Niveau à bulle

“ On fait ensuite la graduation des repères de la bulle, puis on ferme une extrémité et on remplit le tube d'alcool ou d'éther qui ne se congèlent pas par les basses températures et qui ont l'avantage de donner une bulle épaisse et raccourcie dont on distingue facilement les bords. Après avoir fermé l'autre extrémité on soumet le niveau à l'éprouvette ; c'est-à-dire qu'on le dispose sur une sorte de règle à laquelle on donne à l'aide de vis micrométriques, des inclinaisons connues afin de reconnaître si la courbure est régulière et la sensibilité de la bulle suffisante. ”

“ Pour savoir ce qu'il y a de fondé dans une telle supposition, il faut comparerentre eux les coups de niveau donnés en faisant arriver la bulle entre ses repères, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre. La différence entre les coups moyens fournis par ces deux séries mesurera évidemment le retard de la bulle provenant de la résistance du tube.
237. Un niveau peut n'être, en temps ordinaire , sujet à aucune erreur appréciable de ce genre, et en présenter ensuite de fort grandes dans certains moments , lorsque, par exemple, la bulle s'écarte notablement de ses dimensions ordinaires. ”

“ Le premier système de niveau à bulle et à lunette, qui ait été construit, a dû être une imitation du niveau primitif à bulle et à pinnules où les pinnules étaient remplacées par une lunette à réticule dont l'axe optique avait une direction quelconque par rapport à la tangente de la bulle. ”

“ Dans les instruments construits avec soin, une échelle de division gravée sur le verre même, et quelquefois sur les bords de la garniture, permet de reconnaître si le milieu de la bulle coïncide bien avec ce point et d'apprécier avec exactitude ses moindres écars.
1210. L'ensemble du tube et de sa garniture, monté et fixé solidement sur une règle de métal dont la face inférieure doit être horizontale lorsque la bulle s'arrête au milieu du tube, forme le niveau à bulle d'air simple ; il remplace avec avantage le niveau de maçon ou de charpentier, et sert dans les opérations délicates. ”

“ On se contente généralement - de donner 15 à 20 mètres de rayon aux niveaux les plus perfectionnés, destinés au nivellement. Si l'on dépassait beaucoup cette dimension la bulle deviendrait folle; il faudrait passer un temps considérable pour l'amener à stationner entre ses repères.
Détermination du rayon de courbure.
98. — La détermination du rayon de courbure pouvant présenter un certain intérêt nous allons indiquer la manière d'y procéder. S'il s'agit d'un niveau à bulle simple, à règle ou à pinnules, on fera usage de la formule précédente. ”

“ Quelquefois la règle porte des pinules pour augmenter la précision du rayon de visée.
Dans certains instruments cette règle est même supprimée et remplacée par une lunette.
Malgré ces perfectionnements, le niveau à perpendicule n'aura jamais la précision du niveau à bulle d'air et à lunette ; et il ne peut être employé que dans de petites opérations ou pour des nivellements de reconnaissance. ”

“ Un niveau à bulle d’air n’est pas le seul instrument qui, placé sur un plan presque horizontal, puisse en manifester l’inclinaison. Une outre qui ne contiendrait qu’une petite quantité de liquide rendrait, quoique avec moins de précision, un service du même genre. ”

“ Cette explication suppose que l'horizontale de la bulle a été rendue préalablement perpendiculaire au pivot, ce qui est facile, si l'on a eu soin de repérer d'avance l'écartement des règles AB, A'B'.
144. La portée du niveau à pinnules n'est guère plus grande que celle du niveau d'eau, à cause de l'ouverture que l'on est obligé de donner aux visières, et de la grosseur que les fils croisés doivent conserver pour être aperçus par l'œil de l'observateur.
(*) mémoire sur le levé eocpéditif d'une position militaire.
Fig.27.
V. Du niveau à bulle et à lunette. ”

“ L'état de l'atmosphère peut gêner ou interrompre un nivellement. J'ai déjà signalé l'influence d'une grande chaleur sur la sensibilité de la bulle du niveau ; à cet inconvénient il faut joindre l'apparence de mobilité que présente la mire. Elle semble onduler comme les objets qu'on regarde au travers de la couche d'air en contact avec un tuyau de poêle. Cette circonstance est de nature à diminuer l'exactitude des coups de niveau. ”

“ Le niveau à bulle d'air se compose d'un petit niveau semblable à celui que nous avons décrit plus haut et dont se servent quelquefois les maçons, d'une lunette dont l'oculaire est muni de deux fils se coupant à angles droits, dont l'un est vertical et l'autre horizontal, d'un pied et d'un trépied. ”

