Messlatte Nivellieren

hallo
entfernung 5,68 m höhe 1,735

gruss aus de pfalz

 

jetzt habt ihr mich mal wieder in meiner allgemeinen Neugierde gepackt:-)
Wie "funktioniert" denn so ein Nivelliergerät? Entfernung kann ich mir Vorstellen (Laser, Reflektion, Laufzeit => Distanz. richtig?)
Aber die Höhe? Wird das aus der nötigen Geräteneigung ermittelt? Das stell ich mir irgendwie unmöglich vor, dass genau zu messen, um dann auf 50m Entfernung noch eine brauchbare Höhe zu bekommen? Aber wie dann?

Danke!

 

Nein, beim Nivellier misst man eigentlich nur die Höhe. Beim geometrischen Nivellement ermittelt man den Höhenunterschied zw. 2 Punkten. Fester Punkt = Rückblick, neuer Punkt = Vorblick

Feste Höhe + Rückblick - Vorblick = Höhe neuer Punkt.

Rück- , und Vorblick sind jeweils die Ablesungen an der Latte.

Gibt auch noch trigonometrisches Niv. Ist aber schwieriger zu erklären bzw. zu umfangreich.

 

Um mal auf die Frage zurückzukommen.

Das Foto dürfte für die Frage ziemlich ungeeignet sein, da es wohl den Blick auf was anderes lenkt.

Messlatten haben in der Regel 3 Einteilungen:

• die Hauptabschnitte, an denen dann jeweils eine Zahl steht, im Beispiel sind dies die Abschnitte mit den Nummern 0, 1 und 2
• dann eine Halbierung dieser Abschnitte mit unterschiedlicher Darstellung der Schritte, die jeweils eine Einheit darstellen. im Beispiel sind das für 0 bis 5 die zwei roten Quadrate und die 3 weißen Zwischenräume dazwischen. Und für 6 bis 10 dann die senkrechte Linie mit den drei roten Quadraten und den zwei weißen Zwischenräumen.
• die dritte Einteilung sind dann die Quadrate bzw. die weißen Zwischenräume
• die nächste dezimale Untereinheit wird dann innerhalb der Quadrate oder der weißen Zwischenräume geschätzt.

 

Das heißt man misst immer die Entfernung in einer Waagerechten und braucht zwischen den zwei Punkten eine Latte, die lang genug ist, den Höhenunterschied zu zeigen, richtig?

Wie genau arbeite da ein gutes Gerät, ich sag mal z. B. auf 100 m Entfernung? Und wie "weiß" das Gerät, was waagerecht ist? Rein mechanisch, also über Schwerkraft?

 

ein gutes nivelliergerät hat messfehler deutlich unter 1mm/100m.
mit e. sehr guten gerät sind fehler kleiner 1 - 2mm/km möglich.

afaik das erste kompensatornivelliergerät (vor 30 jahren?) ist
das zeiss ni 2, da hängen teile der optik an bindfäden und stellen sich
immer waagerecht.

 

im prinzip richtig.
du schaffst nach dem einrichten des nivelliers mit einer libelle (oder die modernen laserteilchen machen das auch von alleine) über fadenkreuz oder laserstahl einen künstlichen horizont und kannst den höhenunterschied nach unten feststellen.
ich weiß ja nicht was du messen willst, zu dem meisten nivellieren gibts auch messlatten mit 4 oder 5 m länge. selten, dass die beim häuslebau nicht reicht.

 

Gar nix!

Ne, wirklich, bin einfach ein sehr wissbegieriger Mensch und wollte verstehen, wie so was funktioniert! Danke an alle für die Erklärungen!!!

 

Solche Messlatten wären nichts für mich.....da fehlt die Digitalanzeige.

Gruß
Ralf

 

hallo
auf wieviel 1/10 mm willsten die bopl. abziehen und die mauern erstellen. immer diese genauigkeitsfreaks die den mm noch spalten wollen.
mit dem niv erzeugst du eine horizontal liegende ebene auf die du alle messpunkte beziehen kannst.

gruss aus de pfalz

 

Beachte das emoticon hinter Ralfs Beitrag....

 

Richtig.

Gruß
Ralf

 

hallo
pemu war mir schon klar .
war nur seitenhieb auf meine lieblingsbauherrn die masch.-ing. und lehrer die sich mein niv als ausleihen.
hab aber da von früher noch ein altes ni2 mit umgedrehtem bild und dreipunktlagerung, da ist dann als die freude gross.

gruss aus de pfalz

 

Kann mir jemand den Vorteil einer Schlauchwaage gegenüber eines Lasermessgerät /
Nivelliergerät erklären ?

