Лазерный уровень устройство и принцип работы

На что обращать внимание при покупке нивелира?

Зная, как работать с нивелиром, можно выполнить все необходимые замеры. Но следует учитывать характеристики каждого отдельного прибора, чтобы в полном объеме выполнить поставленную задачу. В первую очередь нужно определиться со сферой применения: при проектировании крупных объектов, на строительной площадке или же дома.

Компактный лазерный нивелир

Исходя из целей использования можно задуматься о его технических характеристиках. Для бытового нивелира дальность может составлять от 10 до 40 метров. Этого более чем достаточно, чтобы выполнять работы внутри помещений, а также определять горизонтали фундамента. Дальность же профессиональных аппаратов значительно больше, она достигает 100 метров и больше. В некоторых моделях предусмотрена возможность установки дополнительных приемников, изменяющих диапазон расстояний до 600 метров.

Большое значение также имеет длина волны и количество лучей. В зависимости от вида техники число проекций достигает пяти. От этого параметра зависит спектр возможностей при монтаже и проектировке конструкций. Как правило, используются лучи с длиной волны 635 нанометров. Человеческий глаз вполне способен увидеть данный луч и идентифицировать его как красный. Однако некоторые приборы работают с другими частотами, видимый свет при которых приобретает более удобный для зрения зеленый оттенок. Но стоимость таких устройств несколько выше.

Следующей характеристикой, на которой следует заострить внимание, является погрешность. Наиболее точные устройства могут похвастаться погрешностью, не превышающей 0,3 мм

В некоторых моделях имеются встроенные датчики самовыравнивания или компенсаторы. В домашних условиях указанные функции могут и не потребоваться, поэтому стоит дважды подумать, есть ли резон существенно переплачивать за функции, которые, скорее всего, и не пригодятся при выполнении строительных работ.

Следует знать, что некоторые аппараты для замеров расстояний подвержены влиянию погоды. Этот фактор имеет значение в том случае, если измерения будут проводиться зимой в минусовую температуру. В таких случаях необходимо отдавать предпочтение электронной технике, исправно работающей при температурах от -20 до +40 градусов по шкале Цельсия.

Для получения максимально точных расчетов надо знать, как пользоваться нивелиром. Кроме этого, нельзя забывать о правильной установке и настройке прибора. Так, покупать нужно именно ту модель, с которой проще и удобнее делать замеры. Некоторые бытовые нивелиры весят порядка 250 грамм, они отличаются компактными размерами. А устройства, которыми пользуются геодезисты, могут весить до двух килограмм. Штатив также важен, при его покупке нужно брать в расчет жесткость и вес. Вес не должен быть меньше половины веса нивелира, а жесткость должна быть максимальной, чтобы исключить случайные движения прибора.

На протяжении очень долгого времени именно нивелир выступает в качестве основного прибора для проведения замеров расстояний между объектами. Область использования постепенно расширяется, а благодаря постоянному техническому прогрессу можно ожидать появления усовершенствованных аппаратов с новыми функциями и возможностями.

Устройство нивелира

Самыми простыми считаются оптические. Данные приборы представляет собой комплекс устройств (приборов), объединенных одной целью. Так пузырьковый уровень отвечает за горизонталь расположения самого прибора. Дальномер — отвечает за точность измерения расстояния до объекта.

Самым распространенным видом дальномера является объектив с линзами, способными многократно приближать (увеличивать) наблюдаемые объекты. В качестве эталона и настройщика измерений выступает специальная рейка.

Настройка (юстировка) горизонтали в данных приборах осуществляется опорными винтами. Их количество — три, что совпадает с количеством точек, определяющих плоскость.

Обычно при данном способе измерения участвует от двух до трех человек. При своей простоте данный способ все же является трудоемким, растянутым по времени, подвластен ошибкам, хотя, и достаточно точным.

