Dispositif De Niveau : Schéma Des Principaux Composants Des Niveaux Numériques Et Autres, Principe De Fonctionnement

2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-09 13:20

Un niveau est un appareil conçu pour déterminer la différence (différence) de hauteur de deux points situés à une certaine distance l'un de l'autre. Il existe de nombreux types d'appareils de nivellement, mais ils se résument tous à résoudre le problème de déterminer visuellement cette différence ou de la lire à l'aide de divers appareils (par exemple, des appareils numériques).

Pour comprendre exactement comment le nivellement est effectué et quelles versions de cet appareil sont les mieux adaptées à certaines tâches, il est nécessaire de bien comprendre la conception générale du niveau.

Dispositif

Les niveaux utilisés en arpentage géodésique et en construction sont divisés en plusieurs grandes catégories. Ce sont des dispositifs optiques traditionnels, ainsi que des dispositifs plus modernes utilisant la technologie électronique et le rayonnement laser . Ils ont tous une structure différente. Considérons dans l'ordre les principes de base et les caractéristiques de chacune de ces catégories.

Niveaux optiques: conception et principe de fonctionnement

Un dispositif de nivellement de type optique est apparu plus tôt que les autres. La structure de tous ces dispositifs comprend un télescope avec un oculaire et des lentilles qui fournissent une approximation du nombre de fois requis. Auparavant, tous les niveaux optiques nécessitaient de viser manuellement le point d'intérêt et de se concentrer dessus à l'aide de diverses vis - levage, pointage et élévation. Pour un placement précis du télescope dans l'horizon, un niveau cylindrique y a été attaché.

Pour les mesures, un élément important du niveau est la tige de mesure . Aussi, tous les modèles de niveaux optiques sont équipés d'un télémètre à filament pour mesurer les distances, et certains sont équipés d'une branche horizontale, qui permet de mesurer des angles dans le plan horizontal.

Le principe de fonctionnement d'un tel appareil est assez simple. Le niveau est installé sur une surface plane, à l'aide de vis, le télescope est amené en position horizontale. Les deux points au sol - le point de départ et celui à mesurer - doivent être clairement visibles à travers l'oculaire. La tige de mesure est d'abord réglée au point de départ et les lectures sont prises le long du filetage de nivellement (plus précisément, le long du fil médian de ce maillage). Ensuite, la mire est transférée au point à mesurer et les lectures sont reprises. La différence entre eux est la valeur souhaitée.

La plupart des niveaux utilisés dans la géodésie et la construction modernes sont quelque peu différents de ceux décrits ci-dessus. Par exemple, la plupart des modèles sont équipés d'un joint de dilatation. Un compensateur est un dispositif conçu pour aligner automatiquement l'instrument à l'horizon. L'utilisation d'un compensateur rend les mesures plus précises et plus faciles.

Les niveaux équipés d'un compensateur ont un marquage spécial sous la forme de la lettre "K" et il n'y a généralement pas de niveau cylindrique (car cela devient inutile).

Caractéristiques des niveaux numériques

De plus, il existe une catégorie de niveaux numériques qui ne nécessitent pas de détermination visuelle de la hauteur à l'aide d'une toise (cette fonction est assurée par un appareil de lecture numérique). Ils présentent des avantages significatifs et sont largement utilisés comme instruments de mesure professionnels.

Les avantages incontestables des niveaux électroniques incluent l'automatisation et la stabilité des mesures. Le dispositif de lecture numérique est en tout cas plus fiable et précis , puisque son travail ne dépend pas du facteur humain et dépend beaucoup moins des conditions de visibilité.

Le schéma des principaux composants d'un niveau numérique diffère d'un niveau optique par la présence d'un dispositif de lecture et d'un écran sur lequel sont affichées les lectures, ainsi que d'une tige de mesure spéciale. Ce rail a des codes-barres uniques. Le dispositif de lecture peut déterminer avec précision la hauteur à partir de celui de ces codes qui est dirigé vers le tuyau de niveau . Les lectures d'altitude seront affichées à l'écran.

La prise de lecture est démarrée par simple pression d'un bouton, et divers modèles de niveaux numériques ont pour fonction d'enregistrer et d'exporter des valeurs.

Étant donné que l'appareil est utilisé sur le terrain, sa conception comprend toujours un boîtier avec une protection accrue contre la poussière et l'humidité . La structure du télescope diffère peu de la conception d'un dispositif optique; il possède également des lentilles avec un facteur de grossissement de 20 à 50 fois. Plus la multiplicité est élevée, plus l'appareil est précis.

