Принцип работы электронного уровня

Для качественного выполнения строительных, монтажных или ремонтных работ недостаточно только знаний мастера. Для ровной кладки кирпича, для установки перегородок из гипсокартона, и даже просто для наклейки новых обоев, — необходимо точно нанести разметку или хотя бы выровнять элементы по вертикали или по горизонтали, чтобы все получилось аккуратно и ровно.

Во все времена для выравнивания поверхностей строители и монтажники использовали пузырьковый уровень или отвес, этого профессиональному работнику всегда хватало, скажем честно. Но насколько это удобно — пользоваться механическим инструментом? Может быть пора присмотреться к современным достижениям технического прогресса?

На самом деле в продаже давно появился инструмент, способный не только облегчить нанесение разметки, но и значительно ускорить работы. Для тех кто профессионально занимается строительными и монтажными работами данный инструмент станет незаменимым помощником. Речь о лазерном уровне.

Лазер сегодня много где используется: в полиграфии, в медицине, в электротехнике, в военной сфере, — везде, где требуется высокая точность и ответственный подход к решению тех или иных задач. Исторически о данной технологии еще в 1916 году заговорил Эйнштейн, и спустя почти 45 лет появился первый твердотельный лазер — его создал американский физик Теодор Мейман на базе возбуждаемого светом рубина.

Открытие Меймана по получению видимого лазерного луча явилось одним из наиболее значимых открытий, сделанных в ХХ веке, и стоит в одном ряду с квантовой теорией Планка. Сегодня лазер оказывается полезным и в такой широчайшей сфере человеческой деятельности как строительство, и в частности — в ремонтных работах.

Лазерный уровень, или более точно — лазерный нивелир, сильно облегчает работы. Для нанесения разметки достаточно навести лазерный луч на объект, и прибор сам выстроит ровные горизонтальную и вертикальную линии. Человеку останется сделать разметку карандашом либо даже сразу установить мебель или например наклеить плитку. Это гораздо удобнее, чем возиться с линейкой или с уровнем в надежде ровно вручную отстрелить вертикаль или горизонталь, не говоря уже о построении линии под определенным углом.

Не удивительно, что сегодня лазерные уровни пользуются такой популярностью у строителей, ведь им все время приходится возводить самые разные конструкции. А ремонтные бригады? Им тоже очень удобно делать ремонт и отделку, клеить обои, укладывать плитку, возводить потолки, пользуясь лазерным уровнем для выполнения ровной разметки. И сборщики мебели не обходятся без лазерного уровня, ведь с ним работы идут куда быстрее, особенно если устанавливается большой встраиваемый гарнитур или любая другая встраиваемая мебель.

Так, если всего несколько лет назад лазерный уровень был по карману лишь профессиональным организациям, то сегодня в продаже появились бытовые лазерные уровни, обладающие стандартным набором функций, которые с лихвой перекрывают возможности линейки и отвеса, делая работу более приятной и быстрой.

Цена лазерного нивелира, конечно, выше чем у обычного пузырькового уровня, однако затраты обязательно будут оправданы, тем более если мастер работает регулярно. А если речь идет об одном единственном ремонте? Стоит ли покупать дорогой уровень ради одного ремонта? Конечно стоит. Ведь после того как ремонт сделан, в жилище так или иначе будут перестановки, обновление интерьера и т. д.

Можно захотеть поклеить новые обои, повесить картину, полку, шкаф, сделать новую плитку в ванной комнате, поменять плинтус, сделать на стене несколько дополнительных розеток и т. д. С лазерным уровнем все эти новшества можно будет внести в интерьер без лишних мучений и без лазаний по стремянке с линейкой и рулеткой в руках.

Примеры электромонтажных работ, где может понадобиться использование лазерного уровня:

Устройство лазерного уровня довольно необычно, при том не очень сложно. Внутри корпуса установлен светодиодный источник света, который и порождает световой поток для лазера. Свет проходит сквозь линзу или призму (в зависимости от типа прибора), и в проекции на объекте получается ровная линия.

Прибор может строить линии на расстоянии в несколько десятков метров от себя. В самом простом виде лазерный уровень способен построить две взаимно перпендикулярные линии, более сложные профессиональные модели строят до девяти линий — чем больше проецируемых лучей — тем больше линий. Когда лучей несколько, удобно выстроить разметку например для укладки плитки, а с четырьмя лучами можно делать разметку сразу в нескольких плоскостях.

