Лазерные уровни

Лазерные уровни. Виды и устройство. Применение и как выбрать

При строительстве дома всегда требуются измерительные инструменты и приборы для определения вертикали и горизонтали. Домашние мастера часто натягивают шнуры, устанавливают самодельные отвесы в виде нити с гайкой. Таких самодельных уровней для строительства дома, крыши или стен существует большое количество. Наиболее современными устройствами для выполнения разметки на потолках и стенах являются лазерные уровни. Они способны точно определить необходимые размеры, прямые углы для правильного измерения угла наклона.

Лазерный уровень является устройством, действующим на основе лазерных диодов, испускающих мощный световой луч, называемый лазером. В первое время после изобретения лазера, он использовался в оборонной промышленности, а затем в других отраслях и в строительстве.

Устройство и принцип работы

Разновидности лазерных строительных уровней отличаются большим разнообразием, однако основные элементы у них одни и те же, и действуют по одному принципу.

Устройство лазерного уровня состоит из:
  • Лазерный диод.
  • Система оптики.
  • Механизм установки и самовыравнивания.
  • Источник тока.
  • Органы управления.
  • Корпус.

В качестве источника света в лазерных уровнях используются мощные лазерные диоды. Они излучают монохроматический плотный поток света одной длины волны. В современных лазерных уровнях применяют два вида светодиодов: с красным и зеленым цветами световых лучей. Зеленый луч лучше воспринимается глазом человека. Зеленые линии хорошо видны на улице даже при солнечной погоде. Но уровень с зеленым лучом стоит дороже, так как ее устройство сложнее.

Система оптики нужна для фокусирования луча и определения ему необходимого направления и формы. Она состоит из набора разных линз и призм. Оптическая система бывает стационарной или с вращающейся головкой. Качество оптической системы влияет на точность работы уровня и качество создаваемых линий и точек.

У стройства установки зависят от вида уровня . Наиболее простые варианты уровней состоят из обычного пузырькового уровня, в который вмонтирована система оптики с излучателем. Такой уровень требует точной установки на штативе, и регулировки горизонтали настроечными винтами. После этого приступают к работе.

Наиболее удобными считаются лазерные уровни, оснащенные устройством самовыравнивания . Перед работой они также настраиваются на штативе или поверхности, и регулируются винтами. Отличием является то, что не требуется точная установка. При небольшом отклонении до 5 градусов специальный гироскопический или маятниковый механизм автоматически выполнит подстройку. В результате система оптики встанет в нужное положение.

В течение работы выравнивающая система контролирует положение уровня и корректирует небольшие отклонения. Если эти отклонения больше порога саморегулирования, то автоматически подается визуальный или звуковой сигнал, для корректировки мастером положения корпуса уровня. Современные строительные уровни оснащаются такой системой.

Лазерные уровни получают питание от простых батареек или аккумуляторов, обеспечивающих их работу длительное время. В комплект уровня входит адаптер сетевого питания для зарядки аккумуляторов.

Органы управления имеют простую конструкцию, и выполнены на панели с кнопками и индикаторами, подающими сигнал о работе прибора или заряде аккумуляторов. Профессиональные модели уровней имеют в комплекте пульты удаленного управления, что удобно при работе одним человеком на большой строительной площадке.

Существуют лазерные уровни, оснащенные функцией измерения расстояний , ее называют «электронной рулеткой». Такие уровни оборудованы цифровым дисплеем с выводом результатов измерений с большой точностью.

Современные лазерные уровни выполнены в защитном корпусе из прочного пластика с резиновыми демпферами, для предохранения от случайных повреждений.

Классификация лазерных уровней
Все строительные уровни, действующие с помощью лазерного луча, делятся на виды:
  • Точечные.
  • Линейные.
  • Ротационные.
Точечные уровни

Такие строительные уровни имеют наиболее простое устройство. Оптическая система выдает тонкие прямые лучи, проецирующиеся на плоскости в точки.

