Instrumento para medir altura relativa: descrição, finalidade, classificação de dispositivos

Este artigo é dedicado aos dispositivos que medem o parâmetro, como a altura. No entanto, antes de seguir a descrição do próprio instrumento, vejamos o que esse indicador representa.

A noção de altura

O parâmetro é um valor relativo, ou seja, esse valor é sempre determinado em relação a algo. Na maioria das vezes, é medido em relação ao nível do mar, o que significa que a linha de superfície do mar é tomada como o ponto de referência. Esse sistema se assemelha à definição do grau de água em Celsius, quando o ponto de referência é a temperatura da transição da água do estado líquido para o estado sólido e vice-versa. Da mesma forma, com uma medida de altitude, um valor positivo é considerado acima do nível do mar, e um valor negativo é menor. Em casos especiais, qualquer outra superfície pode ser escolhida como um ponto de referência. Por exemplo, ninguém medirá a altura da casa em relação ao nível do mar, aqui o ponto de referência é a superfície da terra em que o prédio é construído. O mesmo princípio é usado para medir todos os casos particulares: o alto da árvore, a estrutura, etc. Mas o alto da montanha ou qualquer ponto na superfície da Terra, bem como o objeto que voa na atmosfera (aeronave, helicóptero, etc.) é medido em relação ao nível do mar. O leitor pode fazer a pergunta: "E qual é a prática comum de usar o dispositivo para medir a altura relativa?" Você encontrará a resposta a esta pergunta se você ler o artigo até o final.

Instrumento para medir altura relativa: histórico de desenvolvimento e tipos principais

Desde tempos antigos, as pessoas costumavam construir e definir o relevo como uma ferramenta como o nível. Este dispositivo tornou-se a base para um mecanismo de medição moderno. Um tubo antigo estava preso ao antigo nível, e acabou por ser o dispositivo mais elementar para medir a altura relativa, que foi chamado de nível, o que significa "nivelamento". O nível primário é um rack horizontal e uma barra vertical à qual uma linha de prumo está ligada. No entanto, com o desenvolvimento da ciência, as ferramentas estão sendo aperfeiçoadas. O altímetro não era exceção. Assim, os níveis modernos podem ser divididos em três grupos principais. O primeiro – o mais comum, inclui dispositivos baseados em óptica de alta qualidade. O segundo grupo é um dispositivo a laser. Estes dispositivos são caracterizados por medições de alta precisão. E o terceiro – o mais "jovem" – é o nível digital.

Instrumentos de medição óptica

Esse dispositivo é um nível cilíndrico (ou compensador) e um sistema óptico que é colocado em uma caixa metálica (tubo). O nível é necessário para ajustar o eixo de avanço para a posição horizontal. Para a medição, o nível é ajustado em um tripé com uma almofada de suporte. O nível cilíndrico é uma ampola com um líquido (éter, álcool). Parte do espaço preenchido com pares de álcool é chamado de bolha de nível. Na superfície superior da ampola, uma escala é plotada com um passo de dois milímetros, sendo o ponto médio denominado linha zero.

Nível de laser

Nesses dispositivos, além de sistemas ópticos, os diodos emissores de luz laser vieram, mas, de fato, o dispositivo com nome difere pouco do óptico. Sua característica principal é um feixe muito fino e perfeitamente liso projetado sobre a superfície medida. Isso simplifica muito o processo de determinação da altura.

Instrumento digital para medir altura relativa

Esta ferramenta é muito diferente dos seus predecessores. Ele não só mudou sua aparência e estrutura interna, mas também expandiu significativamente suas capacidades. O nível digital é um dispositivo de medição capaz não só de medir, mas também projetar raios, aviões em qualquer superfície. Esta ferramenta é simplesmente indispensável para trabalhos de construção e reparação. Este dispositivo é caracterizado por alta precisão de medição e facilidade de uso, mesmo os iniciantes podem usar essa ferramenta.

Princípio de operação do nível digital

A base do dispositivo em questão é o sistema eletromagnético de pêndulos e um sistema óptico LED (laser), projetado para projetar feixes laser sob a forma de pontos ou linhas. Um desses dispositivos pode projetar vários planos ao mesmo tempo, o que é muito conveniente para a construção. Para garantir a precisão das medições no nível digital, é utilizado um pêndulo metálico, que alinha toda a parte eletrônica e óptica do dispositivo em relação ao nível do solo. Mesmo que o dispositivo seja impreciso ou movido durante a operação, o pêndulo colocará o circuito paralelo ao solo e a superfície projetada permanecerá precisa. Considere como isso acontece. Existem vários ímãs elétricos ou naturais sob o pêndulo. Graças ao campo magnético criado, o balanço do pêndulo é evitado quando a posição do nível é alterada. Quando você instala o dispositivo, este elemento balança livremente. No entanto, ao passar por um campo magnético em um material (metal), um campo elétrico é induzido, transformado em energia térmica, o que também impede todo o sistema.

O sistema óptico do dispositivo é construído em LEDs que criam raios horizontais, verticais e diagonais. Passando pelo sistema de lentes, são convertidos em linhas, que são projetadas nas superfícies medidas.

Vantagens e desvantagens dos níveis digitais

A principal vantagem deste dispositivo é a sua simplicidade e visibilidade, bem como a capacidade de trabalhar com o plano de referência em vários pontos simultaneamente. Devemos também mencionar a possibilidade de construir planos horizontais e verticais, e imediatamente em diferentes direções.

A desvantagem do dispositivo em questão é o seu alto custo. De todos eles, apenas os dispositivos da terceira classe são compatíveis a um preço com níveis ópticos. Eles podem ser usados apenas quando realizam trabalhos de reparação em ambientes fechados, onde a alta precisão não desempenha um papel importante. Por exemplo, para marcação de pisos, paredes, tectos. E para realizar medições geodésicas e para marcar objetos grandiosos em construção, são necessários instrumentos da primeira ou segunda classe de precisão. No entanto, o alcance de tais instrumentos ainda é limitado a 600 metros. Se for necessário realizar medições em longas distâncias, os níveis ópticos devem ser utilizados.

Classificação dos níveis digitais

1. Ponto do dispositivo para medir a altura. Assemelha-se a um ponteiro laser, ou seja, projeta um ou mais pontos na superfície medida.

2. Estatica, ou posição nível digital. Este dispositivo possui duas fontes projetando raios laser em prismas posicionados perpendicularmente, que os convertem em dois planos visíveis. Como resultado, são obtidos dois planos cruzados. No caso de usar sistemas ópticos complexos contendo mais de três diodos semicondutores, torna – se possível projetar um grande número de planos, o que é muito útil ao trabalhar com objetos multidimensionais. Além disso, quanto mais aviões, mais mestres podem se engajar em trabalhos de reparação ou construção. Os níveis de posicionamento também estão equipados com uma função de "cair do laser". Estes são diodos adicionais, devido ao qual é possível dirigir o feixe simultaneamente para o chão e para o teto.

3. Nível digital de rotação. Em tal dispositivo, o laser está ligado ao eixo do motor elétrico, isto é, ele pode girar 360 graus. Além disso, em tais dispositivos (em vez de um prisma), uma lente de focagem é usada. Como resultado, em vez de um plano, uma pessoa vê um pequeno ponto, mas quando ligado, uma linha contínua é projetada em toda a área de trabalho ou área da sala.