Основные виды строительных измерительных приборов
Для того чтобы строительные работы проводились с максимальной точностью, и при этом выполнять их было удобно, вам понадобятся различные виды измерительных приборов. Наша статья расскажет вам о том, какие виды приборов используются в строительстве, какие преимущества они дают в процессе выполнения строительных работ.
Тахометрическая съемка позволяет отобразить план рельефа местности. Они с высокой степени точности определяют расстояния до объектов, их высоту относительно базовой линии, а также координаты. Помимо выполнения этих функций, тахометры также обладают весьма объемной памятью для хранения полученных данных, некоторые модели совместимы с компьютером посредством специальных программ. Управление тахометром осуществляется при помощи клавиатуры, а отсматривать полученные результаты можно на специальном дисплее.
Лазерный дальномер позволяет бесконтактным способом измерять расстояния до необходимых вам объектов. При этом благодаря особой технологии при работе с этим прибором достигается высокая точность измерений (погрешность в пределах 3 мм). Лазерные рулетки могут хранить в памяти до 80 измерений (в зависимости от модели), а также выполняют тригонометрические функции – измеряют углы наклона различных объектов. Они весьма удобны в работе, имеют доступную цену и большую дальность измерений (до 200 м).
Если вам необходимо определить наличие за стеной или перекрытием скрытых объектов (проводки, арматуры, металлических и деревянных элементов, коммуникаций), то справиться с этой задачей вам поможет прибор под названием детектор. В зависимости от того, какие именно измерения вам необходимо провести, вы можете приобрести детектор проводки, детектор воды, детектор металла и так далее. Большинство из этих приборов работает от батареек, имеет высокую точность работы и большую глубину проникновения
Теодолиты с легкость справляются с задачей измерения вертикальных и горизонтальных углов. В зависимости от метода измерения, они делятся на оптические (точность измерений определяется при помощи оптического ориентира и шкалы микроскопа) и электронные (информация выводится на экран дисплея). Теодолиты используются как в геодезических работах, так и при строительстве и монтаже различных видов конструкций. Профессиональные теодолиты позволяют получить очень большую точность измерений, могут работать практически в любых климатических условиях.
Если вам необходимо начать строительство или прокладку коммуникаций, но вы считаете что под землей, возможно, могут находиться трассы различных кабельных линий, трубопроводы или металлические проводники, то вам необходим трассоискатель. Он помогает с высокой степенью точности определить, находятся ли на выбранном вами месте какие-то мешающие началу строительства объекты. Кроме того, трассоискатели могут находить скрытые обрывы, места возникновения коротких замыканий кабелей и тросов.
Металлоискатели позволяют с легкостью находить металлы даже в том случае, если они находятся на большой глубине залегания, а также в том случае, если их нахождению препятствуют бетонные перекрытия. Они применяются при проведении земляных работ, бурении и вскрытии грунта, раскопках и добыче. Металлоискатели отличает доступная стоимость, компактность размеров, простота применения, большое количество дополнительных возможностей. В том числе, определение формы и размеров найденного металлического предмета.
Нивелиры используются для того, чтобы определить насколько одна точка по своему расположению превышает другую, а также задать горизонтальные направления во время строительных и монтажных работ. Нивелиры могут быть оптическими и лазерными, иметь различную степень точности и параметры. Оптические нивелиры обычно предназначены для масштабного строительства. Для того чтобы построить частный коттедж, лучше всего использовать лазерную модель. Они просты в эксплуатации, доступны по цене и не требуют специального образования для работы.
Без уровня нельзя представить себе ни строительные, ни отделочные работы. Строительные уровни позволяют определить отклонения самых различных элементов от вертикали или горизонтали, а также нужны для переноса угла наклона с одной детали конструкции на другую. Вы можете выбрать уровень той длины, которая будет удобна вам для работы – от 30 до 200 см.
Угломеры будут необходимы вам для выполнения целого спектра плотницких и столярных работ. С их помощью достаточно легко монтировать стропила, лестничные пролеты, различные каркасы и многие другие элементы, которые должны иметь определенный угол наклона. Угломеры могут применяться как для установки конструкций, так и для осуществления контроля за монтажом.