Grüße

 

Nur wen es interessiert

Instrumentenkunde:

Hier Nivellier:

Höhenmessung
Verfahren der Höhenmessung:
Geometrische Höhenmessung (Nivellement)
Trigonometrische Höhenmessung (gem. Zenitwinkel)
Barometrische Höhenmessung (Luftdruckuntersuchung)

Unter NIVELLIEREN versteht man das Messen von Höhenunterschieden mit einer horizontalen Zielung. Diese wird mit einem Nivellier hergestellt, das im wesentlichen aus einem Fernrohr mit Fadenkreuz besteht. Die Zielachse des Fernrohres wird mit Libellen oder Kompensatoren (automatische Nivelliere) horizontiert. Die Bezugsfläche für Höhen ist die mittlere Meereshöhe am
Amsterdamer Pegel. Diese Fläche wird als Normalnull (NN) bezeichnet. Der deutsche Normal-Höhenpunkt befindet sich in der Nähe der Berliner Sternwarte und liegt +37,000 m über NN. Bei einem Nivellement werden die Werte für die horizontale Ziellinie an lotrecht gestellten Maßstäben (Nivellierlatten) abgelesen. Der Höhenunterschied zweier Punkte ergibt sich aus den zugehörigen Lattenablesungen, die mit Rückwärts (R) und Vorwärts (V) bezeichnet werden. Er wird vorzeichenrichtig aus der Differenz zwischen der Rückwärts- und der Vorwärtsablesung ( Steigen = + ; Fallen = - ) berechnet.

Ist der Endpunkt B vom Anfangspunkt A so weit entfernt, daß B nicht durch eine einzelne Instrumentenaufstellung erreicht werden kann, wird, vom Anfangspunkt A ausgehend, die oben beschriebene Höhenbestimmung so oft aneinandergereiht, bis der Endpunkt B erreicht ist (Abstand zwischen zwei Nivellierlatten maximal ca. 50 m). Das Instrument wird in I1 aufgestellt und R1 und V1 werden abgelesen. Dann stellt der Beobachter das Instrument in I2 auf und liest R2 und V2 ab. Beim Umsetzen des Instruments ist darauf zu achten, daß sich die Höhe des Lattenaufsetzpunktes in W1 nicht verändert. Die Messung endet im vorliegenden Beispiel auf In mit der Vorwärtsablesung
Vn. Der Gesamthöhenunterschied ΔH zwischen den Punkten A und B errechnet sich aus der Summe aller Einzelhöhenunterschiede.

Während der Messung aufgetretene Fehler werden hierdurch nicht aufgedeckt. Das Nivellement wird deshalb niemals auf einem Neupunkt beendet, sondern bis zu einem 2., höhenmäßig bekannten Festpunkt weitergeführt und dort abgeschlossen. Der zwischen den Festpunkten gemessene Ist-Höhenunterschied wird dann zur Kontrolle mit dem Sollhöhenunterschied, der sich aus der Differenz der Festpunkthöhen ergibt, verglichen. Wenn kein 2. Festpunkt in der Nähe ist, kann das Nivellement auch zum 1. Festpunkt zurückgeführt werden. Dabei ergibt sich als Meßkontrolle ΔHSOLL = 0

Geometrische Höhenmessungen werden nach Genauigkeit und Verwendungszweck unterschieden. Die Genauigkeit eines Nivellements wird durch die Standardabweichung σ für 1 km Nivellement in mm / km festgelegt, die die mittlere zufällige Unsicherheit einer Höhenmessung bezogen auf ein Nivellement von einem Kilometer Länge angibt. Die bei einem Nivellement erreichbare Genauigkeit hängt vom Beobachter, dem Instrument, den Nivellierlatten, dem Meßverfahren und den Verhältnissen (Boden, Wetter etc.) ab. Bei genaueren Messungen muß strikt auf die Einhaltung gleicher Zielweiten für die Vorwärts- bzw. Rückwärtsblicke geachtet werden, um Einflüsse aus Zielachsfehler (Restneigung der Zielachse) sowie Erdkrümmung und Refraktion zu eliminieren.

Beim Nivellieren muß die Zielachse horizontal sein, wenn die Röhrenlibelle einspielt bzw. der Kompensator einwandfrei arbeitet. Dies sollte vor jeder Messung mit der Nivellierprobe überprüft
werden.

