kap7ana

14
191 Taktiež člen v hranatej zátvorke sa blíži k nule. Ak ešte uvážime priebeh funkcie tangens pri malom uhle a zanedbateľnú hodnotu dĺžky s k polomeru Zeme, potom rovnica (7.23) prejde na tvar: 2 2 2 2 2 k h m r d m d m . (7.24) Presnosť trigonometrického merania prevýšenia závisí hlavne od presnosti merania výškových uhlov a znalosti hodnoty refrakčného koeficientu. Ako sme si už uviedli, jeho presnú hodnotu nebudeme nikdy poznať a preto pri presných trigonometrických meraniach prevýšení je správne dodržať podmienku súčasného merania výškových uhlov na obidvoch bodoch (napr. pri polohovom a výškovom meraní vývoja pretvorenia bodového poľa na zosuvnom území). Pri presnom, možnom iba jednosmernom meraní prevýšenia, volíme čas merania vtedy, keď je účinok refrakcie na merané prevýšenie minimálny (odpoludnia, v noci). 7.3 GEOMETRICKÁ NIVELÁCIA Nivelácia je spôsob merania, pri ktorom výškový rozdiel dvoch bodov h AB určíme pomocou vodorovnej priamky (zámery), od ktorej na zvislo postavených latách odmeriavame výšky k meraným bodom (obr. 7.19): h AB = z p. (7.25) Obr. 7.19. Určenie výškového rozdielu niveláciou – nivelačná zostava Niveláciu s vodorovnou zámerou a prístrojom postaveným uprostred medzi latami nazývame geometrická nivelácia zo stredu. Aplikujeme ju na tento účel zvlášť konštruovanými nivelačnými prístrojmi alebo pomocou teodolitov, ktoré sú vybavené nivelačnou libelou a pomocou nivelačných lát. 7.3.1 Nivelačné prístroje Konštrukčnou podstatou všetkých nivelačných prístrojov je schopnosť vytýčiť zámernú os do vodorovnej polohy. Líšia sa od seba konštrukčným prevedením, výkonnosťou a vybavením. Nivelačné prístroje podľa konštrukcie prostriedku na vytýčenie zámernej osi do vodorovnej polohy delíme na: - libelové nivelačné prístroje (prístroje s nivelačnou libelou, ktorú urovnávame pred každým čítaním na late ), - kompenzátorové nivelačné prístroje [prístroje s automatickým urovnávaním optickej (zámernej) osi do vodorovnej polohy],

Upload: mikolaus

Post on 21-Apr-2015

141 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: KAP7Ana

191

Taktiež člen v hranatej zátvorke sa blíži k nule. Ak ešte uvážime priebeh funkcie tangens pri malom

uhle a zanedbateľnú hodnotu dĺžky s k polomeru Zeme, potom rovnica (7.23) prejde na tvar:

2

222

2kh m

r

dmdm

. (7.24)

Presnosť trigonometrického merania prevýšenia závisí hlavne od presnosti merania výškových

uhlov a znalosti hodnoty refrakčného koeficientu. Ako sme si už uviedli, jeho presnú hodnotu

nebudeme nikdy poznať a preto pri presných trigonometrických meraniach prevýšení je správne

dodržať podmienku súčasného merania výškových uhlov na obidvoch bodoch (napr. pri polohovom a

výškovom meraní vývoja pretvorenia bodového poľa na zosuvnom území). Pri presnom, možnom iba

jednosmernom meraní prevýšenia, volíme čas merania vtedy, keď je účinok refrakcie na merané

prevýšenie minimálny (odpoludnia, v noci).

7.3 GEOMETRICKÁ NIVELÁCIA

Nivelácia je spôsob merania, pri ktorom výškový rozdiel dvoch bodov hAB určíme pomocou

vodorovnej priamky (zámery), od ktorej na zvislo postavených latách odmeriavame výšky k meraným

bodom (obr. 7.19):

hAB = z – p. (7.25)

Obr. 7.19. Určenie výškového rozdielu niveláciou – nivelačná zostava

Niveláciu s vodorovnou zámerou a prístrojom postaveným uprostred medzi latami nazývame

geometrická nivelácia zo stredu. Aplikujeme ju na tento účel zvlášť konštruovanými nivelačnými

prístrojmi alebo pomocou teodolitov, ktoré sú vybavené nivelačnou libelou a pomocou nivelačných

lát.

