Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

У обмірних роботах використовуються як здавна відомі традиційні інструменти, так і складні вимірювальні прилади і новітні технології (рис. 6).

а
б
в
Мал. 6. Рулетки: а - тесмяная; 6 - сталева; в - лазерна

Застосування тих чи інших інструментів залежить від поставленої мети, якої визначається, відповідно, точність і подробиця обмірів, а також терміни їх проведення. Однак, застосовуючи нові методи обмірів, слід пам'ятати, що їх розробка базується на всьому попередньому досвіді і спирається на методи старі. Це положення і послужило однією з причин використання в студентській практиці, як правило, традиційних для архітектурних обмірів інструментів і простих геодезичних приладів.

РУЛЕТКА, схил і УРОВЕНЬ.Рулеткі вживаються як тесьмяние, так і сталеві, причому перші більш зручні при вимірах від внутрішніх кутів і при вимірах висот (особливо за допомогою жердини), але з часом вони витягуються і втрачають свою точність. Тому тесьмяную рулетку час від часу слід звіряти зі сталевою, виводити і записувати поправку.

При обмірюваннях будь-якого об'єкта все більші вимірювання потрібно робити однією рулеткою, так як вживання для цих цілей двох рулеток - старої і нової - може вплинути на відхилення в вимірах однієї і тієї ж величини.

Точність показань і збереження рулетки залежать від того, наскільки дбайливо з нею поводяться. При згортанні рулетки потрібно стежити за тим, щоб її тасьма не перегинати, що не була вологою або курній, що можливо при роботі в дощову або вітряну погоду. У цих випадках слід ретельно витерти тасьму, так як пил стирає фарбу (а отже, і цифри), а волога викликає поява іржі на сталевих рулетках і служить причиною того, що матерія тесьмяних рулеток втрачає свою пружність і передчасно розтягується і зношується.

Лазерна рулетка. Ручні безвідбивачеві далекоміри (лазерні рулетки) призначені для вимірювання відстаней одним виконавцем без використання відбивача. Точність вимірювання відстані: від ± 1,5 мм до ± 3 мм в залежності від моделі приладу. Дальність вимірювань відстані до 200 м.

Лазерні далекоміри - сучасні електронно-оптичні прилади, які використовуються для визначення дальності до будь-якого предмета на місцевості. Похибка вимірювань близько одного метра. Залежно від моделі, далекоміри можуть робити обчислення обсягів і площ приміщень, а також мати різний набір сервісних функцій. Принцип дії лазерних далекомірів заснований на вимірюванні проміжку часу між посилкою лазерного імпульсу і прийомом відбитого від предмета сигналу. Лазерний далекомір - це компактний прилад. Він простий у використанні, має протиударний, пило-та вологозахисний корпус для роботи в будь-яких умовах. Лазерні далекоміри допомагають проводити виміри в незручних місцях і з кутів приміщення. Прилад може оснащуватися великою кількістю додаткових аксесуарів та супутніх товарів, таких як алюмінієві штативи, відбивачі, кабелі інтерфейсу, оптичні візири і т.д. Максимальна дальність визначення відстані індивідуальна для кожної моделі лазерного далекоміра.

Дуже простий і зручний інструмент для вимірювання довжини - дерев'яні рейки з нанесеними на них поділками. Найбільш практичні рейки, які мають 3-4 м довжини при ширині від 3 до 5 см і товщині від 1,5 до 2 см. Збільшення розмірів поперечного перерізу рейок хоча і сприяє їх більшої жорсткості, але збільшує вагу, що робить їх незручними в роботі. Зручні рейки, що мають трикутне поперечний переріз: вони поєднують жорсткість з легкістю. Прямизна рейки - головна умова правильності вимірювання, і на це потрібно звертати увагу, як при її виготовленні, так і при зберіганні.

Для проведення горизонтальних ліній застосовуються:

а) прямий рівень з повітряним бульбашкою;

б) водяний рівень з гумовою трубкою.

При роботі з прямим рівнем горизонтальна лінія проводиться по ребру дошки (рейки), яка встановлюється за рівнем або по туго натягнутому шнурку, що проходить проти лінії, проведеної на оправі рівня паралельно краю. Перед тим як почати роботу рівнем з повітряним бульбашкою, потрібно перевірити правильність його показань. Для цього де-небудь на стіні проводять пряму лінію по ребру рейки, на яку поставлений рівень, потім повертають рівень навколо вертикальної осі на 180 ° (тобто ставлять його лицьовою стороною до стіни), знову встановлюють його на рейку і дивляться, збігається чи її нове, горизонтальне положення зі старим. У тому випадку, якщо вони не збігаються і утворюють кут, горизонтальна лінія повинна проходити по бісектрисі цього кута, для того, щоб ребро рейки з рівнем збігалося з нею, потрібно до одного з кінців нижньої поверхні оправи рівня приклеїти смужку товстого паперу або картону. (Рис. 7а, б)

а
б
Мал. 7. Рівні: а - з повітряним бульбашкою (прямий); б - водяний

Водяний рівень складається з двох скляних трубок з розподілами, з'єднаних між собою довгою гумовою трубкою. Весь прилад наповнюється водою, яка в поставлених вертикально скляних трубках знаходиться на одному рівні. Під час роботи трубки відсувають, можливо, далі одну від одної, роблять позначки на стінах на тому рівні, де стоїть вода, і з'єднують їх горизонтальною лінією, відбиваної по шнурку.

