Файл: Учебное пособие для вузов Б. Ф. Азаров, ив. Карелина, он. Романенко, ли. Хлебородова под ред. Б. Ф. Азарова е изд, перераб и доп.pdf

191 В некоторых лазерных нивелирах пучок лазерного излучения расщепляют на два пучка, один из которых развертывают в виде плоскости, а другой направляют вертикально. Также созданы лазерные приборы, которые позволяют создавать отвесную световую плоскость. При работе с лазерным нивелиром на значительных расстояниях могут быть использованы рейки, снабженные фотодетектором. Вовремя производства измерений приемник лазерного излучения перемещается вдоль рейки до появления показаний на индикаторе, после чего берется отсчет по шкале рейки. Точность измерений составляет порядка нескольких мм нам, а дальность действиям, те. несколько выше, чем при визуальной индикации, когда дальность действия составляет 50-100 м, но при этом сильно зависит от освещенности (при солнечном освещении визуальная индикация ухудшается. Для обеспечения высокой точности и увеличения длины плеч при нивелировании выпускается широкий спектр моделей приемников лазерного излучения, которые предназначены для определения положения лазерного пучка или плоскости. Кроме ручных выпускаются приемники, которые закрепляют на рабочем органе землеройной машины (грейдера, экскаватора, бульдозера и т.п.) и используют для геодезического контроля выполняемых работ.
8.4.1. Лазерные нивелиры ЛИМКА В настоящее время в нашей стране выпускается семейство лазерных нивелиров малого радиуса действия ЛИМКА. К нему относятся приборы «Лимка-Горизонт» без лимба (рисунок 8.31) и «Лимка-
Горизонт КЛ с лимбом горизонтального круга, а также приборы
«Лимка-Горизонт Ли Л, «Лимка-Горизонт КЛ. На базе лазерных модулей фирмой ЛИМКА выпускаются также нивелиры «Лимка- мини, насадки на технические теодолиты ЛВТ и нивелиры ЛВН, по- строитель плоскостей «Лимка-Горизонт 2А-П» и прибор вертикального проецирования «Лимка-Зенит». Принцип работы нивелиров ЛИМ-
КА основан на использовании лазерного луча, который проецируется прямолинейно в хорошо видимую красную точку. Лазерный нивелир Лимка-Горизонт выполнен по обычной схеме уровенного нивелира, где вместо зрительной трубы установлен лазерный диод (рисунок 8.32). Нивелир состоит из двухосновных частей – корпуса 7 и подставки 15. В корпусе размещен лазерный модуль 1, элементы питания 10 и уровни 6 и 8 (круглый и цилиндрический) с подсветкой.

192 Рисунок 8.31 – Лазерный нивелир
«Лимка-Горизонт»
Рисунок 8.32 – Устройство нивелира «Лимка-Горизонт»:
1 – лазерный модуль 2 – защитный колпак 3 – крышка лазерного модуля
4 – поворотная призма 5 – юстировочный винт круглого уровня 6 – круглый уровень
7 – корпус нивелира 8 – цилиндрический уровень 9 – юстировочный винт лазерного модуля 10 – элементы питания 11 – крышка блока питания 12 – закрепительный винт крышки 13 – элевационный винт 14 – подъемный винт подставки 15 – подставка
16 – закрепительный винт корпуса нивелира 17 – переключатель лазера У лазерного модуля имеются юстировочные винты 9. Нивелир снабжен элевационным винтом 13 для приведения лазерного луча в горизонтальное положение (по цилиндрическому уровню. Цена деления уровней 7,5' у круглого и 1' у цилиндрического. Диаметр центрального лазерного пятна 10 мм. Цена деления лимба горизонтального круга 1

. Нивелир имеет закрепительный винт 16, фиксирующий положение корпуса относительно подставки. Подставка имеет три подъемных винта 14. Нивелиры Лимка могут дополнительно комплектоваться поворотной пентапризмой 4, разворачивающей визирный луч на 90

и приспособлением (струбциной) для установки нивелира вне штатива. Лазерный модуль закрыт защитным колпаком 2 и крышкой лазерного модуля 3. Последние модели снабжены лимбом для измерения и построения горизонтальных углов с невысокой точностью.