Световой поток у точечной модели максимальный, он обеспечивает большую дальность, так как нет сложной системы оптических призм. Число образованных лучей в разных исполнениях прибора может отличаться. В простых уровнях, называемых лазерными отвесами, образуется три луча, направленных вперед, горизонтально и вертикально, что создает определенное удобство при разметке каркасов зданий.

В более совершенных конструкциях приборов лучей может быть больше, что создает дополнительные удобства в работе. Точечные уровни особенно удобны при разметке больших площадей, когда необходимо отметить одну горизонтальную линию на большом расстоянии.

Линейные лазерные уровни

Такие уровни могут называть кросс-лайнерами. Световой луч от лазерного диода проходит через систему призм и рассеивается. В результате получается узкий плоский поток света, проецируемый на плоскость в виде линий. У многих приборов есть функция одновременной передачи плоскости света в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Поэтому на поверхности изображается две линии: горизонтальная и вертикальная с четким пересечением.

Такие уровни наиболее удобны при отделочных работах и разметке, так как мастер может непрерывно проверять расположение отделочных материалов (например, плитки). Устройство линейных уровней чаще всего состоит из нескольких призм и светодиодов, поэтому их называют мультипризменными. Число образованных плоскостей бывает различным, разметка может выполняться одновременно на нескольких стенах.

Важным параметром таких уровней является угол сектора. В нем проецируется плоскость. Размер такого угла чаще всего не меньше 120 градусов, хотя существуют новые модели с углом сектора 160 градусов и больше. Наиболее сложные и точные уровни могут полностью замыкать проекции всех плоскостей, и работают на 360 градусов.

Недостатки линейных уровней

Применение оптических призм и рассеивание светового потока значительно уменьшает его силу. На большом удалении, или в солнечный день проекции можно не заметить, для этого необходимо применять дополнительные аксессуары.

Однако, линейные уровни очень удобны в работе, они стали популярными у любителей и профессионалов по отделке помещений.

Ротационные уровни

При разметке на больших строительных площадках для образования общего горизонта лучшим выбором стали ротационные лазерные уровни.

В отсутствии системы призм можно получить яркий луч лазера. Изображение плоскости получается вращением излучающей головки вокруг вертикальной оси. Такие устройства являются профессиональными. Дальность луча лазера у них достигает нескольких сотен метров. На большой площадке можно создать общий горизонт. Этим обеспечивается одновременная работа разных бригад строителей.

Многие совершенные лазерные уровни могут создать сразу вертикальную и горизонтальную плоскости, так как их устройство состоит из двух ротационных головок. Обороты вращения головки можно настраивать. Ротационные уровни являются наиболее дорогостоящими моделями, поэтому они не получили большой популярности среди строителей.

Критерии выбора

При покупке лазерного уровня необходимо определиться, для чего он будет использоваться. Такие устройства имеют немалую стоимость, особенно оснащенные множеством функций. Чтобы не приобретать прибор с невостребованными функциями, рекомендуется руководствоваться некоторыми критериями.

Дальность действия

Этот параметр может достигать нескольких десятков или сотен метров. Это влияет на расход энергии аккумуляторов. Для домашних работ не понадобится уровень с большой дальностью работы. Для масштабных работ необходимо приобрести прибор с более мощным лучом лазера.

Дальность луча измеряют в метрах. Иногда дальность работы уровня указывается диаметром или радиусом. Поэтому стоит обратить на это внимание.

Тип лазера

Оптимальным вариантом будет зеленый цвет луча, более близкий к восприятию глазом. Уровни с красным лучом более дешевые, но при ярком свете луч будет плохо виден. Можно приобрести специальные очки для лучшей видимости лазерных лучей.

Читайте также  Как снять магнит с одежды дома
Точность прибора

Более точные лазерные уровни имеют выше стоимость. Погрешность работы указывают в миллиметрах на метр длины луча. Профессиональные приборы имеют отклонения около 1 мм на длину луча 10 метров. Для средних моделей этот параметр может достигать 3 мм.