“ Dans le niveau d’air il y a une bulle qui détermine le niveau. Ce niveau est un tube de verre rempli d’eau, à la réserve d’une petite portion qui produit la bulle. Cette bulle est extraordinairement mobile : & lorsque le niveau est couché horizontalement, & qu’elle s’arrête justement au milieu, on peut dire que cet instrument donne un niveau dans sa juste précision. Les enfans s’amusent à faire des bulles de savon. ”

“ Les niveaux à bulle d'air sont indispensables pour les grands coups de niveau dans le nivellement du profil longitudinal d'un chemin de fer, d'un canal, dans la pose des pierres d'appareil. Mais pour les routes, pour les profils en travers, pour les raccordements, il est inutile de faire la dépense d'un niveau à bulle d'air, qui exige un maniement et un ajustage très-délicats. Les niveaux d'eau pourraient donc remplacer ceux à bulle d'air dans ces circonstances, mais leur transport est incommode ; l'eau peut se perdre en route,mu se congeler en hiver; les tubes peuvent se casser facilement. ”

“ Alors la ligne de foi du cercle EF est dans le plan du méridien vrai, faisant l'angle de déclinaison avec l'aiguille.
Le tube GH a pour fonction de protéger l'aiguille, et en même temps de permettre d'amener celle-ci au zéro. Le cercle EF, le tube GH, le plateau JK et la colonne L sont solidaires. On fait mouvoir le tout d'un mouvement prompt à la main et d'un mouvement lent à l'aide de la vis M, puis on arrête par la vis de serrage N.
Niveau à bulle.
194.— Le niveau à bulle OP est situé sur la partie fixe du cercle vertical portant le vernier. ”

“ Ce tube établissant la communication de l'air entre les fioles, les surfaces de l'eau se placent dans !•" même plan horizontal.
L'appareil se démonte pour recevoir le liquide ; et lorsqu'il est remonté celui-ci ne trouve aucune issue pour sortir.
On peut transporter ainsi le niveau d'une station à l'autre sans se préoccuper de son eau dont la quantité reste toujours constante.
CHAPITRE III.
Niveaux à bulle (1) .
92. — Le niveau à bulle est un instrument précieux dont l'invention a'fait faire un progrès immense à la science du nivellement. ”

“ Si la bulle revient entre ses repères, le niveau est réglé. S'il n'en est pas ainsi on corrige l'erreur en amenant la bulle à la moitié de l'écart à l'aide du support mobile de rectification.
202. — Régler la boussole. La boussole est réglée lorsque l'angle que fait l'aiguille avec la lunette, placée au zéro du cercle horizontal, est égal à la déclinaison magnétique du moment et du lieu où on se trouve. ”

“ Un ressort à vis r qui traverse le trépied relie celui-ci au niveau lorsqu'on veut installer l'instrument en station.
Le niveau à bulle, ab, repose sur les convexités des étriers par l'intermédiaire de deux pieds évidés que porte la règle hi.
Ce niveau est maintenu sur la lunette et l'ensemble du bâti par un système de charnière à fermoir. k qui lui empêche tout mouvement longitudinal, mais lui permet et lui facilite son retourne-
ment bout pour bout lorsqu'on le soulève par le bouton c. ”

“ Les deux mécanismes que je viens de décrire ne sont pas les seuls que l'on ait imaginés dans le but de rendre un axe parfaitement vertical ; il en existe beaucoup d'autres, qui conviennent plutôt aux instruments de haute précision qu'au niveau à pinnules dont les opérations doivent être rapides.
Ajoutons que ces mécanismes, quelque parfaits qu'ils soient, ne sont cependant presque jamais tels que la bulle reste entre ses repères pour toutes les directions de visée. Par suite, il faut, à chaque coup de niveau, toucher encore aux vis, pour rendre le rayon de visée horizontal. ”

“ Le niveau de pente, dont on vient de voir la description et l'usage, donne lieu, en ce qui concerne sa construction et particulièrement le système de genou sur lequel il est monté , aux mêmes remarques que le niveau à pinnules. Aussi en construit-on maintenant de bien plus commodes ; ils sont établis avec la même perfection que le niveau d'Egault, et les instruments analogues dont la bulle s'écarte peu ou point de ses repères, quand on passe d'une direction
à l'autre du rayon de visée. ”

“ On place l'instrument au point trouvé, et on en détermine un second par le même procédé ; on obtient ainsi, de proche en proche, le tracé dont la pente est égale à celle du rayon de visée.
427. Ces opérations marchent avec rapidité lorsque l'on s'est rendu familier l'usage du niveau de pente. Par la pratique on acquiert promptement l'habitude de donner au rayon de visée à fort peu près la direction convenable, ce qui diminue beaucoup les tâtonnements, lesquels prendraient beaucoup de temps, à cause de la nécessité de rappeler la bulle
à ses repères, pour chaque direction essayée. ”

