Что измеряет нивелир: Что такое нивелир: для чего нужны и что измеряют нивелиры | Читайте на Эльдоблоге

Чем различаются теодолит и нивелир?

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.

виды, назначение и как правильно использовать инструмент

В работе геодезистов сложно обойтись без нивелиров. Сфера применения данных приборов достаточно широка. Они используются при измерениях масштабного характера на открытых территориях, в процессе выполнения СМР на объектах, отличающихся повышенной сложностью, и даже в ходе обычных ремонтных мероприятий.

Краткое содержимое статьи:

• Нивелир – особенности применения устройства
• Достоинства
• Разновидности
• Точность измерений
• Принцип функционирования
• Подбор устройства
• Фото нивелиров

Нивелир – особенности применения устройства

Назначение нивелира состоит в определении разницы, образующейся вследствие различий в уровнях размещения отдельных точек в пространстве, по отношению к принятой при измерении поверхности. Специалисты в области геодезии и топографии применяют прибор, чтобы исследовать особенности рельефа, а нивелир строительный используется рабочими, чтобы соблюсти заданные параметры в процессе СМР, а также при проведении ремонтов различной степени сложности.

Фактически данное приспособление позволяет произвести выравнивание поверхности в горизонтальной или вертикальной плоскости, придать объекту уклон под заданным градусом.

На открытой местности можно:

• разметить участок под фундамент;
• осуществить разбивку приусадебного участка по линиям высадки растительности;
• спланировать обустройство дорожек в саду;
• произвести работы землеустроительного характера.

В строительных и ремонтных работах появляется возможность:

• отметить линии для размещения коммуникаций;
• откорректировать горизонталь пола и вертикаль для стен;
• оценить корректность установки плинтусов и потолков;
• правильно установить окна и двери;
• произвести монтаж мебели встроенного типа.

Достоинства

На фото нивелира можно увидеть разные модификации приспособления, но современные модели обладают такими преимуществами:

• Стойкость относительно действия факторов внешней среды.
• Высокий уровень точности замеров.
• Наличие функции сохранения данных на носителе.
• Простота в работе.
• Компактность и конструктивные удобства.
• Доступная цена.

Разновидности

Существует несколько модификаций приспособлений по принципу эксплуатации и точности производимых замеров.

Точность измерений

Степень точности замеров у приборов может быть разной в зависимости от условий и целей применения:

• высокоточные с принимаемой квадратичной ошибкой в замерах 0,2-0,5 мм в расчете на 1 км двойного хода;
• точные с ошибкой, равной 0,5-2,0 мм на каждый километр хода;
• технические, имеющие величину принимаемой ошибки 2,0-10,0 мм на 1 км двойного хода.

Принцип функционирования

Конструкция нивелиров может различаться, а поэтому и принцип их функционирования неодинаковый:

Геометрические – выпускают луч визирующего типа. Затем он приводится в выровненное по горизонтали положение, вследствие чего измеряется разница в размещении отдельных точек на участке.

Для отметки применяются специальные рейки.

Тригонометрические (теодолиты). В них применяется луч наклонного типа, направленный к точке контроля. Чтобы снять замер, нужно произвести определенные вычисления.

Гидростатические, включающие в свой состав два сообщающихся сосуда. В них находится специальная жидкость. Ее уровень и позволяет оценить разницу в высотных характеристиках.

Оптико-механические – применяются световой луч и рейки. В приборе есть труба оптического типа, предназначенная для проведений наблюдений, а также механизм выравнивания. Элевационный винт позволяет производить ориентирование в пространстве при проведении замеров. Это дешевый, но достаточно надежный вариант.

Чтобы понять, как пользоваться нивелиром, необходимо предварительно поставить штатив, выровнять по горизонтали при помощи винтов и встроенного уровня по типу пузырька. Зрительную трубу следует навести на рейку и настроить резкость.

Лазерные модели характеризуются более высокой точностью измерений. В них применяется луч от светодиода, который проецируется на поверхность за счет наличия этого лазера. В корпусе размещены линзы и уровень, с помощью которого осуществляется выравнивание по горизонтали.

Производители лазерных нивелиров предлагают достаточно простые в эксплуатации модели, которые могут задействоваться в точечной работе или измерениях на плоскостях. Прибор ставится на поверхность или штативную конструкцию, выравнивается. Луч дает отметку точки или линии. Это дорогая модель, зависящая от наличия источника энергии.

Цифровые нивелиры могут относиться к оптическому или лазерному типу. Их особенность в том, что информация поступает в цифровом виде, а приборы способны ее запомнить. Некоторые современные модели наделены функцией анализа вычислений. Использовать цифровой нивелир может один человек, но это дорогая модель, которая восприимчива к механическим ударам.

