Уровень

Уровень, прибор, служащий для приведения линий и плоскостей инструментов и. приборов в горизонтальное положение, а также для определения небольших уклонений линий от горизонтального положения. Простейший из уровней—ватерпас (смотрите). Более точный прибор для определения угла наклона линии или плоскости к горизонту называется собственно уровнем. У. бывают цилиндрические и круглые. Цилиндрич. У. состоит из стеклянной, заключенной в металлич. оправу трубки, наполняемой ом или этиловым эфиром и запаиваемой с обоих концов. Изготовление У. производится сл. образом: запаянную с одного конца стеклянную цилиндрическую трубку наполняют при обыкновенной 1° этиловым эфиром почти до краев и затем нагревают, вследствие чего жидкость расширяется и достигает краев трубки. В этот момент запаивают второй конец трубки; по охлаждении жидкости в трубке образуется беззоздушный пузырек, наполненный парами эфира (фигура 1)." Такой пузырек более подвижен, чем воздушный, кроме того при повышении ί° устраняется возможность разрыва трубки от расширения жидкости. Для регулирования длины пузырька У., к-рый при изменении t° увеличивается или уменьшается, делают У. с запасной камерой А (фигура 2); наклонением У. можно в нее влить

Фигура 1.

Фигура 2.

или из нее вылить жидкость, почему безвоздушный пузырек будет увеличиваться или уменьшаться. Стеклянная трубка У. в продольном разрезе представляет криволинейное очертание поверхности, образовавшейся от вращения дуги круга большого радиуса около хорды, как около оси. Поперечные сечения поверхности У. плоскостями представляют собой окружности, центры которых находятся на одной прямой линии. Снаружи трубка У. строго цилиндрическая. Линия, проходящая внутри У., относительно которой все точки его внутренней поверхности расположены симметрично,называется осью цилиндрического У. Внутреннюю кривизну трубки получают шлифовкой стальными стержнями с шероховатой поверхностью. Снаружи, на верхней части поверхности трубки, нарезают в обе стороны от середины трубки поперечные и равностоящие черточки (деления У.), по которым отсчитывают положение пузырька. К р у г л ы и У. состоит из небольшой цилиндрич. коробки, герметически закрытой стеклянной крышкой, внутренняя поверхность которой представляет часть поверхности шара весьма большого радиуса, наружная поверхность—плоскость. Коробка наполняется ом или эфиром так же, как в цилин-дрическом У.; положение пузырька (РЧ™ оценивается сравнением положения его краев с концентрич. кругами, на _{фиг# 3}_ гравированными на стеклянной крышке (фигура 3). Радиус шаровой поверхности,проведенный в среднюю точку шарового сегмента внутренней поверхности круглого У., называется осью уровня.

У. различаются между собой по чувствительности, то есть способности обнаруживать малейшие перемены в наклонении его оси, если У. цилиндрический, или в отклонении оси от вертикальной линии, если У. круглый. Чувствительность У. зависит главным образом от радиуса кривизны внутренней поверхности, а также от величины пузырька, свойств жидкости, тщательности шлифовки внутренних стенок и материала трубки. При изменении угла наклона У. пузырек как легчайший всегда занимает высшую часть трубки, но только тогда, когда разность давлений на концах пузырька преодолеет прилипание жидкости к стенкам. Поэтому чувствительность У. при прочих равных условиях прямо пропорциональна длине пузырька. Остальные причины, от которых зависит чувствительность У., объясняются степенью прилипания жидкостей. Эфир прилипает к стеклу мень-

ше, чем ; отсюда У., наполненный эфи-. ром, чувствительнее У., наполненного ом.

Грубая шлифовка внутренней поверхности способствует прилипанию пузырька. Исследование чувствительности производится путем перегона пузырька на некоторую дугу трубки и возвращения его на прежнее место, причем наблюдают, получаются ли те же отсчеты по краям пузырька У. Малочувствительные У. негодны для применения в точных инструментах. Передвижение середины пузырька цилинд-рич. У. на одно деление трубки соответствует изменению наклонения оси У. к горизонту на нек-рый угол, называемый ценой деления У. Определение цены деления У. производится двумя способами: 1) на специальном приборе— экзаменаторе (испытателе)и2)на инструменте, снабженном тремя подъемными винтами (теодолит, пантометр, нивелир и тому подобное.). Экзаменатор состоит из метадлич. доски, снабженной (фигура 4) двумя подвижными подставками Л и M, на которые укладывается испытуемый У. Вращающийся винт В позволяет поднимать или опускать весь прибор, для чего он снабжен нарезкой, рассчитанной т. о., что поворот винта на одно деление диска соответствует 1" дуги. Для определения цены деления У. экзаменатор устанавливают на прочное основание. У. кладут на подставки Л и Б так, чтобы черточки его делений были обращены вверх. Когда пузырек успокоится, записывают до десятых долей деления у его концов и деления диска винта В. Поворачивая винт В, передвигают тем самым пузырек в другой конец трубки и снова записывают деления у его концов и деления диска винта В.

Если число делений, на к-рое передвинулся конец пузырька, обозначить через п, а разность отсчетов, сделанных по диску винта В,—через т, то цена деления

Фигура 4.

уровня

f=—. Для наиболее точного опреде ления цены деления описанные наблюдения над пузырьком У. повторяют несколько раз в разных частях его трубки и по обоим его краям, а затем выводят наивероятнейшую величину одного деления уровня. Инструмент, имеющий 3 подъемных винта, возможно рассматривать как экзаменатор, следовательно определение цены деления У., имеющегося на инструменте, производится одинаково с определением на экзаменаторе.—Цена делений разных У. неодинакова. В геодезич. инструментах она колеблется от 15" до 0,5" и менее.

В геодезических инструментах У. служит для: 1) приведения лимба или планшета инструмента или какой-нибудь другой части инструмента в горизонтальное положение, 2) установки алидады вертикального круга в положение, близкое к горизонтальному, и 3) измерения небольших углов наклонения. У. на инструментах заключается в металлический цилиндр, к-рый имеет в верхней части продолговатый прорез, через к-рый и виден пузырек. Металлич. трубка с У. соединяется с подставкой У.: цилиндр оканчивается двумя рукавами, в которые входят 2 винта А и Б (фигура 5), называемые исправительными. Назначение их—наклонять ось У. относительно нижней плоскости его подставки. На ось винта Б одета пружинка, от действия которой зависит плавность опускания или поднимания оси У. В некоторых У. имеются и боковые исправительные

Фигура 5.

винты для перемещения оси уровня в горизон-тальной плоскости. О поверках У. см. Поверки геодезических приборов.

Лит.: Красовский Ф., Руководство высшей геодезии, ч. 1, М., 1926; Орлов П„ Курс геодезии, 2 изд., М., 1929; Дензкн П., Геодезия для строителей, М.—Л., 1931; Андросов И., Теория геодезич. инструментов, Одесса, 1928; Соловьев С., Курс низшей геодезии, 3 изд.,М., 1914; Поеловский М., Низшая геодезия, 6 изд., М.—Л., 1929; Б и к А. и Чебот а р е в А.Учебник низшей геодезии, 9 изд., М.—Л., 1928; В и т к о в с к и и В., Топография, 3 изд., М., 1928. В. Платон.