Нивелир: что это такое и каким бывает такое устройство, классификация и принцип работы

Работа с нивелиром – удел геодезиста, такой инструмент позволяет произвести нивелирование, то есть определить разность между точками на поверхности земли относительно нулевой отметки, другими словами – превышения на поверхности.

Принцип работы нивелира, устройство и классификация

Устройство всех нивелиров практически идентично, все они содержат корпус, мушку, уровень, наводящий винт, упругую пластинку, подъемные винты, подставку, элевационный винт, опорную площадку, винт кремальеры, окуляр и зрительную трубу.

Назначение нивелира определяется его видом, которых существует немало, и каждый имеет какие-либо особенности, которые мы постараемся обсудить ниже.

Какие же можно выделить модели? Есть тригонометрические, геометрические, гидростатические, барометрические, радиолокационные, оптические и лазерные варианты.

Современные нивелиры могут подразделяться также на отдельные классы по точности: точные, высокоточные и технические. Высокоточные приборы оснащены дополнительно микрометренными пластинками или съемными насадками. Это позволяет брать отсчеты по штриховой рейке.

Если нужно выполнить более точные замеры, тогда лучше воспользоваться в работе шашечными рейками. Большим спросом в последнее время пользуются цифровые нивелиры.

Для того чтобы работать с ними, нужна специальная штрихкодовая рейка, только с ней получается взять отсчет автоматически.

Такие нивелиры имеют дополнительное запоминающее устройство, именно оно позволяет сохранить все результаты после проведенных наблюдений.

Часто некоторые люди путают такие понятия, как лазерные нивелиры и построители плоскостей.

Последнее приспособление – это не измерительный прибор, то есть он не является нивелиром, однако если в работе с ним добавить измерительную нивелирную рейку и установить все на должном уровне, то показания можно снять, как и при помощи нивелира. Это хорошо, если не нужна высокая точность, в других же случаях нужно воспользоваться тем инструментом, который предназначен как раз для замеров.

Работа с нивелиром математического типа

Принцип работы нивелира тригонометрического типа основывается на измерениях наклона визирных линий с каждой точки. При работе с данным инструментом определяются превышения между точками, а также важно измерить при расчете и вертикальные углы.

При тригонометрическом нивелировании определяются с одной станции почти любые возвышения между точками, которые имеют хорошую видимость.

Точность расчета может ограничиваться только влиянием оптических преломлений и уклонений на отвесных линиях, особенно если это горные местности.

Определять превышения нужно по измеренным углам, которые вышли между линиями, полученным с помощью теодолита визированием двух точек, разницу между которыми и ищут.

Работа с геометрическим нивелиром производится не только с самим прибором, но и с рейками.

При работе таким приспособлением получают результаты измерений за счет разности между красными и черными отметками, значения которых берутся с рейки, расположенной горизонтально.

Это самый простой метод, расчет можно легко произвести, находясь в одной точке и при условии, что превышение будет не больше длины самой рейки. Измерять поверхность таким нивелиром в горной местности не получится, расчет не будет точным и эффективным.

Превышение таким инструментом определяется визированием горизонтальных лучей (совмещением линий на шкале инструмента и на горизонте или предмете, по которому ведется замер), а вычисление производится за счет разности высот, указанных рейкой.

Точность такого нивелирования составляет от 1 до 2 мм (если это технический расчет) и до 0,1 мм (для измерений 1 класса).

Назначение нивелира – как работают простые законы физики?

А вот для чего нужен нивелир гидростатического типа? Принцип работы таких приборов основан на свойстве жидкостей в сосудах всегда задерживаться на одном уровне. Положение не должно меняться от высоты точек, где бы ни были установлены сосуды.

Это один из самых эффективных методов, а расчеты при таком нивелировании самые точные, и можно определить разность высоты между точками, даже если отсутствует взаимная видимость, именно в таких местах не могут работать описанные выше модели.

Единственный недостаток таких измерений – разность высоты ограничивается длиной самой большой из всех трубок, которые соединены при помощи шлангов.