7.3.1 Nivelačné prístroje

Konštrukčnou podstatou všetkých nivelačných prístrojov je schopnosť vytýčiť zámernú os do

vodorovnej polohy. Líšia sa od seba konštrukčným prevedením, výkonnosťou a vybavením.

Nivelačné prístroje podľa konštrukcie prostriedku na vytýčenie zámernej osi do vodorovnej

polohy delíme na:

- libelové nivelačné prístroje (prístroje s nivelačnou libelou, ktorú urovnávame pred každým

čítaním na late),

- kompenzátorové nivelačné prístroje [prístroje s automatickým urovnávaním optickej

(zámernej) osi do vodorovnej polohy],

Page 2: KAP7Ana

192

- digitálne nivelačné prístroje (napr. Leica NA 2002/3003, Sokkia SDL30) s elektronickým

meraním na kódovej nivelačnej late.

Z hľadiska výkonnosti prístrojov ich rozdeľujeme podľa docielenia hodnoty strednej

kilometrovej chyby obojsmernej nivelácie m0, ktorá úzko súvisí so zväčšením ďalekohľadu a

citlivosťou nivelačnej libely resp. kompenzátora, do štyroch skupín na:

1. stavebné nivelačné prístroje (m0 5 mm), používajú sa na jednoduchšie výškomerné práce na

stavbách a na menej náročné vytyčovacie práce,

2. technické nivelačné prístroje (5 mm m0 2,5 mm) v technickej praxi vytvárajú

najpočetnejšiu skupinu prístrojov, uplatňujú sa vo všetkých úlohách súvisiacich s meraním a

vytyčovaním stavebných objektov,

3. inžinierske nivelačné prístroje (2,5 mm m0 1 mm) sa používajú na zhusťovanie

nivelačných sietí, pri prácach vysokej presnosti z oblastí inžinierskych meraní a p od.

Výkonnosť niektorých inžinierskych nivelačných prístrojov môžeme ešte zvýšiť použitím

nasadzovacieho optického mikrometra (tab. 7.3),

4. presné nivelačné prístroje (m0 1 mm). Do tejto skupiny patria nivelačné prístroje s veľkým

zväčšením ďalekohľadu a citlivou nivelačnou libelou, resp. kompenzátorom. Používajú sa na

meranie v základnom výškovom bodovom poli, na práce vysokej presnosti a na vedecké účely

ako napr. meranie recentných pohybov zemskej kôry, presné meranie výškových pretvorení

objektov.

1 – objektív 8 – vodorovný kruh

2 – vnútorná zaostrovacia šošovka 9 – svorka a pohybovka

3 – zaostrovací prstenec 10 – nivelačná libela

4 – zámerný kríž 11 – zrkadlo na osvetlenie libely

5 – okulár 12 – hranol na pozorovanie libely

6 – elevačná skrutka 13 – rektifikačné skrutky libely

7 – otočný klb 14 – stavacia skrutka

Obr. 7.20. Schéma konštrukcie nivelačného prístroja

7.3.1.1 Libelové nivelačné prístroje

Základnými súčiastkami libelového nivelačného prístroja sú: podložka, ďalekohľad a nivelačná

libela (obr. 7.20).

Podložka nivelačného prístroja, sa na rozdiel od podložky teodolitu, nedá od prístroja oddeliť.

V ramenách podložky sú tri stavacie skrutky, ktorými horizontujeme prístroj. Do ložiska podložky

zapadá čap vertikálnej osi, na ktorom je pripevnený nosník ďalekohľadu. Na podložke je svorka a

pohybovka na upevňovanie a jemné zacieľovanie prístrojom, ako aj kruhová libela na predbežné

urovnanie prístroja. Niektoré nivelačné prístroje sú vybavené aj vodorovným kruhom (obr. 7.21),

Page 3: KAP7Ana

193

ktorý využívame na vytyčovanie súvisiace s výškovým meraním, napr. na vytyčovanie polohy

profilov v plochom území.

