* Nivel de Ingeniero

*El nivel de ingeniero es un instrumento sólido y seguro que tiene una alta precisión de medición; es de un empleo ideal en obras públicas y en la construcción, en las mediciones para la industria y en los polígonos de nivelación.

*En las operaciones de nivelación, donde es necesario el cálculo de las diferencias verticales o desniveles entre puntos, al nivel teórico se le anexa un telescopio, una base con tornillos nivelantes y un trípode.

*Los niveles difieren entre si en apariencia, de acuerdo a la precisión requerida y a los fabricantes del instrumento.

* Nivel de Ingeniero mecánico

*En todas la operaciones de nivelación es necesario, antes de efectuar las lecturas a la mira, chequear la horizontalidad del eje de colimación.

*En algunos niveles, este proceso se realiza ópticamente proyectando la burbuja del nivel tubular sobre el lente de colimación, como se muestra en la figura, de manera de hacer la verificación al momento de tomar la lectura. En caso de que no se verifique la coincidencia de la burbuja, se usa un tornillo basculante que permite, mediante pequeños movimientos, corregir una eventual inclinación del eje de colimación.

Comprobación Óptica de la coincidencia de la burbuja

* Errores en una nivelación

*Las principales fuentes de errores en una nivelación son frecuentemente incorrecciones de los instrumentos cuando éstos no son revisados y ajustados antes de iniciar los trabajos, o por descuido al momento de hacer un operador las nivelaciones. Salvo algún defecto de fabricación, lo anterior puede reducirse a cero, si se revisa antes el aparato y se tiene cuidado al hacer las observaciones de vigilar constantemente la burbuja del nivel tubular, de no recargarse golpear el trípode, verificar que la graduación de la mira vertical o estadal esté correcta y asegurarse de que en cada visual el estadal esté perfectamente vertical.

*Deberá procurarse siempre enfocar perfectamente tanto los hilos reticulares como el objetivo.

* La naturaleza también desempeña un papel importante, ya que el Sol y el viento nos producen dilataciones diferenciales en las partes del nivel, así como en el estadal. La refracción es irregular debido al calentamiento por el Sol y se produce una reverberación que dificulta las lecturas. En casos diremos es necesario utilizar una sombrilla especial para el instrumento y acortar las distancias entre el aparato y los estadales.

* Cuando hay viento o estar trabajando en un lugar donde hay obras y la maquinaria nos producen vibraciones que alteren el nivel, el estadal o ambas cosas, será necesario interrumpir los trabajos de nivelación hasta que el viento disminuya o las máquinas se detengan.

1. El eje vertical del aparato debe ser verdaderamente vertical, o sea que el eje de rotación debe ser perpendicular al plano del eje vertical del aparato.

Comprobación: Se nivela cuidadosamente el aparato y si al girarlo 180°, sobre el eje vertical permanece nivelado, está correcto.

Corrección:Si al girar 180° la burbuja se sale de sus “reparos”, hay que

corregirlo. Esta operación se efectúa a la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad con los tornillos de nivelar (Volviéndose a nivelar).

Se debe revisar varias veces hasta que quede completamente corregido.

Correcciones a los niveles

2. El hilo horizontal del retículo debe ser verdaderamente horizontal, o sea que, cuando el aparato esté nivelado, al girar el anteojo el hilo horizontal se desplace sobre un plano perpendicular al eje vertical.

Corrección: Si sucede como en la figura 1 – parte C, hay que

corregirlo aflojando los dos tornillos consecutivos del retículo y haciéndolo girar hasta que quede correcto.

