Можно ли использовать нивелир как теодолит
Содержание статьи
Теодолит и нивелир: сходства и отличия
Любое строительство, независимо от своих масштабов, не может быть успешно выполнено без определённых измерений на застраиваемой территории. Чтобы облегчить эту задачу, с течением времени человек создал специальные приборы, называемые геодезическими.
Эта группа устройств включает в себя различные приспособления, которые не только походят друг на друга по конструкции и функционалу, но и различаются, зачастую кардинально. Яркими примерами таких приборов являются теодолит и нивелир.
Оба приспособления можно назвать необходимыми для проведения строительных работ. Ими пользуются и любители, и профессионалы. Но нередко у неопытных возникает вопрос, чем же отличаются эти устройства, и могут ли они взаимозаменяемыми? В этой статье мы постараемся на него ответить. А заодно расскажем о главных особенностях обоих приборов.
Характеристика устройств
Итак, давайте по очереди рассмотрим оба аппарата и начнём с теодолита.
Теодолит – оптическое устройство из геодезической группы, предназначенное для измерения углов, вертикальных и горизонтальных. Основными составляющими теодолита являются:
- лимб – стеклянный диск с изображением шкалы, на котором указаны градусы от 0 до 360;
- алидада – во многом схожий с лимбом диск, расположенный на той же оси, вокруг которой свободно вращается, имеет свою шкалу;
- оптика – объектив, линза и сетка нитей, необходимые для наведения на измеряемый объект;
- подъёмные винты – применяются для регулировки прибора в процессе наведения;
- система уровней – позволяет установить теодолит в вертикальном положении.
Также можно выделить корпус, в котором располагаются вышеназванные детали, подставку и штатив на трёх ногах.
Теодолит размещается в вершине измеряемого угла таким образом, чтобы центр лимба оказался именно в данной точке. Затем оператор вращает алидаду, чтобы совместить её с одной стороной угла и зафиксировать показания по кругу. После этого алидаду нужно переместить к другой стороне и отметить второе значение. В завершение остаётся лишь вычислить разницу между полученными показаниями. Измерение всегда происходит по одному принципу как для вертикальных, так и для горизонтальных углов.
Существует несколько разновидностей теодолита. В зависимости от класса различают:
- технические;
- точные;
- высокоточные.
В зависимости от конструкции:
- простые – алидада закреплена на вертикальной оси;
- повторительные – лимб и алидада могут вращаться не только отдельно, но и совместно.
В зависимости от оптики:
- фототеодолит – с установленной фотокамерой;
- кинотеодолит – с установленной видеокамерой.
Отдельно стоит упомянуть более современную и совершенную разновидность – электронные теодолиты. Они отличаются высокой точностью измерений, наличием цифрового дисплея, а также встроенной памятью, которая позволяет хранить полученные данные.
Теперь давайте поговорим о нивелирах.
Нивелир – оптический прибор из геодезической группы, предназначенный для измерений точек высоты на местности или внутри возведённых построек.
Конструкция нивелира во многом схожа с теодолитом, но имеет свои особенности и элементы:
- оптика, включающая зрительную трубу и окуляр;
- зеркальце, закреплённое внутри трубы;
- система уровней для установки;
- подъёмные винты для установки рабочего положения;
- компенсатор для удержания горизонтальной оси.
Нивелир измеряет высоту следующим образом. Сам аппарат устанавливается в точке, называемой обзорной. Из неё должно быть хорошо видно все остальные измеряемые точки. После чего в каждой из них поочерёдно размещают инварную рейку со шкалой. И если все точки имеют разные показания, значит, местность неровная. Высота точки определяется путём вычисления разницы между её положением и положением обзорной точки.
Нивелир тоже имеет несколько разновидностей, но не так много, как теодолит. К ним можно отнести:
- оптические приборы;
- цифровые приборы;
- лазерные приборы.
Цифровые нивелиры обеспечивают наиболее точные результаты, а также простоту применения. Такие приборы оснащаются специальным программным обеспечением, которое позволяет быстро обработать зафиксированные показания. Затем они сохраняются на самом устройстве, благодаря наличию встроенной памяти.
