GR 3

SPRAWOZDANIE Z PRZEDMITU: GEODEZJA INŻYNIERSKA II
TEMAT: POMIARY WYSOKOŚCIOWE W TERENIE, WARUNKI NIWELATORA

1.Warunki, które musi spełniać niwelator samopoziomujący
1.1 Płaszczyzna główna libeli okrągłej powinna być prostopadła do osi obrotu niwelatora.

1. Poziomujemy instrument na statywie, doprowadzając libellę pudełkową do górowania (pęcherzyk ma się znaleźć w środku kółka).
2. Obracamy niwelator o 180° i obserwujemy, czy pęcherzyk libelli wyszedł z górowania. Jeśli nie, libella jest prawidłowo ustawiona. Jeśli tak, wymaga ona rektyfikacji. Wykonujemy to za pomocą zarówno śrub nastawczych spodarki (S1, S2, S3), jak i śrubek rektyfikacyjnych libelli (R1, R2, R3).
 

3. Wychylenie pęcherzyka libelli pudełkowej to dwie składowe - φ1 i φ2. Połowę błędu φ2 usuwamy, obracając w przeciwnym kierunku śruby nastawcze S2 i S3 spodarki. Drugą połowę tego samego błędu eliminujemy śrubkami rektyfikacyjnymi R2 i R3. Z kolei połowę błędu φ1 redukujemy za pomocą śruby S1, a drugą połowę śrubką rektyfikacyjną R1.
4. Dokonujemy sprawdzenia poprawności rektyfikacji jak w punkcie 2. W razie potrzeby powtarzamy czynności naprawcze.

1.2 Środkowa kreska musi być prostopadła do osi obrotu instrumentu

Błąd siatki kresek wykrywa się na dwa sposoby. 
1. Będący wyposażeniem standardowym prawie każdego niwelatora pion sznurkowy, wieszamy w polu widzenia rozstawionego na statywie niwelatora, tak by swobodnie zwisający sznurek tworzył pionową linię. Najlepiej czynność te wykonywać w zamkniętym pomieszczeniu, bo każdy podmuch wiatru obniża dokładność sprawdzenia niwelatora.
Celujemy niwelatorem na wiszący pion i sprawdzamy, czy sznurek pokrywa się z pionową kreską pomiarową lub jest do niej równoległy.
2. Na ścianie lub na innej, jasnej powierzchni rysujemy punkt (najlepiej krzyż z pionowym poziomym ramieniem). Tak celujemy lunetą niwelatora , by punkt znalazł się na samym końcu poziomej linii siatki celowniczej (z prawej lub z lewej strony). Za pomocą leniwki koła poziomego powoli obracamy instrument w płaszczyźnie poziomej, obserwując czy pozioma linia siatki pokrywa się z naniesionym punktem.
Jeśli w pierwszym przypadku linia pionowa siatki celowniczej nie pokrywa się ze sznurkiem pionu, a w drugim - linia pozioma nie pokrywa się na całej długości z punktem pomiarowym, to mamy do czynienia z błędem siatki kresek. Do usunięcia tego błędu wygodniej korzystać jest z metody 1.

1. Celujemy tak, by pionowa kreska pokrywała się ze sznurkiem.
2. Zdejmujemy osłonę okularu lunety.
3. Wkręcając i wykręcając poszczególne śrubki rektyfikacyjne płytki ogniskującej, usuwamy skręcenie siatki kresek.

1.3Kompensator musi działać w zakresie swojego działania.