Наличие монтажных устройств и системы самовыравнивания

Тренога и штатив являются наиболее распространенными приспособлениями для установки лазерных уровней. Они могут приобретаться отдельно, либо входить в комплект прибора. При покупке стоит обратить внимание на размер резьбы для соединения с прибором.

Удобным является наличие разнообразных креплений и приспособлений для установки, входящих в комплект.

Наличие системы самовыравнивания является оптимальным выбором. Это повышает стоимость прибора, но также повышает удобство в работе, исключая ошибки при установке.

Число лучей

В этом случае покупатель должен решить, для выполнения какой задачи приобретается уровень. Если финансы не ограничены, то лучше приобрести более функциональный прибор.

При покупке мультипризменного прибора наилучшим выбором будет с возможностью отдельного включения каждой линии, часто лишние лучи только мешают работе и вызывают путаницу.

Комплектация

Этот критерий также важен при покупке прибора, так как наличие различных принадлежностей никогда не помешает, хотя стоимость покупки при этом возрастает.

Как работает лазерный нивелир?

Принцип работы лазерного нивелира заключается в формировании проекции лазерного луча на одном или нескольких окружающих устройства объектах. Проекция в виде линии или точки служит ориентиром при выполнении работ. Точные показания лазерного нивелира возможны только при его надлежащем выравнивании. В зависимости от выбранной модели эта процедура может выполняться как в автоматическом режиме, так и вручную. Регулировка вручную осуществляется посредством применения традиционной системы пузырьковых колб и ползунков. Лазерные нивелиры бывают статичные и ротационные.

устройство лазерного нивелира

Конструкция нивелира

Этот прибор оснащен корпусом из прочного пластика, который защищает его от пыли, грязи и влаги. Для нормальной работы устройства, ему требуется специальный штатив или ровная поверхность.

В настоящее время различают две разновидности лазерных уровней:

  1. Плазменные модели. В них встроены специальные призмы, через которые проходит свет диодов. Количество линий зависит от количества этих самых призм. К примеру, нивелир с двумя призмами будет выдавать вертикальную и горизонтальную линию. Приборы этой группы чаще всего применяются в быту, потому что они характеризуются небольшой дальностью светового луча.
  2. Ротационные нивелиры. Это оборудование уже считается профессиональным и используется в сфере масштабного строительства. Большая дальность лучей обусловлена работой вращающегося диода, проектирующего свет.

Ротационные уровни, как правило, обладают большим функционалом, нежели плазменные. Эти устройства позволяют обозначать круговые сектора и производить разравнивание дверных проемов. Однако, широкий выбор функций, конечно же, влияет на цену устройства.

Существует и еще один тип строительных уровней — точечный. Но он не очень удобен в применении.

Разновидности измерительных приборов, их назначение

Выбирать лазерный нивелир нужно не торопясь, тщательно изучая и взвешивая функции изделия. Эти точные приборы выпускаются в следующих вариантах:

Благодаря высокой скорости проведения измерений время разметки потолков и прочих поверхностей сокращается в два раза.

  1. Элементарные устройства. Это реечные механизмы с набором примитивных функций, позволяющих проводить ограниченный круг мероприятий. Стоимость таких моделей невысока. Процесс проведения работ связывается с определенными трудностями, круг подобных действий четко регламентируется.
  2. Усложненный вариант конструкции характеризуется наличием функции самостоятельного нивелирования. Они имеют крестообразный облик и могут занимать как вертикальное, так и горизонтальное положение. Реечный уровень для работы не требуется. В основном такое изделие помогает проводить разметку потолков и стен. Закрепляясь на перегородке, его возможности резко ограничиваются.
  3. Профессиональные образцы имеют неограниченный потенциал. Активно применяются в быту и при проведении масштабных строительных работ. Такие приборы предполагают использование треноги для кругового перемещения световой полосы по горизонтали и вертикали, точек, крестов, нахождение положения линии прямой и с уклоном, с разными показателями углов.