Сегодня в строительстве широко применяется разновидность лазерных нивелиров. Их отличительной чертой является наличие лазерного указателя. Его луч пропускается через специальную призму, которая применяется вместо линзы. В итоге два таких луча образовывают в пространстве перпендикулярные плоскости, пересекающиеся друг с другом. Именно они помогают выровнять поверхность. Поэтому лазерные нивелиры часто применяются для ремонта.
Профессиональные строители, часто имеющие дело с неровными поверхностями, используют подвид ротационных лазерных нивелиров. Он дополнительно оснащён электрическим двигателем, который позволяет быстрее перемещать и разворачивать сам прибор.
Схожие параметры
Человек, не разбирающийся в измерительной технике, может с лёгкостью перепутать теодолит с нивелиром. И это неудивительно, ведь как мы уже сказали, оба прибора относятся к одной геодезической группе устройств, применяемых для измерений на местности.
Также путаница может быть вызвана внешним сходством и одинаковыми элементами, входящими в состав приборов. К ним можно отнести зрительную систему, в составе которой имеется сетка нитей для наведения.
Пожалуй, на этом какие-либо значимые похожести заканчиваются. Теодолит и нивелир имеют гораздо больше различий, чем может показаться изначально. Тем не менее в некоторых ситуациях и при определённых условиях эти приспособления могут заменять друг друга. Но об этом мы поговорим чуть позже. А сейчас давайте рассмотрим наиболее важный вопрос, а именно отличительные черты теодолита и нивелира.
Принципиальные отличия
Итак, как вы уже поняли, два рассматриваемых прибора имеют различные предназначения, хоть и близкие по духу. Говоря об отличиях в первую очередь нужно рассказать о функционале устройств.
Теодолит универсален и позволяет производить разнообразные измерения, включая не только угловые, но и линейные, в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Поэтому теодолит более востребован при разноплановом строительстве.
Нивелир очень часто называют узкоспециализированным прибором. С его помощью можно обустроить идеально ровную поверхность. Он пригодится, например, для заливки фундамента.
Соответственно, и конструкции данных аппаратов также различаются. Нивелир имеет зрительную трубу и цилиндрический уровень, которые отсутствуют в теодолите.
В целом же теодолит имеет более сложное строение. С его основными деталями вы могли познакомиться в начале этой статьи. Также он оснащается дополнительной осью измерений, отсутствующей в нивелире.
Аппараты отличаются друг от друга отсчётной системой. Нивелиру для проведения измерений требуется инварная рейка, в то время как теодолит имеет двухканальную систему, которая считается более совершенной.
Конечно, на этом отличия не заканчиваются. Они также зависят от моделей и разновидностей приборов. Так, многие современные теодолиты располагают компенсатором, позволяющим увеличить потенциал визирования.
Оба приспособления имеют схожие разновидности, к которым относятся электронные теодолиты и нивелиры. Но похожи они друг на друга лишь тем, что обеспечивают обратное изображение. Внутри же каждый из них имеет свои особенности.
Что лучше выбрать?
Ответ на этот вопрос довольно прост: лучше выбрать и то и другое. У профессиональных строителей на вооружении всегда имеются оба приспособления. Ведь теодолит и нивелир выполняют разные функции.
И всё же, давайте разберёмся, какой из аппаратов лучше и в чём заключается его превосходство.
Мы уже сказали, что теодолит более универсален благодаря своей многофункциональности. По количеству областей, где он применяется, теодолит заметно превосходит нивелир. К ним можно отнести астрономию, мелиорацию и т. д. К тому же нивелир можно использовать лишь на горизонтальной плоскости, в то время как теодолит одинаково работает с обеими из них.
Дополнительными преимуществами теодолита считаются надёжность и высокая практичность. К огромным же его плюсам можно отнести тот факт, что для проведения замеров достаточно одного человека. Нивелир же требует участия двух людей, один из которых займётся установкой инварной рейки.
Поэтому если у вас нет помощника, то измерить высоты нивелиром вы не сможете.
В некоторых случаях теодолит может даже заменить собой нивелир. Для этого нужно установить его, закрепив зрительную трубу в горизонтальном положении. Далее, также понадобится рейка. Однако теодолит не способен обеспечить высокую точность. Поэтому его применяют лишь в тех случаях, когда нужны только приблизительные данные.