Барометрический нивелир выдает принцип работы в своем названии, все выполняется барометром, имеющимся в данном инструменте. Расчет ведется по данным значений из атмосферного давления с использованием специальной барометрической формулы.

А принцип работы радиолокационных нивелиров основывается не только на измерениях радиовысотомеров, а также и на измерениях эхолотов. Они устанавливаются на воздушные и водные суды. Профиль измерений вычерчивается по проходимым путям.

Для чего нужен нивелир лазерный и оптический?

Оптические нивелиры относятся к самым точным. На сегодняшний день это наиболее востребованные приборы. Их предназначение – производить расчеты, где требуется техническая точность, геометрическое фиксирование результатов.

Система оптических нивелиров заполнена азотом, это помогает предотвращать образование конденсатов. Также в них установлены призмы, чтобы улучшить видимость «пузырьков» на круглом уровне.

Для того чтобы обеспечить прибор быстрой предварительной наводкой на поставленную цель, в прибор встроен диоптрический визир.

Нивелир защищен от повреждений за счет прочного металлического корпуса. Прибор такого типа удачно подойдет не только для плоских, но и для куполообразных штативов.

Лазерные нивелиры необходимы для работ не только внутри помещений, но и снаружи, при строительстве и ремонтных работах. Особенность таких приборов заключается в образовании видимых лазерных поверхностей.

Точность измерений приборов такого типа увеличивается за счет использований лазерных приемников.

Это один из нивелиров, который идеально подходит для измерений точек на одинаковых высотах.

Если прибор оснастить призмой и приспособлениями для креплений, то его вполне можно использовать не только для кругового нивелирования бордюров, но также для облицовывания стен или подвесных покрытий для потолков.

Такое оснащение есть у современного лазерного нивелира Stabila. Поворотная призма позволяет свободно поворачивать инструмент и измерять точки поверхности в круговом направлении.

Как работать с нивелиром – сложно ли быть геодезистом?

Обсудив модельный ряд, хочется узнать, как работать с нивелиром. Мы постараемся представить несложную схему действия.

Сначала прибор устанавливается на ровной поверхности между связующими основными точками, и при помощи подъемных винтов на подставке устанавливается пузырек уровня на середине.

Перед тем снять показания каждой точки, обратите внимание, чтобы пузырек был по центру, для корректировки надо воспользоваться элевационными винтами. Теперь установите рейку на заднюю точку и снимите показания с одной черной стороны.

Затем установите рейку на переднюю точку и зафиксируйте показания с другой черной стороны, потом рейка переворачивается, и снимаются показания красной отметки с передней стороны. И также снимаются показания красной отметки с задней стороны.

Далее нужно по специальным формулам вычислить превышения, то есть рассчитать красные и черные точки. Для того чтобы результат был более точным, необходимо взять показания с промежуточной точки и повторить расчеты.

В конце нивелирования производится вычисление горизонта инструмента, то есть надо рассчитать высоту визирного луча. Этот расчет тоже ведется по специальной формуле.

Источник: https://remoskop.ru/princip-raboty-nivelirom-naznachenie.html

Нивелиры и их классификация



• Обратная связь
• ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
• Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
• Как определить диапазон голоса — ваш вокал
• Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
• Целительная привычка
• Как самому избавиться от обидчивости
• Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
• Тренинг уверенности в себе
• Вкуснейший «Салат из свеклы с чесноком»
• Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

1. Как научиться брать на себя ответственность
2. Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
3. Световозвращающие элементы на детской одежде
4. Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
5. Как слышать голос Бога
6. Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
7. Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека — Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

• Отёска стен и прирубка косяков — Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
• Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) — В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
• Нивелир.
• Назначение и устройство.
• Работа с невилиром.

Нивелированием называется совокупность измерений на местности, в результате которых определяют превышения между точками местности с последующим вычислением их высот относительно принятой поверхности.

На территории Российской Федерации исходной поверхностью является уровень Балтийского моря (Балтийская система высот), т.е. нуль Кронштадтского футштока.

Существует несколько методов нивелирования: геометрическое; тригонометрическое; физическое; механическое; стереофотограмметрическое.

