Что такое нивелир

Нивелир – технический прибор, с помощью которого делаются замеры точек на плоскости. Выстроить стабильную горизонтальную линию – основная задача нивелира.

Фото: лазерный нивелир

В окуляре видно, что нивелир накладывает на изображение объекта систему горизонтальных и вертикальных линий, которая создаёт рисунок на предмете. Это визирные нити или визирная сетка, на которую ориентируется человек.

Процесс нивелирования – это определение разности высот точек на поверхности по отношению к условному уровню (река, океан и т. д.).

В лазерных моделях линии строятся на предмете, построение линий происходит на 360° в нескольких плоскостях одновременно.

В отличие от лазерного уровня, нивелир может не только проецировать точку на плоскость, но и делать круговое выравнивание под углом. Самовыравнивающийся нивелир необходим при работе с наклонными конструкциями и укладкой плит.

Виды нивелиров

Выделяют два вида нивелиров:

• оптический;

Фото: оптический нивелир

• лазерный.

Фото: лазерный нивелир

Профессионалы предпочитают оптический или призменный нивелир. Он состоит из основного блока и триггера – подставки. Оптическая труба с системой линз, которые могут приблизить объект в двадцатикратном увеличении, – основная часть нивелира. Настройка фокуса окуляра, выравнивание, регулировка положения зрительной трубы, фиксирование положения осуществляются вручную. Приспособления для определения уровня встроены в корпус прибора. При производстве и определении класса точности оптический нивелир делят по следующим маркировкам, обозначающим огрехи в мм/км:

• технические приспособления – маркировка Н-10, Н-12 и т. д.;
• точные устройства – маркировка от Н-3 до Н-9;
• особо точные устройства – маркировка от Н-0,5 до Н-2,5.

То есть техническое оборудование даёт отклонение примерно 1 см на 1 км расстояния до объекта. Этого значения достаточно для правильного выполнения большинства работ.

В современных лазерных моделях основным элементом является светодиодный излучатель. Это луч света, который строит проекцию на плоскости. Луч проецируется вертикально или горизонтально, по периметру или образовывая перекрещивающиеся линии в 360°. Зависит это от модели нивелира.

По конструктивным особенностям и назначению лазерные нивелиры бывают:

• ротационными – используются при внутренней и внешней отделке, а также при установке окон. Основой инструмента является специальный серводвигатель. За счёт вращения лазерной головки со скоростью 600 оборотов в минуту лучи можно проецировать на 360°. Скорость можно изменить, если требуются более чёткие лучи;
• проекционными – используются чаще всего внутри помещений из-за того, что луч, который может проецироваться в несколько плоскостей сразу, плохо виден при дневном свете. Дальность проецирования такого инструмента – до 35 метров;
• точечными – облегчает выравнивание потолка и стен. Прибор проецирует точки, и лазер двигается в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
• линейными – чёткие линии луча помогают делать отметки, а сам инструмент похож на фонарик;
• комбинированными – работают линейно и точечно. При помощи такого нивелира можно построить шесть типов линий: вверх, вниз, влево, вправо, а также наклонную и отвесную;
• плоскостными – построителями плоскостей. При помощи этого инструмента профессиональные геодезисты определяют точки надира на поверхности, зенита, определяют разницу высот различных объектов, а также проецируют линии по вертикали, горизонтали и диагонали.

Достоинства и недостатки оптических и лазерных нивелиров

Преимущества оптических нивелиров:

• высокое качество измерений;
• автономность;
• не нужны розетки и батарейки;
• имеют пыле- и влагозащиту;
• подходит для работы при разных погодных условиях;
• приемлемая цена.

Для работы с оптическим нивелиром требуется два человека. Один фиксирует специальную линейку, второй производит замеры и записывает сведения.

Оптический нивелир необходимо проверять раз в три года в специализированных мастерских. Дата последней проверки указывают в паспорте прибора.

Преимущества лазерных нивелиров:

• универсальность;
• простота в использовании;
• можно работать в одиночку.

Лазерный нивелир работает от батареек или электросети. Встроенная функция автоматического отключения программируется таким образом, чтобы прибор отключался через заданное время. Применяется чаще всего для бытовых работ.

Как пользоваться оптическим нивелиром

Установка

Для правильной установки и работы с оптическим нивелиром потребуется:

• нивелир;
• штатив;
• измерительная рейка.

Сначала нужно откинуть клипсы, выдвинуть ножки штатива на нужную высоту. Далее необходимо зафиксировать высоту, зажав клипсы. Три ножки имеют скользящие ползунки и плотно крепятся на необходимой высоте. Для жесткой фиксации штатива в грунте следует прижать ногой специальную подножку. Затем надо поставить нивелир на штатив и закрепить его на основании при помощи винта.

Настройка

Чтобы выровнять нивелир, необходимо его развернуть таким образом, чтобы один подъёмный винт находился на передней части прибора, а два других – слева и справа. Пузырёк воздуха должен находиться на центральной оси метки уровня. Для этого боковые винты вращают в противоположных направлениях. Чтобы переместить пузырёк воздуха в вертикальном уровне прибора, винт на передней части необходимо также вращать. При настройке последующего пузырькового уровня следует контролировать предыдущий.