Obr. 7.21. Čítanie na vodorovnom kruhu Obr. 7.22. Zámerný kríž

nivelačného prístroja 392,66g nivelačného prístroja

Ďalekohľad nivelačného prístroja má všetky vlastnosti ďalekohľadu používaného aj na teodolite.

Vyžaduje sa od neho, aby mal primeraný pomer zväčšenia a jasnosti ďalekohľadu, pretože len tak

môžeme zaistiť spoľahlivé a presné čítanie latového úseku. Zväčšenie ďalekohľadu sa pohybuje od 20

až do 50-násobného zväčšenia. Ďalekohľady sú vybavené zámerným krížom a dvoma diaľkomernými

ryskami. Presné nivelačné prístroje majú polovicu vodorovnej rysky nahradenú ryskami v tvare klinu

(obr. 7.22). Ďalekohľadom môžeme otáčať v malých medziach vo zvislej rovine okolo kĺbu 7 (obr.

7.20). Otáčanie v rozsahu asi 5g umožňuje tzv. zdvíhacia alebo elevačná skrutka 6.

Obr. 7.23. Nivelačný prístroj Kern GKO so zrkadlom na pozorovanie libely

Na ďalekohľade je pripevnená nivelačná libela. Urovnaním nivelačnej libely tesne pred čítaním

na late elevačnou skrutkou, nastavíme zámernú os do vodorovnej polohy. Predpokladáme pri tom, že

sme preskúšali rovnobežnosť osi libely a zámernej osi (L Z). Citlivosť nivelačných libiel je rôzna. U

technických a inžinierskych nivelačných prístrojov býva v rozsahu od 60´´ do 10´´/2 mm. Presné

nivelačné prístroje majú citlivosť od 10´´ do 3´´/2 mm. Malé úpravy vzájomnej polohy osi libely a

zámernej osi docieľujeme rektifikačnými skrutkami nivelačnej libely 13.

Pozorovanie nivelačnej libely sa konštrukčne uspôsobilo rôzne, avšak s cieľom pozorovať libelu

od okuláru, do smeru latovej stupnice. Na jednoduchých prístrojoch sa to docielilo tak, že sa nad

libelou umiestnilo šikmé zrkadlo, v ktorom je možné pozorovať libelu (obr. 7.23).

Výhodné je konštrukčné využitie Wildových odrazových hranolov na kontrolu urovnania libely

(obr. 7.24). Hranolmi sa premiestňuje pozorovanie na ľubovoľné miesto v okolí okulára. Spravidla sa

Page 4: KAP7Ana

194

to uskutoční do zvláštneho okienka vedľa okulára ďalekohľadu (obr. 7.25), alebo priamo do zorného

poľa ďalekohľadu (obr. 7.26).

Obr. 7.24. Wildove odrazové hranoly

Obr. 7.25. Nivelačný prístroj Zeiss NI 030 – pozorovanie Obr. 7.26. Obraz urovnanej nivelačnej

nivelačnej libely vedľa okulára prístroja libely v zornom poli prístroja (čítanie

na late: 148,653 cm)

Na osvetlenie libely slúži odrazové zrkadielko. Libela je urovnaná vtedy, ak sú oba jej konce

skoincidované (obr. 7.26).

Ako zvláštnosť na odstránenie nerovnobežnosti osi libely (L) a zámernej osi ďalekohľadu (Z) má

prístroj Wild N2 možnosť čítať na late v dvoch polohách nivelačnej libely (obr. 7.27). Libelu

pretočíme z I. do II. polohy jednoduchým pretočením schránky libely z ľavej strany na pravú stranu

ďalekohľadu. (Podobne postupujeme pri nivelácii teodolitom, ktorý je vybavený nivelačnou libelou.)