Говоря о более простых и менее масштабных измерениях, можно упомянуть элементарные уровни в виде полой трубки с прозрачными стенками. Вода, помещенная внутрь, выполняет роль датчика или достаточно точного индикатора для определения высоты одного объекта относительно другого. Этим прибором до сих пор активно пользуются в частном строительстве и при различных ремонтных работах.

Порождением века космических скоростей и электроники считаются лазерные нивелиры. Во-первых, это точные приборы. Минимизировать погрешности здесь помогают:

• Штатив;
• Лимб — устройство предварительного измерения углов (у высокоточных приборов он может отсутствовать);
• Электроника.

Во-вторых, благодаря возможности измерения сразу в нескольких плоскостях, лазерные нивелиры позволяют обозначить вертикаль, горизонталь и удаленность объектов в самом широком диапазоне. И при отменной точности (ошибки измерений здесь исчисляются десятыми долями миллиметра).

Схожие параметры

Из описания устройств можно понять, что между ними существуют как отличия, так и схожие черты. К последним можно отнести несколько моментов:

1. Внешний вид. Без соответствующего опыта теодолит и нивелир легко перепутать. Они обладают примерно одинаковыми размерами, чаще всего устанавливаются на штатив, оснащены похожими окулярами.
2. Наличие сложной оптики. И угломер, и нивелир оборудованы зрительной системой для наведения на отдаленные объекты, оснащены объективами и линзами для фокусировки.
3. Наличие уровней и винтовой системы. Оба устройства необходимо настраивать перед использованием по плоскости, чтобы получить точные и достоверные показания. Если сам инструмент будет перекошен, то провести грамотных измерений не получится.

К схожим чертам теодолита и нивелира можно отнести и сферу их применения. Хотя в конкретном использовании устройств есть отличия, оба они востребованы на строительных площадках и в ремонте и предназначены для осуществления измерений.

Как выбрать оптимальный прибор

Согласно народной мудрости, инструмент обязан соответствовать поставленной перед ним задаче. Иными словами, для помощи в ремонте квартиры или дома — достаточно приобрести бытовой лазерный уровень с диапазоном измерений от 5 до 50 метров. Этого вполне будет достаточно для качественной оценки и разметки, как в самом помещении, так и на земельном участке за его пределами.

Обязательным условием для всех данных приборов является наличие контроля горизонтали. Это может быть элементарный пузырьковый уровень. Исходя из самых популярных работ при ремонте оптимальный набор возможностей бытовых нивелиров сводится к определению горизонтали и вертикали. Приборы с более широкими возможностями и более точными измерениями относятся к классу профессиональных и приобретение их считается более чем нерациональным.

Не будет лишним знать о системе питания приобретаемого нивелира. Желательно, чтобы это были стандартные элементы или аккумулятор. Эксклюзивные решения здесь ни к чему. От прибора, который нельзя зарядить — мало проку.

Полезная опция — наличие системы самовыравнивания. Она исключит ошибку при позиционировании и избавит от необходимости трудоемкого и ответственного выставления «нуля».

В качестве дополнительных аксессуаров весьма полезными будут:

• Защитные очки;
• Штатив;
• Прищепка для крепления на вертикальных и наклонных плоскостях;
• Защитный корпус.

Защитные очки не только обезопасят зрение работающего с лазерным нивелиром, но и улучшат видение самого луча. Штатив удобен в случаях, когда прибор необходимо разместить на определенной высоте над землей.

Прищепка — при работе с наклонными поверхностями. Ее альтернативой может служить универсальная магнитная накладка, способная зафиксировать нивелир на любой металлической поверхности. Защитный корпус исключит порчу прибора при попадании влаги и убережет его при случайном падении.

Если прибор приобретается без штатива — ценной информацией на перспективу будет размер гнезда для его крепления. Рано или поздно при активном использовании прибора необходимость в надежном креплении появится, а значит поиск штатива со знанием размера сопрягаемого прибора будет максимально эффективным.