Фото: использование оптического нивелира

Когда пузырёк воздуха установлен в «нуль пункт», нивелир следует повернуть на 180° и убедиться, что пузырёк остался на прежнем месте. Если он сместился, его следует снова отрегулировать двумя винтами и шестигранным ключом по инструкции.

Фокусировка оптики и измерение данных

Как уже отмечалось, для работы с оптическим нивелиром потребуется два человека. Как пользоваться нивелиром и рейкой:

• напарник с рейкой становится на первой измеряемой точке;
• рейку следует держать строго вертикально, ориентируясь на пузырьковый уровень;
• нивелир наводится на рейку при помощи коллиматора, находящегося в верхней части прибора;
• когда инструмент правильно установлен, выровнен и сфокусирован, можно проводить измерения. Горизонтальная полоска нитей на рейке – первый отсчёт;
• данные необходимо записать;
• измерение следующей точки проводят по аналогичному принципу;
• фиксируют и сверяют показатели, чтобы выяснить разницу высот необходимых точек.

При установке нивелира над определенной точкой после настроек его центрируют. К закрепительному винту следует подвесить отвес и двигать прибор по головке до тех пор, пока отвес на окажется над нужной точкой. После завершения центрирования нивелир необходимо зафиксировать закрепительным винтом.

Применение оптического нивелира

Для устройства основания

Предположим, требуется подготовить и выровнять основание под постройку. Сперва следует определить среднюю высотную отметку. Для этого суммируются все полученные значения (кроме чистового пола) и делятся на 20. Допустим, получилась средняя величина 1,7 м.

Этапы работ:

• наносится разметка в виде сетки при помощи деревянных конструкций;
• с помощью нивелира и рейки определяется высотная отметка;
• роется котлован.

В данном примере минимальное значение высоты составило 1,55 м, максимальное – 1,7 м, а чистый пол – на отметке 1,25 м. Чтобы определить необходимую толщину засыпки, нужно из 1,7 вычесть 1,25 – получается 0,45 м.

При выравнивании фундамента

Этапы работ:

• нивелир устанавливается таким образом, чтобы все углы фундамента были в узком поле зрения (90° или меньше). При повороте на большие углы существует риск ошибиться с измерениями, прибор рекомендуется установить как можно ниже над фундаментом;
• с напарником, который удерживает рейку, следует прострелить внешние углы a, b, c, d и записать их высоту;
• из высоты самого высокого угла вычитаются высоты остальных углов. Разницу следует также записать – это толщина прокладок;
• при помощи подкладок углы выводятся до уровня высокого угла с допуском ±1,5 мм;
• между углами в горизонтальной плоскости протягивается шнур. Стальные прокладки укладываются под точечные нагрузки, балки и лаги между фундаментом и лежнем;
• подкладки укладываются в нужных местах для грубой подгонки лежня к шнуру.

Рекомендации при работе с оптическим нивелиром

• Оптический нивелир необходимо защищать от механических воздействий и ударов.
• Нельзя допускать перегрева инструмента – это скажется на точности измерений.
• Нельзя работать в одиночку с оптическим нивелиром.
• Дополнительные штативы и крепежи помогут обеспечить сохранность прибора при внезапном порыве ветра.
• Во избежание перекосов рейка должна упираться в поверхность, даже если это лунка или овраг.
• Прибор необходимо проверять в специализированных мастерских.

Как пользоваться лазерным нивелиром

Как уже отмечалось, лазерный нивелир прекрасно подходит для бытовых нужд. Он лёгкий и компактный. На его корпусе расположен один тумблер, который включает и выключает инструмент. В комплект входит поворотное основание, пластиковая мишень и сумка для переноски. Работает от батареек или электросети.

Фото: лазерный нивелир

Лазерный нивелир проецирует точки и линии на поверхность стены или потолка и создает перекрестие на полу и потолке. Эти данные видно на измерительной рейке или линейке, что позволяет сразу приступать к работе и одновременно контролировать результат.

Можно пользоваться обеими плоскостями или поочерёдно в целях экономии энергии.

Прежде чем приступить к работе с лазерным нивелиром, прибор нужно выровнять. В простых моделях для этого используется пузырьковый уровень. Более продвинутые модели оснащены функцией самовыравнивания в пределах 3-5°. Лазерный луч будет мигать или издавать звуковой сигнал до тех пор, пока нивелир не будет установлен в правильное положение. Если уровень требуется поставить под определённым углом, эту функцию рекомендуется отключить.