“ Ce niveau se compose d'une règle ou traverse AB, mobile autour d'un pivot G, dont l'axe peut être rendu vertical par le jeu de vis à caler *; aux extrémités A, B s'élèvent les montants AC, BD, évidés pour recevoir le corps cylindrique d'une lunette EF. Une bulle M, dont l'horizontale est rendue perpendiculaire à l'axe de pivot G, sert à régler tout l'instrument. ”

“ Avec les niveaux à bulle et à lunette, on obtient une précision beaucoup plus grande. En général, il paraît bien établi que la vérification d'un nivellement exécuté avec un niveau de cette espèce.ne doit pas accuser plus de 0m.015 de différence pour 50 kilomètres. ”

“ En général, pour le niveau d'eau, on emploie le pied ordinaire, formé de trois branches vissées contre un prisme triangulaire de bois, tandis que pour les niveaux de précision à bulle et à lunette on ne se sert guère que du pied à six branches. ”

“ Outre l'avantage de donner une grande précision dans les opérations de nivellement, le niveau d'Egault permet d'opérer rapidement avec de grandes portées.
Toutefois, celles-ci ne doivent guère dépasser 100 mètres au maximum.
Les portées de 60 mètres conviennent mieux, car on n'est plus sûr d'obtenir une cote exacte.
L'erreur que l'on peut commettre dans la position de la tangente de la bulle donne un écart de cote sur la mire qui croît assez vite avec la distance. ”

“ Par une disposition fort ingénieuse, l'oculaire peut servir d'objectif et réciproquement. Ce niveau, remarquable par son élégance, ne saurait remplacer, du moins sous un si petit volume, les niveaux à bulle et à lunette actuellement en usage. On peut ajouter que le mercure, qui est cher, se perd trop facilement pour ne pas être d'un emploi dispendieux. ”

“ Pour opérer cette rectification, il faut appliquer le principe du retournement *. Posez à cet effet le niveau sur une règle bien dressée et suffisamment rigide, horizontale ou non; élevez ensuite peu à peu l'une de ses extrémités de manière que la bulle s'arrête à ses repères. Il est bien clair, si l'instrument est juste, que la règle sera devenue horizontale; donc en le retournant bout pour bout, la bulle devra revenir à ses repères. Si c'est le contraire qui arrive, vous serez averti par là que le niveau est inexact. ”

“ Description et usage de ce niveau.
124. Sur une règle AB sont adaptées deux pinnules C, D, et une bulle d'air M. Tout ce système est porté sur une règle inférieure A'B'; une charnière en B' et une vis butante en A' permettent de le rapprocher ou de l'éloigner, et d'amener la bulle entre ses repères. La règle A'B' est elle-même fixée au moyen d'une douille conique sur la tige d'un trépied. ”

“ L'attention se portera particulièrement sur l'état des vis; souvent il arrive qu'elles jouent trop librement dans leurs écrous, ce qui peut occasionner de graves erreurs. On y remédie assez bien en trempant les vis défectueuses dans de la cire fondue, à laquelle on ajoute un peu de suif si le nivellement se fait pendant l'hiver.
336. En toute circonstance, le niveau doit être l'objet de soins attentifs; son prix assez élevé, quand
il est à bulle et à lunette, et l'impossibilité de. ”

“ Les exercices particuliers auxquels il devra se livrer consistent : 1° à placer le niveau dans sa boîte aussi bien qu'à l'en sortir; 2° à le disposer en station après avoir examiné si tous les organes fonctionnent régulièrement; 3° à disposer la lunette au point pour une distance donnée de la mire ; 4° régler la bulle d'air, c'est-à-dire rendre son axe horizontal parallèle au plan de ses lignes d'appui, 5° à rendre l'axe du pivot de l'instrument perpendiculaire à l'horizontale de la bulle ; 6° à rendre l'axe du pivot vertical ; 7° à rendre un fil horizontal ”

“ Mettre la hausse à 1 000 mètres, le niveau à zéro, faire monter lentement la culasse pour amener la bulle du niveau entre ses repères, ne pas dépasser la position pour n'avoir pas à baisser la culasse. ”

“ Lorsque la bulle de ce niveau est entre ses repères et que la graduation de S1 marque.
un angle déterminé, le mortier fait avec l'horizontale le même angle. Quant au secteur S2, il porte également un niveau N2 perpendiculaire au niveau N., Par construction le plan de S2 est perpendiculaire au plan de S,. Lorsque les deux bulles de N1 et de N2 sont entre leurs repères, le plan S2 est horizontal. Sur ce plan se déplace l'alidade devant une graduation au millième que porte le secteur S2. ”