Но и нивелир может послужить заменой теодолиту. Для этого придётся дополнить прибор горизонтальным кругом с градусами. Таким способом удастся измерить горизонтальные углы на местности. Стоит помнить, что точность таких замеров, как и в предыдущем случае, тоже страдает.
Можно сделать вывод, что объективно теодолит превосходит своего собрата по многим параметрам. Вот только они не являются взаимоисключающими. Теодолит не может полностью заменить собой нивелир. А значит, для выполнения серьёзных строительных или ремонтных работ вам понадобятся оба этих приспособления, которые в определённых ситуациях будут друг друга дополнять.
О том, что предпочтительнее: теодолит, нивелир или рулетка, смотрите далее.
Источник
Чем различаются теодолит и нивелир?
21
Отличий теодолита от нивелира не так мало, как может показаться. При их некотором внешнем сходстве, это совершенно разные инструменты. Разница теодолита и нивелира, в первую очередь, состоит в их назначении: геодезические оптические теодолиты применяют для измерения углов, а нивелиры – для определения величины вертикальных превышений геометрическим методом. Соответственно, эти приборы имеют различное устройство, принцип работы и функциональные возможности.
Функционал теодолитов и нивелиров, конструкционные особенности
Ответ на вопрос, чем отличается теодолит от нивелира, даёт сама конструкция обоих приборов.
И теодолит, и оптический нивелир оснащаются зрительной системой с сеткой нитей, с помощью которой осуществляется наведение прибора на нужную точку. Однако зрительная труба теодолита имеет две степени свободы — она может вращаться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, а визирная линия зрительной системы нивелира может поворачиваться только по горизонтали, не изменяя своего высотного положения.
Принцип проведения измерений также является важным отличием теодолита от нивелира. По сути, теодолит – это угломерный прибор, а нивелир – геодезический высотомер, используемый для определения превышений между пунктами по горизонтальной линии визирования. Теодолиты имеют отсчётные круги и оснащаются оптической или электронной системой считывания.
Примерами оптических теодолитов могут служить:
- УОМЗ 2Т30П
- RGK TO-05
- Электронными теодолитами являются:
- RGK T-02
- Topcon DT-209
- Spectra Precision DET-2
Нивелиры же встроенной шкалы не имеют и предназначены для измерения превышений по шкале нивелирной рейки, которая устанавливается на измеряемых точках. Сам нивелир, без нивелирной рейки, не может выполнять измерения, он только обеспечивает задание горизонтального луча.
Возможность работать в одиночку — ещё одно отличие теодолита от нивелира. Для теодолита достаточно хорошей видимости точек визирования, тогда как измерения с помощью нивелира требуют помощника, устанавливающего и удерживающего в вертикальном положении нивелирную рейку.
Может ли заменять теодолит нивелир, и нивелир – теодолит?
Довольно часто оптические нивелиры оснащаются градуированным горизонтальным кругом открытого (как у модели RGK С-20) или закрытого типа. С помощью таких нивелиров, как и при использовании теодолитов, вы можете производить измерение горизонтальных углов и откладывание их на местности. Однако между теодолитом и нивелиром разница в точности весьма значительна: нивелир обеспечит достоверность порядка 30 угловых минут, тогда как теодолиты измеряют углы с точностью до секунды. Нивелиры больше всего подходят для оценочных измерений, или, например, для проведения разбивки в ходе строительства частного дома или дачи.
В свою очередь, закрепив зрительную трубу теодолита в строго горизонтальном положении, вы можете с его помощью производить нивелирование по нивелирной рейке. Однако при этом достигается только техническая точность, соответствующая точности теодолита при измерении вертикальных углов.
21
Источник
Теодолит и нивелир: в чем разница, что лучше, устройство
Теодолит и нивелир — два строительных инструмента со схожими чертами и важными отличиями. В большинстве случаев их используют для разных целей, хотя иногда подменяют одно приспособление другим.
Устройство нивелира и теодолита
Чтобы понять отличие между теодолитом и нивелиром, нужно изучить строение и назначение устройств. Оба инструмента применяются в строительстве, но выполняют разные функции.
