Лазерни нивелири

Устройство, видове, начин на използване и характерни приложения

Нивелирът, служил вярно на десетки поколения, си има своите недостатъци. Например, за да се направи равна една голяма площ, е необходим много дълъг нивелир, какъвто просто няма. Майсторите избягват това с използването на мастари, а при поставянето на плочки - и на “майки”, но това решение е за разстояния до не повече от 4-5 метра. Съвременно средство, лесно за използване и подходящо за разстояния дори над 10 метра, са лазерните нивелири.

Принцип на работа на лазерния нивелир

Конструкцията му се базира на лазерните диоди - полупроводникови прибори с минимални размери и тегло и с ниска консумация на електрическа енергия. Като правило те излъчват червена светлина, която се забелязва достатъчно добре. Лазерният нивелир представлява електронен прибор, захранван най-често от батерии, които осигуряват работата на диода и всички необходими функции. Най-простото обяснение за действието на лазерните нивелири е, че техният идеално прав лъч се използва вместо мастар или опънат конец. И тъй като лъчът може да бъде хоризонтален или вертикален, приборът служи и като нивелир, и като отвес.

Обхват и точност на уреда

При избора на лазерен нивелир следва да се отчетат няколко важни характеристики. На първо място, обхватът му, който представлява разстоянието, до което достига лъчът. За по-голямата част от предлаганите модели обхватът е 10 метра, но има и устройства с обхват до 50 метра.

Поради неизбежните несъвършенства на електронните устройства, насоченият в дадена посока лъч не попада точно на желаното място. И колкото то е по-далеч, толкова отклонението е по-голямо. Стойността на това отклонение, получено на определено разстояние от нивелира, представлява точността му. При нивелирите за масово приложение, точността е около 10 милиметра на разстояние от 10 метра. Прецизните модели, които напълно логично са и значително по-скъпи, имат точност, достигаща 0,1 милиметра за същото разстояние. Любопитна и важна подробност е, че се предлагат модели, при които точността се гарантира само за определена посока на лъча, например отдясно-наляво и отгоре-надолу.

Размери, температурен обхват и живот на батериите

Реално вместо точка с много малки размери, лазерните нивелири осигуряват кръгло светлинно петно, чийто диаметър трябва да е възможно най-малък. Логично, диаметърът нараства с отдалечаване от нивелира и на разстояние 10 метра е около 1 сантиметър. Като място за попадане на лъча се счита центърът на петното.

Размерите на лазерните нивелири и теглото им са сравнително малки, което улеснява използването им. Трябва да се внимава с работния температурен обхват, който не винаги е обозначен в проспектите. Има модели, предназначени за използване само в помещения, които работят при температури от около 0 до към +40 градуса по Целзий. Тези за ползване и навън са с по-широк температурен обхват.

Батериите най-често са 2 или 4, като един комплект обикновено позволява работа 40 - 50 работни часа. За улеснение съществуват модели, които автоматично се включват при сваляне на капака им или този на прозорчето за лъча и се изключват при поставянето му. Съществуват и модели със захранване от електрическата мрежа.

Специфики на нивелири с лъч

Представляват най-елементарната и евтина разновидност, чието наименование показва, че нивелирът генерира лазерен лъч. За повечето приложения е необходимо той да бъде хоризонтален. За да се осигури това, най-напред нивелирът трябва да се монтира неподвижно върху някаква поставка или на стената, като основата му е хоризонтална. След включване започва автоматично нивелиране на лъча, което завършва за няколко секунди. То е възможно само ако разликата между основата на нивелира и хоризонталата не е по-голяма от определен ъгъл, (обикновено ±5°). Когато приборът е с ръчно нивелиране, на дисплея му се изписва необходимата посока на завъртане. Установяването на хоризонтално положение на лъча се индицира на дисплея, например с права линия, и би могло да бъде придружено от звуков сигнал.

Моделите, подходящи за закрепване на стена, са снабдени с подходящи шипове, а някои са с вграден магнит за монтиране върху стоманени плоскости. Популярни напоследък са самозалепващите пластини върху една от страните на нивелира, които позволяват лесното му закрепване на тухлени, бетонни и дървени стени. Сред принадлежностите на някои модели има и триножник.

Възможности на нивелири с два лъча

Много модели нивелири са с два взаимно перпендикулярни лъча, което улеснява установяването на прав ъгъл или проверка на наличието му между греди, стълбове, при изработката на врати, прозорци, плоскости и рамки. Това установяване на правия ъгъл е безспорно по-точно в сравнение с използването на винкел, колкото и голям да е той. Допълнително предимство е, че след нивелиране на хоризонталния лъч, другият може да се използва като отвес, например при изграждане на стени и монтиране на врати и прозорци. Съществуват модели с независимо регулиране на двата лъча, което позволява вертикалният да има същата точност, както хоризонталния.

Напълно възможно е в процеса на работа с прибора неговото първоначално нивелиране да се наруши. Не малко модели разхолагат с вградена сигнализация за нарушаване на нивелирането, например чрез мигане на изписания върху дисплея текст и самия лазерен лъч.