Типовые средства измерений, применяемых в строительстве в зависимости от измеряемых показателей
Виды средств измерений, применяемых в строительстве
Типовые средства измерений, применяемых в строительстве в зависимости от измеряемых показателей
1.Линейные и угловые величины
1)Измерительные линейки изготовляются длиной до 1 м и имеют цену деления 1 мм или 0,5 мм. Измерительные рулетки изготовляются длиной от 1 м до 30 м и более («измерительные ленты») с ценой деления 1 мм (измерительные ленты– 1 см).
2)Штангенциркули в настоящее время производятся трёх типов − нониусные, с круговой шкалой и цифровые. Штангенциркулями измеряют длину, ширину, толщину изделий или их частей. Большинство штангенциркулей имеют губки, позволяющие измерять внутренние размеры отверстий, пазов и т.п. Некоторые штангенциркули совмещаются с глубиномером, позволяющим измерять глубину отверстий, пазов, внутреннюю высоту полых изделий и т.п.
4) Измерительные скобы представляют собой жёсткую стальную С-образную раму с измерительным устройством, позволяющим непосредственно измерять отклонение от номинального размера изделия. Перед применением скобу настраивают на номинальное значение, а затем, вставляя изделие между подвижным и неподвижным стержнями, по шкале отсчётного устройства определяют отклонение от номинального значения.
2. Отклонения формы поверхности, шероховатости
2)Профилограф – прибор для оценки шероховатости поверхности
4. Прочность, твердость, сила
1) Пресс – наиболее распространённое средство измерения нагрузок при испытаниях материалов и изделий на прочность. В соответствии с ГОСТ 28840 максимальная нагрузка данных средств измерений может находиться в пределах от 10 Н (1 кгс) до 10 МН (1000 тс).
2) Склерометр – прибор для определения твердости материала. Испытание материалов методом царапания, известное как склерометрия, применяется в мировой практике более 300 лет и является одним из старейших способов оценки механических характеристик твёрдых тел.
2) Объёмомер представляет собой ёмкость, в верхней части стенки которого имеется небольшое отверстие с «носиком». Объёмомеры предназначены для измерения плотности твёрдых тел.
1) Вискозиметр – прибор для определения динамической и кинематической вязкости. Виды : капилярные, ротационные ( с падающим шариком)
2) Дуктилометр – прибор для измерения тягучести полутвердых материалов.
1) Термометры – широко распространённые средства измерений температуры. Известны следующие основные виды термометров: расширения, манометрические, сопротивления, с термопарами, пирометры. Термометры расширения бывают жидкостные, биметаллические и дилатометрические. Жидкостные стеклянные термометры бывают ртутные(от минус 30 °С до 650 °С), спиртовые (от минус 100 °С), толуоловые (от минус 90 °С) и пентановые (от минус 190 °С). По назначению бывают лабораторные, технические (длиной от 60 мм до 2 м), образцовые и контактные. Контактные термометры предназначены для контроля и регулирования температуры. У них имеются в капилляре впаянные (неподвижные) или подвижные контакты 1 и 2,расстояние между которыми регулируется винтом.
8. Теплофизические величины
1) Дилатометр – прибор, предназначенный для измерения изменения размеров тела, вызванных внешними воздействиями (температура, давление, ЭМП)
1) Психрометры предназначены для измерения влажности воздуха. Бывают двух основных типов – аспирационные и электронные. Точному измерению влажности воздуха серьёзно мешает расслоение воздуха в помещении по высоте, движение воздуха (ветер), и даже дыхание оператора. Поэтому при необходимости повышения точности измерений применяют выносные датчики, позволяющие минимизировать влияние двух последних факторов.
2) Влагомеры предназначены для измерения влажности материалов – древесины, песка, щебня (гравия) и др. Наибольшее распространение получили электронные влагомеры, принцип действия которых основан на зависимости между влажностью и электросопротивлением материалов.
10. Акустические величины
1) Шумомер – прибор для объективного измерения уровня звука. Не следует путать этот параметр с уровнем громкости. Не всякий прибор, измеряющий звук – шумомер.