Лазерные уровни могут быть электронными и маятниковыми. Первый вариант характеризуется усложненным устройством профессионального характера, применяемым для наиболее точных измерений значительных расстояний. Малейшие погрешности в таком случае исключаются. Этот лазер оборудуется непростым устройством с большим числом разнообразных датчиков.

Модели маятникового типа имеют специальное приспособление с диодами, излучающими световой поток интенсивного характера.

Маятник позволяет проводить мероприятия наиболее точно, выставляя горизонтальные и вертикальные линии в нужном порядке.

Преимуществом лазерного уровня является его широкая сфера применения как на открытых площадках, так и в помещении.

Устройство может делать до 5 замеров сразу в неодинаковых плоскостях.

Помимо этого, выпускается прибор смешанного вида, он совмещает разные способы выравниваний: ручные, электронные и маятниковые. Особого внимания заслуживают характеристики, связанные с обозначением световых полос:

    1. Точечные варианты, которые используются для нахождения линий на поверхности, их ориентир имеет вид точки.
    2. Изделия линейного плана, позволяющие возвести продольные и поперечные линии. С их помощью можно легко выстроить плоскости.
    3. Ротационные лазеры имеют сложный внутренний механизм и отличаются высокими скоростями вращения светодиодов.

Приборы такого плана отличаются максимально точными результатами, позволяя одновременно построить несколько продольных линий на любой высоте. Предварительная разметка здесь не требуется, и монтажные работы проводятся согласно эпицентру световой полосы. Такое приспособление в домашних условиях не используется.

Как пользоваться лазерным уровнем: подробная инструкция и конкретные примеры

Лазерный уровень поможет с точностью провести ровную линию на любой поверхности, учитывая все ее дефекты и неровности. Работы по выравниванию стен, переклеиванию обоев, укладыванию плитки, установке дверей и окон – с помощью уровня все это сделать намного проще и быстрее. Однако далеко не все умеют правильно обращаться с этим инструментом. Как пользоваться лазерным уровнем?

Техника безопасности

Лазер, какой бы мощности он ни был, способен повредить сетчатку глаз, если не соблюдать меры предосторожности.

При работе с нивелиром следует строго придерживаться двух правил:

  1. Следить, чтобы лазерный луч не попадал в глаза присутствующих.
  2. Использовать при работе специальные очки. Их следует выбирать, ориентируясь на конкретный прибор, учитывая длину волн излучения.

Правила выбора

Перед тем как выбрать лазерный нивелир, стоит узнать, какими бывают приборы.

  • линейные (такие устройства проецируют устойчивые горизонтальные и вертикальные линии);
  • ротационные (они выстраивают круговую линию по всему периметру помещения);
  • точечные (приборы этого типа отмечают на поверхностях отдельные точки).

При выборе рекомендуется обратить внимание на следующие параметры:

  1. Степень погрешности прибора. Самые точные устройства – ротационные, однако и стоят они дороже.
  2. Типы плоскостей, которые способен выстроить прибор. Для проведения большинства ремонтных работ дома достаточно устройства, которое создает 2 перпендикулярных плоскости.
  3. Возможность отключения ненужных в определенный момент линий. Это позволяет сэкономить заряд батареи, исключить возможность ошибки и случайного попадания лазера на сетчатку при разметке.
  4. Тип выравнивания. Самовыравнивающийся помогает работать быстрее.
  5. Дальность действия. Призменными нивелирами управлять просто, однако небольшая дальность измерения – примерно 20 м – делает их пригодными только для использования дома. Ротационные же стоят на порядок дороже, зато дальность их действия составляет более 100 м.
  6. Функция оповещения о сбое. Если прибор был передвинут, и точность выравнивания была нарушена, прибор издаст сигнал. Это поможет избежать ошибок при разметке.
  7. Тип питания. Стандартные батарейки или специальный аккумулятор – что удобнее, зависит от предпочтений покупателя.
  8. Комплектацию. Для комфортной работы потребуются фиксирующие приспособления (штанга или штатив), приемник для увеличения мощности луча и другие. Лучше, если все это уже есть в комплекте.
Читайте также  Драгметалл в радиодеталях

Узнав, как выбрать лазерный уровень, какие функции важны, а какие нет, можно приобрести полезный и не слишком дорогой прибор.