Что такое теодолит
Теодолит — это геодезическое оптическое устройство, предназначенное для измерения углов. В конструкцию прибора входят:
- корпус и подставка;
- лимб — стеклянный диск со шкалой от 0 до 360°;
- алидада — еще один вращающийся диск на той же самой оси с собственной шкалой;
- оптическая система для наведения на объект, состоящая из линзы, сетки нитей и объектива;
- отсчетный микроскоп;
- регулировочные и закрепительные винты, отвечающие за точность фокусировки прибора;
- встроенные уровни для установки теодолита в правильном положении.
Использование угломера имеет некоторые отличия по сравнению с применением нивелира. Работу с прибором проводят так:
- устанавливают теодолит в верхней точке измеряемого угла, следя за тем, чтобы в ней оказался центр лимба;
- вращают алидаду до совмещения с одной из плоскостей;
- фиксируют показания на шкале;
- перемещают алидаду к плоскости на другой стороне угла;
- повторно фиксируют показания;
- вычисляют разницу между полученными значениями.
Теодолит позволяет измерять и горизонтальные, и вертикальные углы. Внутри категории приборы делятся на несколько разновидностей. В частности, выделяют технические, точные и высокоточные угломеры — отличия между ними заключаются в величине погрешности.
Большинство моделей теодолитов поставляются с комплектным штативом
У некоторых моделей алидада прикреплена к вертикальной оси, у других обладает отличиями и вращается вместе с лимбом. Также существуют угломеры с фото- и видеокамерами, электронным дисплеем и встроенной памятью для хранения предыдущих данных.
Что такое нивелир
Нивелир — это еще один оптический прибор геодезического типа, предназначенный для измерений внутри помещений или на местности. Используют его для вычисления точек высоты, в этом состоит главное отличие от угломера. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:
- корпуса, основания и съемного штатива;
- сложной оптики, включающей в себя окуляр и зрительную трубу с зеркальцем внутри;
- системы уровней для настройки прибора при установке;
- винтов для изменения рабочего положения;
- компенсатора, обеспечивающего удержание горизонтальной оси.
При использовании нивелира процесс работы выглядит так:
- прибор устанавливают в обзорном месте, от которого одинаково хорошо видно все измеряемые точки;
- нивелир настраивают по уровням, добиваясь ровного положения инструмента;
- в каждой из измеряемых точек поочередно размещают специальную рейку со шкалой;
- при отличиях в показаниях определяют местность, как неровную;
- вычисляют высоту конкретных точек по разнице между их положением и положением измерительного устройства.
Как и теодолит, нивелир представлен несколькими типами. Существуют простые оптические и более сложные цифровые приборы. Отличие заключается в простоте обращения и удобстве. Первые чаще используют в домашних условиях, вторые применяют в масштабном строительстве, поскольку они способны быстро обрабатывать показания в автоматическом порядке и сохранять в памяти полученные значения.
Поскольку нивелир действует вместе со специальной рейкой, обычно работы с ним проводят с помощником. Один человек выставляет шкалу на точках, а другой управляет прибором и выполняет непосредственные замеры.
Оптическая система и конструкция у нивелира более простые, по сравнению с угломером
Важно! В отдельную категорию стоит выделить лазерные нивелиры — они проецируют светодиодные лучи. С их помощью можно без лишних сложностей выровнять поверхности.
Схожие параметры
Из описания устройств можно понять, что между ними существуют как отличия, так и схожие черты. К последним можно отнести несколько моментов:
- Внешний вид. Без соответствующего опыта теодолит и нивелир легко перепутать. Они обладают примерно одинаковыми размерами, чаще всего устанавливаются на штатив, оснащены похожими окулярами.
- Наличие сложной оптики. И угломер, и нивелир оборудованы зрительной системой для наведения на отдаленные объекты, оснащены объективами и линзами для фокусировки.
- Наличие уровней и винтовой системы. Оба устройства необходимо настраивать перед использованием по плоскости, чтобы получить точные и достоверные показания. Если сам инструмент будет перекошен, то провести грамотных измерений не получится.
К схожим чертам теодолита и нивелира можно отнести и сферу их применения. Хотя в конкретном использовании устройств есть отличия, оба они востребованы на строительных площадках и в ремонте и предназначены для осуществления измерений.