Comprobación: Se sitúa y nivela el nivel de ingeniero a unos 25 m de un muro sobre el cual se marca un punto por medio de una tachuela o de dos líneas que se cortan, de modo que estos queden en un extremo del eje horizontal (figura 1 – parte A); en seguida, con el tornillo de movimiento lento se gira el anteojo; si el punto se mantiene sobre el hilo horizontal, está correcto (figura 1 – parte B)

3. La línea de vista debe ser horizontal cuando el aparato esté nivelado, o sea que la visual debe ser paralela al eje de rotación:

Comprobación:

Se hace por el método de las dos estacas. Existe otro método, el cual se verá a continuación, pudiéndose utilizar cualquiera de los dos. La única diferencia entre esta corrección y la correspondiente para el tránsito está en que la corrección se hace al nivel del anteojo cuando se trata del tránsito y a los hilos del retículo cuando se corrige el nivel.

a) A una distancia aproximada de 100 m se clavan dos estacas, A y B, sobre un terreno más o menos plano, se nivela el aparato en el extremo A, de modo que el ocular del anteojo quede a una distancia menor de 5 cm de la mira colocada sobre la estaca (figura 2)

b) Se toma la lectura ‘a’ sobre la mira (observando por el objetivo del anteojo); luego, sobre una mira situada en la estaca B, se toma la lectura correspondiente (sea ‘b’ esta lectura). Igualmente, con el aparato en B se toman las lecturas ‘c’ y ‘d’. Si , representa el error en la línea de vista en la distancia AB, se tendrá:

Considerando el aparato en A:

Verdadera diferencia de nivel = a – (b – e) Ec.1

Considerando el aparato en B:

Verdadera diferencia de nivel = (d – e) – c Ec.2

Sumando las Ec.1 y Ec.2 resulta:

Verdadera diferencia del nivel = Ec.3

Si (a – b) = (d – c) el aparato está correcto

Corrección:

Si (a-b)≠(d-c), entonces hay que corregir

haciendo que la linea de vista caiga sobre d’.

El valor d’ se halla así:

d’= c+ verdadera diferencia de

nivel

El ajuste se efectúa subiendo o bajando

(según el caso) la visual por medio de los

dos tornillos verticales opuestos del retículo

*CORRECCIONES AL NIVEL DE Y – Y

Correcciones del modo francés de Y – Y:

1. El eje vertical del aparato debe ser verdaderamente vertical cuando la burbuja esté dentro de sus reparos.

 

2. El hilo horizontal debe ser verdaderamente horizontal.

La corrección puede hacerse girando el retículo o simplemente girando el anteojo sobre su eje longitudinal (si el aparato tiene un dispositivo especial para hacer esto).

 

3. La línea de vista debe ser paralela al eje de la burbuja. Para esto se requiere que:

a) La línea de vista sea paralela al eje de las Y – Y o eje mecánico.

b) Que la línea de vista y el eje mecánico sean paralelas al eje de la burbuja con lo cual la visual se hace horizontal.

Fig. 3 línea de vista al eje mecánico.

Comprobación:

a). Con el anteojo en la primera posición (figura 3 – parte A) se lanza una visual sobre una mira situada a unos 30 m, luego, con el anteojo en la segunda posición, se lanza otra visual; si las dos lecturas sobre la mira coinciden, está correcto. De lo contrario sucede lo ilustrado en la figura 3 – parte B; para corregirlo se efectúa el promedio de las dos lecturas sobre la mira y, subiendo o bajando los hilos del retículo se hace caer la visual sobre el punto ‘a’ (punto medio).

b). Se efectúan cuatro lecturas sobre una mira (una en cada una de las posiciones (A) (B) (C) y (D) de la figura 4) y se saca un promedio de ellas. Hay que llevar la visual hasta que se lea dicho promedio en la mira, lo cual se logra por medio de un tornillo de ajuste que tiene el aparato en uno de los soportes, el cual sube o baja el anteojo, variando así la posición del eje mecánico.

Fig. 4 línea de vista y eje mecánico paralelo al eje de la burbuja

Correcciones al modelo americano de Y – Y:

1. El eje de la burbuja debe estar en el mismo plano vertical con el eje mecánico. Fig. 5

 

Fig. 5 ejes de la burbuja y eje mecánico en el mismo plano vertical.

