Уровни и их устройство

Уровни служат для приведения осей или плоскостей инструмента в горизонтальное или отвесное положение и для наблюдения за положением инструмента в процессе измерений. Существуют цилиндрические и круглые (сферические) уровни.

Цилиндрический уровень (рис. 46а) представляет собой стеклянную трубку, верхняя внутренняя поверхность которой отшлифована по дуге определенного радиуса (рис. 46б).

Рис. 46

Радиус кривизны (R) в зависимости от назначения уровня бывает от 3,5 до 20 м. Стеклянная трубка заполняется нагретым до +600С спиртом или эфиром и закрывается. После охлаждения жидкость сжимается и в трубке образуется небольшое пространство, заполненное парами спирта или эфира, которое называют пузырьком уровня. Трубка помещается в металлическую оправу. Для регулирования уровень снабжен исправительным винтом М. На наружной поверхности трубки нанесены штрихи, расстояние между соседними штрихами равно 2 мм. Точка О в средней части ампулы называется нульпунктом уровня.

Прямая UU1, касательная к внутренней поверхности цилиндрического уровня в его нульпункте, называется осью цилиндрического уровня.

Пузырек цилиндрического уровня всегда стремится занять наивысшее положение, поэтому, когда концы пузырька расположены симметрично по отношению нульпункта, ось уровня занимает горизонтальное положение. Уровни различаются в зависимости от цены деления, чувствительности и по конструкции.

Ценой деления уровня t (рис. 46б) называют угол, на который наклонится ось уровня, если пузырек сместится на одно деление т. е.

t= l*r/R (47)

где: l — цена деления уровня 1 мм (2 мм);

R — радиус стеклянной ампулы (трубки) уровня;

r — радиан 570,3

В технических теодолитах цена деления уровней колеблется в пределах 15 - 60".

Для большей точности установки пузырька в нульпункт ( у нивелиров), а также для большего удобства в работе применяются контактные уровни. В них над уровнем устанавливается система призм, через которые изображение концов пузырька передается в поле зрения глаза наблюдателя. При перемещении пузырька к нульпункту изображения его концов движутся на встречу друг к другу (рис. 47).

Рис.47

Когда пузырек уровня будет находиться в нульпункте, изображение его концов совместится (рис. 47). Точность установки пузырька в нульпункт в контактном уровне в 5 - 6 раз выше, чем у обычных уровней.

Для регулировки длины пузырька на одном из концов уровня имеется запасная камера, в которую можно перегонять часть жидкости из ампулы и наоборот.

Круглый уровень (рис. 48) представляет собой стеклянную ампулу, помещенную в оправу, отшлифованную по внутренней сферической поверхности определенного радиуса. За нульпункт О круглого уровня (рис. 48) принимается центр окружности, выгравированной в середине ампулы. Осью круглого уровня является нормаль UkUk, проходящая через нульпункт О, перпендикулярно к плоскости, касательной, внутренней поверхности уровня в его нульпункте.

Рис.48

Круглый уровень имеет, как правило, небольшую чувствительность (цена деления 3 - 5') и применяется там, где не требуется большой точности, а также для предварительной установки инструмента (нивелира).