Doplnkovým zariadením inžinierskych nivelačných prístrojov je optický mikrometer, pomocou

ktorého môžeme čítať zlomky latovej stupnice. Schému funkcie optického mikrometra predstavuje

obr. 7.28. Presné nivelačné prístroje majú už zabudovaný optický mikrometer v konštrukcii prístroja,

alebo ho môžeme na prístroj nasadiť (obr. 7.29). Skrutkou optického mikrometra M ovládame a

Page 5: KAP7Ana

195

pootáčame planparalelnú doštičku P . Funkciou pootočenia planparalelnej doštičky o uhol je

posun zámernej osi o hodnotu q, ktorú čítame priamo na bubienku M, alebo na obraze stupnice

optického mikrometra v zornom poli ďalekohľadu prístroja (obr. 7.26).

Obr. 7.27. Eliminácia chyby L Z meraním v dvoch polohách libely

Nivelačné prístroje hodnotíme ako jednoúčelové prístroje na meranie prevýšenia. Z tohoto

dôvodu nevykonáme bližší popis jednotlivých typov libelových nivelačných prístrojov, ako sme to

urobili pri teodolitoch. Obmedzíme sa len na vyznačenie technických údajov, aj to len u niektorých

najužívanejších prístrojov. Údaje sú uvedené v tab. 7.4 na str. 202.

Obr. 7.28. Schéma funkcie optického mikrometra na nivelačnom prístroji

Obr. 7.29. Nivelačný prístroj Zeiss NI 030 s nasadzovacím optickým mikrometrom

Page 6: KAP7Ana

196

7.3.1.2 Kompenzátorové nivelačné prístroje

Zdokonalenie nivelačných prístrojov prinieslo zariadenie na automatické urovnanie zámery

(kompenzátor), ktoré využíva pôsobenie zemskej tiaže. U kompenzátorových nivelačných prístrojov

odpadá urovnanie nivelačnej libely, ktoré zdržiavalo celý meračský výkon a pri nepozornosti mohlo

byť aj zdrojom hrubých chýb (neurovnanie nivelačnej libely pred čítaním na late).

Kompenzátor je opticko-mechanický prvok, plní svoju funkciu len v určitých malých medziach

sklonu ďalekohľadu okolo vodorovnej úrovne 15c až 1

g. Preto sa kompenzátorové nivelačné prístroje

pred čítaním urovnávajú pomocou kruhovej libely, ktorá svojím rozsahom citlivosti zaisťuje aktívnu

polohu kompenzátora.

Princíp automatickej horizontácie zámery

Pri horizontálnej zámere ďalekohľadu hlavný lúč prichádzajúci z objektu (cez hlavný bod

ďalekohľadu A) prechádza cez stred zámerného kríža S. Keď sa ďalekohľad nakloní o uhol , pretne

hlavný lúč rovinu zámerného kríža pod alebo nad stredom zámerného kríža v bode S1 (obr. 7.30).

Obr. 7.30. Princíp automatickej horizontácie zámery

Čítanie na late je pochybené o hodnotu

cc

cc

bba

tg , (7.26)

kde b je obrazová vzdialenosť a je sklon zámery. Aby sme čítali hodnoty na late aj v tejto polohe

ďalekohľadu, musí sa prichádzajúci lúč od objektu usmerniť optickou cestou do stredu zámerného

kríža zrkadlom (alebo hranolom) umiestneným v bode B , ktoré lúč odchýli o uhol , pričom platí:

cc

cc

ssa

tg . (7.27)

Porovnaním rovníc (7.26) a (7.27) dostaneme:

ks

b

. (7.28)

Page 7: KAP7Ana

197

Pomer

= k je tzv. zväčšenie uhla (koeficient kompenzácie), závisí od umiestnenia bodu B.

Bod sa umiestňuje vnútri ďalekohľadu. Aby sa neobsadil priestor pre zaostrovaciu šošovku a aby bol

kompenzátor malý, umiestňuje sa čo najbližšie k rovine zámerného kríža, kde k 2 . Bod B môže

byť aj pred objektívom, ak kompenzátor je samostatný nasadzovací prvok. Kompenzátor prevezme

sklon ďalekohľadu , príslušne ho zväčší a polohovo kompenzuje tak, že horizontálnu zámeru

prevedie na stred zámerného kríža.

