Нивелир, уровень, построитель плоскостей – при появлении приставки «лазерный» эти полезные устройства для точной ориентации в пространстве приобретают современное звучание и заодно значительную стоимость.
Несмотря на то, что любой из приборов способен существенно облегчить жизнь строителя, ремонтника или просто рачительного и домовитого хозяина, приобретать «профессиональные» модели многие не торопятся, в основном из-за высокой цены.
Однако дорогую технику для разового использования (например, выравнивания стен) вполне можно заменить самодельным устройством. Для этого необходимо в первую очередь разобраться в устройстве нивелира или построителя плоскостей.
Что такое лазерный уровень
Лазерный уровень или нивелир — прибор, выполняющий построение световых линий на вертикальных или горизонтальных плоскостях помещения. Назначение устройства — ускорение и обеспечение высокой точности разметки стен, пола или потолка жилых или общественных помещений. Традиционные методы выполнения разметочных работ требуют немалого времени. Используются отвесы и пузырьковые строительные уровни, способные обеспечить достаточную точность измерений, но допускающие высокую погрешность, неустойчивость показаний. Особенно это проявляется в крупных помещениях с неровными плоскостями, где очень сложно нанести ровную линию традиционными способами. Приходится натягивать шнуры, неоднократно проверяя их положение, следить за их состоянием, тогда как лазерный нивелир надо только включить. Для этих операций требуется помощник, а с лазерным уровнем прекрасно управляется один человек.
Точность и скорость разметки многократно увеличивают производительность работ, обеспечивают высокое качество выполнения отделки или установки оборудования
Работа прибора основана на использовании одного, двух или трёх лазерных лучей и системы развёртки или фокусировки, в зависимости от типа конструкции. Луч света, испускаемый лазером, проходит через определённую систему фокусировки и показывает точку, прямую полосу или плоскость (одну, две или три), позволяя быстро и точно нанести на поверхность нужные отметки или начинать работы прямо по видимым линиям. Прибор устанавливается на ровную плотную площадку или на собственный штатив, обеспечивающий устойчивость и неподвижность устройства.
Для дома и работы
Основное различие, влияющее на выбор, заключается не в профессиональном или любительском использовании, а в намерении использовать устройство в помещении или на улице. В первом случае основным функциональным требованиям будет соответствовать любой лазерный уровень.
Под открытым небом возникает потребность в оборудовании дополнительными датчиками – солнечный свет делает лазерный луч невидимым, поэтому нужен дополнительный аксессуар для получения показаний.
В любительских вариантах обычно нет необходимости выбирать поперечный лазер, который работает с датчиком (только некоторые модели имеют эту опцию), но если уровень необходимо определять в просторной, хорошо освещенной комнате, тогда он может пригодиться.
Виды устройств
Существует три основные группы лазерных уровней, отличающихся друг от друга назначением, сложностью конструкции и количеством лучей.
Точечный (построитель осей)
Прибор способен проецировать точку, не образуя прямую линию. Для нанесения горизонтальной разметки необходимо последовательно отметить две точки на разных концах стены и провести между ними линию или натянуть шнур.
Точка имеет максимальную отчетливость на плоскости, поэтому радиус действия у построителей осей заметно больше, чем у других видов
Приходится совершать некоторые дополнительные действия, что несколько усложняет замеры, но точность и возможность определения расстояния с помощью лазерного дальномера, а также наличие до пяти лучей (в наиболее продвинутых моделях) увеличивает точность работ.
Кросслайнер (построитель линий)
Этот вид нивелиров позволяет построить на плоскости световую линию. Луч пропускается сквозь призму, развёртывающую его на 120°, благодаря чему на поверхности появляется прямая тонкая полоса.
Работать с кросслайнером удобно, когда плоскости неровные, имеют сложный рельеф или множество элементов, делающих традиционные способы разметки невозможными
Отдельные модели таких приборов позволяют одновременно получить горизонтальную и вертикальную основные линии, и до 5 дополнительных. Возможности нивелира позволяют не наносить на стену или пол никакой разметки, а работать непосредственно по проецируемым световым осям.
Ротационный построитель плоскостей
В этом случае появляется возможность получить одну или несколько плоскостей (обычно, одна горизонтальная и две вертикальных).
