittar svaret på denna fråga om du läser artikeln till slutet.

Apparat för mätning av relativ höjd: utvecklingshistoria och huvudtyper

Sedan urminnes tider har människor använt för konstruktion ochlättnad beslutsamhet ett sådant verktyg som en nivå. Denna enhet blev grunden för den moderna mätmekanismen. Ett rör fästes på den antika nivån, och det är så den mest elementära enheten för att mäta relativ höjd skapades, som kallades en nivå, vilket betyder "att jämna ut." En grundnivå består av en horisontell stång och en vertikal stång på vilken ett lod är fäst. Men i takt med att vetenskapen utvecklas gör verktygen det också. Höjdmätningsanordningen var inget undantag. Således kan moderna nivåer delas in i tre huvudgrupper. Den första är den vanligaste; den inkluderar enheter baserade på högkvalitativ optik. Den andra gruppen är laserapparater. Dessa enheter kännetecknas av mycket exakta mätningar. Och den tredje - de "yngsta" - är digitala nivåer.

Optiska mätinstrument

En sådan anordning ären cylindrisk nivå (eller kompensator) och ett optiskt system, som placeras i ett metallhölje (rör). En nivå är nödvändig för att rikta in siktaxeln i ett horisontellt läge.

För att utföra mätningar installeras nivånpå ett stativ med stödplattform. Den cylindriska nivån är en ampull med vätska (eter, alkohol). Den del av utrymmet som är fylld med alkoholånga kallas en nivåbubbla. På den övre ytan av ampullen finns en skala i steg om två millimeter; dess mittpunkt kallas nolllinjen.

Lasernivå

I dessa enheter, förutom optisksystem kom med laserlysdioder, men i huvudsak skiljer sig den namngivna enheten inte mycket från en optisk. Dess huvudsakliga egenskap är en mycket tunn, perfekt jämn stråle som projiceras på den uppmätta ytan. Detta förenklar processen att bestämma höjden avsevärt.

Digital relativ höjdmätare

Detta verktyg skiljer sig väsentligt från dessföregångare. Han ändrade inte bara sitt utseende och inre struktur, utan utökade också sina kapaciteter avsevärt. En digital nivå är en mätanordning som inte bara kan göra mätningar utan även projicera strålar och plan på vilken yta som helst. Detta verktyg är helt enkelt oersättligt när du utför bygg- och reparationsarbeten. Den nämnda enheten kännetecknas av hög mätnoggrannhet och användarvänlighet; även en nybörjare kan använda ett sådant verktyg.

Funktionsprincipen för en digital nivå

Grunden för enheten i fråga ärett elektromagnetiskt system av pendlar och ett LED (laser) optiskt system, som är designat för att projicera laserstrålar i form av punkter eller linjer. En sådan enhet kan projicera flera plan samtidigt, vilket är mycket bekvämt under konstruktion. För att säkerställa korrekta mätningar använder den digitala nivån en metallpendel, som riktar in hela den elektroniska och optiska delen av enheten i förhållande till marknivån. Även om enheten inte är exakt placerad eller flyttas under drift, kommer pendeln att rikta in mönstret parallellt med marken och den projicerade ytan kommer att förbli exakt. Låt oss titta på hur detta händer. Under pendeln finns flera elektriska eller naturliga magneter. Tack vare det skapade magnetfältet förhindras pendeln från att svänga när nivåns läge ändras. När du installerar enheten svänger detta element fritt. Men när man passerar genom ett magnetfält induceras ett elektriskt fält i materialet (metallen), som omvandlas till termisk energi, vilket saktar ner hela systemet.

Det optiska systemet för enheten är baserat påLysdioder som skapar horisontella, vertikala och diagonala strålar. När de passerar genom linssystemet omvandlas de till linjer som projiceras på de uppmätta ytorna.

För- och nackdelar med digitala nivåer

Den största fördelen med en sådan enhet ärenkelhet och tydlighet, samt förmågan att arbeta med basplanet på flera punkter samtidigt. Också värt att nämna är möjligheten att konstruera horisontella och vertikala plan, och i olika riktningar samtidigt.

Nackdelen med enheten i fråga ärdess höga kostnad. Av alla är endast enheter av den tredje klassen jämförbara i pris med optiska nivåer. De kan endast användas vid reparationsarbete inomhus, där hög noggrannhet inte spelar någon stor roll. Till exempel för att markera golv, väggar, tak. Och för att utföra geodetiska mätningar och för att markera grandiosa föremål under konstruktion krävs instrument av den första eller andra klassen av noggrannhet. Användningsområdet för sådana instrument är dock fortfarande begränsat till 600 meter. Om det är nödvändigt att göra mätningar över långa avstånd bör optiska nivåer användas.

Klassificering av digitala nivåer

1. Punktinstrument för höjdmätning. Den liknar en laserpekare, det vill säga den projicerar en eller flera punkter på ytan som mäts.

2. Statisk eller positionell digital nivå.Den här enheten har två källor som projicerar laserstrålar på vinkelrätt placerade prismor, som omvandlar dem till två synliga plan. Resultatet är två plan som skär ett kors. Vid användning av komplexa optiska system som innehåller mer än tre halvledardioder blir det möjligt att projicera ett stort antal plan, vilket är mycket bekvämt när man arbetar med flerdimensionella objekt. Dessutom, ju fler flygplan, desto fler hantverkare kan utföra reparations- eller byggnadsarbeten. Positionsnivåer är också utrustade med en "laserlod"-funktion. Dessa är ytterligare dioder, tack vare vilka du kan rikta strålen samtidigt till golvet och taket.

3. Roterande digital nivå.I en sådan enhet är lasern fäst vid elmotorns axel, det vill säga den kan rotera 360 grader. Dessutom använder sådana enheter (istället för ett prisma) en fokuseringslins. Som ett resultat, istället för ett plan, ser en person en liten prick, men när den är påslagen projiceras en kontinuerlig linje över hela arbetsområdet eller rumsområdet.