Kompenzácia uhla sklonu sa môže vytvoriť rôznymi kompenzátorovými systémami, ktoré

pracujú s koeficientom kompenzácie k 1, pričom zväčšenie uhla sklonu sa dosahuje mechanicky

alebo opticky pomocou rôznych optických prvkov, napr. hranolmi, zrkadlami, šošovkami,

kvapalinovými klinmi. Ďalej spolu s charakteristikou niektorých nivelačných prístrojov si uvedieme

niektoré základné konštrukčné systémy kompenzátorov.

Obr. 7.31. Nivelačný prístroj Zeiss NI 025 Obr. 7.32. Schéma nivelačného prístroja Zeiss NI 025

Nivelačný prístroj Zeiss NI 025 (obr. 7.31) patril u nás medzi najrozšírenejšie kompenzátorové

nivelačné prístroje. Automatickú horizontáciu zámernej osi zaisťuje opticko-mechanický

kompenzátor, zavesený medzi zaostrovacou šošovkou a okulárom ďalekohľadu (obr. 7.32). Svetelné

lúče po prechode objektívom 1 a zaostrovacou šošovkou 2 dopadajú na hranol 3 upevnený na

kyvadle, z ktorého sa odrážajú na hranol strechového tvaru 4 . Po trojitom odraze na hranole 4

svetelné lúče postupujú cez hranol 5 do okuláru 6 už vo vodorovnej polohe.

Prístroj má preklzávací spôsob otáčania ďalekohľadu a jemnú pohybovku s nekonečným závitom.

Vodorovný kruh má delenie po 10c .

Nivelačný prístroj Zeiss NI 007 (obr. 7.33) má periskopické usporiadanie chodu svetelných

lúčov. Kompenzácia sklonenej zámery o uhol sa docieľuje po prechode svetelného lúča opticko-

mechanickým kompenzátorom (obr. 7.34). Pri sklonenej zámere o uhol by sme čítali na late

pochybenú hodnotu h = s cc/cc

. Správne čítanie docielime posunom svetelného lúča po prechode

kompenzátorom o hodnotu a = b cc/cc

(obr. 7.35). Ako kompenzátor sa používa hranol, ktorý pri

posune vstupujúceho lúča o hodnotu a/2 presunie ho v smere svojej prepony o hodnotu a. Docieli sa

to zavesením hranola na kyvadlo s dĺžkou b/2 a pri sklone prístroja o hodnotu platí:

22

ab cc

cc

, čím sa obraz cieľa posunie o hodnotu a . (7.29)

Page 8: KAP7Ana

198

Obr. 7.33. Nivelačný prístroj Zeiss NI 007 Obr. 7.34. Schéma nivelačného prístroja Zeiss NI 007

1 – ochranné sklo 5 – kompenzátorový hranol

2 – pentagonálny hranol 6 – hranol prevracajúci obraz

3 – objektív 7 – zámerný kríž

4 – zaostrovacia šošovka 8 – okulár

Obr. 7.35. Schéma činnosti kompenzátora v prístroji NI 007

1 – nivelačná lata, 2 – objektív, 3 – zámerný kríž

Chod svetelných lúčov optickou sústavou prístroja je znázornený na obr. 7.34. Prístroj podáva

priamy a stranovo verný obraz. Pentagonálny hranol 2 je sklopný okolo vodorovnej osi a pôsobí

zároveň aj ako planparalelná doska optického mikrometra. Optický mikrometer môžeme vypojiť

z činnosti pri jeho zafixovaní v nulovej polohe. Delenie vodorovného kruhu má po 10c .