Рівні з гумовою трубкою дають можливість легко проводити горизонтальні лінії навколо кутів і на криволінійних поверхнях. При необхідності можна зібрати водяний рівень з окремих елементів. При роботі з ним треба стежити за тим, щоб не було перегинів і переломів гумової трубки, і щоб вода з приладу не виливалася. Щоб уникнути останнього скляні трубки при перенесенні приладу слід затикати пробками з просвердленими в них отворами або поплавками у вигляді коркових гуртків, діаметр яких трохи менше діаметра трубок. Ці поплавки не тільки закривають отвори трубок при різкому підйомі води в них, але і відзначають, на якому рівні варто вода. Відмітки на стіні, за якими проводиться горизонтальна лінія, потрібно робити точно по верхньому або нижньому краю увігнутою поверхні, утвореної водою в трубці. Щоб уникнути потрапляння поплавка в гумову трубку потрібно нижній кінець кожної скляної трубки затикати просвердленої пробкою або вживати трубки, звужені до низу.

Схил - найпростіший, але і самий необхідний з усіх інструментів, що застосовуються при обмірюваннях, легко може бути зроблений на місці роботи: камінь, прив'язаний до шнура, є досить хорошим схилом. Важливо, щоб шнурок виска був в один і той же час і міцним, і тонким. Для цієї мети придатні рибальські волосіні, а при роботі з важкими схилами - тонка дріт (краще за все м'яка мідна) (Рис. 8).

Для проведення горизонтальних ліній можна також застосовувати теслярський рівень * з схилом, встановлюючи його на рейці, по якій проводиться лінія (Рис. 9).

Горизонтальні лінії на стіні будівлі можна провести, маючи під руками лише такий інструмент як схил. За допомогою нього на стіні проводять вертикальну лінію, а потім перпендикулярну до неї горизонтальну. Для перевірки перпендикулярності ліній на них відкладаються катети так званого «єгипетського» трикутника, кратні трьом і чотирьом, і вимірюється отримана гіпотенуза, яка повинна бути рівною п'яти одиницям. На рис. 10 показано проведення нульової лінії на стіні будівлі за допомогою схилу і «єгипетського» трикутника.

Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

Мал. 10. «Єгипетський» трикутник

Навіть в тому випадку, якщо під рукою немає ніяких інструментів, але вимірюється будівля стоїть на березі моря, озера або великої ріки і може бути мабуть на тлі водного горизонту, можна скористатися лінією горизонту і по ній нанести на стіни будівлі окремі точки, що знаходяться на одній горизонтальної лінії.

Перший з цих спрощених способів нанесення горизонтальної лінії найбільш придатний для великих, гладких і нерозчленованих стін; другий спосіб дає кращі результати в тому випадку, якщо будинок прорізаний поруч наскрізних отворів, через які можна бачити горизонт.

Вельми зручно проводити на будівлях горизонтальні лінії за допомогою нівеліра або теодоліта або навіть пантометра, але слід зазначити, що в багатьох випадках замість цих складних і дорогих інструментів можна застосовувати звичайний рівень із зоровою трубою або діоптріями, прикріпленими до його оправі. Для цього можна взяти зорову трубу найпростішого пристрою з маленьким круглим отвором замість окуляра і об'єктивом з простого скла з написаними на ньому двома пересічними під прямим кутом лініями. Така труба досить зручна для тих порівняно невеликих відстаней, з якими доводиться мати справу при архітектурних обмірюваннях, і легко може бути зроблена своїми засобами. Важливо тільки, щоб оптична вісь труби, встановленої на оправу рівня, була строго паралельна тому її краю, який приймається за горизонтальний. При роботі з цим приладом особливу увагу потрібно звертати на те, щоб поверхня, на яку він встановлений для роботи, була б дійсно горизонтальної, і повітряний пухирець рівня при обертанні останнього навколо вертикальної осі залишався б нерухомим. Навіть незначні відхилення рівня від горизонталі, які не впливають на точність роботи при вживанні його з рейкою, в цьому випадку можуть бути причиною великих помилок.

Проводити нульові лінії на стінах слід чим-небудь, що залишає помітні, по легко стираються сліди. Зручні для цієї мети крейда, кольорову крейду і олівці. а при шорсткуватих поверхнях - вугілля. Нерідко, особливо при роботі всередині будівель, що мають багату внутрішню архітектурну обробку, доводиться замість проведення нульових ліній відзначати на кутах приміщень, прорізів, пілястр та ін. Ряд «нульових точок». Лише там, де це необхідно по ходу роботи, можна провести лінію або, якщо архітектурна обробка поверхні не дозволяє це зробити, натягнути шнурок між двома точками.

