Nivel espiritual - Spirit level
Un nivel de burbuja , nivel de burbuja o simplemente un nivel , es un instrumento diseñado para indicar si una superficie es horizontal (nivel) o vertical ( plomada ). Los carpinteros , canteros , albañiles , otros trabajadores de la construcción, agrimensores , carpinteros y otros trabajadores del metal pueden utilizar diferentes tipos de niveles de burbuja , y en algunos trabajos fotográficos o videográficos .
Construcción
Los primeros niveles de burbuja tubulares tenían viales de vidrio muy ligeramente curvados con un diámetro interior constante en cada punto de observación. Estos viales no están completamente llenos de un líquido, generalmente un alcohol de color o alcohol , dejando una burbuja en el tubo. Tienen una ligera curva hacia arriba, por lo que la burbuja descansa naturalmente en el centro, el punto más alto. Con ligeras inclinaciones, la burbuja se aleja de la posición central marcada. Cuando un nivel de burbuja también debe poder utilizarse al revés o de lado, el tubo curvo de diámetro constante se sustituye por un tubo no curvo en forma de barril con un diámetro ligeramente mayor en el centro.
A menudo se utilizan alcoholes como el etanol en lugar de agua. Los alcoholes tienen baja viscosidad y tensión superficial , lo que permite que la burbuja recorra el tubo rápidamente y se asiente con precisión con una mínima interferencia de la superficie del vidrio. Los alcoholes también tienen un rango de temperatura del líquido mucho más amplio y no romperán el vial como podría hacerlo el agua debido a la expansión del hielo. Puede añadirse un colorante como fluoresceína , normalmente amarillo o verde, para aumentar la visibilidad de la burbuja.
Una variante del nivel de burbuja lineal es el nivel del ojo de buey : un dispositivo circular de fondo plano con el líquido debajo de una cara de vidrio ligeramente convexa con un círculo en el centro. Sirve para nivelar una superficie a través de un plano, mientras que el nivel tubular solo lo hace en la dirección del tubo.
Calibración
Para comprobar la precisión del nivel de tipo de carpintero, no se necesita una superficie perfectamente horizontal. El nivel se coloca sobre una superficie plana y aproximadamente nivelada y se anota la lectura en el tubo de burbujas. Esta lectura indica en qué medida la superficie es paralela al plano horizontal, según el nivel, que en esta etapa es de precisión desconocida. Luego, el nivel de burbuja se gira 180 grados en el plano horizontal y se anota otra lectura. Si el nivel es exacto, indicará la misma orientación con respecto al plano horizontal. Una diferencia implica que el nivel es inexacto.
El ajuste del nivel de burbuja se realiza girando sucesivamente el nivel y moviendo el tubo de burbujas dentro de su alojamiento para absorber aproximadamente la mitad de la discrepancia, hasta que la magnitud de la lectura permanezca constante cuando se invierte el nivel.
Se aplica un procedimiento similar a instrumentos más sofisticados, como el nivel óptico de un topógrafo o un teodolito, y es algo natural cada vez que se configura el instrumento. En este último caso, se nivela el plano de rotación del instrumento, junto con el nivel de burbuja. Esto se hace en dos direcciones perpendiculares horizontales .
Sensibilidad
La sensibilidad es una especificación importante para un nivel de burbuja, ya que la precisión del dispositivo depende de su sensibilidad. La sensibilidad de un nivel se da como el cambio de ángulo o gradiente requerido para mover la burbuja por unidad de distancia. Si la carcasa de la burbuja tiene divisiones graduadas, entonces la sensibilidad es el cambio de ángulo o gradiente que mueve la burbuja en una de estas divisiones. 2 mm (0,079 in) es el espacio habitual para las graduaciones; en el nivel de un topógrafo, la burbuja se moverá 2 mm (0.079 in) cuando el vial esté inclinado aproximadamente 0.005 grados. Para un nivel de maquinista de precisión con divisiones de 2 mm (0,079 pulgadas), cuando el vial se inclina una división, el nivel cambiará de 0,0005 pulgadas (0,013 mm) un pie desde el punto de pivote, lo que se conoce como 5 diezmilésimas por pie.
Existen diferentes tipos de niveles de burbuja para diferentes usos:
- Instrumento de nivelación del topógrafo
- Nivel de carpintero (ya sea madera, aluminio o materiales compuestos)
- Nivel de albañil
- Nivel de torpedo
- Nivel de publicación
- Nivel de línea
- Nivel de precisión del ingeniero
- Nivel electronico
- Clinómetro
- Indicador de deslizamiento o deslizamiento
- Nivel de ojo de buey
Un nivel de burbuja se encuentra generalmente en la cabeza de los cuadrados combinados .
Instrumento de nivelación del topógrafo
'Nivel de inclinación', nivel voluminoso o 'nivel automático' son términos que se utilizan para referirse a los tipos de 'instrumentos de nivelación' que se utilizan en los levantamientos topográficos para medir diferencias de altura en distancias más grandes. El instrumento de nivelación de un topógrafo tiene un nivel de burbuja montado en un telescopio (quizás 30 aumentos) con retículas, que a su vez está montado en un trípode . El observador lee los valores de altura de dos varillas verticales graduadas, una 'detrás' y otra 'adelante', para obtener la diferencia de altura entre los puntos del suelo sobre los que descansan las varillas. Comenzando desde un punto con una elevación conocida y yendo a campo traviesa (los puntos sucesivos están quizás a 100 metros (328 pies) de distancia) las diferencias de altura se pueden medir acumulativamente en largas distancias y se pueden calcular las elevaciones. Se supone que una nivelación precisa da la diferencia de elevación entre dos puntos separados por un kilómetro (0,62 millas) con una precisión de unos pocos milímetros.