Подбор устройства

Выбор зависит от сферы применения. Исходя из этого, и производится подбор нужных параметров. Основные характеристики нивелира следующие:

• Дальность. Для бытового подойдет 10-40 м, что достаточно для внутренних работ и СМР на участке при возведении, например, фундамента. У профессиональных устройств этот параметр может составлять до 100 м, а иногда и до 600 м.
• Длина волны и количество лучей. Число проекций может достигать 5-ти единиц. Этот параметр влияет на доступные опции при СМР. Длина волны обычно составляет 635 нанометров. В некоторых дорогих моделях используется луч зеленого оттенка.
• Погрешность. Минимальная величина погрешности дает высокую точность измерения, однако и стоимость таких приспособлений будет выше.
• Температурный предел, в котором возможна эксплуатация. Если планируется работа на морозе, то целесообразно выбирать электронные модели с допуском от -20 до +40оС.
• Габариты и вес изделия.
• Способы установки на местности.

Использование современных моделей нивелиров в строительных и ремонтных работах позволяет точно произвести замеры расстояний между точками и определить перепады высот.

При выборе устройства целесообразно выбирать те технические параметры, которые будут задействованы в конкретных типах работ.

Фото нивелиров

Также рекомендуем просмотреть:

• Как выбрать лучшие токовые клещи
• Для чего нужен газоанализатор
• Разновидности измерительных инструментов
• Инструкция, как пользоваться теодолитом
• Что такое анемометр
• ТОП лучших толщинометров
• Как выбрать шумомер
• Хороший дозиметр радиационного фона
• Обзор лучших лазерных уровней
• Как пользоваться индикатором напряжения
• Как использовать штангенциркуль
• Обзор лучших мультиметров
• Лазерный дальномер
• Лучший влагомер для древесины
• Как выбрать лазерную рулетку
• Цифровой вольтметр
• Измерители температуры воздуха
• Электронный динамометр
• Как пользоваться гидроуровнем
• Как выбрать пузырьковый уровень
• Что такое микрометр
• Лучшие измерительные рулетки

Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉

Основы измерения уровня | Принцип работы и типы

Содержание

Измерение уровня — это метод измерения уровня поверхности внутри резервуара, реактора или сосуда. Для безопасности и рентабельности любых промышленных процессов важно, чтобы на заводе была надежная и точная система измерения уровня.

Неправильное или несоответствующее измерение может привести к тому, что уровни в сосудах будут чрезмерно выше или ниже их измеренных значений. Низкий уровень может привести к повреждению оборудования, в то время как высокий уровень может привести к переполнению и потенциально создать проблемы с безопасностью и окружающей средой.

Измерение уровня – это измерение линейного вертикального расстояния между контрольной точкой основания сборного контейнера и поверхностью материала в сборном контейнере.

Почему измерение уровня важно?

Точное измерение уровня материала в резервуаре или сосуде имеет решающее значение для многих технологических процессов в отрасли обработки сыпучих материалов.

1. Инвентаризация ⇒ Основная цель измерения уровня — измерение инвентаризации для отслеживания материалов по объему или весу.

2. Эффективность процесса ⇒ Точное измерение уровня может повысить эффективность.

3. Безопасность ⇒ Неточное измерение может вызвать проблемы, например, низкий уровень может привести к повреждению оборудования, а высокий уровень может вызвать переполнение и потенциально создать проблемы с безопасностью.

---

Типы технологий измерения уровня

На основе методов измерения Измерение уровня можно разделить на две основные категории:

1. Измерение предельного уровня

Датчики предельного уровня измеряют заданные уровни жидкости, взвеси или твердой среды при заданной уставке. Когда материал достигает определенного уровня, он запускает вывод или индикацию.

Датчиками, используемыми для измерения предельного уровня, являются емкостные переключатели , механические поплавки, одно- и многоточечные переключатели уровня, переключатели с вращающимися лопастями, переключатели с вибрирующими камертонами, и т. д. Это различные устройства измерения уровня.

2. Непрерывное измерение уровня

Датчики непрерывного измерения уровня контролируют уровень твердых и жидких веществ в резервуарах для хранения, емкостях и других открытых/закрытых системах хранения.

Датчики, используемые для непрерывных измерений уровня: радарные датчики непрерывного уровня , волноводные радарные датчики уровня, гидростатические преобразователи, ультразвуковые датчики уровня, магнитные и пневматические визуальные указатели уровня, и т. д.

---

Измерение предельного уровня

Емкостные датчики-переключатели

Емкостные датчики-переключатели представляют собой стержнеобразные датчики, установленные в закрытых сосудах или резервуарах для хранения, которые служат конденсатором.