Выбирая для своих нужд нивелир, особо обращаем внимание на такие паспортные данные как:

• Точность измерения
• Рабочая длина луча
• Количество излучателей (количество плоскостей измерения)
• Продолжительность непрерывной работы

Точность измерений для ремонтных работ равная плюс-минус 0,2 мм на метр считается достаточной. Рабочая длина луча или максимальное удаление объекта 40-50 метров — более чем достаточное значение даже для владельцев просторных домов и квартир. Время работы прибора без подзарядки — величина важная только при условии отсутствия электроснабжения на объекте. Практически каждый прибор имеет возможность работы как от элементов питания, так и от сети.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

• Дополнительные аксессуары.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Нивелир — полный набор

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Нивелир с миништативом

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Нивелир профессиональный

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Подбор устройства

Выбор зависит от сферы применения. Исходя из этого, и производится подбор нужных параметров. Основные характеристики нивелира следующие:

• Дальность. Для бытового подойдет 10-40 м, что достаточно для внутренних работ и СМР на участке при возведении, например, фундамента. У профессиональных устройств этот параметр может составлять до 100 м, а иногда и до 600 м.
• Длина волны и количество лучей. Число проекций может достигать 5-ти единиц. Этот параметр влияет на доступные опции при СМР. Длина волны обычно составляет 635 нанометров. В некоторых дорогих моделях используется луч зеленого оттенка.
• Погрешность. Минимальная величина погрешности дает высокую точность измерения, однако и стоимость таких приспособлений будет выше.
• Температурный предел, в котором возможна эксплуатация. Если планируется работа на морозе, то целесообразно выбирать электронные модели с допуском от -20 до +40оС.
• Габариты и вес изделия.
• Способы установки на местности.

Использование современных моделей нивелиров в строительных и ремонтных работах позволяет точно произвести замеры расстояний между точками и определить перепады высот. При выборе устройства целесообразно выбирать те технические параметры, которые будут задействованы в конкретных типах работ.

Как выбрать нивелир?

Выбирая бытовой лазерный нивелир, нет смысла тратиться на дорогостоящий прибор, так как даже бюджетные модели позволят выполнять разметку внутри комнат любых размеров.

Для этого будет вполне достаточно минимальной длины луча.

Кроме того, чем меньше размеры помещения, тем меньшими будут угловые погрешности.

Достаточно осмотреть корпус на наличие повреждений, а также проверить лазерный уровень пузырьковым аналогом.

При выборе полупрофессиональных моделей, а также приборов для профессиональной строительной и геодезической деятельности, важными параметрами, на которые следует обратить внимание, будут:

• Количество лучей. К стандартным двум лучам, строящим линии по вертикали и горизонтали, добавляются несколько дополнительных. Как правило, расположены они по бокам устройства.

• Дальность свечения. Если этот параметр, который указывается производителем, равен 30 метрам, лучи буду светить и на большие дистанции. Но следует помнить, что по превышению указанного порога дальности, их толщина увеличивается, что приводит к снижению точности отметок.

• Наличие системы самовыравнивания. Это позволит экономить время на точном позиционировании устройства относительно горизонта.

• Угол развертки лучей. Хорошо, если этот параметр составит 110° — 130°.

• Элементы питания. Чем они проще, тем лучше. В идеальном случае прибору для работы необходимо будет две или три пальчиковые батарейки типа ААА. Также хороший вариант – аккумуляторная батарея.

• Дополнительные аксессуары.

В комплект поставки некоторых моделей входят защитные лазерные очки.

Они не только предохраняют глаза от воздействия излучения приборов, но в них и сам луч видно лучше при любой погоде.

Для комфортной работы также нужен штатив, особенно в тех случаях, когда прибор нужно приподнять на определенную высоту.

Для фиксации нивелира в различных местах требуется крепление типа “прищепка”.

Более удобным будет вариант с универсальным магнитным креплением.

Прибор с богатой комплектацией обойдется дороже, но, если покупать аксессуары по отдельности, их стоимость выйдет еще выше.

• Профессиональный нивелир оснащается дополнительными регулировками.