Comprobación:

Se nivela el nivel de ingeniero (fig. 6 - A) y luego se gira su anteojo sobre su eje longitudinal (fig. 6 – B). Si la burbuja no se sale de sus “reparos”, esta correcto.

Fig. 6 comprobaciones de que el eje de la burbuja y el eje mecánico están en el

mismo plano vertical

*Corrección:

Si la burbuja se sale de sus “reparos”, no está corregido. Se ajusta por medio de los tornillos laterales de corrección que tiene el nivel de burbuja en uno de sus extremos; este tornillo desplaza el extremo del nivel, pudiéndose así situarlo en el plano vertical requerido.

2. El eje de rotación debe ser paralelo al eje de la burbuja.

*Comprobación:

Se nivela cuidadosamente el aparato (fig. 7 - A), luego se saca anteojo extremo por extremo. Si la burbuja permanece en sus “repartos, ésta correcto” (fig. 7 – B).

Fig. 7. Eje mecánico paralelo al eje de la burbuja

*Corrección:

Si la burbuja se sale de sus “reparos” (fig. 7 – C), hay que corregir la mitad con los tornillos de corrección de la burbuja y la otra mitad volviendo a nivelar.

Fig. 7. Eje mecánico paralelo al eje de la burbuja

3. El hilo horizontal del retículo debe ser verdaderamente horizontal, o sea que, cuando el aparato este nivelado, al girar el anteojo, el hilo horizontal se desplace sobre un plano perpendicular al eje vertical.

4. La línea de vista debe estar paralela al eje de rotación, con lo cual será paralela al eje de la burbuja

Comprobación:

Con el anteojo en la posición indicada que la (fig. 8 – A), se marca un punto P (intersección de los hilos de retículo) sobre un muro a unos 50 metros, y luego se gira el anteojo 180° sobre su eje longitudinal (fig. 8 – B). si la visual vuelve ha determinar el punto P, se cumple la condición enunciada.

Fig. 8 línea de vista paralela al eje mecánico y , por lo tanto, paralela al eje de la burbuja.

*Corrección:

Si la visual cae sobre otro punto (P´’) hay que corregir llevándola hasta el punto medio entre P´ y P´´. Esto se logra con los tornillos de ajuste del retículo; desplazándolo; primero horizontalmente con los dos tornillos opuestos horizontales y luego verticalmente con los dos tornillos opuestos verticales, hasta que pase por P.

5. El eje de la burbuja (y por tanto el eje de rotación) debe ser perpendicular al eje vertical del aparato.

Comprobación:

Se nivela el aparato, y al girar 180° grados sobre el eje vertical (fig. 9), la burbuja no se sale de sus “reparos”, esta correcta.

fig. 9 Eje de la burbuja perpendicular al eje vertical de aparato.

Nota: Las correcciones deben realizarse todas las veces que sean necesarios; una vez hechas, se comprueba la horizontalidad de la visual por el método de las dos estacas.

Corrección:

Si en la posición de la (fig. 9 – B), la burbuja se sale de sus “reparos”, hay que corregir la mitad con los tornillos que controlan la elevación del anteojo en uno de los extremos de las Y – Y y la otra mitad con los tornillos nivelantes.

fig. 9 Eje de la burbuja perpendicular al eje vertical de aparato.

* AJUSTE A LOS NIVELES LOCKE Y ABNEY

*El nivel Locke se puede ajustar basándonos en la horizontalidad determinada por un nivel de precisión. En el caso de disponer de un nivel de precisión se puede emplear el siguiente método (ver fig. 10); con el nivel en C se da vista hacia A y se lee el punto D; luego se pasa el nivel a D, se da vista hacia B y se lee el punto E. el promedio F define la horizontalidad DF. La corrección se efectúa con el tornillo que sube o baja un extremo del nivel de burbuja, haciendo que, con el nivel en D, cuando la visual pase por F la burbuja este cerrada.

Fig. 10 Ajuste de un nivel de mano

GRACIAS