Геометрическое нивелирование заключается в непосредственном определении разности высот двух точек с помощью горизонтального луча визирования. Геометрическое нивелирование производят специальными приборами – нивелирами, обеспечивающих горизонтальное положение линии визирования в процессе измерений.

1. Выполнение лабораторных работ преследует следующие цели:
2. — изучить устройство нивелиров;
3. — научиться выполнять поверки и юстировки нивелиров;
4. — приобрести практические навыки работы с нивелиром, уметь определять превышения с помощью нивелира.

По результатам выполненных работ оформляется отчёт, включающий краткую пояснительную записку со схемами, рисунками и результатами проведенных измерений. Отчёт подлежит защите.

• В процессе выполнения лабораторных работ студент должен изучить устройство как отечественных нивелиров, таки и зарубежных, уметь вести работы нивелирами с уровнем при трубе и с компенсатором; самостоятельно производить все измерения, вычисления, строго следить за тщательностью и аккуратностью заполнения журналов, выполнением поверок, с особым вниманием производить вычислительные работы.
• Лабороторная работа №1 Назначение и устройство нивелира
• Задача выполнения лабораторной работы – изучить устройство нивелира с компенсатором.
• Нивелиры и их классификация
• Нивелир – геодезический прибор для определения превышений между точками местности с помощью горизонтального визирного луча.
• Нивелиры различаются по двум основным признакам: по точности и по способу приведения визирной оси в горизонтальное положение.
• По точности нивелиры делятся на три типа:
• — высокоточные Н-05 для нивелирования I и II классов;
• — точные Н-3 для нивелирования III и IV классов;
• — технические Н-5 для обоснования топографических съёмок, определения высот точек при инженерно-геодезических изысканиях и строительстве.
• По способу установки визирной оси в горизонтальное положение различают два типа нивелиров:
• — нивелиры с уровнем при зрительной трубе (Н-05, Н-3, Н-10);
• — нивелиры с компенсаторами (Н-05К, Н-3К, Н-10К).

Цифры в шифре каждого типа нивелира означают среднюю квадратическую погрешность определения превышения (в мм) на 1 км двойного хода. У нивелиров первого типа зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощью элевационного винта.

Рисунок 1. Нивелир с уровнем при зрительной трубе.

1. 1 – Подъёмные винты;
2. 2 – Круглый уровень;
3. 3 – Визир;
4. 4 – Объектив зрительной трубы;
5. 5 – Окуляр зрительной трубы с диоптрийным кольцом;
6. 6 – Контактный цилиндрический уровень;
7. 7 – Юстировочные винты цилиндрического уровня
8. 8 – Закрепительный винт;
9. 9 – Наводящий винт;
10. 10 – Элевационный винт;
11. 11 – Кремальера;
12. 12 – Подставка.

У нивелиров «с уровнем при трубе» зрительная труба и цилиндрический уровень скреплены вместе и могут наклоняться на небольшой угол относительно подставки прибора с помощьюэлевационного винта, что облегчает приведение визирной оси в горизонтальное положение по цилиндрическому уровню.

Главное условие, предъявляемое к таким нивелирам – взаимная параллельность визирной оси V-V и оси цилиндрического уровня U-U(рис. 1). Присоблюдении этого условия визирная ось зрительной трубы 1 займет горизонтальное положение после установки пузырька цилиндрического уровня 2 в нуль-пункт.

У нивелиров с компенсаторами (с самоустанавливающейся линией визирования) приближённая установка оси вращения прибора производится по круглому уровню; после этого в работу включается компенсатор, который автоматически приводит визирную ось в горизонтальное положение.

Точные и технические нивелиры могут изготавливаться также с лимбами для измерения горизонтальных углов; при этом в шифре нивелира добавляется буква «Л» (например, 3Н-5Л).

В геодезической практике наибольшее распространение получили точные нивелиры Н-3, и технические 3Н-5Л, НС-4, а также зарубежные модификации нивелиров SETL DSZ-3, VEGA L24 и др.