Разница между теодолитом и нивелиром
Несмотря на наличие схожих черт, отличий между нивелиром и угломером больше. На строительной площадке устройства используют для разных целей.
Функционал
Теодолит считается более универсальным прибором. В первую очередь его используют для измерения углов, но важное отличие состоит в том, что он может определять также линейные показатели — вертикальные и горизонтальные.
Нивелир относится к узкоспециализированным приспособлениям. Его применяют для разметки и выравнивания поверхностей, заливки фундамента, нанесения планировки. Измерять углы инструмент обычно не способен.
Конструкция
Теодолит по строению является более сложным прибором. В нем предусмотрены специальные детали — лимб и алидада с вращением, тогда как в нивелире подобных элементов нет.
Отсчетная система
Отличием нивелирного прибора является то, что при проведении измерений нужно использовать специальную рейку, ее называют инварной. Эту деталь поочередно устанавливают в определенных местах и вычисляют высоту.
Инварная рейка нивелира обычно обладает телескопической конструкцией и прилагается в комплекте
Теодолит проводит измерения за счет двухканальной системы, включающей в себя микроскоп. Величина угла направления рассчитывается по лимбу, а угол наклона — по кругу, зафиксированному на вертикальной оси.
Сфера применения
К важным отличиям теодолита относится то, что его можно использовать в двух плоскостях. Классический нивелирный прибор проводит только горизонтальные измерения. Также теодолит изначально предназначен для определения величины углов. Нивелирное устройство покупают для вычисления высоты.
Можно ли использовать теодолит как нивелир
Между теодолитом и нивелиром есть много отличий, но во многом их функции пересекаются. Если под рукой есть один из приборов, можно попытаться заменить им недостающее приспособление:
- Чтобы использовать теодолит вместо нивелира и определить с его помощью высоту точек, нужно закрепить зрительную трубу устройства в строго горизонтальном положении и выполнить измерения по инварной рейке. Но точность полученных данных будет условной, или так называемой технической. Погрешность составит несколько минут — это довольно большой показатель.
- Точно так же при необходимости строительным нивелирным устройством заменяют теодолит. Если прибор оснащен специальным градуированным кругом, с его помощью можно провести измерение горизонтальных углов и отложить их на местности. Но снова пострадает точность. Погрешность составит около 30 минут против нескольких секунд у угломера.
Использование теодолита в качестве нивелира имеет смысл при проведении примерных оценочных измерений или в ходе разбивки участка для последующего строительства. То же самое касается и обратной ситуации. Если речь идет о серьезных ответственных работах, требующих высокой точности, нужно учитывать отличия инструментов и пользоваться каждым из них для узких задач.
Что лучше выбрать: теодолит или нивелир
Работа с теодолитом и нивелиром обладает своими особенностями и отличиями, и невозможно сказать, что какое-то устройство лучше или хуже другого. Какой инструмент выбрать, зависит в первую очередь от целей.
Если приспособление требуется для измерения величины углов, а определение высоты является второстепенной задачей, то стоит купить именно теодолит. Он обеспечит максимально точные показания в своей сфере. При желании с его помощью можно будет получить примерную картину перепадов плоскости, однако потом данные потребуют корректировки.
Наоборот, если измерять предстоит высоту точек, то купить понадобится специальный нивелирный прибор. Теодолит для таких задач не подходит, примерные показания он предоставит, но из-за принципиальных отличий устройства они будут неточными.
Нивелир необходимо использовать при заливке фундамента и в дорожных работах
Внимание! Вопрос малой погрешности при замерах становится особенно важным, если работы требуют соблюдения СНИПов.
Что касается профессионального строительства, то для него лучше иметь под рукой инструменты обоих видов. При работе на важных объектах теодолит и нивелир с их отличиями и схожими чертами требуются одинаково часто. Заменить одно устройство другим при этом обычно нельзя из-за недопустимо высокой погрешности. Если сэкономить на покупке одного из инструментов, то придется либо отложить работы до приобретения недостающего оборудования, либо поставить под вопрос качество строительства и ремонта.
Заключение
Теодолит и нивелир обладают принципиальными различиями и некоторыми схожими чертами. Заменить одно устройство другим теоретически можно, но только при выполнении черновых или разметочных работ, не требующих высокой точности.
Источник