Nivel (instrumento óptico)

Un nivel es un instrumento óptico que se utiliza para establecer o verificar puntos en el mismo plano horizontal, en un proceso conocido como nivelación . Se usa junto con una mira para determinar la altura o los niveles relativos (la separación vertical ) de objetos o marcas. Se utiliza ampliamente en topografía y construcción para medir diferencias de altura y para transferir, medir y establecer alturas de objetos o marcas conocidas.

También se le conoce como nivel topográfico , nivel de construcción , nivel de burbuja o el histórico " nivel en Y ". Su funcionamiento se basa en establecer una relación visual de nivel entre dos o más puntos, para lo cual se utilizan un telescopio óptico incorporado y un nivel de burbuja de alta precisión. Tradicionalmente, el instrumento se ajustaba completamente de forma manual para garantizar una línea de visión horizontal, pero las versiones automáticas modernas compensan los pequeños errores en la nivelación inicial, lo que las hace más rápidas de usar.

El nivel óptico no debe confundirse con un teodolito , que también puede medir ángulos en el plano vertical.

La unidad completa se monta normalmente sobre un trípode , y el telescopio puede girar libremente 360° en un plano horizontal. El topógrafo ajusta el nivel del instrumento mediante un ajuste grueso de las patas del trípode y un ajuste fino utilizando tres tornillos de nivelación de precisión en el instrumento para que el plano de rotación quede horizontal. El topógrafo realiza este ajuste utilizando un nivel de burbuja integrado en el soporte del instrumento.

El agrimensor observa a través del ocular del telescopio mientras un asistente sostiene una mira vertical graduada en pulgadas o centímetros. La mira se coloca con su base sobre el punto que se desea medir. El telescopio se gira y se enfoca hasta que la mira sea claramente visible en la retícula. En el caso de un nivel basculante, el ajuste fino se realiza mediante un tornillo de altitud, utilizando un nivel de burbuja de alta precisión fijado al telescopio. Este puede observarse mediante un espejo durante el ajuste, o bien, los extremos de la burbuja en una pantalla de "burbuja dividida" pueden verse dentro del telescopio. Esto también permite asegurar la precisión del nivel del telescopio durante la medición. Sin embargo, en el caso de un nivel automático, el ajuste de altitud se realiza automáticamente mediante un prisma suspendido por gravedad, siempre que la nivelación gruesa de la base del instrumento sea precisa dentro de ciertos límites.

Una vez nivelada la mira, se registran las lecturas de graduación en las marcas de la cruz y la escala, y se coloca una marca o indicador de identificación donde la mira se apoyó sobre el objeto o la posición que se está inspeccionando.

En 1832, el ingeniero civil e inventor inglés William Gravatt , a quien se le encargó examinar un proyecto para la ruta del ferrocarril del sureste de Londres a Dover , se frustró con el funcionamiento lento y engorroso del nivel "Y" durante el trabajo de topografía, y diseñó el nivel "dumpy", más transportable y fácil de usar, ^{[ 1 ] [ 2 ]} llamado así por su apariencia más corta. ^{[ 3 ]}

El telescopio del nivel histórico en forma de "Y" se sujeta mediante dos brazos de latón, que forman parte de la montura. El telescopio se puede desmontar fácilmente para permitir la inversión de la puntería hasta 180 grados o la rotación axial del telescopio, compensando así los errores de colimación óptica . Dado que el telescopio no está fijo al mecanismo de ajuste de nivel, el instrumento en forma de "Y" se monta y desmonta para cada estación de puntería. Sin embargo, el nivel de burbuja está fijado permanentemente a sus dos brazos de soporte y al mecanismo de nivelación, lo que reduce la incertidumbre de la medición y disminuye considerablemente el tiempo necesario para su montaje. El nivel de burbuja utiliza el mismo principio básico de nivelación.

Tras ajustar cuidadosamente el nivel, la altura de la retícula se determina observando desde un punto de referencia conocido con una altura determinada mediante un levantamiento topográfico previo, o bien utilizando un punto arbitrario con una altura supuesta.

La medición se realiza con un ayudante de topógrafo que sostiene una mira graduada en posición vertical en el punto que se está midiendo. El topógrafo gira el telescopio hasta que la mira se encuentra en la retícula y registra la lectura. Este procedimiento se repite para todas las mediciones desde ese punto de referencia. Si el instrumento se mueve a otra posición dentro del rango de medición, se vuelve a nivelar y se toma una medición de un nivel conocido del levantamiento anterior. Esto permite relacionar los nuevos niveles con los anteriores.

En el primer capítulo de la novela de Thomas Hardy de 1887 , Los habitantes del bosque , ^{[ 8 ]} el narrador afirma: "Conocía cada sutil pendiente de las diez millas de terreno entre Abbot's Cernel y Sherton, el pueblo comercial al que viajaba, con la misma precisión con la que cualquier agrimensor podría haberla aprendido con un nivel Dumpy".

En el juego en línea World of Warcraft , hay una misión en Wetlands que te encarga el agrimensor Thurdan para recuperar su nivel perdido. Incluso comenta sobre el nombre, diciendo: "¡Yo no le puse nombre a esa cosa, ¿de acuerdo? ¡Búscalo!".

• Glosario de términos de nivelación
• Nivel láser rotativo , niveles láser utilizados en topografía y construcción.
• Nivel láser de línea , niveles láser utilizados en carpintería y reformas del hogar.
• Teodolito
• Estación total
• Varilla de Filadelfia
• Nivel de agua (dispositivo)

• Comprobando un nivel
• Nivel Y (nivel Y)