Špičkovú presnosť majú nivelačné prístroje Opton Ni-1 a Zeiss NI 002 (obr. 7.36). Nivelačný

prístroj Zeiss Ni 002 je ľahko ovládateľný nivelačný prístroj. Využíval sa hlavne na meranie

v nivelačnej siete I. a II. rádu a na vedecké účely. Ako kompenzátor slúži zrkadlo umiestnené na

kyvadle. Možnosťou merania v dvoch polohách kompenzátora eliminujeme systematické chyby

z nevodorovnosti zámernej priamky. Prístroj má otočný okulár. Do zorného poľa okulára sa premieta

obraz kruhovej libely a stupnica optického mikrometra.

Page 9: KAP7Ana

199

Obr. 7.36. Nivelačný prístroj Zeiss NI 002

7.3.1.3 Digitálne nivelačné prístroje

V roku 1990 dala na trh firma WILD digitálny nivelačný prístroj WILD NA 2000, o rok

neskoršie model NA 3000 a potom ich modifikáciu NA 2002/3003 (už vo firme Leica) (obr. 7.39).

V súčasnom období (2008) všetky firmy, ktoré vyrábajú geodetické prístroje, majú vo svojom

výrobnom programe digitálne nivelačné prístroje rôznej úrovne presnosti.

Princíp konštrukcie digitálneho nivelačného prístroja spočíva v jednodimenzionálnom spracovaní

obrazu laty. Oko merača je nahradené riadkovým senzorom. Tento senzor (označovaný ako CCD-

senzor) prevádza kódové delenie nivelačnej laty na obrazový signál, ktorý je pomocou korelačných

vzťahov premenený na číselnú hodnotu (obr. 7.37).

Obr. 7.37. Princíp digitálneho spracovania obrazu

Pri elektronickom meraní je obraz kódového latového úseku privádzaný na riadkový detektor,

ktorý oddelí infračervené svetlo od normálneho. Riadkový detektor prevádza vstupný obraz na

analógový videosignál. Ďalšia časť elektroniky zosiľuje a digitalizuje videosignál.

Z polohy zaostrovania šošovky môžeme získať hrubú hodnotu vzdialenosť, ktorú vyjadruje vzťah

Page 10: KAP7Ana

200

k

d , (7.30)

kde d je vzdialenosť, k optická konštanta, poloha zaostrovacej šošovky.

Rozsahu meranej vzdialenosti od 1,8 m do 100 m zodpovedá posun šošovky približne o 14 mm.

Spracovanie kódového signálu

Na spracovanie kódového signálu je použitá metóda dvojrozmernej korelačnej funkcie. Hľadáme

výškový vzťah medzi prístrojom a latou, a určujeme mierku kódového obrazu ako funkciu

vzdialenosti. Znamená to, že meračský signál sa porovnáva s referenčným signálom. V mieste, v

ktorom dôjde ku korelácii sa vytvorí ihlan, súradnice jeho špičky (maxima) sú hľadané hodnoty

vzdialenosti s0 a latového údaju h0. Na vyhľadanie maxima korelačnej funkcie musí výpočet

prebehnúť v celom rozsahu merania (d = 1,8 ...100 m a h = 0 ...4,05 m).

Meranie má dve etapy:

- hrubú optimalizáciu, ktorá spočíva v určení vzdialenosti d na základe polohy zaostrovacej

šošovky,

- jemnú optimalizáciu, v ktorej sa meračský a referenčný signál koreluje. Optimalizácia je

skončená, keď je korelačný koeficient blízky 1. Doba jemnej optimalizácie sa pohybuje od 0,5

... 1,0 s.

Po optimalizácii sa analyzuje svetelná intenzita obrazu laty. Tento proces je u digitálnych

nivelačných prístrojov vyriešený tak, že referenčný signál kódovej funkcie je porovnávaný s

detekčnou funkciou, ktorá je v prístroji naprogramovaná (obr. 7.38).

Obr. 7.38 Skladanie kódového signálu s detekčnou funkciu

Latový kód je vytvorený binárnym kódom, zostaveným len z čiernych a bielych plôch. Úplný kód

obsahuje 2000 elementov na dĺžke 4,05 m, to znamená že rozmer jedného základného elementu je

4050/2000 = 2,025 mm. Tento kód bol vybraný z dôvodov, aby bola umožnená korelácia v rozsahu

vzdialenosti od 1,8 .. 100 m (pre NA 2002).