Les appareils électroniques peuvent également avoir une fonction de mesure d'angle horizontal.

Les modèles qui ont une branche horizontale à ces fins sont marqués d'une désignation spéciale sous la forme de la lettre "L".

Niveaux laser

Les appareils avec émetteurs laser se distinguent dans une catégorie à part. Ce niveau est conçu de manière originale et ne possède pas de télescope. La focalisation visuelle sur le point mesuré est déjà effectuée grâce au laser, qui est projeté dans une ligne lumineuse clairement visible (dans certains cas - dans un point).

Le laser est limité en portée, ce qui est le principal inconvénient de ce type d'appareil . Mais ils sont pratiques à utiliser à des fins domestiques et de construction. Les modèles laser à faible rayon d'action sont peu coûteux, ils sont utilisés à l'intérieur lors de travaux de construction, de marquage, lors de l'installation de diverses structures et meubles.

Pour les travaux dans des zones ouvertes, des niveaux laser d'une classe spéciale sont également produits, qui peuvent projeter de la lumière vers des points plus éloignés. Ils sont souvent utilisés en conjonction avec un détecteur laser spécial et sont utilisés avec succès à des distances allant jusqu'à 500 m.

Un dispositif de ce type comprend une LED (une ou plusieurs) et un système optique qui projette le rayonnement de la LED dans un plan.

La LED peut être disposée en émetteur fixe ou rotatif (pour les modèles rotatifs).

Mise au point

La prise de lecture de l'appareil est précédée de la procédure de mise au point. Pour la mise au point, un élément spécial est utilisé - un cliquet, qui tourne pour guider la lentille de mise au point . Lorsqu'une image suffisamment nette de la tige de mesure est obtenue, il est également nécessaire d'obtenir une image nette du réticule.

Le fil du milieu de ce maillage déterminera la hauteur. Pour que ce soit clair, vous devez faire pivoter le genou de l'oculaire dans la position souhaitée.

Dans les niveaux optiques de conception classique, vous pouvez voir une ampoule à bulles d'un niveau cylindrique à travers le télescope. En se concentrant sur la bulle, le tuyau est amené en position horizontale en tournant les vis de guidage.

Si le problème d'alignement horizontal est résolu à l'aide d'un compensateur, il n'y a pas besoin d'un niveau cylindrique sur le télescope, mais il y a un niveau de réglage sur le corps de l'appareil. Avec son aide, vous devez placer l'appareil sur le support, en ajustant sa position avec les vis, puis seulement faire la mise au point.

Accessoires de niveau

Les accessoires supplémentaires de l'appareil comprennent des trépieds et des tiges de mesure.

Le trépied est composé d'alliages légers ou d'aluminium et sert à régler l'appareil dans la position et à la hauteur souhaitées . Lors du choix d'un trépied, vous devez faire attention à sa hauteur maximale, à son support (il doit être ergonomique et fixer fermement l'appareil dans la position requise), ainsi qu'à sa résistance et à son poids.

Le râteau mérite une attention particulière. Il doit être d'une longueur suffisante (des bâtons de différentes tailles sont produits) et avoir une échelle de valeurs clairement visible dans l'oculaire du niveau à longue distance.

Tous les modèles de rails de mesure sont marqués des lettres PH et des chiffres suivant la désignation de la lettre. Par exemple, RN 3-2500 signifie ce qui suit: une mire avec une précision de 3 mm, une longueur de 2500 mm.

Certaines lattes sont de type télescopique pliable et sont marquées de la lettre "C"

Lors du choix d'une tige de nivellement, partez du fait que leur longueur varie de 1 à 5 m et que la précision de la mesure dépend du matériau à partir duquel la tige est fabriquée. L'invar est un alliage spécial qui n'est pas très sensible à l'expansion lorsqu'il est exposé à la température.

Des tiges de nivellement d'une précision accrue en sont faites.

conclusions

L'appareil et le principe de fonctionnement du niveau sont différents selon son type. Les instruments optiques et numériques ont un axe de visée situé le long du télescope, qui doit être réglé dans la direction souhaitée et horizontalement. Pour cela, à la fois un système optique et des dispositifs de lecture numériques et des éléments d'automatisation tels qu'un compensateur sont utilisés.

L'utilisation de niveaux et de modèles numériques avec un compensateur est plus facile que l'utilisation d'instruments conventionnels . Dans le même temps, les appareils numériques nécessitent une alimentation électrique, une protection contre la poussière et l'humidité, et peuvent également coûter plus cher. Les niveaux laser sont d'un type distinct.