Емкостные датчики чаще всего используются в резервуарах для хранения жидкости. Тем не менее, этот тип датчика используется в различных приложениях уровня резервуаров, таких как пищевое оборудование, мобильные контейнеры для жидкости и медицина.

Емкостные датчики уровня имеют некоторые преимущества, например,

⇒ Отсутствие механических или движущихся частей

⇒ Высокий срок службы

⇒ Простая установка и замена в случае неисправности ) Датчики уровня

А электропроводность или сопротивление — это еще один тип датчика предельного уровня, в котором используется зонд для обнаружения изменений проводимости.

Зонд имеет пару электродов, на которые подается слабый переменный ток. Когда вокруг зонда есть жидкость, она вызывает протекание тока, который сигнализирует о высоком или низком уровне.

Преимущество датчиков проводимости или уровня сопротивления:

⇒ Простая конструкция

⇒ Надежность и низкая стоимость

⇒ Возможна установка в любой точке

⇒ Возможно многоточечное обнаружение

 

Вращающийся Лопастные переключатели

Вращающаяся лопасть прикреплена к валу датчика. Электродвигатель приводит в движение вал, а вращающаяся лопасть свободно вращается в отсутствие материала. Двигатель установлен на вращающемся диске с подвижной посадкой, соединенном с пружиной.

Когда лопасть покрывается материалом, требуемый крутящий момент увеличивается, что приводит к растяжению пружины. Обнаружено растяжение пружины, и питание двигателя будет отключено до тех пор, пока лопасть не выйдет из материала.

Этот тип датчика обычно используется для обнаружения твердых материалов. На срок службы датчика в основном влияют следующие факторы:

⇒ Износ в результате движения

⇒ Попадание пыли

 

Вибрационный (камертонный) датчик уровня

В вибрационных датчиках уровня используются две вилки, которые вибрируют на своей собственной резонансной частоте. Переключатель обычно монтируется сбоку или сверху резервуара с помощью фланца.

В отсутствие материала камертоны вибрируют на своей собственной резонансной частоте, определяемой детекторной схемой. При покрытии материалом частота вибрации менялась, что регистрировалось схемой детектора.

Преимущество вибрационных вилочных сигнализаторов уровня,

⇒ На них не влияет поток, пузырьки, пена

⇒ Экономичность и компактность

⇒ Простота установки

---

Непрерывное измерение уровня

9000 6 Ультразвуковой датчик уровня

Ультразвуковой уровень Датчики используют звуковые волны для определения уровня в закрытом баке. Звуковая волна движется к объекту и отражается обратно к отправителю. Таким образом, мы можем назвать это типом метода измерения уровня звука.

Время прохождения ультразвуковых импульсов рассчитывается для измерения расстояния до объекта. Ультразвуковой датчик уровня обычно устанавливается в верхней части закрытого резервуара.

Преимущества ультразвуковых датчиков уровня:

⇒ Отсутствие движущихся частей

⇒ Небольшой размер

⇒ Очень надежный

⇒ Измерение бесконтактного типа

⇒ Самоочищающийся

 

Радарный уровнемер

Радар также является датчиком уровня непрерывного типа и работает по тому же принципу, что и ультразвуковой датчик уровня. Ультразвуковой датчик уровня использует звуковые волны, тогда как радарный датчик уровня использует радиоволны. Это также тип метода измерения уровня звука.

Для измерения уровня жидкости или твердого материала сигналы радара передаются антенной радиолокационного прибора, расположенного в верхней части резервуара для хранения.

Этот радарный сигнал отражается от поверхности продукта и возвращается к антенне. Передатчик измеряет временную задержку между переданным и принятым сигналом, который используется для измерения расстояния до объекта.

Преимущества радарных датчиков уровня:

⇒ Высокая точность

⇒ Бесконтактность

⇒ Обнаруживает препятствия в желобах или прессах

⇒ Используется в труднодоступных местах

---

Резюме

В этой статье мы рассмотрели базовое измерение уровня и некоторые основные датчики, используемые для измерения уровня.

Такие датчики, как емкость, сопротивление, камертон и т. д., используются для измерения точечного уровня. В то время как ультразвуковые и оптические датчики уровня используются для непрерывного измерения уровня. Это все разные технологии измерения уровня.

Большое спасибо за прочтение этой статьи. Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею с друзьями и коллегами.

 

Вы можете прочитать больше статей о приборостроении и найти книги, которые расширят ваши знания в области приборостроения ⇒

• Книги по приборостроению и управлению
• Книги по ПЛК
• Книги по SCADA

Спасибо за внимание!

Типы датчиков измерения уровня и принцип их работы?

Как следует из названия, преобразователь уровня представляет собой прибор, обеспечивающий непрерывное измерение уровня. Его можно использовать для определения уровня жидкости или сыпучих материалов в определенное время. С помощью преобразователя можно измерять уровни таких сред, как вода, вязкие жидкости и топливо, или сухих сред, таких как сыпучие вещества и порошки.