Ротационный нивелир незаменим при выравнивании пола, заливке стяжки, установке натяжного потолка и прочих работах с плоскостями, требующих точности и высокого качества
Луч света вращается вокруг своей оси, проецируя вокруг источника сплошную световую полосу, строящую плоскость. Это позволяет определять степень уклона пола или потолка, контролировать вертикаль стен или перегородок.
Статичные лазерные нивелиры
Статичные нивелиры проецируют лучи от своего источника света на систему призм, в результате чего на окружающей поверхности формируется изображение в виде креста. При наличии в нивелире более трех лазерных светодиодов можно создавать проекции нескольких плоскостей, что весьма полезно при одновременной работе над несколькими окружающими объектами.
Технические характеристики нивелиров
Существует большое количество моделей лазерных нивелиров всех типов. Они обладают определёнными техническими характеристиками, позволяющими получить общее представление о возможностях каждого прибора.
Основные показатели:
- дальность измерения. Параметр, определяющий расстояние, на котором можно различить луч прибора. Он зависит от мощности источника света. Отдельные образцы имеют дальность до 300 м, но большинство нивелиров работают на 20 м. Чем выше дальность, тем больше возможностей у приборов, особенно при работе на улице в условиях яркого освещения;
- количество лучей и их цвет. Большинство современных моделей лазерных уровней имеют 5 лучей, но возможны разные варианты. Чем больше лучей, тем выше возможности устройства, позволяющего проецировать проёмы, оси установки дверных, оконных блоков или оборудования. Приборы имеют возможность отключения лучей, ненужных на данный момент. Цвет луча определяет его чёткость и возможность использования в условиях яркого освещения (на улице). Существуют устройства с красным или зелёным лучами. Красный считается менее ярким и отчётливым, зелёный — позволяет работать на улице. Для усиления видимости используются специальные очки, отсекающие отдельные частоты световой волны и позволяющие хорошо различать линии от нивелиров;
- тип выравнивания и возможность его отключения. Определяет методику установки горизонтали или вертикали. Существуют устройства с ручным, маятниковым и электронным типом установки. Наиболее удобный вариант — автоматическое выравнивание (горизонтирование) плоскости, избавляющее владельца от необходимости производить установку вручную. Допустимая погрешность достигает 5%, на некоторых устройствах она ещё меньше. Если отклонение прибора от горизонтали превышает 5%, подаётся звуковой сигнал, предупреждающий о сбое установки. В таких случаях приходится действовать вручную. Ценится также возможность отключения автоматической установки, необходимая при работе на уклонах. В таких условиях прибор не сможет самостоятельно обеспечить горизонталь и будет непрерывно сигналить о нарушении положения, поэтому настройку отключают и выводят положение вручную.
Выбирая прибор, следует учитывать специфику предстоящих работ, чтобы имелась возможность получить оптимальный результат
- точность и погрешность измерения. Лазерные уровни имеют три уровня точности, соответствующие бытовым, полупрофессиональным и профессиональным приборам. Степень допустимого отклонения от истинного значения уменьшается с возрастанием класса прибора. Бытовые устройства имеют погрешность 5–8 мм на 10 м, полупрофессиональные — 3–5 мм на 10 м, профессиональные обеспечивают точность от 0,5 до 3 мм на 10 м;
- Тип питания. Используется два варианта питания приборов — аккумуляторные и на батарейках. Первые используют заряжающиеся аккумуляторы как на мобильных телефонах. Они стоят дороже, время работы до подзарядки составляет около 20 часов, но количество циклов зарядки велико. Приборы на батарейках дешевле, один комплект обеспечивает около 60 часов непрерывной работы, но после этого придётся покупать новый набор;
- Габариты и вес. Размеры лазерных уровней относительно невелики, отдельные устройства значительно отличаются от других образцов. Причины такого отличия кроются в конструкции, возможностях и типе корпуса. Наиболее удачными считаются небольшие и лёгкие приборы, поскольку их приходится перевозить вместе с большим количеством других инструментов и приспособлений. Для домашнего пользования, когда нет необходимости постоянно возить лазерный уровень с одного места на другое, подойдёт и более массивный прибор, хотя бытовые образцы не отличаются большими габаритами;
- класс защиты корпуса. Условия использования прибора могут быть разными — высокая запылённость, при работе на открытой площадке возможны осадки, механические повреждения. Материалом корпуса обычно служат ударопрочные виды пластмасс. Нередко случаются падения с опорных площадок, что создаёт угрозу целостности устройства. Стандартный уровень защиты корпуса обозначается маркировкой IP54 и обеспечивает безопасность при падении, исключает проникновение пыли или влаги, предохраняет от прочих воздействий. Для внутренних работ достаточно белее низкого уровня защиты — IP20 или близкого к этому.