2) Виброметр – прибор, предназначенный для контроля и регистрации виброскорости, виброускорения, амплитуды, частоты объектов. В частности применяются для измерения параметров вибрации виброустановок, применяемых для уплотнения бетонной смеси при изготовлении жби.
11. Электрические величины
Амперметр, вольтметр, омметр
1) Секундомеры – традиционное средство измерений времени при проведении испытаний строительных материалов. Цена деления механических секундомеров составляет (0,2 – 1) с, электронных – от 0,01 с. Можно отметить, что сегодня в некоторых стандартах допускается измерять время при помощи обычных (бытовых) часов.
2) В строительстве при некоторых испытаниях применяются ультразвуковые приборы, предполагающие измерение времени прохождения ультразвука через толщу материала. Время в таких приборах исчисляется миллионными долями секунды.
13. Расход и количество
Расходоме́р — прибор, измеряющий объемный расход или массовый расход вещества, т. е. количество вещества (объем, масса), проходящее через данное сечение потока например, сечение трубопровода в единицу времени. Если прибор имеет интегрирующее устройство (счетчик) и служит для одновременного измерения и количества вещества, то его называют счетчиком-расходомером.
Манометр – прибор, измеряющий давление жидкости или газа
15. Испытательные машины и оборудование
Цилиндры с пуансонами для испытания на прочность заполнителей для тяжёлых и лёгких бетонов. Испытательные стенды и комплекты приспособлений для испытания на прочность, жёсткость, трещиностойкость, выносливость железобетонных, стальных, деревянных изделий и конструкций, фрагментов зданий и сооружений, оконных и дверных блоков, специальных стёкол и стеклопакетов и т.п. Сушильные шкафы создают в замкнутом объёме повышенную температуру, обычно, не выше 500 °С. температуры.
Лабораторные печи или термокамеры создают в объёме своей камеры высокую температуру. Максимальная температура, в зависимости от назначения оборудования, может быть от 400°С до 1700 °С. Для специальных работ создаются печи с бóльшей максимальной температурой.
Морозильные (крио-) камеры предназначены для охлаждения материалов до заданной температуры.
Климатические камеры предназначены для моделирования одновременного воздействия на строительные материалы и изделия нескольких климатических факторов: повышенной и (или) пониженной температуры, переменной влажности воздуха, дождя, ультрафиолета и др. Среди них можно выделить установки для испытания на сопротивление теплопередаче различных строительных конструкций, состоящие, обычно, из «тёплого» и «холодного» отсеков, между которыми монтируется образец – фрагмент испытываемой конструкции. Сопротивление теплопередаче оценивается по разности температур на противоположных поверхностях образца.
Приборы, используемые в геодезии
Когда люди проходят мимо геодезистов, работающих на улицах, стройках, на садовых участках, многие задаются вопросом- а что это за «тренога» такая, куда посмотреть в прибор, а что я там увижу? Как называется этот прибор, и зачем он здесь стоит? Часто-это праздное любопытство. Иногда просто пытаются вникнуть и понять, как это действует и что меряет. Некоторые просто работают в смежных отраслях и хотят расширить свой кругозор.
Существуют очень сложные системы и сверхточные приборы, которые редко используются, и в обычной жизни инженера Вы с ними не встретитесь. Попробуем вкратце рассказать про приборы, которые, в основном, используют геодезисты в прикладной геодезии. Про те штативы и «палочки», с которыми ходят геодезисты.
Известный российский профессор-геодезист, который жил и работал на рубеже XIX и XX столетий, генерал-лейтенант Василий Васильевич Витковский свою специальность называл одной из самых полезных областей знания. По его мнению, изучать форму и поверхность Земли человечеству необходимо настолько же, насколько каждому из нас — в подробностях узнать собственный дом.