В частности, модели с мини-штативами, которые расположены прямо в корпусе, имеют винты плавной наводки, которые позволяют выполнить настройку прибора максимально правильно.

Кроме прочего, нивелиры должны иметь надежную защиту от пыли и других внешних факторов.

Определить степень защиту можно по маркировке.

Стандартной принято считать IP54 – влагоустойчивое устройство, которое подойдет для работы и под дождем, и на пыльной строительной площадке.

Для защиты от падения нивелиры должны иметь противоударный корпус и демпферные накладки.

Некоторые модели оснащаются внутренними амортизаторами, которые защищают электронные компоненты от повреждений.

Что называется ротационным лазерным нивелиром и что это значит

Если ранее для измерения применялась леска с грузиком на конце, то сегодня для измерения разности высот нескольких точек применяется специализированный прибор. Этот измеритель, который еще называют лазерный построителем плоскостей, применяется не только перед началом проведения строительных и ремонтных работ, но и после их окончания. Контроль качества проведенных работ удается выявить за считанные секунды и без необходимости ручных измерений.

Конструктивно инструмент представляет собой компактный прибор, который применяется совместно со стойкой — тренога. Для построения плоскостей в конструкции инструмента используется световой индикатор — лазерный луч. Перед тем, как узнать подробности принципа работы этого инструмента, надо отметить, что измерители плоскостей классифицируются на три типа:

1. Оптические — самые простые и первые уровни, которые появились. Их достоинство в доступной цене, но есть и недостаток — надо уметь пользоваться, так как измерения производятся вручную через систему линз
2. Электронные — устройства, которые отличаются от оптических наличием опции запоминания данных при проведении измерений
3. Лазерные — по сравнению с оптическими и электронными, где точность измерения зависит от человеческого фактора, лазерные отличаются высокой точность и надежностью, поэтому ротационные нивелиры пользуются особым спросом среди строителей разных направлений

К лазерным нивелирам относится ротационный уровень. Посредством применения лазерных уровней, можно выполнять построение плоскостей на расстояние до 100 метров, в то время как оптические и электронные позволяют измерить на отдаленности до 20 метров. Использование дополнительного оптического оборудования дает возможность измерять лазерным инструментом на отдаленности до 400 метров и даже до 1 км.

Это интересно! Ротационный — это значит вращающийся, посредством чего происходит построение плоскости.

Нивелирование

Данное понятие произошло от французского «nivèlement»- выравнивание. Эта процедура производится, когда необходимо определить разницу высот точек пространства. За «нулевую отметку» здесь могут приниматься, как определенные горизонтали, так и такие константы, как например, уровень мирового океана.

Без нивелирования местности не начинается ни одна серьезная стройка, ни один масштабный проект в архитектуре. На сегодня существует достаточное количество способов определения отклонение рельефа местности от определенной горизонтали:

• Геометрическое — данный способ основан на принципах работы нивелиров или реек (об этом мы расскажем в данной статье более подробно);
• Тригонометрическое нивелирование производится с помощью угломерных приборов (теодолитов или тахеометров);
• Барометрическое — как известно, атмосферное давление сильно зависит от высоты расположения объектов. Вполне логично, что барометры при данном способе — главные помощники;
• Гидростатическое — способ основан на свойстве воды находиться в сообщающихся сосудах на одном уровне;
• Спутниковое — нивелирование основано на измерении времени прохождения отраженного сигнала;
• Радиолокационное — способ, как и предыдущий ловит реакцию на преграду радиосигналов.

Под каждый вид нивелирования человечество предусмотрело конкретные приборы. Процесс их модернизации, повышения точности измерений и удобства использования продолжается и поныне.

Плюсы и минусы лазерного нивелира

Самовыравнивание нивелира лазерного типа несовершенно. Подстраиваться аппарат начинает лишь при 5-6-градусном отклонении от плоскости.

До этого нужно выставить прибор на глаз. Проблемна и ограниченная дальность действия.  Классические гидроуровни хоть на километры вытягивай.