Дополнительные характеристики:
- тип крепления. Нивелир устанавливается на горизонтальную плоскость. Дополнительными опорными конструкциями могут служить штатив, магнитная подставка, некоторые модели имеют на корпусе специально прикреплённые магниты, позволяющие фиксировать устройство на любом стальном элементе площадки. Самым простым способом навески является отверстие в корпусе, позволяющее одевать прибор на гвоздик в стене;
- наличие противоударной защиты. Для исключения возможности разрушения устройства внутри корпуса устанавливаются эластичные демпферные прокладки, смягчающие ударные нагрузки;
- возможность самостоятельной наладки. Условия использования лазерных уровней достаточно сложны, иногда настройка прибора сбивается и требует повторной юстировки. Некоторые образцы имеют возможность автоматического регулирования, надо лишь включить режим отладки. Это существенно экономит время и не отвлекает работника;
- резьба крепления. Этот параметр важен при покупке штатива, так как резьба на нём должна соответствовать размеру гнезда прибора. Если эти величины не совпадают, необходимо приобрести переходник с одного вида резьбы на другой. При покупке важно знать параметры резьбы на имеющемся устройстве.
Для увеличения дальности нивелира используются специальные устройства — приёмники луча. Они позволяют повысить рабочее расстояние вдвое и обеспечивают отчётливую видимость проекции на поверхностях.
Виды нивелиров, их возможности и цена
По конструкции нивелир может быть:
Оптический
Используется для проведения различных геодезических работ, при строительстве и ремонте дорог.
Предназначен для определения разницы перепада высот точек, а также расстояния между ними.
Определение углов наклона и перепадов высот производится посредством градуированной шкалы, нанесенной на стекло.
Для правильной установки прибора относительно горизонта используется пузырьковый уровень.
Для гашения колебаний, а также для обеспечения устойчивости, такие нивелиры оснащаются магнитным демпфером или воздушным компенсатором.
Стоимость начинается от 8 тыс. рублей.
Цифровой (электронный)
Современный геодезический прибор, который с высокой точностью снимает отсчет по специальной рейке.
Конструкция совмещает в себе одновременно нивелир оптического типа, электронное запоминающее устройство, а также встроенное ПО, обрабатывающее данные.
Электронный нивелир работает быстро и исключает ошибки оператора.
Для выполнения измерений необходимо сфокусироваться на рейке, и по нажатии кнопки прибор отобразит все необходимые значения на экране.
Стоимость самых простых моделей начинается от 80 тыс. рублей.
Лазерный
Позволяет выполнять построение вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей с высокой точностью.
У некоторых приборов присутствует функция отвеса, за счет которой можно отмерять углы в 45° и 90°.
Другое название этого типа нивелира — лазерный строительный уровень, из-за сферы его применения.
Лазерные нивелиры, в свою очередь, делятся на следующие классы:
Позиционный (линейный)
Наиболее распространенный тип уровня.
Посредством линз и призм происходит преломление светового потока, и в итоге выстраиваются статичные линии, ориентированные в пространстве с высокой точностью.
Такие построители плоскостей имеют угол раскрытия до 110° — 130°.
Используют их преимущественно внутри помещений.
Стоимость начинается от 2 тыс. рублей.
Более профессиональные модели обойдутся в 7 – 8 тыс. рублей.
Ротационный
Применяется в основном на открытых строительных площадках, так как имеет большую дальность, что отражается на его стоимости.
Уровень формирует за счет луча точку, которая, посредством быстрого вращательного движения механизма, очерчивает плоскость.