Характеристики лазерного нивелира

• Дальность построения. Лазерные нивелиры могут проецировать лучи на расстояние от пары до нескольких сотен метров в зависимости от модели. Для бытового использования достаточно до 20 м, для крупных строительных объектов – от 50 м. Некоторые инструменты могут работать с приёмником: если в характеристиках указано 50/100 м, то стандартное расстояние работы – 50 м, а если приобрести к устройству приёмник – 100 м. Если вторая цифра не указана или стоит прочерк, то нивелир не рассчитан на работу с приёмником.
• Количество лучей. Простые лазерные нивелиры проецируют 1-2 луча – этого достаточно для бытовых нужд. Если работает бригада, то удобнее приобретать прибор с несколькими лучами – так люди могут работать одновременно, каждый со своим объектом.
• Допустимая погрешность. Чем меньше погрешность, тем точнее проецируемая лазерная линия разметки. Погрешность измеряется в миллиметрах на метр луча. Для бытового использования допускается погрешность до 0,5 мм/м, при крупногабаритном строительстве – до 0,3 мм/м.
• Цвет луча. Зелёные проекции лучше видны человеческому глазу даже на ярком свету, но приборы с зелёным лучом дороже и расходуют больше энергии. Чаще встречаются нивелиры с красным лазерным лучом.
• Крепление на штатив. Бытовой прибор имеет крепление на ¼ дюйма, поэтому к его основанию можно прикрепить даже штатив от фотоаппарата. У тяжёлых инструментов крепление с резьбой 5/8 дюйма. Это поворотное основание, которое подойдёт для специализированных геодезических штативов и штанги.
• Класс защиты. Нивелиры используются и для того, чтобы повесить картину, и при пыльных строительных работах. Поэтому прибор должен быть оснащен пыле- и влагозащитой в соответствии с нормативами IP (например, IP54).

Ротационные лазерные нивелиры на открытой местности

Главное преимущество ротационного лазерного нивелира – яркий луч, который хорошо виден даже в солнечный день. Этот эффект достигается за счет быстрого вращения головки лазера. Профессионалы предпочитают именно этот тип лазерного прибора на открытых строительных площадках наравне с оптическим.

Также ротационный лазерный нивелир способен работать и на плоскости в 360°, и точечно. Например, если необходимо выровнять окно или дверной проем, функция сканирования выбирает необходимый участок. Угол охвата задаётся в настройках и луч показывается только в нужном месте.

Стоимость нивелиров зависит от назначений и характеристик. Для бытого использования хватает прибора с дальностью 10-40 метров. Этого будет достаточно для ремонта в квартире или строительстве частного дома или гаража. Такие инструменты есть в «зелёной» линейке Bosch, а также у Ada, Condtrol, Tesla и Redtrace.

Применение лазерного нивелира

Некоторые лазерные нивелиры оснащены дальномерами, которые позволяют автоматически высчитывать расстояние. Если их нет, пользуются рулеткой.

При работе со стенами лазерный нивелир используется для установки полок, осветительных приборов, перилл, укладке плитки и панелей, контроля кирпичной кладки. При его помощи также можно определить точное расположение объектов относительно заданной плоскости.

Лазерный нивелир незаменим при устройстве пола по лагам. Если прибор правильно настроен и установлен, он сразу укажет нулевой уровень по всему периметру. Останется только сделать отметки, а когда лаги установлены, проверить качество работы.

Для укладки плитки лучше всего подходят нивелиры, строящие три замкнутых взаимоперпендикулярных плоскости. С их помощью легче перенести высотную отметку с одной стены на другую.

При выборе нивелира для потолка стоит обратить внимание на функцию построения горизонтальной плоскости с углом развертки 360°. Без неё положение уровня, закреплённого на высоте, придётся менять во время работы. Также важно минимальное расстояние между верхней гранью корпуса и лазерным излучателем. И, конечно, вес самого прибора.

Проверить точность лазерного нивелира можно в небольшом помещении, самостоятельно его измерив. Для этого прибор устанавливается между двух стен, расстояние между которыми должно быть около 20 м. Включается нивелир, на стене отмечается точка, которую укажет инструмент. Далее лазерный нивелир поворачивается на 180°, отмечается точка на противоположной стене. Она ставится на пересечении горизонтальной и вертикальной плоскостей. Следует замерить расстояние между точками а1 и а2 и между b1 и b2, а затем вычесть a из b. Полученное значение должно соответствовать заявленному в инструкции.

Производители

Фото: лазерный нивелир Cube с зелёным лучом

Бытовые лазерные нивелиры – ADA Cube MINI Basic Edition, TESLA L-10S, INSTRUMAX ELEMENT 2D. Профессиональный – BOSCH GRL 300 HVG.

Фото: лазерный нивелир BOSCH GRL 300 HVG с зелёным лучом

Для выравнивания пола и потолка – BOSCH GSL 2 Professional, ADA PROLiner 4V. Для выравнивания стен – ADA PROLiner 4V, RGK UL-41 MAX, CONDTROL NEO X2-360. Для выравнивания потолка – INSTRUMAX 360 RED, ADA PROLINER 2V, RGK UL-41 MAX. Для выравнивания фундамента – REDTRACE SMART-340, BOSCH GPL 5 Professional. Для укладки плитки – CONDTROL QB Promo, ADA Cube 2-360 Professional Edition, TESLA L-10S. Самовыравнивающиеся и имеющие развертку 360° – CONDTROL NEO X2-360, INFINITER CL360-3.