Ustawiamy niwelator tak, by jedna ze śrub poziomujących znalazła się pod obiektywem lunety, zaś na kierunku osi celowej w odległości 30-40 cm od niwelatora stawiamy łatę na żabce. Po spoziomowaniu niwelatora według wskazań libeli okrągłej, wykonujemy i notujemy odczyt z łaty. Powoli obracamy śrubę ustawczą pod obiektywem lunety, kontrolując jednocześnie stałość odczytu. Po dokonaniu ok. 1/8 obrotu zacznie się on zmieniać, ponieważ skończy się zakres pracy kompensatora, którego wahadło oprze się wtedy o zderzak. W tym położeniu pęcherzyk libeli okrągłej wychyli się z położenia środkowego o ok. 2mm. Do momentu wyczerpania zakresu działania kompensatora odczyt na łacie nie powinien się zmienić o wartość przekraczającą 1mm.
Następnie obracamy śrubę poziomującą w stronę przeciwną i kontrolujemy stałość odczytu przy drugi, krańcowym położeniu wahadła kompensatora. Również i w tym przypadku do momentu oparcia się wahadła o zderzak odczyt na łacie nie może ulec zmianie. Jeśli odczyty w zakresie kompensatora wykazują różnice większe niż 1mm, wtedy kompensator wymaga naprawy w wyspecjalizowanym warsztacie mechaniki precyzyjnej.

1.4 Kompensator musi nam ustawić oś celową w położeniu poziomym

Powyższy warunek sprawdzamy na dwa sposoby: podwójnej niwelacji lub trzech równych odcinków.
Metoda podwójnej niwelacji polega na zmierzeniu różnicy wysokości za pomocą niwelacji ze środka, po której następuje druga niwelacja mimośrodowa, określana jako niwelacja w przód.
Metoda trzech odcinków polega na podzieleniu odcinka w terenie na trzy równe części i dokonania pomiarów z początku i końca odcinka, przy czym łaty umieszczone na żabkach stoją odpowiednio w odległości 1/3 i 2/3 od początku odcinka.
Jeśli po sprawdzeniu kreska pozioma siatki celowniczej nie wskazuje obliczonego odczytu teoretycznego, wtedy należy go nastawić za pomocą specjalnej śruby rektyfikacyjnej kompensatora albo, w przypadku braku takiej śruby, ustawić obliczony odczyt za pomocą pionowych śrubek rektyfikacyjnych krzyża kresek. Jednakże najlepszym rozwiązaniem jest powierzenie instrumentu serwisowi fabrycznemu.

2.0 Niwelacja ze środka i niwelacja mimośrodowa

Rys 1. Niwelacja ze środka.

Rys 2. Niwelacja mimośrodowa (w przód)

3.0 Analiza dziennika i wnioski

Jak można zauważyć różnica z pierwszego pomiaru różni się od różnicy z drugiego pomiaru o więcej niż 2-3mm we wszystkich dokonanych pomiarach. Dlatego na podstawie pomiarów i obliczeń zawartych w dzienniku obliczymy, będącą odległością teoretyczną, t0, na podstawie wzoru:

t0=p'+
, gdzie

t0- odległość teoretyczna
p'- drugi pomiar z punktu B

- różnica z pierwszego pomiaru

Stanowisko 1a
t0=1509-137= 1372 [mm]

Stanowisko 1b
t0= 1507-272=1235[mm]

Stanowisko 1c
t0=1514-135=1379[mm]

Stanowisko 1d
t0=1474-148=1326[mm]

Wszystkie odległości teoretyczne znacznie od siebie odbiegają.

Średni pomiar teoretyczny: 1317 mm

WNIOSEK

Nasze pomiary zostały dokonane mało dokładnie, bez odpowiedniej rektyfikacji. Można to zauważyć po różnicach kolejnych pomiarów oraz po znacznej rozbieżności wyników pomiarów teoretycznych. Możemy jedynie założyć, iż mierzony pomiar teoretyczny wnosi ok. 1317 mm, a dopiero po nakierowaniu niwelatora na pomiar teoretyczny na łacie jesteśmy w stanie zrektyfikować urządzenie i dokonać prawidłowych pomiarów do otrzymania różnicy wysokości.

BIBLIOGRAFIA

„Geodezja I” Andrzej Jagielski, wyd. Geogpis, Kraków 2005

4

---