193 Нивелир Лимка-Горизонт КЛ рисунок 8.33) является лазерным нивелиром с компенсатором. Диапазон работы компенсатора ±30

. Лазерный модуль крепится в корпусе на маятниковом подвесе. Перед лазерным модулем установлен узел оптического клина, который служит для юстировки главного условия нивелира (приведения угла i между лазерным лучом и горизонтом к нулю. Круглый уровень имеет зеркало и подсветку, сблокированную с переключателем блока питания. В комплект нивелира входят сам прибор, элементы питания, мишень. Рисунок 8.33 – Лазерный нивелир
Лимка-Горизонт КЛ
Точность нивелирования приборами семейства Лимка составляет
30÷60" или в линейной мере 1,5÷3 мм нам расстояния. Приборы предназначены для применения в основном при проведении отделочных и специальных работ (задание горизонтальных и вертикальных плоскостей, разметка при устройстве полови подвесных потолков, установке сантехнического оборудования и т.д.), а также при высотной исполнительной съемке в условиях слабой освещенности. Основное преимущество нивелиров Лимка – возможность использования в стесненных условиях ив слабо освещенных помещениях, у этих нивелиров нет ограничений на минимальное расстояние визирования, тогда как у современных оптических нивелиров минимальное расстояние визирования составляет от 0,6 дом. Главный недостаток лазерных нивелиров Лимка – нивелирование можно выполнять на небольших расстояниях, в пределах дом. Лазерный нивелир Лимка-Горизонт Л (рисунок 8.34) относится к уровенным нивелирам технической точности. Функционально прибор состоит из двух частей корпус и подставка. В корпусе размещены лазерный модуль 8, батарея питания 18, цилиндрический (12) и круглый) уровни. Переключатель питания 16 арретирного типа встроен в крышку батарейного отсека 17. Угол i (характеризующий непараллельность лазерного луча линии горизонта) приводят к нулю смещением лазерного модуля 8 с помощью юстировочных винтов 9, доступ к которым открывается при снятии защитного колпака 7.

194 Рисунок 8.34 – Устройство лазерного нивелира Лимка-Горизонт Л
1 – лимб горизонтального круга 2 – стопорный винт корпуса нивелира
3 – отсчетный индекс лимба горизонтального круга 4 – подставка,
5 – поворотная призма 6 – крышка лазерного модуля 7 – защитный колпак лазерного модуля 8 – лазерный модуль 9 – юстировочный винт лазерного модуля
10 – коллиматорный визир 11 – корпус нивелира 12 – цилиндрический уровень
13 – круглый уровень 14 – подъемный винт подставки 15 – элевационный винт
16 – переключатель питания лазера 17 – крышка блока питания 18 – аккумуляторная батарея 19 – юстировочный винт круглого уровня Цилиндрический уровень 12 снабжен подсветкой, сблокированной с переключателем питания. 90° поворотная пентапризма 5 при работе устанавливается непосредственно на колпаки держится на нем с помощью магнита. Вращая ее, можно получить веер лазерных лучей в плоскости, перпендикулярной горизонтальной оси прибора. Корпус 11 нивелира может наклоняться относительно его нижней части с помощью элевационного винта 15. На боковом приливе нижней части прибора находится круглый уровень 13 для установки оси нивелира вот- весное положение. Юстировку круглого уровня выполняют исправительными винтами 19. Осевая система нивелира размещена внутри подставки и позволяет вращать корпус без ограничения угла поворота. Выбранный угол фиксируется стопорным винтом 2. На верхней плоскости подставки находится лимб 1 сценой деления 1°. Отсчет по лимбу берут с помощью индекса 3. Подъемные винты 14 служат для установки оси нивелира в отвесное положение вращая их, приводят пузырек круглого уровняв нуль-пункт. В центре подставки 4 находится резьбовое отверстие для соединения нивелира со штативом или струбциной. Коллиматорный визир 10, встроенный в корпус, предназначен для грубого наведения нацель. При использовании визира глаз следует располагать на расстоянии 25-30 см от него.