Источник: https://megapredmet.ru/1-71084.html

Лазерный уровень: сфера применения, виды и классификация

Строительство дома без специального оборудования невозможно. Специалисты при воздвижении домов не могут не пользоваться измерительными приборами. В противном случае дом выйдет перекособоченный и долго не простоит. Таким прибором является лазерный уровень, с помощью которого строитель сможет выставить нужные плоскости.

Сфера применение прибора

Сфера применения лазерного уровня – строительство. Фактически этот прибор являются усовершенствованным аналогом общеизвестных приборов – обычных уровней, ниверов, рулеток.

Усовершенствованный уровень используется как универсальное средство:

• Как уровень строитель может использовать его для приведения всех строительных конструкций и приборов к горизонту;
• Как маркер он дает возможность контролировать положение оси;
• С помощью его как нивелира ремонтник или строитель делает разбивку маяков;

Фактически прибор используется для всех работ, где необходима разметка:

• Для ремонта:
• Полов;
• Потолков;
• Стен;
• Крыши;
• Оконных конструкций;
• Дверных проемов.
• Сборки канализационных труб;
• Прокладывания коммуникаций;
• Установки окон и дверей;
• Установки свай или колон;
• Моделирования разливных дизайнерских конструкций;
• Измерение меток, расстояний.

Понятие и составляющие прибора

Лазерный уровень – это строительный механизм, состоящий из диодов, излучающих мощный свет – лазер. Сам прибор компактный. Состоит из:

1. Ударостойкого пластика
2. Латексных или резиновых вставок;
3. Лазерных светодиодов;
4. Зеркальных поверхностей;
5. Линз;

В роли маркера в приборе используется очень точный лазерный луч. Для корректной работы прибора и правильных показателей лазера внутри прибора действует целая оптическая конструкция. Лазерный светодиод состоит полупроводников.

Под усилием тока полупроводники создают поток света. Потоки отражаются от зеркальных поверхностей, становятся сильнее и выходят через узкое отверстие наружу.

Линзы различной формы собирают свет и преобразовывают его в тонкий пучок света.

Преимущества лазерного прибора

На рынке строительных материалов представлено множество строительных приборов. Особое внимание необходимо уделить лазерному уровню.

Преимуществами прибора является:

• Широкая сфера применения. С помощью прибора возможно создавать различные горизонтальные и вертикальные проекции.
• Высокая скорость работы с прибором. Разметки плоскостей выполняются во много раз быстрее чем обычными приборами.
• Точные показатели измерений.
• Все операции и расчеты с прибором производятся автоматически и быстро;
• Для работы с уровнем не требуется специальных знаний или квалификации;
• Работать с уровнем может один человек;

Какие разновидности лазерных приборов

На рынке строительных материалов ассортимент большой, купить лазерный уровень можно по различным ценам и способам работы.

1. Реечный уровень – обыкновенный прибор, в который встроенный лазер. Возможности устройства ограничены, его не применяют для работ большого размера. Этот вариант отлично подходит для решения бытовых проблем. Стоимость такого уровня небольшая, около 50 долларов, поэтому он доступен для обычного гражданина.
2. Лазерные приборы, которые оснащены более сложным механизмом. Такие приборы имеют возможность самонивелирования, способны самостоятельно занимать позицию определять положение относительно вертикали и горизонтали. Такие уровни по форме напоминают крест с горизонтальными полосами в обе стороны от центра и вертикальной только в одну сторону. Этот вид уровня удобнее применять на стену, при работе на полу он не крайне неудобен. Цена устройства около 200 долларов.
3. Профессиональные лазерные уровни – механизмы, которые наделены большими функциональными возможностями. Именно этот вид уровней широко используется в строительстве и профессиональном ремонте. Для работы с механизмом человеку необходимо иметь определенные навычки и знания, поэтому самостоятельно для бытового использования прибор не подходит. Вернее, непрофессионал не сможет использовать механизм самостоятельно. Кроме создание горизонтальной или вертикальной проекции, точки, креста, с помощью уровня возможно проецировать различные линии под разными углами. Цена прибора от 500 долларов
4. Ротационные механизмы — самые дорогостоящие и высококлассные. Они дают возможность своему обладателю создавать в одно и тоже время много параллельных лучей, независимо от высоты их размещения.