Лазерные нивелиры бывают двух типов: линейные и ротационные. В линейном нивелире свет проходит через перпендикулярные призмы, и в проекции получаются два взаимно перпендикулярных луча на плоскости объекта (луч как-бы размывается призмой в плоскость на 120 градусов).

Наиболее простые модели проецируют точку, более сложные — перекрещивающиеся прямые (вертикальную и горизонтальную). В ротационных уровнях свет фокусируется в точку проходя через линзу, а прямая получается за счет вращения светодиодного источника на 360 градусов вокруг оси.

Так, при помощи ротационного уровня можно разметить помещение по периметру, одновременно бригада мастеров может работать с одним прибором, выполняя работы в помещении одновременно. Ротационный уровень способен выполнить проекцию на расстояние до 100 метров.

Перед началом работ уровень выставляют на штативе, выравнивают его вручную, ориентируясь по встроенному в прибор пузырьковому уровню. Более профессиональные приборы имеют еще и встроенный компенсатор, который делает эти приборы самовыравнивающимися при отклонениях от горизонта в пределах 4 градусов (маятник с качающимся медным наконечником-грузиком тормозится в магнитном поле постоянных магнитов наведенными вихревыми токами). Когда прибор на штативе установлен, приступают к выполнению разметки. Вот и все, что нужно знать о лазерном уровне.

Давайте резюмируем теперь особенности и достоинства лазерного уровня.

Во-первых, использование лазерного уровня не требует особенных специальных знаний, достаточно установить прибор на штатив, включить требуемый режим разметки (один луч, два луча или несколько лучей), направить прибор на поверхность, и нанести по красным линиям отметки, либо сразу начать работу с отделочными или строительными материалами. С этим справится даже новичок.

Во-вторых, применение лазерного уровня значительно экономит время и силы человека. Не нужны ни отвес, ни стремянка, не нужно больше держать в руке отвес, пока помощник делает разметку. Один человек справится со всем самостоятельно, стоит только нажать кнопку на приборе — ровные световые линии появятся на стене или на потолке, там где нужно.

В-третьих, лазерный оптический прибор обладает высокой точностью. Погрешность профессионального лазерного прибора не превысит 0.3 мм на метр, а более простые приборы ошибутся максимум на 1 мм на метр.

В-четвертых, современные лазерные нивелиры отличаются наличием множества дополнительных функций. Этим не сможет похвастаться ни один отвес или уровень-линейка с пузырьком. Лазерный нивелир построит горизонтальный луч, вертикальный луч, сделает крест, построит по желанию пользователя дополнительные контрольные точки в зените или надире.

В-пятых, лазерный инструмент неприхотлив в хранении и легок при транспортировке. Весит средний профессиональный прибор не более 3 кг, а бытовой — не более 1 кг. Прочный пылезащищенный корпус в сочетании с сумкой или фирменным кейсом — надежная защита на время хранения.

Те мастера, кто впервые воспользовался лазерным нивелиром (строители, монтажники, ремонтники, и просто люди, любящие делать дома перестановки), оценили достоинства прогрессивного прибора. Все в один голос утверждают, что старые механические приспособления — это уже пережитки прошлого, и выбор однозначно делается в пользу современного лазерного прибора.

Классический подход к измерению отклонений в расположении строительных конструкций и укладке материалов предполагает использование уровня, то есть нивелира. Последнее поколение этого устройства представлено электронными лазерными аппаратами, благодаря которым обеспечивается повышенная точность. Новые технологии позволяют наделять электронные уровни строительные богатым опционалом, расширяя и возможности профессиональных мастеров, и домашних умельцев.

Особенности электронных уровней

Принципиальное отличие таких моделей заключается в использовании лазерной точки с видимым спектром, благодаря которой пользователь может оценивать расположение объекта относительно горизонтали или вертикали. Обычно такие приборы рассматриваются как универсальные, но при этом есть разделение на профессиональные аппараты и бытовые. Но даже в простейшей модификации лазерный электронный уровень позволяет качественно выполнять разметку в помещениях при отделочных мероприятиях независимо от их сложности.

В более технологичных профессиональных версиях предусматривается высокая мощность подачи луча, что дает возможность проведения работ и на открытой местности. То есть строитель может не только выполнять разметку на ограниченном пространстве стройплощадки, но и производить измерительные операции межевания. Правда, надо отметить и высокую стоимость, по которой реализуется профессиональный электронный уровень. Цена может достигать 50 тыс. руб. Средний класс таких аппаратов представлен моделями стоимостью 30-40 тыс. руб.