Датчики измерения уровня используются во множестве приложений, требующих измерения уровня в контейнерах или резервуарах. Эти передатчики часто находят свое применение в погрузочно-разгрузочных работах, производстве продуктов питания и напитков, энергетике, химической промышленности и водоочистке.

Принцип работы уровнемеров

Принцип работы упомянутых выше уровнемеров варьируется в зависимости от их основного принципа. Например, емкостные датчики уровня работают через конденсатор, гидростатические датчики уровня зависят от давления жидкости в резервуаре для измерения уровня, в то время как ультразвуковые датчики уровня преобразуют расстояние, пройденное ультразвуковой волной, для определения уровня и так далее. Однако все эти уровнемеры измеряют уровень одним из трех способов:

• Вес жидкости
• Напор жидкости
• Положение жидкости в емкости

Если вы внимательно посмотрите, все датчики давления, описанные в этом посте, учитывают любой из трех факторов, чтобы обеспечить надлежащее измерение. Измерения уровня подразделяются на два типа – прямые и косвенные измерения уровня, а также выполняемые контактными или бесконтактными преобразователями. Прямые измерения уровня считаются идеальными для небольших изменений уровня, которые наблюдаются в различных промышленных резервуарах. Однако большинство уровнемеров предназначены для косвенных измерений уровня, поскольку они чувствительны и рассчитаны на измерения слишком высокого или слишком низкого уровня, когда прямое измерение становится затруднительным. Ультразвуковые датчики уровня могут быть контактными или бесконтактными.

Типы уровнемеров:

Датчики измерения уровня бывают семи типов. Каждый тип передатчика работает по-своему и делает его полезным для разных типов процессов.

• Емкостные датчики уровня Эти преобразователи используют жидкость, хранящуюся в резервуаре или контейнере, в качестве диэлектрической среды между двумя или более электродами. Энергоемкость конденсаторной цепи увеличивается, когда жидкости больше, и уменьшается, если жидкости меньше. Измеряя изменения значения емкости, емкостные датчики уровня могут рассчитать текущий уровень заполнения резервуара или контейнера.

• Гидростатические датчики уровня Эти датчики, также известные как датчики уровня давления, помогают определить содержимое жидкости в контейнере путем измерения давления жидкости в покоящемся теле. Чем больше сила жидкости, тем больше объем жидкости.

• Магнитные преобразователи уровня В этих передатчиках используется магнитный объект, подвешенный на плавучем поплавке. Обычно это узкая вспомогательная колонна, чтобы ограничить боковые движения поплавка. Пока поплавок находится над жидкостью, движение поплавка измеряется другим магнитным устройством. Это позволяет передавать точный и стабильный уровень заполнения. Этот метод подходит для непрерывных измерений благодаря склонности поплавка подниматься или опускаться в зависимости от уровня жидкости.

• Радарные датчики уровня заполнения Эти передатчики работают по принципу радара, используя излучение радиоволн. Эти преобразователи обычно устанавливаются в верхней части резервуара, заполненного жидкостью. Передатчик посылает сигнал радара в жидкость и получает отражение сигнала. Затем датчики анализируют текущий уровень заполнения резервуара на основе времени, которое требуется переданному сигналу для возврата.

• Ультразвуковой уровнемер В передатчике этого типа ультразвуковой преобразователь устанавливается в верхней части контейнера с жидкостью или рядом с ним. Датчик посылает ультразвуковой импульс. Импульс попадает на поверхность жидкости и отражается. Затем датчик рассчитывает уровень заполнения на основе времени между переданным и принятым сигналом.

• Направляемые микроволновые преобразователи уровня Эти передатчики работают, посылая микроволновый импульс через сенсорный кабель или стержень. Сигнал попадает на поверхность жидкости и возвращается к датчику, а затем к корпусу преобразователя. Электроника, встроенная в корпус трансмиттера, определяет уровень наполнения на основе времени, которое требуется сигналу для прохождения датчика вниз и обратно. Датчики уровня этого типа используются в промышленности во всех областях технологических процессов.

• Датчики уровня жидкости Эти преобразователи разработаны для определения уровня жидкостей. Датчики уровня жидкости также используются для обнаружения границ раздела двух разных жидкостей, таких как масло и вода. Датчики уровня жидкости в основном используются для измерения уровня жидкости в резервуарах для хранения, транспортных резервуарах, а также резервуарах для хранения воды. Эти преобразователи давления измеряют уровень путем измерения напора жидкости.

В ряде промышленных приложений одним из важных элементов управления технологическим процессом является знание того, сколько газа или жидкости находится в данном контейнере.