195 Таблица 8.10 – Технические характеристики лазерного нивелира Лим- ка-Горизонт Л Показатель Значение Точность нивелирования
30" (0,15мм/м) Цена деления круглого (установочного) уровня Цена деления цилиндрического уровня
30" Диаметр лимба
92 мм Цена деления лимба
1° ± 30′ Диаметр центрального лазерного пятна на расстоянии 50 м
≤ 5 мм Мощность лазерного пучка, мВт
1,0 Длина волны лазерного излучения, нм
650 Потребляемая мощность, мВт
150 Источник питания, напряжение батарея А В Ресурс работы без смены батарей не менее 30 час. Диапазон рабочих температур от -С до +С Масса прибора / футляра
1,0 кг / 0,3 кг Габаритные размеры, мм
135

130

96 В комплект нивелира также могут входить мишень, служащая для построения строительных осей, разметочных линий путем переноса отметки от лазерного луча на пол и стены. Технические характеристики прибора представлены в таблице
8.10. Лазерный нивелир Лимка-Горизонт-2КЛ предназначен для определения превышений и выполнения разметки при отделочных работах. Прибор может использоваться при выполнении общих строи- тельно-монтажных работ, при проведении отделочных работ внутри помещений для нивелирования полови потолков, при построении опорных и разметочных линий для установки сантехнического оборудования, перегородок, шкафов и т.п. При выполнении разметки в вертикальной плоскости на прибор устанавливается 90° поворотная пен- тапризма, имеющая погрешность построения прямого угла 1′ (0,3 мм нам расстояния. Прибор оснащен компенсатором с магнитным демпфированием, что позволяет автоматически задавать горизонтальную плоскость рисунок Рисунок 8.35 – Устройство нивелира
Лимка-Горизонт КЛ
1 – аккумуляторная батарея
2 – крышка блока питания
3 – арретир (переключатель питания прибора корпус нивелира
5 – подъемный винт подставки
6 – лимб горизонтального круга
7 – диафрагма лазерного модуля
8 – круглый уровень
9 – лазерный модуль
10 – стопорный (юстировочный) винт лазерного модуля
11 – светодиод (индикатор нарушения работы компенсатора нивелира)
Функционально прибор состоит из двух частей корпуса и подставки. В корпусе размещен лазерный излучатель, батарейный отсеки круглый (установочный) уровень. На крышке батарейного отсека имеется арретир

встроенный переключатель питания (лазерный излучатель включается при повороте рукоятки почасовой стрелке до упора и выключается при повороте против часовой стрелки. При транспортировке маятник блокируется арретиром. Рукоятка арретира выведена на боковую поверхность корпуса. Лазерный излучатель закреплен в корпусе на маятниковом подвесе. Он защищен съемным защитным колпаком и диафрагмой с отверстием. При работе с прибором на коротких расстояниях (менее 5-6 мне рекомендуется снимать диафрагму с колпака. Колебания маятника гасятся магнитным демпфером. Прибор имеет специальный индикатор, который дает круговую развертку зеленого цвета в вертикальной плоскости в случае, если луч лазера выходит из диапазона работы компенсатора. Технические характеристики прибора приведены в таблице 8.11. Перед лазерным модулем установлен узел оптического клина, который служит для приведения угла i (непараллельности лазерного луча плоскости горизонта) к нулю. Стопорный винт, находящийся на передней стенке корпуса, фиксирует оправу клина. На верхней плоскости подставки находится лимб горизонтального круга, скрытый подзащитным кожухом. Отсчет по лимбу берут с помощью индекса, расположенного в круглом окне.

197 Таблица 8.11 – Технические характеристики нивелира Лимка-Горизонт КЛ Показатель Значение Точность нивелирования
60"(0,3 мм/м) Диапазон работы компенсатора
30′ Время затухания колебаний
≤ 4 сек. Цена деления круглого (установочного) уровня
7,5′ Диаметр лимба
92 мм Цена деления лимба
1°±30′ Класс лазера
2 Диаметр центрального лазерного пятна на расстоянии м
≤ 5 мм Мощность лазерного пучка, мВт
1,5 Длина волны лазерного излучения, нм
650 Потребляемая мощность, мВт
150 Источник питания батарея СВ) Ресурс работы без смены батарей, час.
30 Масса прибора/футляра
1,1/0,3 кг Габаритные размеры, мм
128

125

96 Диапазон рабочих температур от -С до +С Прибор вертикального проецирования Лимка-Зенит предназначен для задания отвесной линии в зенит. Применяется для передачи планового положения точек пересечения основных и промежуточных осей на монтажные горизонты, для проверки вертикальности элементов строительных конструкций. Может также использоваться для геометрического нивелирования