Типы приборов:

1. Так называемые лазерные рулетки, или дальномеры;
2. Уровни или невелиры;
3. Ротационные механизмы.

На что нужно обращать внимания при выборе каждого типа прибора

Рулетки идеально измеряют расстояния между объектами даже в труднодоступных местах, определяют объем комнаты. Основной рабочий механизм прибора – это красный лазерный луч, который и определяет расстояние. Направление луча хорошо заметно и им легко управлять.

При выборе лазерной рулетки, или любого построителя плоскостей, необходимо обращаться внимание на следующие детали:

1. Классификацию устройства, к какому типу, бытовому или профессиональному относится прибор.
2. Способность рулетки, на какое расстояние возможно производит измерения. При уточнении данной характеристики необходимо учитывать сферу применения прибора. Если рулетка будет использоваться в быту, то достаточно приобрести прибор со способностью измерения до 50 метров и не переплачивать за дальность.
3. Точность работы рулетки. Для ремонтных работ обычно подходит прибор с точностью до 2 мм на каждые 10 м. Погрешности проекции имеют огромное значение при работе. В строительстве даже такая погрешность довольно плохой показатель, поэтому в данной сфере лучше использовать ротационные инструменты, в погрешность которых 1-1,5мм.
4. Функции прибора. Лазерные рулетки могут быть наделены не только простым измерением расстояния, а и дополнительным подсчетом величин, синхронизацией некоторой информации с ПК.
5. Самовыравнивание. Данная характеристика колеблется в показателях от 3 до 6 градусов. При выборе инструмента важно, чтобы компенсатор настраивался быстро, не затягивая рабочий процесс, и отключался самостоятельно при работе с уклонами и при транспортировке прибора.
6. Выдержанность прибора относительно температуры внешней среды. Эта характеристика важна в зависимости от сферы работы инструмента.

При выборе лазерного построителя необходимо учитывать его характеристики, изучая не только возможности, а и корпус инструмента.

Корпус важен как защита самого механизма инструмента от воздействия солнечных лучей, низких или высоких температур, влаги. Идеально, когда инструмент защищен от падения накладками. Степень защиты корпуса определяется при покупке маркировкой.

В паспорте инструмента в большинстве случаев прописываются все характеристики и возможности механизма, хотя не маловажно проверить работу прибора сразу при покупке или выборе товара.

Важные моменты при выборе инструмента

Вовремя покупки любого строительного инструмента собственник старается купить прибор, который максимально качественно прослужит ему.

Кроме точности и дальности действия инструмента, необходимо уделять внимания характеристикам луча, лазера. Важно учитывать его яркость, длину волны и класс. Наиболее средним вариантом является лазер мощностью 635 нМ. Самыми лучшими показателями лазера является волна 532 нМ.

В работе прибора часто имеет значение время работы инструмента без перерыва. Эта продолжительность от типа источника питания.

Недорогостоящие инструменты работают на обычных пальчиковых или аккумуляторных батарейках. Максимальная продолжительность работы таких инструментов – 10 часов. Ротационные приборы работают на аккумуляторах.

При их покупке нужно учитывать скорость их зарядки и способность самого зарядного устройства.

При покупке инструмента важна составляющие, которые прилагаются к нему самому, то есть комплектация. Обычно в комплект входит:

1. Корпус или кейс для хранения инструмента.
2. Пульт управления прибором;
3. Штатив, на который устанавливается прибор (для всех типов, кроме рулетки)
4. Источник питания;
5. Устройство для зарядки (для дорогостоящих инструментов);
6. Магниты, при помощи которых прибор крепится на стены или потолок;
7. Очки для работы;

В зависимости от класса прибора дополнительно инструмент может быть укомплектован приемником для перехвата лучей, рейкой, плоскими мишенями и т.д.

Наиболее известными фирмами, которые производят инструмент являются брендовые Bosch или Condtrol.

