Waterpas

Inleiding Met een waterpasinstrument kunnen we langs optische weg een hoogteverschil tussen verschillende punten meten of overbrengen. We onderscheiden verschillende waterpasinstrumenten
Bij een waterpassing telt elke mm. Daarom is het van groot belang dat men werkt met apparatuur die goed geregeld is. Voor waterpasinstrumenten gelden drie regelingseisen: 1. De vizierlijn van de kijker moet evenwijdig aan de richtlijn van het niveau liggen. 2. De richtlijn van het niveau moet loodrecht op de verticale as staan. (bij instrumenten zonder kipschroef) 3. De horizontale kruisdraad moet loodrecht op de verticale as staan. Er zijn verschillende typen waterpasinstrumenten. In dit werkstuk zullen we er drie bespreken. Waterpasinstrumenten van het type “alles vast met of zonder helling of kipschroef.” Waterpasinstrumenten met reversieniveau

Automatische waterpasinstrumenten
Het type “alles vast” is zo genoemd, omdat het buisniveau vastgekoppeld is aan de kijker. Kijker met buisniveau kan gezamenlijk om de verticale as gedraaid worden. De niet-automatische waterpasinstrumenten zijn van een helling - of kipschroef voorzien. Als het instrument is opgesteld, stel je de bel van het doosniveau in met behulp van de stelschroeven. Nadat je dat hebt gedaan kun je de kijker richten op bijvoorbeeld een E-baak. Tegenwoordig zijn er een hoop verschillende waterpasinstrumenten te koop. Zoals Kern GK1, Wild NK1 en Nikon E6. De meeste waterpasinstrumenten hebben een N of Ni in hun naam. Deze afkorting staat voor “Nivellier” wat waterpas betekent. Er zijn veelinstrumenten die geen klemschroef meer hebben maar een soort sleepklemming op de verticale as. Deze klemming werkt remmend en maakt het mogelijk met behulp van een fijnstelschroef goed in de horizontale richting op het doel te richten. Verticaal stellen van de verticale as gebeurt tegenwoordig niet meer alleen door middel van stelschroeven. Zo heeft bijvoorbeeld Kern alleen maar waterpasinstrumenten voor een kogelkopstatief. Na enige oefening kan zo’n instrument snel met een inspelend doosniveau op het statief worden opgesteld. Een hulpmiddel
daarbij is om de vaste stelschroef van het statief op het instrument bijna vast te draaien en dan met een hand het instrument aan de rand te verschuiven. Daarbij wordt gesteund op het kogelkopstatief. Dit voorkomt doorschieten, waarbij de bel aan de andere kant van het niveaumidden terecht zou komen. Regeling van een waterpas met reversieniveau Het niveau is bij het type reversieniveau vast verbonden aan de kijker. Samen draaien ze om een mechanische as. Hierdoor valt de eerste regelingseis voor dit type waterpasinstrument uiteen in twee delen: Eis 1: de richtlijnen van het niveau moeten evenwijdig aan de mechanische as lopen. ( Dit is de horizontale as waaromheen de kijker wordt omgelegd). Eis 2: de vizierlijn moet samenvallen met de mechanische as. Regeling op eis 1
Bij het reversieniveau lopen de twee richtlijnen evenwijdig. Deze evenwijdigheid is een constructie-eis van het niveau. Bij dit type wordt eerst de buisniveau t.o.v de mechanische as gecontroleerd. Dit gebeurt zonder dat er een aflezing wordt verricht. Het waterpasinstrument moet met een ingespeelde doosniveau ingesteld worden en de in horizontale richting vastgezet worden. Het buisniveau wordt ingesteld door aan de
kippenschroef te draaien. De kijker moet nu worden gedraaid om zijn mechanisch as en moet er in het beloculair gekeken worden. Als de bel nog steeds inspeelt dan moeten de richtlijnen van het niveau evenwijdig zijn aan de mechanisch as. Als de bel niet ingespeeld staat dan moet dat gecorrigeerd worden door aan de instelschroef te draaien. Regeling op eis 2
Voor een controle van de vizierlijn t.o.v de mechanische as wordt er een lezing gedaan van een baak de op ongeveer 40 meter van het instrument word gehouden. Deze lezing wordt gedaan bij ingespeelde bel van het reversieniveau in de normale kijkerstand. Daarna wordt de kijker omgelegd en word er weer een lezing gedaan. Als de tweede aflezing verschilt dan moeten de kruisdraden ingesteld worden. Dat kan geregeld worden door aan de
verticale correctie schroefjes gedraaid te worden.