Стоимость – от 7 тыс. рублей.
В солнечную погоду линию, очерчиваемую движущимся лучом, часто невозможно разглядеть.
По этой причине используют модели с приемником излучения, представляющим собой отдельное электронное устройство.
При наведении лазера на фотоэлемент такого приемника, прибор издает звуковой или визуальный сигнал.
Точечный
Испускает прямой световой луч, который, при пересечении с каким-либо объектом, формирует на нем точку.
Цена профессиональных моделей начинается от 6 тыс. рублей.
Лазерный нивелир, имеющий возможность проецировать лучи во всех трех плоскостях получил название 3D уровень.
По способу выставления инструмента (типу выравнивания), лазерные уровни делятся на:
• Ручной – настройка выполняется оператором посредством обыкновенных уровней пузырькового типа, расположенных на корпусе. Точное позиционирование выполняется винтовыми верньерами.
• Самовыравнивающийся – подстройка выполняется посредством различных встроенных механизмов.
Другое название – автоматический нивелир.
Так, система электронного выравнивания самостоятельно компенсирует до 15% погрешности отклонения от горизонта за счет анализа информации от специальных датчиков и последующей подстройки сервоприводами.
Маятниковое выравнивание компенсирует механическим способом до 5% отклонения при помощи вмонтированного постоянного магнита.
• Комбинированный – одновременно использует несколько способов выравнивания.
По цвету луча лазерные уровни бывают двух видов:
• С зеленым лучом.
Используется для работы на улице, так как длинна волны луча составляет 532 нм.
Такой цвет не только лучше воспринимается глазом, но и способен строить плоскости на удалении до 1 км.
При ярком солнечном освещении луч часто невозможно разглядеть.
• С красным лучом – применяется для работы в помещениях.
Длинна волны в 635 нм, в зависимости от конкретной модели, обеспечивает дальность действия 10 – 500 м.
Для работы лазерного прибора требуется источник питания.
Чаще всего это встроенный или съемный аккумулятор, который требует периодической подзарядки.
Для работы небольших приборов, способных поместиться в кармане, используются одноразовые батарейки.
Реже всего можно встретить сетевые варианты, для функционирования которых требуется их подключение к бытовой электросети.
Гидростатическое нивелирование – еще один точный способ измерения перепадов высот, используемый преимущественно в строительстве.
Для него требуется гидроуровень – длинный прозрачный шланг, заполненный жидкостью.
Измерительный процесс основан на законе сообщающихся сосудов Паскаля, позволяет оценить высоты объектов, находящихся не в прямой видимости.
Как пользоваться прибором
Рассмотрим основные правила использования лазерных уровней, отличающиеся для разных видов устройств.
Точечный нивелир
Перед началом работы производится установка прибора на ровную горизонтальную площадку. Если имеется возможность автоматической настройки положения, включается режим отладки и производится настройка горизонтали. При отсутствии этой функции используется обычный пузырьковый уровень. На поверхности отмечаются точки, которые либо являются центрами будущих отверстий, либо определяют прямые линии для последующих работ.
Кросслайнер
Производится установка и выравнивание прибора по горизонтали. На вертикальные или горизонтальные поверхности проецируются линии, определяющие уровень установки различных элементов, оси укладки кафельной плитки и т. д. При необходимости используются две перпендикулярные линии, или одна горизонтальная и две вертикальных, определяющие габариты проёма или иного элемента.
Ротационный
Ротационные модели используются при установке плоскостей — натяжных потолков, стяжки пола, при наклейке обоев и прочих работах, требующих образования ровной горизонтальной плоскости. Прибор устанавливается на ровную площадку с нужной высотой, при необходимости он может быть подвешен на потолке. Устанавливается высота ротационной плоскости, совмещается со световой линией прибора, после чего производится разметка стен или непосредственные работы.
Техника работы лазерного уровня наиболее подробно описана в руководстве пользователя, прилагающемся к прибору. В нём отражены все тонкости, специфические приёмы работы, требования техники безопасности. В частности, необходимо избегать попадания луча в глаза, поскольку имеется серьёзная опасность получить ожог сетчатки или повредить хрусталик.