определения разности высот точек посредством горизонтального визирного луча, получаемого с помощью поворотной 90° пентапризмы, входящей в комплект прибора. Прибор удобен при проведении отделочных работ внутри помещений. Технические характеристики прибора представлены в таблице 8.12. Прибор состоит из корпуса и основания квадратной формы. В корпусе прибора размещены лазерный модуль, элементы питания, переключатель питания и два цилиндрических уровня, расположенных в горизонтальной плоскости перпендикулярно друг другу. Корпус может наклоняться относительно основания с помощью элевационных винтов. Эти винты, расположенные на корпусе прибора, служат для приведения лазерного луча в вертикальное положение. При этом пузырьки обоих цилиндрических уровней должны находиться в нуль-пункте (на середине ампулы.

198 Таблица 8.12 – Технические характеристики прибора Лимка-Зенит Показатель Значение Точность нивелирования
60" (0,3мм/м) Цена деления цилиндрического уровня
60" Диаметр центрального лазерного пятна на расстоянии 50 м
10 мм Класс лазера
2 Мощность лазерного пучка, мВт
1,5 Длина волны лазерного излучения, нм
650-670 Потребляемая мощность, мВт
150 Питание

2 батареи типа АА
2

В Ресурс работы без смены батарей, час.
10 Масса прибора/футляра
0,6/0,4 кг Габаритные размеры, мм
96

102

78 Диапазон рабочих температур от -С до +С Рисунок 8.36 – Устройство прибора Лимка-Зенит:
1 – защитная крышка блока питания
2 – элементы питания
3 – корпус прибора
4 – основание прибора
5 – переключатель питания
6 – защитный колпак лазерного модуля
7 – цилиндрические уровни
8 – элевационные винты
9 – пентапризма
При работе прибора в качестве нивелира угол i (непараллель- ность осей цилиндрического уровня и лазерного луча) приводят к нулю с помощью регулировочных винтов, доступ к которым открывается при снятии защитного колпака. Регулировку и настройку прибора рекомендуется проводить в специализированных мастерских или в мастерской завода- изготовителя. На рисунке 8.36 показаны основные части прибора.
8.4.2. Особенности поверок лазерных нивелиров «Лимка» Поверка круглого уровня выполняется также как и у оптических нивелиров. Поверка параллельности лазерного луча плоскости горизонта (определение угла i) выполняется способом двойного нивелирования вперед (см. Раздел 2.5.3). Следует отметить особенности проведения этой поверки для лазерных нивелиров. Во-первых, измерения выполняют на расстоянии 8-10 м между нивелируемыми точками. Во- вторых, высоту прибора не измеряют, а берут отсчет по рейке, установленной на точке, т.к. для лазерных нивелиров нет ограничения на минимальное расстояние визирования. Значение величины непараллельности лазерного луча плоскости горизонта в угловой мере не должно превышать 1′, те. для указанных выше расстояний оно должно быть в пределах 2-3 мм. В противном случае необходимо выполнить юстировку, предварительно вычислив правильный отсчет по дальней рейке (см. Раздел 2.5.3). Затем с лазерного модуля снимают защитный колпаки изменяют положение его оси в вертикальной плоскости, слегка ослабляя исправительные винты модуля, находящиеся на передней стенке, используя для этого специальную шпильку. Смещение оси модуля производится до тех пор, пока отсчет по рейке, установленной на дальней точке, не станет равным правильному отсчету. После этого необходимо аккуратно затянуть исправительные винты лазерного модуля и повторить поверку еще раз.
8.4.3. Лазерные визиры Принцип действия лазерных визиров основан на использовании лазерного луча, который проецируется строго прямолинейно в выбранном направлении в хорошо видимую глазом красную точку. Фирма ЛИМКА выпускает два типа визиров на технические теодолиты
(ЛВТ) и на технические нивелиры (ЛВН). Лазерный визир Лимка ЛВТ может быть установлен на технические теодолиты Т и 4Т30П сверху зрительной трубы вместо одного из коллиматорных визиров, который предварительно должен быть снят. Для этого используется специальная переходная пластина. Точность горизонтального направления лазерного луча обеспечивается цилиндрическим уровнем при алидаде горизонтального круга. Угол «i» лазерного визира (вертикальный угол, образованный осью лазерного луча и горизонтальной линией) не превышает 10". Угол «j» лазерного визира (горизонтальный угол, образованный визирной осью зрительной трубы теодолита и осью лазерного луча) также не превышает. Вертикальное расстояние между осью лазерного луча и визирной осью зрительной трубы составляет 47 мм. Визир выполнен в металлическом корпусе, в котором установлен лазерный модуль и элементы питания. На верхней части корпуса визира размещен переключатель питания, элементы питания находятся под