Нивелирът би могъл да се постави и така, че двата му лъча да са хоризонтални, с което точно да се фиксира правият ъгъл между две стени, на рамката на врата или прозорец. При добро отражение от стените, лъчите продължават и по останалите две стени, като образуват квадрат, който дава общ поглед върху помещението и улеснява работата.

Приложения на нивелири с лъч

Трудно е да се изброят всички приложения на нивелирите с лъч. Сред най-масовите са:

- Изравняване на плоскости (подове, стени, градински пътеки) и подравняване на керемидите на покрив. За сериозните улеснения, които предлагат нивелирите с лъч е достатъчен следният пример. При поставянето на подово покритие върху отлята бетонна плоча, поради грапавините й, практически не е възможно използването на обикновен нивелир или мастар. За лазерния нивелир грапавините не представляват никакъв проблем - лъчът му се прекарва малко над тях.

- Осигуряване на еднаква височина на различни предмети (стълбове на ограда, шкафове, полици и картини на стената) и за красиво подрязване на живия плет в градината.

- Пробиване на отвори по права линия - за корнизи, електрически контакти, както и за хоризонтално и точно по права линия прекарване на кабелите на електрическата инсталация и водопроводните тръби.

- За осигуряване на еднаква височина на окачени на тавана лампи и полилеи.

- При монтаж на дограма.

- Лазерните нивелири с голям обхват с успех се използват за прецизно прекарване на разделителни линии, например между две съседни дворни места.

Характеристики на нивелири с равнина

Предоставят повече възможности в сравнение с нивелирите с лъч. Основната им специфика е, че лазерният лъч, вместо да е насочен в дадена посока, се върти обикновено в рамките на ъгъл от 90° или 180°. Скоростта на въртене е подбрана така, че вместо въртящ се лъч се вижда тънка равнина от светлина, наричана лазерна равнина. Областите на приложение на нивелирите с равнина включват подреждане на плоскости или група от предмети успоредно на създадената лазерна равнина. Последната най-често е хоризонтална или вертикална, но има прибори, при които тя би могла да се настройва и под ъгъл от 45°.

По принцип успоредното подреждане на предметите не се прави “на око”, а чрез закрепване върху плоскостта на специални маркери, които са сред задължителните принадлежности на прибора. Те връщат обратно към него подходящ сигнал, чиято големина зависи от местоположението на маркера спрямо лазерната равнина. Следователно, регулирането на положението на плоскостта се свежда до получаване на максимален сигнал от всички маркери. Приборите са снабдени с приемник на сигналите от маркерите и показват непосредствено на екрана си в каква посока да се премества регулираната плоскост. Достигането на желаното положение се отчита по същия начин, както хоризонталното положение на лъча при нивелирите с лъч. Връзката между маркерите и прибора е с кабел, но вече има маркери с безжична връзка, осигурявана от инфрачервен лъч. Някои прибори могат да приемат сигнали от 4 маркера едновременно, което означава възможност за регулиране на 4 точки, например четирите ъгъла на плоскостта.

Използват се в строителството и индустрията

Характерни приложения на тези прибори са прецизно реализиране на всякакви големи площи, например изграждане и измазване на стени, монтаж на дюшеме и паркет, поставяне на плочки на подове и стени, нивелиране на кухненски прибори. Индустриалните приложения също са многобройни, например за правилен монтаж на дърводелски и металорежещи машини, на съоръжения и машини за производство на алуминиева дограма и други големи плоскости.

Съществуват нивелири, които създават две или три взаимно перпендикулярни лазерни равнини. С тях по-прецизно в сравнение с нивелирите с лъч се проверява наличието на прав ъгъл между две плоскости, например при строежа на сгради. Други характерни приложения са изграждането на дървени и стоманени конструкции. При много от тези нивелири радиусът на лазерната равнина достига до 45 метра, т.е. при поставяне на прибор на дадено място, той може да се използва в кръг с диаметър от 90 метра.

Безопасна експлоатация на уреда

Лазерните нивелири следва да са произведени в съответствие с международните норми за безопасност, които ограничават мощността на генерирания лазерен лъч. От друга страна, увеличаването на обхвата на нивелира изисква по-мощен лъч. В нивелирите се използват два вида лазери - по-маломощни Class II и с повишена мощност Class IIIR. Справката с техническите им параметри показва, че мощността на излъчената светлина е хиляди пъти по-малка от тази на обикновена електрическа лампа. Това ги прави напълно безопасни за околните хора, вещи и предмети. Независимо от това не трябва да се допуска лъчът да попада върху очите на хора и животни. При наличие на отразяващи повърхности около мястото на използване, лъчът чрез тях може да се насочи в нежелана посока. Полезно практическо правило при работа с нивелирите е те да не се поставят на височината на очите. И, разбира се, едва след монтиране на нивелира и насочването му в желаната посока, той трябва да се включи и да се свали предпазната му капачка.