Неудивительно, что геодезия всё время развивается и уже давно нацелилась не только на нашу отдельную планету, а и на всю Солнечную систему и даже галактику в перспективе. Вместе с развитием цивилизации эта наука очень усложнилась, разделилась на несколько дисциплин — и, естественно, начала ставить перед собой и решать всё более сложные задачи. Причём как теоретические по причине роста количества и масштабов исследований, так и практические — из-за увеличения числа уникальных инженерных конструкций и сооружений. Это не могло не привести, с одной стороны к повышению требований к точности измерений, а с другой — к усложнению оборудования. Особенно сильно это стало заметно в последние 10-20 лет в связи со стремительным развитием электроники и началом широкого применения лазеров.
Подробнее про геодезию, как науку можно узнать в специальной статье, посвященной этой познавательной теме.
Что измеряют геодезические приборы:
Перед тем, как начнем- небольной опрос:
Самая простая геодезическая задача — это измерение длины линии. Ленты и рулетки, длинномеры и геометрического типа дальномеры — это приборы, с помощью которых измеряют короткие линии со сравнительно невысокой точностью. А вот если речь идёт об измерениях высокоточных или базисных, а также о значительных расстояниях, понадобится уже дальномер — световой, электромагнитный, радиоволновый или лазерный. Особенно распространены такие приборы в космической и морской геодезии.
Для измерения высот и их разницы используются нивелиры и профилографы. Нивелиры используют вместе со специальными нивелирными рейками. Существуют оптические, цифровые и лазерные нивелиры. Причём последние нельзя путать с просто лазерными уровнями, которые отличаются не только конструктивно, но и по обеспечению точности.
Измерение углов очень долго обеспечивалось с помощью довольно простых инструментов — транспортиров, экеров и эклиметров. Более сложным прибором является буссоль — подвид компаса, которым можно измерить магнитный азимут, то есть угол, на который линия отклоняется от направления на север магнитного меридиана. Основной современный прибор для измерения углов — это теодолит, довольно сложный оптический прибор, позволяющий добиваться очень высокой точности измерений.
Давно не секрет — прогресс не стоит на месте. Время, когда измеряли все эти величины по отдельности, да еще и «дедовскими» приборами, ушло безвозвратно в прошлое. В рамках этой статьи не будем рассматривать буссоли, кипрегели и стальные рулетки- только актуальное и наиболее распространенное геодезическое оборудование.
Каждая уважающая себя геодезическая бригада, чтобы справиться практически с любыми инженерно-геодезическими изысканиями, должна иметь следующие приборы
Тахеометр
Нивелир
GPS оборудование
Геодезистам эти приборы нужны не для ориентирования на местности, а для точного определения местоположения «тарелки» (обычно такой формы придерживаются производители GPS приемников). Погрешность обычно составляет 0,5-2 сантиметра относительно ближайшего пункта Государственной Геодезической Сети (ГГС). В то время, как обычные навигаторы дают ошибку местоположения около 10-20 метров, что в работе геодезиста недопустимо. Но есть множество факторов, которые весьма часто негативно влияют на величину погрешности геодезических измерений при помощи GPS оборудования. Поэтому недостаточно просто приобрести дорогостоящую «тарелку», и начать определять местоположение соседних заборов, например, как обычным навигатором. Без должной калибровки и последующей обработки измерений ничего не выйдет.
В общем, если увидите геодезиста с «тарелкой» на вешке, знайте- он определяет точное местоположение точки, над которой стоит приемник. В последнее время вынос границ участка на местность производится практически только GPS методом. Это гораздо быстрее и удобнее.
Штатив
Вешка
В конечном итоге-там где находится отражатель или приемник на геодезической вешке происходит определение местоположения измеряемой точки.
Лазерная рулетка
Ввиду этого, сейчас все еще достаточно часто приходится использовать стальные рулетки длиной до 50м. Большей длины не выпускают, поэтому расстояния более 50 метров являются источниками ошибок из-за нескольких этапов измерений. Измерения нужно проводить вдвоем, да и провис ленты доставляет некоторую ошибку в измерения.
В итоге лазерные рулетки используются повсеместно кадастровыми инженерами и геодезистами в тех случаях, когда это целесообразно и возможно. Практически все измерения помещений для экспертиз помещений или технических планов без нее не обходятся. В остальных случаях выручает старая-добрая стальная рулетка.