200 крышкой, закрепленной винтом. Лазерный модуль состоит из полупроводникового лазера и коллимирующего лазерный пучок микрообъ- ектива. Технические характеристики лазерного визира ЛВТ представлены в таблице 8.13, его устройство показано на рисунке 8.37. Таблица 8.13 – Технические характеристики визира Лимка ЛВТ Показатель Значение Расстояние проекции лазерного лучам Диаметр центрального лазерного пятна, не более
10 мм Класс лазера
2 Мощность лазерного пучка, мВт
1,5 Длина волны лазерного излучения, нм
650-670 Потребляемая мощность, мВт
150 Питание

2 батареи типа АА
2

В Ресурс работы без смены батарей, час.
10 Масса прибора
0,3 кг Габаритные размеры, мм
130

44

46 Рисунок 8.37 – Устройство лазерного визира Лимка ЛВТ:
1 – корпус визира
2 – переключатель питания
3 – юстировочные винты лазерного модуля
4 – диафрагма лазерного модуля
5 – защитный колпак лазерного модуля лазерный модуль
Лазерный визир Лимка ЛВН может быть установлен на объектив оптического нивелира 3Н-5Л. Визир имеет те же технические характеристики, что и Лимка ЛВТ. Конструктивно лазерный модуль визира
ЛВН располагается под зрительной трубой (объективом) нивелира. Горизонтальность направления лазерного луча обеспечивается цилиндрическим уровнем при трубе нивелира. Угол «i» лазерного визира вертикальный угол, образованный осью лазерного луча и горизонтальной линией) не превышает 10". Угол «j» лазерного визира (горизонтальный угол, образованный визирной осью зрительной трубы нивелира и осью лазерного лучане превышает 20". Устройство лазерного визира ЛВН показано на рисунке 8.38.

201 Рисунок 8.38 – Устройство лазерного визира Лимка ЛВН
:
1 – корпус визира
2 – юстировочные винты лазерного мо- луля;
3 – переключатель питания
4 – лазерный модуль
5 – защитный колпак лазерного модуля
6 – диафрагма лазерного модуля
7 – элементы питания
8 – крышка блока питания
9 – закрепительный винт крышки питания закрепительный винт корпуса визира. Лазерные рулетки К лазерным геодезическим приборам относятся итак называемые лазерные рулетки, которые являются фазовыми светодальномерами диффузного типа, работающими без установки призменных отражателей. В настоящее время в качестве излучателей в таких приборах используются компактные полупроводниковые лазеры. Рулетками эти приборы названы из-за малых размеров и ограниченного диапазона измеряемых расстояний. Основные блоки прибора – полупроводниковый малогабаритный лазер, вычислительное устройство (мини-компьютер), жидкокристаллический дисплей (ЖКД) и клавиатура для управления режимами работы. В качестве элементов питания используются две батарейки типа
АА или четыре – типа ААА, что обеспечивает выполнение от 3 до 10 тысяч измерений. По функциональным возможностям различают бытовые и профессиональные лазерные рулетки. Набор дополнительных элементов, которыми оснащена рулетка, определяется целями и задачами использования этого прибора. Так, инструменты для профессионального использования оборудованы встроенной памятью для хранения результатов измерений. Объем памяти различный – от 15 до 1000 значений. Ряд моделей лазерных рулеток имеет интерфейс для подсоединения прибора к компьютеру, включая технологию Bluetooth. С помощью интерфейса можно переносить все данные из памяти рулетки и обрабатывать их на стационарном компьютере или ноутбуке. Отдельные производители рулеток разработали специализированное программное обеспечение, используя которое, по результатам измерений можно создавать двух- и трехмерные модели (например, внутренних помещения зданий.