Последний минус – цена. Она ниже, чем на электронные модели, но значительно выше стоимость пузырьковых и гидравлических.

Из плюсов лазерных аппаратов на первое место ставят возможность определения уровня в труднодоступных местах. Луч света добирается в любой уголок.

Удобны и альтернативные варианты крепления. Кроме штатива и настенной площадки есть ремни, магнитные удерживатели. Можно и на саморезы прибор закрепить.

За счет крепежей и автоматической регулировки лазерный нивелиры не смещаются в процессе работы. Работа эта ведется в одиночестве. Точнее, в компании нет необходимости, что тоже удобно.

Дальность измерений, хоть и не максимальная среди уровней, тоже ставится лазерам в плюс. 400 метров, все же, солидный показатель.

К тому же, для многих нужд, особенно строительных километры ни к чему. А вот функциональность лазера кстати. Ценится возможность работы в разных плоскостях, с одним крестом или несколькими горизонталями и вертикалями.

Эффективность лазерного уровня в сумерках и темноте – тоже плюс. Порой, нет возможности проводить замеры днем, или они неудобны. В 40-градусную жару в открытом поле, к примеру, хочется перенести работы на вечер.

Принцип работы оптического нивелира при проведении съемки

Рассмотрим процесс нивелирования IV класса так называемым методом «средней нити». В первую очередь прибор приводится в рабочее состояние с помощью контактного или цилиндрического уровня.

Затем производятся наведение зрительной трубы на поверхность черной стороны задней рейки и приведение пузырька уровня в упомянутый «нуль-пункт» (посредством подъемных или элевационного винтов). Теперь дальномерные и средние штрихи позволяют снять отсчет.

Затем таким же образом производим съемку при наведении зрительной трубы на поверхность черной стороны передней рейки, далее — на поверхность красной стороны передней части рейки и, наконец, по поверхности черной стороны задней части рейки.

В случае использования оптического нивелира с компенсатором первое, что нужно сделать, — установить устройство в рабочее положение, проконтролировать нормальное рабочее состояние компенсатора. И лишь потом можно приступать к съемке.

В процессе съемки все наблюдения необходимо фиксировать в полевом журнале. Еще удобнее — использование для этих целей запоминающего устройства регистратора.

При обнаружении разницы в значениях превышения более 5 мм необходимы повторные измерения, причем в этом случае необходимо изменить высоту прибора по меньшей мере на 3 см. Заканчивая полевые работы, необходимо подсчитать невязку по линии меж исходных реперов.

Ее значение не должно быть выше 20 мм. Результаты полевых работ заносятся в специальную ведомость превышений. На сегодняшний день альтернативы использованию нивелира оптического нет, так что ближайшие десятилетия этот инструмент будет совершенно незаменим при проведении геодезических работ.

Видео: Устройство и принцип работы нивелира

https://youtube.com/watch?v=9Ap6OrFJv9Y

Нивелир – особенности применения устройства

Назначение нивелира состоит в определении разницы, образующейся вследствие различий в уровнях размещения отдельных точек в пространстве, по отношению к принятой при измерении поверхности. Специалисты в области геодезии и топографии применяют прибор, чтобы исследовать особенности рельефа, а нивелир строительный используется рабочими, чтобы соблюсти заданные параметры в процессе СМР, а также при проведении ремонтов различной степени сложности.

Фактически данное приспособление позволяет произвести выравнивание поверхности в горизонтальной или вертикальной плоскости, придать объекту уклон под заданным градусом.

На открытой местности можно:

• разметить участок под фундамент;
• осуществить разбивку приусадебного участка по линиям высадки растительности;
• спланировать обустройство дорожек в саду;
• произвести работы землеустроительного характера.

В строительных и ремонтных работах появляется возможность:

• отметить линии для размещения коммуникаций;
• откорректировать горизонталь пола и вертикаль для стен;
• оценить корректность установки плинтусов и потолков;
• правильно установить окна и двери;
• произвести монтаж мебели встроенного типа.