Установка прибора

Перед тем как пользоваться лазерным уровнем, нужно его правильно выставить и жестко зафиксировать положение. Даже самый незначительный сдвиг может привести к ошибкам и неверным показаниям. Все нюансы обращения с лазерным нивелиром можно изучив, посмотрев видео.

Лучи прибора не должны натыкаться на препятствия, в этом случае отметки на нужной плоскости просто не будет видно. Помещение следует очистить от посторонних предметов.

Размещать нивелир следует, учитывая максимальное расстояние, указанное в инструкции для прибора. Чем дальше установлен лазер, тем больше погрешность. Желательно ставить устройство как можно ближе к размечаемой плоскости. Если же планируются работы, где подобное невозможно, стоит купить приемник (иногда он идет в комплекте), который увеличивает мощность лазерного луча.

Используя дополнительные инструменты, можно закрепить прибор на различных поверхностях:

  1. Специальные штанги, предназначенные для установки прибора внутри помещения. Состоят из секций (3, 5 и больше). Их устанавливают в распор между потолком и полом, либо ставят на пол, придавая конструкции устойчивость с помощью дополнительных опорных ножек.
  2. Любой предмет (стул, стремянку).
  3. Штатив. С его помощью нивелир будет надежно закреплен. Можно менять высоту установки, она может доходить до 3 м над уровнем пола.
  4. Специальные приспособления (магниты, липучки, присоски), которые помогут закрепить прибор на стене.

Регулировка положения

Следующий шаг – выровнять его относительно горизонта. Это нужно, чтобы получить точные линии. Процедура выравнивания требует сноровки, стоит посмотреть видео, где процедура заснята пошагово.

Поскольку существует 2 типа этого прибора (самовыравнивающийся и ручной), то и способы установки отличаются.

В устройствах, требующих ручного выравнивания, есть 2–3 обычных пузырьковых уровня, ориентируясь на положение которых и следует выставлять прибор. Для этого изменяют положение специальных винтов, находящихся, как правило, на корпусе устройства. Ручная регулировка используется в самых простых лазерных уровнях.

Если в приборе предусмотрена возможность автоматической настройки, то небольшие отклонения (около 4 °) он компенсирует сам. Сначала же его регулируют вручную с помощью винтов. После отключают фиксатор механизма самовыравнивания и включают прибор. Затем он самостоятельно придет в нужное положение. Время, которое потребуется для этого, зависит от конкретной модели самовыравнивающегося уровня.

После перемещения прибора на следующий участок его потребуется настроить заново.[/wpmfc_cab_si]

Управление лазерным нивелиром

Большинство современных моделей оснащено кнопками подачи питания, рычагами переключения режимов работы и фиксатором устройства автоматического регулирования.

Особенности

Когда прибор выставлен правильно, он подает сигнал (или, напротив, перестает пищать, – это зависит от конкретной модели), что готов к использованию. В этот момент на рабочей поверхности появляется отметка (линия или точка).

Создание горизонтальной линии

Одна из самых часто используемых функций прибора, которая помогает быстро построить горизонтальную линию на стене.

Нивелир устанавливают на требуемой высоте, закрепляют, выстраивают, устройство проецирует на стену линию.

Если требуется получить разметку уровня потолка, а закрепить устройство на нужной высоте не получается, то используют простой прием. Лазерный уровень выставляют на максимально возможной высоте, получают линию и делают разметку на нужном уровне с помощью рулетки, отступая от прочерченной прибором линии недостающее расстояние.

Чтобы работать было проще, рекомендуется приобрести самовыравнивающийся прибор с возможностью построения круговой отметки по всему периметру помещения либо устройство с максимально возможным углом рассеивания луча.