Genauigkeitsklassen:
Von höchster Genauigkeit (< 05 mm/km Doppelnivellement) >Feinnivellier; bis zur niederen Genauigkeit (> 10mm/km) > Baunivellier


Nivellierinstrument:
Libellennivellier: Libellenachse stellt sich unter Einfluss der Schwerkraft so ein, dass die Blasenmitte und die daran angelegte Tangente horizontal zur Ziellinie ist.
Meist Kompensatornivellier, d.h., automatisch wirkendes Bauteil , der die Feinhorizontierung der Zielachse vornimmt. Vorhorizontierung mittels Dosenlibelle,
Die Lage der Lotlinie wird über Pendel- oder Flüssigkeitskompensatoren bestimmt. Zusätzlich besitzt der Kompensator ein fest eingebautes optisches Element (z.B. Ablenkprisma) und eine Dämpfungseinrichtung.
Man unterscheidet zwei Arten: Kompensator mit optischer- und mechanischer Winkelvergrößerung

Vorteile Kompensatornivelliere:
Selbstständiges Horizontieren
Geringe Temperaturempfindlichkeit

Besonderheiten:
Horizontschräge: Ursache ist, das der Kompensator mechanisch nur mit einer begrenzten Genauigkeit horizontiert werden kann. Bei einheitlichem Horizontiervorgang wirken die Abweichungen systematisch, bei Hin- und Rückmessung mit unterschiedlichen Vorzeichen.
Abhilfe: sorgfältiges Justieren und Einspielen der Dosenlibelle; Einspielen der Dosenlibelle immer in Blickrichtung auf dieselbe Latte („rote Hose“); Gerade Anzahl von Standpunkten; Messanordnung RVVR,VRRV,RVVR,VRRV
Kompensatoreinspielfehler: Ziellinie nach Auslenkung des Kompensators bei gleichbleibende Stehachsneigung nicht wieder hergestellt

Geräteklassifikation:
Norddeutsche Bauart: Fernrohr mit Libelle und Fernrohr mit Fernrohrträger sind fest miteinander verschraubt.
Süddeutsche Bauart: analog nordd. Nivellier; das Fernrohr kann mit einer Kippschraube in der Vertikalen verstellt werden
Kompensatornivelliere: s.o.
Unterscheidung in: Bau.-, Ingenier.- und Feinnivelliere
Nivellier mit CCD Sensortechnik: Aufbau basiert auf dem Prinzip von Kompensatornivellieren. Eine Optische Ablesung ist bei diesen Geräten möglich. Ergänzt werden sie durch CCD – Sensoren zur Bildaufnahme. Wichtig ist eine genaue Fokussierung

Justierverfahren:
Aus der Mitte: geringster Aufwand, starke Umfokusierung
Nach Kukkamäkie: zweimaliges umfokusieren, Justierung von Feinniv.
Nach Näbauer: nur einmalige umfokusieren ; Justierung von Feinniv.
Nach Förstner

Bedingungen:
Zielachse II Libellenachse

Nordd.- Niv.: Libellenachse Vertikalachse und Zielachse II Libellenachse
Südd.-Niv.: Stehachse mit Dosenlibelle genähert lotrecht stellen; Fernrohrlibelle mit Kippschraube horizontieren; Kontrolle über Justierverfahren; Berichtigung auf Sollablesung
Kompensatorniv.: Justierverfahren verwenden
Wichtig: Nivellieren aus der Mitte eliminiert „Restjustierfehler“


Justieren mittels Kollimator (Laborverfahren)
zu schwierig und komplex, lass es daher mal weg!

Sonstige Einflüsse:
Refraktion: Ablenkung des Zielstrahles in der Atmosphäre; Elimination durch Messung in den Morgen- und Abendstunden, Messung bei bedecktem Himmel; Sonnenschirm

Digitalnivelliere: Prinzip der Korrelation; d.h. Vergleich des Codes, der im ROM – Speicher des Instrumentes abgelegt ist, mit dem Signal des Zeilensensors.

Genauigkeiten und Fehlereinflüsse abhängig von:
Lage und Maßstabsbestimmung des Lattencodes auf dem Zeilendetektor
Code selber
Rauschen der Messsignale
Abbildungsqualität der Optik
Einspielgenauigkeit des Kompensators
Stabilität der Ziellinie als Funktion der Stehachsneigung
Verfahren „Rote Hose“
Gerade Anzahl von Aufstellungen
Streckendifferenz der Vor- und Rückblicke < 1,0m

Durchführung von automatischen Wiederholungsmessungen zum Ausschalten von atmosphärischen Turbolenzen und Vibrationen. Die Ausleuchtung der Latte ist sehr wichtig. Die Beleuchtungsdynamik muss mit einer variablen Integrationszeit kompensiert werden. Die Systemgenauigkeit wird maßgeblich durch die verwendeten Latten beeinflusst!

 

@ Geodesy

1- setzen.

alles richtig, nur zu viel text.

 

sehr interessant, danke!

Die erste Hälfte war für mich noch gut verständlich, die zweite Hälfte war eher schwere Kost für mich

 

Ja, stimmt. Ist aus meinen Studienunterlagen. War halt für ne Klausurvorbereitung. Habe aber einiges sogar weggelassen.

@Uwe.
Vermessung ist immer schwere Kost und da ist das Niv. noch einfach.

 

und das wichtigste am Nivellieren:
üben, üben, üben