Nivel De Burbuja, Diseño, Calibración, Sensibilidad y Tipos

Un nivel de burbuja es una herramienta creada para mostrar si un espacio es vertical u horizontal. Existen varios tipos de niveles que son útiles para  albañiles, carpinteros, trabajadores de otros oficios de la construcción, topógrafos, y otros obreros metalúrgicos, y en algunas labores fotográficas o video gráficos.

Como están fabricados los niveles de burbuja

Los primeros niveles de burbuja tubular tenían viales de vidrio ligeramente curvados con un diámetro interior constante en cada punto de observación. Estos frascos están incompletamente llenos de un líquido, por lo general un alcohol de color mercurio, dejando una burbuja en el tubo. Tienen una ligera curva ascendente, de modo que la burbuja descansa naturalmente en el centro, el punto más alto. Con ligeras inclinaciones, la burbuja se aleja de la posición central marcada. Si el nivel de burbuja también debe poder utilizarse boca abajo o de lado, el tubo curvado de diámetro constante se sustituye por un tubo no curvado 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 se desplace rápidamente por el tubo y se asiente con precisión con una interferencia mínima con la superficie del vidrio. Los alcoholes también tienen un rango de temperatura del líquido mucho más amplio, y no rompen la ampolla como lo haría el agua debido a la expansión del hielo. También se le puede agregar  un colorante fluorescente, puede ser verde o amarillo, para tener mayor visibilidad de la burbuja.

Una variante del nivel de burbuja lineal es el nivel de ojo de buey: un dispositivo circular de fondo plano con el líquido bajo una cara de cristal ligeramente convexa con un círculo en el centro. Sirve para nivelar una superficie a través de un plano, mientras que el nivel tubular sólo lo hace en la dirección del tubo.

Calibración del Nivel de burbuja

Para comprobar la precisión de un nivel de carpintero, no se necesita una superficie perfectamente horizontal:

• El nivel se posa en una superficie plana y se toma lectura del tubo de burbuja.
• La lectura referencia hasta qué punto la superficie es paralela al plano horizontal, según el nivel, que en este punto es desconocida.
• El nivel de burbuja se gira 180 grados en el plano horizontal y se anota otra lectura. Si el nivel es preciso, indicará la misma orientación 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 voltee el nivel.

Un procedimiento similar se aplica a instrumentos más sofisticados, como el nivel óptico de un topógrafo o un teodolito, y es evidente cada vez que se instala 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 horizontales perpendiculares.

Sensibilidad

Es un detalle importante para un nivel de burbuja; su precisión 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 pulg.) es el espacio usual para las graduaciones; en el nivel de un topógrafo, la burbuja se moverá 2 mm cuando la ampolla esté inclinada alrededor de 0.005 grados.

Para un nivel de precisión de maquinista con divisiones de 2 mm, cuando la ampolla se inclina 5 arcosegundos la burbuja se moverá una graduación. Esto equivale a un movimiento de 0,0005 pulgadas (0,013 mm) medido a un pie del punto de pivote, referido como 5 diez milésimas por pie.

Tipos

Existen diferentes tipos de niveles de burbuja para diferentes usos:

• Instrumento de nivelación del topógrafo
• Nivel de carpintero (madera, aluminio o materiales compuestos)
• Nivel del albañil
• Nivel de torpedo
• Nivel de línea
• Nivel de precisión del ingeniero
• Nivel electrónico
• Inclinómetro
• Indicador de deslizamiento o derrape
• Nivel de ojo de buey

Un nivel de burbuja se encuentra generalmente en la cabeza de las escuadras.

Instrumento de nivelación del topógrafo

Nivel de inclinación, nivel de saltos o nivel automático son términos utilizados para referirse a los tipos de instrumentos de nivelación que se utilizan en la medición para medir las diferencias de altura en distancias mayores.

Tiene un nivel de burbuja montado en un telescopio (tal vez 30 de potencia) con retícula, a su vez montado en un trípode. El observador lee los valores de altura de dos barras verticales graduadas, una `detrás' y otra `delante', para obtener la diferencia de altura entre los puntos del suelo sobre los que descansan las barras.

Comenzando desde un punto con una elevación conocida y atravesando el país (los puntos sucesivos están a unos 100 metros de distancia), las diferencias de altura pueden medirse acumulativamente a lo largo de largas distancias y se pueden calcular las elevaciones. La nivelación precisa se supone que da la diferencia en la elevación entre dos puntos a un kilómetro (0.62 millas) de distancia correcta dentro de unos pocos milímetros.

Nivel del carpintero

El nivel de burbuja de un carpintero es muy parecido a una tabla de madera, con cuerpo ancho para asegurar la estabilidad, y que la superficie se esté midiendo de manera correcta. En el centro del nivel de burbuja hay una pequeña ventana donde se montan la burbuja y el tubo. Dos muescas (o anillos) indican 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

Un nivel de línea es un nivel diseñado para colgar de la línea de cuerda de un constructor. El cuerpo del nivel incorpora pequeños ganchos que le permiten engancharse y colgar del cordel. El cuerpo es ligero, con el fin de no pesar la línea de la cuerda, también es pequeño en tamaño como la línea de la cuerda en efecto se convierte en el cuerpo, cuando el nivel se cuelga en el centro de la cadena, cada tramo de la línea de la cadena se extiende el plano del nivel.

Niveles de precisión del ingeniero

El nivel de precisión de un ingeniero permite nivelar los elementos con mayor precisión que un nivel de burbuja común. Se utilizan para nivelar los cimientos, o las bases de las máquinas para asegurar que la máquina pueda producir piezas de trabajo con la precisión previamente incorporada en la máquina.

Hoy en día las herramientas de nivel están disponibles en la mayoría de los teléfonos inteligentes utilizando el acelerómetro del dispositivo. Estas aplicaciones móviles vienen con varias características y diseños fáciles. También los nuevos estándares web permiten a los sitios web obtener orientación de los dispositivos.

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