Уровень (инструмент)

У́ровень, или ватерпа́с^[1] (нидерл. waterpas от water «вода» + pas «отрегулировать») — измерительный инструмент прямоугольной формы из пластика, дерева или металла с установленными в нём прозрачными колбами (глазками), заполненными жидкостью. Уровень применяется для оценки соответствия поверхностей вертикальной или горизонтальной плоскости, а также для измерения углового отклонения поверхности от горизонтали или вертикали^[2]^[3].

История изобретения

Согласно «ЭСБЕ», водный уровень был изобретён французским учёным, путешественником и картографом Мельхиседеком Тевено в 1661 году^[4]. Гук предложил заменить воду спиртом, Фортэнь (1770) — серным эфиром^[4].

Конструкция

Основным рабочим элементом этого инструмента являются измерительные колбы (глазки уровня) чаще всего бочкообразной формы с нанесёнными на их корпус рисками. Колбы обычно заполнены окрашенной спиртосодержащей жидкостью с небольшим пузырьком воздуха. Заполнение спиртом, например, этанолом, объясняется тем, что такая жидкость не замерзает при низких температурах, а также спирт имеет более низкую вязкость по сравнению с водой, поэтому положение пузырька воздуха быстрее устанавливается.

Измерение и выравнивание поверхностей относительно горизонтальной и вертикально плоскостей производят наблюдением за положением пузырька воздуха в колбе, при этом добиваются, чтобы его положение установилось точно посередине между рисками на колбе. В современных инструментах для более точного измерения угла отклонения на колбу глазка наносят более двух рисок или наносят шкалу.

Самым распространённым типом уровня является уровень с двумя глазками: вертикальным (90°) и горизонтальным (180°). При более сложных работах используется инструмент с тремя глазками. Третья из колб фиксирована и измеряет отклонение от угла 45° от горизонтали или вертикали или выполняется поворотной и снабжается лимбом с делениями в градусах для настройки при измерении любого угла поверхности. Реже используют уровни с бо́льшим количеством глазков, которые дублируют горизонтальные или вертикальные колбы для более точного измерения либо для измерения на нескольких фиксированных углах.

Существует много видов уровней, предназначенных для различного применения.

В основном инструмент используется плотниками, каменщиками, монтажниками при различных монтажно-крепёжных работах, а также для проверки результатов уже произведённых работ.

Корпус уровня может включать в себя следующие элементы:

Рёбра жёсткости — для большей прочности корпуса инструмента.
Разметка на одной из сторон уровня — для использования инструмента в качестве линейки.
Фрезерованная поверхность одной из сторон — для предотвращения соскальзывания уровня с рабочей поверхности, а также для облегчения прикладываемых усилий при удержании уровня одной рукой.
Ударная площадка — для возможности нанесения ударов молотком с целью регулировки поверхности, с которой работает мастер.
Паз для труб — для предотвращения соскальзывания уровня с округлых поверхностей.

Распространённые типы уровней

Уровень профильный: Изготавливается из металлического, обычно алюминиевого профиля прямоугольной формы. Подходит для всех типов работ. Основное преимущество — жёсткость корпуса.
Уровень «рельс»: Имеет облегчённый корпус в форме рельса. Подходит для всех типов работ. Основное преимущество — малый вес.
Уровень торпедо: Имеет небольшой пластиковый корпус, чаще всего длиной 225 мм. Одна из сторон снабжена постоянными магнитами для возможности закрепления на металлических ферромагнитных (например, стальных) поверхностях. Подходит для бытовых работ. Основное преимущество — маленькие размеры.
Ударный уровень: Уровень с дополнительной площадкой для возможности нанесения ударов молотком. Подходит для работ по укладке керамической плитки. Основное преимущество — прочный корпус, возможность нанесения ударов.

Другие конструкции уровней

Лазерный уровень (Также см. Нивелир при условии выполнения точности по ГОСТ 10528-90).
Водяной уровень (Гидроуровень).

Ватерпас

Плотницкий ватерпас

Часто ватерпасом, в отличие от описанного выше жидкостного уровня, называют прибор, представляющий собой две перпендикулярные деревянные планки, соединённые в форме перевёрнутой буквы Т, на вертикальной планке, или в вертикальной прорези этой планки закреплён отвес — грузик на нитке^[1]. При горизонтальности нижней планки конец грузика совпадает с риской. Ватерпас выполняет те же функции, что и горизонтальный уровень с ампулой, но более прост в изготовлении.

Проверка и регулировка уровня

Для проверки уровня (то есть оценки точности проводимых им измерений) необходимо установить его на ровную, заведомо горизонтальную поверхность и замерить положение пузырька воздуха относительно двух рисок в центре колбы. Затем уровень нужно перевернуть в горизонтальной плоскости на 180° и произвести повторный замер положения пузырька. Если уровень исправен, то пузырёк воздуха будет точно в том же положении, что и при первом измерении.

Для регулировки инструмента (если это предусмотрено, колба будет закреплена регулировочными винтами на теле уровня) необходимо попеременно вращать уровень на 180° в горизонтальной плоскости и регулировать положение глазка до тех пор, пока его показания не будут идентичными при вращении инструмента. Для подобной регулировки не требуется идеально горизонтальная или вертикальная поверхность.

Примечания

↑ ¹ ² Ватерпас // Большая советская энциклопедия : в 66 т. (65 т. и 1 доп.) / гл. ред. О. Ю. Шмидт. — М. : Советская энциклопедия, 1926—1947.
↑ Wolfgang Nutsch und andere: Fachkunde für Schreiner (12. Auflage), Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1980, Seite 232, ISBN 3-8085-4011-7
↑ Heinz-Dieter Haustein: Universalgeschichte des Messens − Zu Maß und Zahl, Geld und Gewicht, Directmedia Publishing, Berlin 2007, Digitale Bibliothek (Produkt)|Digitale Bibliothek, Band 164, ISBN 978-3-89853-564-9
↑ ¹ ² Серафимов В. В. Уровень // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

См. также

[БСЭ1-1] ¹ ² Ватерпас // Большая советская энциклопедия : в 66 т. (65 т. и 1 доп.) / гл. ред. О. Ю. Шмидт. — М. : Советская энциклопедия, 1926—1947.

[2] Wolfgang Nutsch und andere: Fachkunde für Schreiner (12. Auflage), Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal 1980, Seite 232, ISBN 3-8085-4011-7

[3] Heinz-Dieter Haustein: Universalgeschichte des Messens − Zu Maß und Zahl, Geld und Gewicht, Directmedia Publishing, Berlin 2007, Digitale Bibliothek (Produkt)|Digitale Bibliothek, Band 164, ISBN 978-3-89853-564-9

[Викитека_ЭСБЕ-4] ¹ ² Серафимов В. В. Уровень // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

[1]

[2]

[3]

[4]