Основные критерии выбора

Несмотря на технически развитую начинку, ключевые характеристики для выбора электронных нивелиров представлены всего двумя параметрами – диапазон замеров и точность. Что касается первого критерия, то он определяет спектр измерения угла. Эта величина может варьироваться от 0 до максимума в 360 градусов. В моделях начального уровня этот диапазон варьируется от 0 до 90 градусов. Относительно точности надо отметить, что она измеряется в погрешностях – как правило, уровень электронный имеет отклонения от 0,1 до 0,2 градуса. Чем ниже этот показатель, тем более достоверную информацию получит пользователь. Кроме этих параметров будет нелишним предусмотреть и дополнительный функционал. Например, некоторые модели позволяют одновременно определять наклон поверхности и откладывать угол, проецируя луч соответствующим образом.

Угломер или уклономер?

Оба устройства входят в общее семейство электронных нивелиров, однако между ними есть существенные различия. Угломер представлен прибором, в конструкции которого присутствуют две линейки, соединенные болтом с одной из сторон. Это позволяет строителю раздвигать и сдвигать части, выполняя замер. Показания угла снимаются датчиком и выводятся на цифровой дисплей, которым также обеспечен уровень. Угломер электронный, как правило, обладает самым широким спектром измерения по окружности. В свою очередь, уклономер представлен линейкой с миллиметровыми делениями, которая также дополняется датчиком, экраном и двумя отдельными уровнями пузырькового типа. В сущности, это классический строительный нивелир, только дополненный электронным обеспечением.

Отзывы о моделях Bosch

Линейка электронных уровней немецкого производителя делится на две категории – для бытовых и профессиональных нужд. Соответствующим образом разрабатывается и техническое обеспечение приборов. В итоге отзывы о моделях для домашнего использования отмечают их удобство в использовании, небольшие размеры и достойную точность. Профессиональный электронный уровень Bosch также вызывает немало положительных впечатлений у владельцев. Инструмент хорош тем, что обладает минимальной погрешностью, а также ориентируется на эксплуатацию в самых сложных условиях. Производитель отдельное внимание уделяет защите корпусов, что предохраняет технологичное содержание от воды, грязи и механических повреждений. Если говорить о минусах уровней Bosch, то некоторые пользователи отмечают крупные размеры и высокую стоимость.

Отзывы о моделях ADA

Марка хорошо знакома специалистам, но в ее ассортименте можно также найти варианты приборов и для использования в домашних условиях. Среди положительных сторон продукции этого бренда отмечается запуск прибора сразу в момент раздвижения линеек, общая эргономика и доступная стоимость, что особенно привлекательно на фоне инструментов от компаний уровня Bosch. Отрицательный опыт эксплуатации отмечает слабые возможности аккумуляторов, которыми снабжается уровень электронный ADA во многих версиях. Для выполнения небольших объемов работы этот нюанс может быть несущественным, однако в масштабном строительстве необходимость частой зарядки источника питания доставляет лишние хлопоты. В остальном продукция очень достойно себя проявляет – и качество сборки, и точность в показания критики не вызывает.

Отзывы о моделях «Зубр»

Стоит отметить и мнения пользователей о моделях российского производителя, которые изначально выигрывают у зарубежных аналогов благодаря невысокой цене. Несмотря на распространенное предубеждение строителей о низком качестве отечественного инструмента, в линейке этого производителя представлены очень достойные предложения, с точки зрения эксплуатационных свойств. Многие отмечают, что заявленная погрешность до 0,1 градуса вполне соответствует реальным показателям, которые обеспечивает уровень электронный фирмы «Зубр». Высоко оценивают и функцию запоминания цифры. Она позволяет даже при сбитом угле сохранять предварительно полученные значения. Критикуют же марку за недостаток в ассортименте высокоточных лазерных устройств, которые бы могли соответствовать более продвинутым импортным приборам по своим характеристикам.

Заключение

Присутствие цифрового уровня в арсенале инструментов заметно повышает шансы на получение точных замеров по углам и плоскостям. Современные модели таких приборов все больше тяготеют к автоматизации рабочего процесса, исключая риск ошибки. Наибольшей популярностью пользуется уровень электронный с подачей лазерной точки. Многофункциональный инструмент этого типа дает возможность проецирования лучей на расстояние до 100 м, сохраняя видимость и точность. Конечно, и стоимость подобных аппаратов заметно возрастает – если традиционные модели уровней сегодня стоят в среднем 2-3 тыс. руб., то развитый технически электронный прибор доступен за 10-15 тыс. руб. И это не говоря о профессиональном сегменте, где редко встретишь качественный прибор стоимостью менее 30 тыс. руб.

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.

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.