Источник: https://www.stroysmi.ru/instrumenty/izmeritelnye-pribory/lazernyj-uroven-sfera-primeneniya-vidy-i-klassifikatsiya/

4.2. Классификация и устройство нивелиров

Классификация нивелиров
производится:

— по точности на три
типа — высокоточные Н — 05, точные Н — 3 и
технические Н — 10. Цифра указывает
значение средней квадратической ошибки
в мм определения превышений на 1 км
двойного хода, т.е. 0.5 мм, 3 мм , 10 мм.

—
по конструкции (способу приведения
визирной оси в горизонтальное положение)
нивелиры с уровнем при трубе и нивелиры
с компенсатором. Если есть компенсатор,
то к обозначению добавляется буква К,
а если есть также лимб, то Л: Н -10КЛ.

Установлено,
что применение приборов с компенсаторами
повышает производительность работ на
10-15% и потому наблюдается тенденция замены нивелиров с уровнями — нивелирами
с компенсаторами. Однако высокоточные
нивелиры, по прежнему, выпускаются с уровнями.

Основные
части нивелиров: зрительная труба с
внутренней фокусировкой с увеличением
20-50х;
кремальера; закрепительный и наводящий
винты; круглый уровень; либо компенсатор,
либо цилиндрический уровень, наглухо
скрепленный с трубой. Тогда имеется элевационный винт для приведения
пузырька уровня в нуль пункт. Изображение
половинок пузырька передается в поле
зрения трубы.

Перед взятием отсчетов пузырек приводится
в нуль-пункт элевационным винтом (рис.
4.5). При работе нивелиром с компенсатором
прибор должен быть предварительно
приведен в горизонтальное положение
по поверенному круглому уровню.

Рис.
4.5. Поле зрения трубы нивелира с
цилиндрическим

контактным
уровнем.

Перед началом
производственных работ с нивелиром, необходимо выполнить исследования,
поверки и при необходимости юстировку.
Порядок выполнения исследований, поверок
и юстировок приводится в паспортах
приборов.

4.3. Нивелирные рейки

Нивелирные
рейки представляют собой деревянные бруски шириной до 10 см, толщиной 2-3 см
и высотой 3-4 м (рис. 4.6). Обычно рейки
складные на шарнирах или раздвижные.

Но бывают и цельные рейки (для точного
нивелирования). Нижняя часть рейки
называется пяткой — от нее начинается
отсчет делений.

Рейки делаются
двухсторонними: на одной стороне нанесены
черные деления (черная сторона), на
другой — красные (красная сторона).

а) б) в)

Рис.
4.6. Нивелирные рейки. а) – цельная; б) –
складная; в) –

раздвижная.

Разность отсчетов
по черным и красным сторонам рейки
должна быть равна разности пяток.
Расхождение в разности отсчетов
допускается в пределах точности нивелирования (для технического 5 мм).

Рейки имеют ручки для удержания и иногда
— круглые уровни для приведения их
точно в вертикальное положение.

• Выпускаются следующие
  виды реек:
• — РН-05 инварная односторонняя, трехметровая, деления
  через 0.5 см — для высокоточного
  нивелирования;
• — РН-3 деревянная
  двухсторонняя, длиной 1500, 3000, 4000 мм для
  нивелирования с погрешностью 3 мм на 1
  км хода;

— РН-10 деревянная
двухсторонняя длиной 4000 мм для
нивелирования с погрешностью 10 мм на 1
км хода. При нивелировании рейки
устанавливаются на верхний ровный срез
деревянных кольев, вбитых в землю,
металлические башмаки, костыли или на
«твердые» точки местности (рельсы,
бордюры и т.п.).

Источник: https://studfile.net/preview/3556627/page:19/

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.

Устройства 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.

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.

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.

В комплект прибора могут входить следующие предметы и приспособления:

• Сумка или кейс для хранения и переноски.
• Очки со светофильтрами.
• Мишени для отметки точек.
• Геодезическая рейка.
• Пульт управления.
• Лазерный приемник.
• Штатив (телескопический или разборный) с угломерным лимбом.
• Кронштейны и приспособления для установки.
• Зарядное устройство.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/lazernye-urovni/

Лазерный уровень. Виды и устройство. Работа и как выбрать

Грамотная разметка является важнейшей составляющей ремонтных и строительных работ. Поэтому при их выполнении обязательно необходимо устройство, которое позволяет регулировать вертикаль или горизонталь выбранного элемента. Для этих целей можно использовать разные приспособления, однако именнолазерный уровеньлучше всего подходит для этого. При помощи него можно с максимальной точностью определять несоответствие уровней или их превышение при работе в помещении или на открытом воздухе.