Nivel de carpintero
El nivel de burbuja de un carpintero tradicional parece una tabla corta de madera y, a menudo, tiene un cuerpo ancho para garantizar la estabilidad y que la superficie se mide correctamente. En el medio del nivel de burbuja hay una pequeña ventana donde se montan la burbuja y el tubo. Dos muescas (o anillos) designan dónde debe estar la burbuja si la superficie está nivelada. A menudo se incluye un indicador para una inclinación de 45 grados.
Nivel de línea
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Un nivel de línea es un nivel diseñado para colgar en la cuerda de un constructor. El cuerpo del nivel incorpora pequeños ganchos para permitir que se sujete y cuelgue de la cuerda. El cuerpo es liviano, para no pesar la línea de la cuerda, también es de tamaño pequeño ya que la línea de la cuerda se convierte en el cuerpo; cuando el nivel se cuelga en el centro de la cuerda, cada "pata" de la línea de cuerda se extiende al plano del nivel.
Niveles de precisión del ingeniero
El nivel de precisión de un ingeniero permite nivelar elementos con mayor precisión que un nivel de burbuja simple. Se utilizan para nivelar los cimientos o bancadas de las máquinas para garantizar que la máquina pueda producir piezas de trabajo con la precisión preconstruida en la máquina.
Historia
La historia del nivel de burbuja se discutió brevemente en un artículo de 1887 que apareció en Scientific American . Melchisédech Thévenot , un científico francés, inventó el instrumento algún tiempo antes del 2 de febrero de 1661. Esta fecha puede establecerse a partir de la correspondencia de Thevenot con el científico Christiaan Huygens . Un año después de esta fecha, el inventor hizo circular los detalles de su invento a otros, incluidos Robert Hooke en Londres y Vincenzo Viviani en Florencia . Ocasionalmente se argumenta que estos "niveles de burbuja" no se generalizaron hasta principios del siglo XVIII, siendo los primeros ejemplos supervivientes de esa época, pero Adrien Auzout había recomendado que la Académie Royale des Sciences tomara "niveles de Thevenot type "en su expedición a Madagascar en 1666. Es muy probable que estos niveles estuvieran en uso en Francia y en otros lugares mucho antes del cambio de siglo.
Thevenot se confunde a menudo con su sobrino, el viajero Jean de Thevenot (1633-1667). Existe evidencia que sugiere que tanto Huygens como Hooke reclamaron más tarde la invención, aunque solo dentro de sus propios países.
El nivel de precisión Fell All-Way, uno de los primeros niveles de ojo de buey fabricados en Estados Unidos con éxito para el uso de máquinas herramienta, fue inventado por William B. Fell de Rockford, Illinois en 1939. El dispositivo era único porque podía colocarse en una máquina. cama y mostrar inclinación en los ejes xy simultáneamente, eliminando la necesidad de rotar el nivel 90 grados. El nivel era tan preciso que se restringió la exportación durante la Segunda Guerra Mundial . El dispositivo estableció un nuevo estándar de resolución de .0005 pulgadas por pie (cinco diez mil por pie o cinco segundos de arco de inclinación). La producción del nivel se detuvo alrededor de 1970 y fue reiniciada en la década de 1980 por Thomas Butler Technology, también de Rockford, Illinois, pero finalmente terminó a mediados de la década de 1990. Sin embargo, todavía existen cientos de dispositivos.
Alternativas
Las alternativas incluyen:
Las herramientas de nivel actual están disponibles en la mayoría de los teléfonos inteligentes mediante el uso del acelerómetro del dispositivo . Estas aplicaciones móviles vienen con varias funciones y diseños sencillos. Además, los nuevos estándares web permiten que los sitios web obtengan la orientación de los dispositivos.
Los niveles de burbuja digitales son cada vez más comunes para reemplazar los niveles de burbuja convencionales, particularmente en aplicaciones de ingeniería civil, como la construcción tradicional de edificios y el montaje de estructuras de acero, para tareas de nivelación y alineación de ángulos en el sitio. Los profesionales de la industria a menudo se refieren a esas herramientas de nivelación como "nivel de construcción", "nivel de servicio pesado", "inclinómetro" o "transportador". Estos niveles electrónicos modernos son capaces de mostrar ángulos numéricos precisos dentro de 360 ° con una precisión de 0,1 ° a 0,05 °, se pueden leer desde una distancia con claridad y tienen un precio asequible debido a su adopción masiva. Proporcionan características que los niveles tradicionales no pueden igualar. Por lo general, estas características permiten que los marcos de vigas de acero en construcción se alineen y nivelen con precisión a la orientación requerida, lo cual es vital para garantizar la estabilidad, resistencia y rigidez de las estructuras de acero en los sitios. Los niveles digitales, integrados con tecnología MEMS angular, mejoran eficazmente la productividad y la calidad de muchas estructuras civiles modernas. Algunos modelos recientes cuentan con IP65 a prueba de agua y características de resistencia al impacto para entornos de trabajo hostiles.
Ver también
- Glosario de términos de nivelación
- Horizontal y vertical
- Clinómetro
- Plomo
- Teodolito
- Indicador de giro y ladeado
Referencias
- ^ "Menú de la base de datos de equipos" . Sli.unimelb.edu.au. 1998-10-19. Archivado desde el original el 10 de julio de 2009 . Consultado el 29 de julio de 2009 .
- ^ Scientific American . Munn & Company. 1887-08-27. pag. 136.
- ↑ William B Fell (1 de agosto de 1940). "Nivel de precisión del maquinista (US2316777A)" . Patentes de Google . Consultado el 2 de agosto de 2018 .
- ^ "¿Cómo accedo al nivel de burbuja?" . iPhoneFAQ . Consultado el 2 de agosto de 2018 .