При сильному вітрі, зносить в сторону навіть важкі схили, можна замість них вертикально встановлювати пряму, добре вивірену рейку, правильність положення якої перевіряється рівнем з повітряним бульбашкою. Нарешті, в ряді випадків можна застосовувати оптичний схил, тобто вертикально встановлену зорову трубу.

При вимірах великих висот застосовується жердину, до кінця якого прикріплюється кінець рулетки. Наконечник такого жердини найкраще робити в вигляді плоского двухгранний клина, але слід мати і наконечник з поперечною планкою або з власником для крейди, вугілля або олівця.

Дуже зручні для висотних обмірів жердини, що складаються з окремих частин, що вставляються одна в іншу на зразок складових вудилищ, які також знаходять застосування при обмірюваннях.

Особливо великі, недоступні для безпосереднього вимірювання висоти можна вимірювати за допомогою кутомірного інструменту з вертикальним кругом - теодоліта, пантометра, астролябії або навіть екліметра, що дає кути нахилу.

Відсутність зорової труби у екліметров не може вважатися серйозною перешкодою для досягнення точності: при архітектурних обмірюваннях доводиться мати справу з набагато меншими відстанями, ніж при геодезичних зйомках. Велике значення має точність відліку кутів, тому навіть найпростіші кутомірні інструменти слід постачати верньєрами **. Інші інструменти, що застосовуються при обмірюваннях (компас, службовець для визначення орієнтації будівель по сторонах світу, шнурки і дріт для прічалок і горизонтальних ліній та ін.), Не вимагають пояснень.

Використовуючи досвід здійснення обмірних робіт класичними методами, були розроблені нові інструменти і технології, що дозволяють проводити більш точні обміри на високому рівні в набагато коротші терміни.

Геодезичні та фотограмметричні методи в проведенні архітектурних обмірів застосовувалися давно і багато хто з них докладно описані в спеціальній літературі. Застосування нової апаратури, незважаючи на її високу вартість, було особливо ефективно на важкодоступних і складних об'єктах; при необхідності фіксації споруд, що знаходяться в аварійному та руінірованном стані; для швидкої фіксації в екстрених випадках і так далі. Однак застосування складної апаратури не означало повної відмови від класичного методу обмірів вручну, так як в деяких випадках його застосування більш доцільно.

Ситуація принципово змінилася з появою лазерної безвідбивачевий техніки і сучасних комп'ютерів. Порівняно недавно провідні світові виробники геодезичного обладнання стали випускати лазерні безвідбивачеві електроннітахеометри (Рис. 11).

Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

Мал. 11. стереофотограмметрічеськие робоча станція

Вбудована електронна пам'ять і мікропроцесор дозволяють звести процес вимірювань і визначення положення точки в просторі до натискання однієї кнопки. Для даної вимірювальної системи результати кутових і лінійних вимірювань за допомогою програмного забезпечення перетворюються в просторові координати. Таким чином, стало можливим ефективно виконувати обміри архітектурних об'єктів як в доступних, так і в недоступних місцях з точністю 0,5-1 см.

Даний метод заснований на високошвидкісному отриманні координат точок по поверхні вимірюваного об'єкта за допомогою лазера. У кращих моделей швидкість отримання координат може досягати тисячі в секунду, щільність точок до 1 мм між ними, точність визначення координат до 3 мм. Дальність від об'єкта до вимірювального приладу може бути кілька сотень метрів. В результаті вимірювань виходить поле точок по поверхні об'єкта, розташованих в просторі з дуже великою щільністю і високою точністю визначення їх координат. У комп'ютері по даному полю точок може бути натягнута «сітка», яка зобразить поверхню об'єкта.

Оскільки застосування технічно складної апаратури передбачає спеціальне навчання користувачів, студентам доцільно отримати знання класичних методів архітектурних обмірів.

* Ватерпас (голл. Waterpas) - букв, водяний снаряд. Найпростіший прилад для перевірки горизонтального положення різних поверхонь і вимірювання невеликих кутів нахилу. Являє собою рівень в дерев'яній оправі і трикутник з схилом.

** Верньєр, або ноніус - додаткова шкала вимірювального інструмента, що дозволяє підвищити точність відліку по основній шкалі в 10, 20 і більше разів.

монументальний живопис

Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

«Абсолютно марні зусилля деяких дослідників пояснювати ікону" мальовничістю "," реальністю ", в сенсі натуралістичним, - рисами, властивими переважно в тій чи іншій мірі ренессансовой живопису. але, так би мовити, принципово не мають місця в іконопису ».

Олсуфьев Ю.А. "Трійця" Рубльова.

Вимірювальні інструменти та прилади, artconservation

Схожі статті