Regeling van automatische waterpasinstrumenten Bij een automatische waterpas loopt de vizierlijn automatisch horizontaal. De controle wordt net zo uitgevoerd als die van het type alles vast. Ze kunnen alleen met behulp van de kruisdraden correctieschroefjes op die horizontaalheid worden geregeld. Opstellingseis Om bij het waterpassen een goed resultaat te krijgen moeten er enkele opstellingsregels in acht worden genomen: Zowel het waterpasinstrument als de baak moeten zo opgesteld worden dat tijdens de meting geen verzakking optreed. Bij een niet-automatische waterpasinstrument moet er voor elke aflezing van overtuigd zijn dat de bel inspeelt. De waterpasbaak moet goed verticaal gehouden worden. Het beeld moet parallaxvrij worden ingesteld. Opstellingseis 1 Als een waterpas instrument tegen losliggende tegels of een zachte ondergrond wordt opgesteld, kan het instrument tijdens het meten zakken of verschuiven. Het gevolg hiervan is dat de hoogte van de vizierlijn tijdens het richten van de achterbaak naar de voorbaak veranderd. Ook moet er worden opgepast dat het punt waar de baak wordt gehouden tijdens het verplaatsen van het instrument niet kan verzakken. Dit zou ook willekeurige fouten kunnen opleveren. Opstellingseis 2 De bel kan ingespeeld worden met behulp van een kippenschroef. Het gebeuren dat de bel bij een instrument zonder kippenschroef teveel uitloopt, hoewel er bij het instellen de bel wel in alle richtingen word ingespeeld. Dit kan de volgend oorzaken hebben: 1. De zon verwarmt het niveau van het instrument waardoor het hoogste punt van plaats verandert. 2. Het statief is verzwakt of verstoord. Bij de eerste oorzaak is er niets aan de hand. Dit kan gecontroleerd worden door de kijker rond te draaien en de vloeistof in het niveau te laten bewegen. Het niveau wordt hierdoor weer gelijkmatig van temperatuur. Wel moet het instrument voortaan tijdens de meting beschermd worden van de zon. Bij de tweede reden is er een willekeurige verzakking ontstaan. Deze verzakking kan ongebruikelijk maken. Dat is ook afhankelijk van hoe groot de storing is, meestal zal de waterpassing opnieuw moeten worden uitgevoerd. Voor een waterpassing die minder
nauwkeurig hoeft te zijn, kan de verticale as opnieuw worden opgesteld worden met behulp van de stelschroef daarna kan de meeting worden voorgezet en bijvoorbeeld worden afgelezen in cm.
Opstellingseis 3 Een waterpasbaak kan goed in een verticale stand worden gehouden met behulp van een baakniveau of een jalonrichter. Het is van groot belang dat de baak recht blijf. Als de baak scheef staat dan wordt afstand f opeens groten. Opstellingseis 4 Bij een automatisch waterpasinstrument moet er gecontroleerd worden of, na het opstellen van het instrument, het prismastelsel waarmee de horizontale vizierlijn geregeld moet worden wel vrijstaat. Het komt namelijk wel voor dat het prisma tengevolge van het vervoer, aan de kant blijft kleven. Het vrijhangen van het prisma kan gecontroleerd worden door aan de kijker te tikken. Deze controle moet worden uitgevoerd terwijl er door de kijker naar de baak wordt gekeken en nog geen meting wordt gedaan. Als de draad heen en weer beweegt tijdens het tikken en weer op zijn plaats komt dan is alles in orde. Als de horizonteerprisma net niet vrij hangt dan kan je de draad zien bewegen maar lijkt het alsof hij tegen het uitgangspunt aanstuit in plaats van erboven en onder te bewegen. Overige attributen Baak: baken zijn meetlatten waarop de draadhoogten van de kijker zijn af te lezen. De baak die vooral voor de waterpasinstrumenten wordt gebruikt, noemt men ook wel de E-baak. Deze wordt zo genoemd omdat de maatverdeling eruitziet als allerlei E-tjes boven elkaar. Straatpot: dit is een metalen ding, waar je de baak op kan zetten als je bijvoorbeeld iets moet meten waarbij de baak gedraaid moet worden. Dit is het geval bij bijvoorbeeld een doorgaande waterpassing. Op de straatpot zit een opstaand punt dat bol is, zodat de baak op dat punt vrij kan ronddraaien. Prisma: een prisma wordt gebruikt om bijvoorbeeld hoeken ui te zetten van een gebouw. Dit is mogelijk omdat je met een prisma tegelijkertijd naar links en naar rechts en door het midden kan kijken. Meetlint: met het meetlint kan de afstand worden gemeten tussen bijvoorbeeld de baak en het waterpasinstrument. Dit is trouwens ook uit te rekenen d.m.v. de formule: bovendraad – onderdraad: 10
Jalon: met deze rood-wit geblokte stokken kan men bij bijvoorbeeld hoeken uitzetten een tijdelijk meetpunt uitzetten
Jalonrichter: met de jalonrichter kan men de jalon recht zetten en er kan tevens de baak mee recht worden gehouden. Meten met waterpasinstrument hoogtes overzetten
doorgaande waterpassing
afstanden uitrekenen
hoeken uitzetten
hoogte verschillen opmeten