Создание вертикальной плоскости

Процесс почти не отличается от создания горизонтальной линии. Когда нивелир настроен и включен, выбирают режим построения вертикальной линии.

Пересечение горизонтальной и вертикальной линий

Эта функция чаще всего используется при укладке плитки – проекции, пересекающиеся под прямым углом, помогают проверять ровность межплиточного шва, служат точной координатной осью.

Построение наклонных линий

Подобная функция прибора может потребоваться при устройстве лестничных маршей в частном доме или выполнении других работ.

В нивелире отключают механизм самостоятельного выравнивания, уровень вручную выставляют под требуемым углом. Включив его, получают нужную линию разметки.

Конкретные примеры использования

Какие этапы строительства облегчает использование лазерного уровня?

Выравнивание пола

С использованием нивелира эта процедура проходит намного легче, чем с применением обычного.

Устройство помещают в центр комнаты, включают функцию построения горизонтальной плоскости. На стену дома проецируется четкая прямая линия, по которой можно просто и быстро провести разметку.

Поскольку лазерный луч попадает на любой предмет, встающий на его пути, с помощью прибора удобно искать самый высокий и низкий участки пола. Таким образом можно определить оптимальный уровень стяжки.

Укладка плитки

Прибор включают в режим проецирования вертикальной и горизонтальной линий. На стене они пересекутся. Центр пересечения следует совместить с центральными швами плитки, а плитки выравнивают по расходящимся от центра линиям. Подробный процесс укладки плитки с помощью нивелира можно увидеть на видео.

Нивелир можно использовать не только при строительстве, но и для точного расположения полок, навесных шкафов, размещения встраиваемой бытовой техники.

Эти рекомендации помогут понять, как пользоваться лазерным уровнем.

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Техника безопасности

В первую очередь следует помнить о том, что любое лазерное оборудование, даже небольшой мощности, может привести к поражению сетчатки глаза при прямом контакте с лучом. При работе следует соблюдать следующие меры безопасности:

  • Избегайте прямого направления лазерного луча в глаза всех присутствующих на строительной площадке.
  • Применяйте средства индивидуальной защиты, одним из основных являются специальные очки. Следует помнить, что модель защитных очков должна подбираться в зависимости от длины волны излучения устройства. Обычно лазерные уровни работают в красном или зеленом спектре, очки выбираются соответствующие. Кстати, кроме защиты они обеспечат и лучшую видимость луча в солнечный день.

Составные детали конструкции

Главный элемент промышленного лазерного уровня – специальный лазерный излучатель. В самодельном нивелире его роль с успехом сыграет копеечная лазерная указка, которую можно купить в любом отделе канцтоваров. Это только главная деталь, но не единственная, весь список необходимого таков:

  • лазерная указка;
  • строительный уровень (пузырьковый);
  • колышек с квадратным или круглым диаметром (d=5-6см) длиной 1-1,3м (можно воспользоваться держаком от лопаты);
  • плотная фанера или доска;
  • кусок пористой резины.

Преимущества самодельного инструмента

Несмотря на то, что высокую точность такой инструмент предоставить не может, в быту его использовать довольно выгодно. Разметка в любом случае будет точнее, а сам процесс значительно проще, чем при использовании водяного уровня. Именно по этой причине такое оборудование пользуется востребованностью среди бытовых потребителей. К положительным характеристикам инструмента относятся:

  • большая длина луча;
  • минимальная погрешность;
  • большая скорость разметки.

Применение оборудования полностью оправдано для стен, пола, потолка и других опор подобного типа с любым видом поверхности. К альтернативной сфере применения относятся разметки таких объектов:

  • приусадебные участки;
  • строение забора;
  • отделка фасадов.

Смекалка, аккуратность и точное следование выше описанных инструкций поможет существенно сэкономить финансовые средства и время. Перед тем, как тратить деньги на дорогостоящее оборудование, экономному человеку стоит задуматься, а может стоит изготовить прибор самостоятельно, сэкономив средства? Тем более, что его качество и удобство использования в быту соответствует дорогостоящему аппарату.