Виды

Лазерные уровни, как и другие инструменты, можно поделить на профессиональные и бытовые устройства.

Также они делятся по следующим признакам:

• По виду излучателей.
• Количеству плоскостей проецирования лучей.
• Типу выравнивания.

Лазерные нивелиры по типу выравнивания могут быть:

• Ручные.
• Самовыравнивающиеся.
• Комбинированные.

Уровни с ручным выравниванием выполняют выравнивание по пузырьковому уровню, который встроен в корпус. Самовыравнивающиеся приборы делятся на электронные и маятниковые устройства.

Уровни с маятниковым выравниванием имеют механическую систему выравнивания. Данная система включает маятник и лазерный излучатель, который закреплен на маятнике. Маятник при установке уровня выполняет ряд колебаний, выравниваясь под собственным весом. При этом некоторые модели уровней имеют световую или звуковую индикацию, сообщая о выравнивании уровня.

Особенность электронного выравнивателя в том, что он собирает информацию с датчиков о положении уровня и выравнивает луч при помощи серводвигателей строго горизонтально.

К тому же имеются уровни с комбинированными выравнивателями, к примеру, с ручным для вертикальной плоскости и электронным для горизонтальной плоскости.

По числу плоскостей проецирования лучей, устройства делятся на:

• Однолучевые, которые действуют в одной плоскости.
• Двулучевые, которые работают в плоскости X,Y.
• Трёхлучевые, функционирующие в трех плоскостях X,Y,Z.

Лазерные нивелиры по виду излучателей могут быть:

• Точечные, они действуют как обычная лазерная указка. Они проецируют точку на стену, либо несколько точек в случае, если работают в нескольких плоскостях.

• Линейный лазерный уровень, на стене излучением вырисовываются видимые линии.

• Ротационные – устройства, в которых луч вращается с высокой скоростью и вычерчивает на стене линии.

Устройство

Лазерный уровеньимеет довольно необычное устройство, но при этом не очень сложное. Если коротко, то внутри корпуса находится светодиодный источник света, образующий для лазера световой поток. Свет проходит сквозь призму или линзу (в зависимости от вида устройства), вследствие чего образуется ровная линия проекции на объекте.

Стандартный лазерный уровень включает в себя несколько систем, куда входят:

• Излучатели (лазерный диод).
• Система настройки фокуса.
• Блок питания.
• Механизм выравнивания, а также сохранения уровня.
• Блок управления.

Все эти системы помещаются в специальный корпус из высококачественного пластика.

С целью защиты инструмента от влаги и пыли корпус оснащается резиновыми уплотнителями и вставками. Благодаря этому прибор можно использовать практически в любых условиях. В качестве источника питания выступает блок питания. Его роль может выполнять эл.

сеть, батарейки или аккумулятор.

В качестве излучателей используются мощные светодиоды, которые создают монохроматический свет. Они выступают в качестве единственного генератора монохромного излучения необходимой мощности.

Светодиоды практически не нагреваются, потребляют минимум электроэнергии и отлично переносят точечные удары, в том числе иные механические воздействия.

Именно поэтому светодиоды незаменимы для данного устройства.

Генерируемый светодиодами луч света направляется в оптическую систему, которая состоит из линз. При помощи них обеспечивается фокусировка светового потока в одной точке.

 Лазерный уровеньоснащается ручной или самовыравнивающейся (электронной или маятниковой) системой.

В качестве дополнительной комплектации, устройства могут оснащаться рядом элементов:

• Детектор лазерных лучей, который используется на открытых местностях и больших расстояниях, чтобы принимать лазерные сигналы.
• Установочный кронштейн.
• Нивелирная рейка – используется для измерения выравниваемых плоскостей и так далее.
• Магнитная мишень – помогает определить степень отклонения линий и точек от номинального значения.
• Штативы и крепления.
• Защитные очки.