K prístrojom Leica NA sú dodávané dva druhy lát:

- skladacia lata GKNL pozostáva z troch 1,35 m dlhých častí. Lata GKNL je obojstranná,

na jednej strane je lata s čiarkovým kódom, na druhej je klasická nivelačná lata na

optické meranie. Laty sú z eloxovaného hliníka. Výrobca zaisťuje koeficient tepelnej

rozťažnosti stupnice laty = 10 ppm/°C.

- na presné meranie sa používa invarová lata GPCL s kódovým delením (obr. 7.39 vpravo).

Page 11: KAP7Ana

201

Merané a vypočítané hodnoty doplnené údajmi s pätnásťtlačítkovou klávesnicou je možné

registrovať vo vonkajšom vymeniteľnom module REC alebo pomocou pripojovacieho kábla v

externom regestričnom prístroji dátového terminálu GRE 4. V laboratórnych podmienkach je možné

merané hodnoty prenášať na pripojený počítač.

V tab. 7.3 udáva výrobca strednú kilometrovú chybu obojsmernej nivelácie m0 v závislosti od

použitých typov lát.

Laty pre digitálné nivelačné prístroje Tabuľka 7.3

Prístroj Typ laty

GKNL GPCL

Zeiss NA 2000 1,5 mm 0,9 mm

Zeiss NA 3000 1,2 mm 0,4 mm

Z tabuľky vyplýva i použitie jednotlivých typov prístroja a to Zeiss NA 3000 na meranie

v nivelačných sieťach I. rádu a Zeiss NA 2002 na meranie v nivelačných sieťach II. rádu.

Obr. 7.39. Nivelačný digitálny prístroj Leica NA 3003 a digitálna nivelačná lata

Obr. 7.40. Digitálny nivelačný prístroj Sokkia SDL30

Technické údaje niektorých libelových, kompenzátorových a digitálnych nivelačných prístrojov

uvedených v tejto kapitole, ako aj niektorých ďalších prístrojov sú v tab. 7.4.

Page 12: KAP7Ana

202

Technické údaje nivelačných prístrojov Tabuľka 7.4

Citlivosť Najmenšia

Stredná vzdialenosť Hmotnosť

Prístroj kilometrová chyba

m0 (mm)

Zväčšenie libely cc

/mm

Kompen-

zátora cc

zaostr. –

rozsah

merania (m)

(kg)

Libelové nivelačné prístroj(

a) na technickú niveláciu

Zeiss NI 030 2,3 - 0,8 25x 90 1,8 1,9

Meopta N 30 2,0 30x 30 1,4 2,1

Wild N2 2,5 28x 90 1,8 2,8

Môžeme nasadiť planparalelnú doštičku s mikrometrickým bubienkom.

b) na presnú a veľmi presnú niveláciu

Zeiss NI 004 0,3 - 0,4 44 x 30 3,0 6,1

MOM-Ni-A1 0,2 - 0,3 40 x 30 2,5 4,2

Wild N3 0,2 42 x 30 2,15 3,5

Kompenzátorové nivelačné prístroje

a) na technickú niveláciu

Zeiss NI 025 2,5 25 - 28 x 1,5 1,5 1,7

Zeiss NI 050

b) na presnú a veľmi presnú niveláciu

Zeiss NI 007 0,5 31,5 x 0,45 2,2 3,9

Zeiss NI 002 0,2 - 0,3 40 x 0,15 1,5 6,5

Zeiss NI 005A 0,5 35 x 0,9 0,9 3,9

Topcon ATL-G1 0,7 32 x 1 1 1,3

Opton Ni 1 0,2 30,40,50x 0,6 1,4 5,2

Opton Ni 21 1,0 32 x 0,9 3,3 2,0

Digitálne nivelačné prístroje

Leica NA 2002 0,9 1,6 2,5

Leica NA 3003 0,4 1,6 2,5

Zeiss DiNi 10 0,3 1,5 3,0

Zeiss DiNi 20 0,7 1,5 3,0

Topcon DL-102C 1 2 - 60 2,8

Trimble DiNi 12 0,3 32x 1,3 - 100 3,5

Sokkia SDL 30 1 32 x 1,6 - 100 2,4

Page 13: KAP7Ana

203

7.3.2 Nivelačné pomôcky

Výšku vodorovnej zámery nad nivelovaným bodom odmeriavame pomocou stupnice (kódu)