Принцип действия

Принцип действия лазерного нивелира заключается в проецировании лазерного луча на выбранную поверхность в виде точки или линии. Световой поток излучает светодиодное оборудование. При помощи призмы поток преобразуется в лазерный луч, создавая на выходе видимую линию. Именно она становится ориентиром для выполнения необходимых работ.

В статичном уровне имеется два источника света, они проецируют лучи на перпендикулярные призмы. В итоге создаются две видимые плоскости, которые пересекаются в форме «+». Если свыше трех светодиодов можно проецировать большее число плоскостей, что важно при необходимости работы с множественными объектами.

Современные позиционные уровни снабжаются «лазерными отвесами». В них применяются дополнительные светодиоды, которые позволяют направить луч одновременно на пол и потолок.

В ротационном уровне лазер крепится на вал электродвигателя, что позволяет вращать его на 360 градусов.

Ротационный уровень лучше всего подходит для разметки области поклейки обоев и выравнивания потолков. Здесь вместо призмы используется фокусирующая линза.

Перед началом работы лазерный уровеньдолжен пройти процедуру выравнивания. В зависимости от модели, это можно сделать автоматически или вручную.

Применение

• Сборка металлоконструкций и их сварка.
• Сборка мебели.
• Укладка бетонной смеси.
• Плотницкие и земляные работы.
• Монтаж каркасных конструкций.
• Определение рабочих горизонтов.
• Монтаж облицовочных и стеновых панелей.
• Построение видимого уровня.
• Отделочные работы.
• Ландшафтный дизайн.
• Монтаж строительных конструкций.
• Укладка керамической плитки.
• Монтаж окон, перегородок и дверей.
• Пробивка осей.
• Разметка размеров.
• Составление планировок.
• Монтаж мебели и многое другое.

Как выбрать лазерный уровень

Выбирая уровень, следует обратить внимание на ряд его характеристик:

• Погрешность проекции, которая может составлять порядка 0,5-3 мм на 10 м. У дорогих профессиональных устройств минимальный уровень погрешности составляет не более 1 мм.
• Дальность действия – данный параметр актуален при покупке ротационных моделей уровней.
• Время непрерывной работы – определяется источником питания (батарейки или аккумулятор).
• Размер рабочей зоны определяется паспортными данными на выбираемое устройство.
• На дальность действия уровня влияют следующие характеристики: длина волны, класс и мощность лазера.
• Наличие компенсатора самовыравнивания – следует выяснить, насколько быстро он может настраиваться, есть ли у него функция отключения (данный параметр важен при работе с уклонами).
• Наличие ограничений в диапазоне рабочей температуры – ряд моделей нельзя использовать при температуре ниже нуля. Приборы профессионального уровня способны выдерживать более значительный диапазон температур, составляющий от -20 до +50 градусов.
• Функциональные возможности уровня возрастают, если применять в паре с ним дополнительные изделия: штативы, треноги, лазерные детекторы (уловители), лазерные очки, нивелирные рейки.

Цвет луча

Лазерный уровень чаще всего отбрасывает линию зеленого или красного цвета. Красный лазер генерирует волну длиной 635 нм, вследствие чего светит ярче, однако глазами воспринимается хуже. Зеленый цвет создается волной длиной 532 нм, что оптимально для чувствительности нашего зрения, которое составляет 555 нм.

• Для декоративной покраски стен и профессиональной поклейки обоев могут потребоваться оба варианта, так как рулоны для стен или лакокрасочные материалы могут иметь разные цвета. Использование одного цвета лазера может приводить к неточностям. Здесь важен контраст.
• При работе на необработанной или белой стене подойдут оба варианта. Поэтому отделочникам можно выбирать разные по цвету светодиода приборы.
• Строителям, работающим на открытом пространстве (кровля, наружные работы, закладка фундамента) нужно работать при ярком солнечном свете, который мешает видеть линию. В этом случае следует выбирать зеленый лазер, что связано со спектром, который больше подходит для восприятия человеческим зрением.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/instrumenty/lazernyi-uroven.html