nivelačnej laty. Nivelačné laty sa vyrábajú z dreva, alebo umelej hmoty v dĺžkach 2, 3 a 4 m,

výnimočne aj 5 m. Delenie stupnice býva priamo nanesené na late, alebo na páse z kovu (invarovom

páse) resp. z umelej hmoty, ktorý je upevnený na late. Konce laty sú chránené proti poškodeniu

kovovými pätkami. Laty na nivelačné (výškopisné) merania sú vyhotovené z jedného kusa, alebo sa

skladajú z jednometrových článkov, resp. sú sklopné okolo kĺbu.

Delenie stupnice lát býva 5 mm alebo 10 mm. V záujme prehľadnosti delenia sa používajú rôzne

usporiadania škály stupnice, ako vidíme na obr. 7.41.

Obr. 7.41. Druhy nivelačných lát

V praxi sa uprednostňujú laty so šachovnicovým delením. S ohľadom na konštrukciu nových

nivelačných prístrojov, ktoré podávajú stranovo verný a v normálnej polohe postavený obraz, aj

číslovanie na latách je v normálnej polohe. Pásma delenia a číslovania jednotlivých metrov sú

striedavo bielo-červené, alebo bielo-čierne.

Na presné nivelačné práce (presná nivelácia – PN a veľmi presná nivelácia – VPN) sa používajú

špeciálne nivelačné laty, ktoré majú delenie nanesené na invarovom páse (prvá lata zľava na obr.

7.41). Na kontrolu čítania na stupnici bývajú na late dve stupnice posunuté o konštantnú hodnotu.

Nivelačné laty tohoto druhu sa vyrábajú len z jedného kusa.

Pri bežných nivelačných prácach, spĺňajúcich kritériá technickej nivelácie (TN), sa laty držia vo

zvislej polohe manuálne, pomocou držadiel. Pri presných prácach sa zvislá poloha laty fixuje dĺžkovo

Page 14: KAP7Ana

204

prestavovateľnými opornými tyčami. Vertikálne postavenie laty sa upraví pomocou kruhovej libely

pripevnenej na late (obr. 7.42).

Laty pri meraní nekladieme priamo na terén, ale na nivelačnú podložku (obr. 7.43), ktorú pevne

zašľapujeme do pôdy. Podložka slúži na dočasnú stabilizáciu prestavového bodu, predstavuje ho

jemne opracovaný výstupok, na ktorý kladieme nivelačnú latu. Stabilizácia prestavových bodov sa pri

PN a VPN uskutočňuje nivelačným klinom.

Obr. 7.42. Kruhová libela Obr. 7.43. Nivelačné podložky

na nivelačnej late

7.3.3 Skúška a rektifikácia nivelačného prístroja

Nivelačný prístroj má v rámci prípustných tolerancií spĺňať osové podmienky vyznačené na obr.

7.44.

Obr. 7.44. Znázornenie osí nivelačného prístroja

1. Hlavnou osovou podmienkou u libelového nivelačného prístroja je L Z, t. j. aby zámerná

(kolimačná) os ďalekohľadu bola rovnobežná s osou urovnanej nivelačnej libely. Pri

kompezátorovom nivelačnom prístroji hlavnú osovú podmienku vyjadrujeme požiadavkou, aby

zámerný lúč po prechode kompenzátorom bol v horizontálnej polohe.

Ďalšie dve osové podmienky označuje ako vedľajšie osové podmienky a vyjadrujeme ich:

2. V L´ vertikálna os má byť kolmá k osi pomocnej alidádovej libely.

3. V H vertikálna os má byť kolmá na horizontálnu os, ktorú predstavuje vodorovná ryska

zámerného kríža.