Проектирование, строительство и отделка зданий или линейных сооружений (дорог и аэродромов) невозможны без разметки пространства по вертикали и горизонтали, определения высот, углов и наклонов. Получить точную проекцию плоскостей помогают устройства с общим названием лазерные нивелиры. Они делятся на точечные, линейные и ротационные. Общее представление об этих приборах можно получить в статье «Виды и устройство лазерных уровней». А данный обзор будет посвящен ротационным нивелирам. Рассмотрим их особые свойства и отметим виды деятельности, в которых без такой техники трудно обойтись.
Что такое ротационный нивелир?
Это профессиональный прибор из категории лазерных уровней, главным назначением которого является проецирование линий при помощи вращения лазерного луча на открытом пространстве или в очень больших помещениях. Само название прибора указывает на его способность вращаться (от лат. rotatio ― вращение). Это свойство делает ротационный нивелир самым совершенным видом лазерных построителей, так как значительно расширяет возможности измерений.
Отличие от линейного
Излучатель линейного лазерного нивелира неподвижен и настраивается таким образом, чтобы давать проекцию плоскости с определенным углом развертки (в среднем 160—180°). Линии проецируются только в той зоне разметки, на которую направлен прибор.
Правда, некоторые линейные уровни могут давать круговую проекцию плоскости. Для этого они имеют несколько излучателей и конусную призму, проходя через которую, пучок лучей разворачивается на 360°. Но в любом случае излучатели позиционных устройств статичны и дальность действия луча небольшая (в среднем 20 м).
Детекторный приёмник в этом случае может продлить видимость луча, но не более, чем до 70–120 м (в зависимости от модели). Причем далеко не все линейные приборы комплектуются этим аксессуаром или могут поддерживать работу с ним. Поэтому, как правило, позиционные уровни используют в небольших помещениях: приборы с ограниченным углом развертки оптимальны для домашнего применения, а более дорогие (с круговой проекцией) ― для профессионалов.
Ротационный лазерный нивелир в целом отличается богатым комплексом возможностей. Его излучатель вращается вокруг своей оси с регулируемой скоростью, моделируя плоскость на 360°. В зависимости от выбранного режима работы прибор может проецировать в этой плоскости горизонтальные, вертикальные и наклонные линии или просто точки. При этом возможна работа и в локальном секторе.
В отличие от линейных уровней почти все модели ротационных нивелиров проецируют точку отвеса, которая часто дополняется точкой зенита, что упрощает перенос разметки с пола на потолок. Вся мощность излучателя в ротационном устройстве фокусируется в одной небольшой точке. Поэтому лазерная линия, получаемая в результате вращения луча, выглядит ярче той, которую проецирует линейный уровень. Кроме того, абсолютно все РЛН снабжаются уловителем излучения ― детекторным приёмником, который существенно увеличивает дальность действия прибора.
Важным свойством ротационных нивелиров является способность к самовыравниванию. Любой из них имеет встроенный электронный компенсатор, чувствительный к колебаниям, что обеспечивает высокую точность измерений. Такой механизм есть и в некоторых линейных нивелирах. Однако по стоимости эти модели приближаются к ротационным, не имея такой же дальности действия.
По всем перечисленным свойствам ротационные лазерные нивелиры абсолютно необходимы там, где важны дальность, большой радиус действия и высокая точность измерений, не зависящие от «человеческого фактора».
Ротационный лазерный нивелир ADA ROTARY 500 HV-G SERVO
- Тип выравниванияавтоматическое
- Дальность построения без приемника, м60
- Количество лучей, шт2
Ротационный нивелир RGK SP-610G
- 360 градусовда
- Дальность построения без приемника, м30
- Точность± 0.1 мм/м
Устройство ротационного нивелира
Необходимая силовая основа ротационного устройства ― электромотор, обеспечивающий вращение излучателя.
Излучателями служат мощные светодиоды. Эти источники монохроматического света потребляют минимум энергии, мало нагреваются и устойчивы к механическому воздействию. Разные модели могут иметь 1, 2 и даже 3 светодиода. Лучи могут быть красного, зеленого, очень редко синего цвета.
Источником питания для электромотора и светодиодов чаще всего являются пальчиковые батарейки или съемные аккумуляторы. Их заряда, как правило, достаточно для одной рабочей смены. Универсальные модели могут работать как от батарей, так и от аккумулятора. В этом случае рабочее время нивелира легко продлить без подзарядки, просто заменив один элемент питания на другой. Для наиболее мощных приборов предусмотрено подключение к сети. Они смогут работать, одновременно заряжаясь.
Оптическая система позволяет формировать лазерный луч определенного диаметра и проецировать его на дальние расстояния. Она находится в верхней части прибора и состоит из линз, проходя через которые, световой поток фокусируется и преломляется под углом 90° по горизонтали.
Механизм самовыравнивания представляет собой систему автоматического определения угла отклонения. Встроенный электронный компенсатор постоянно корректирует положение луча. Диапазон работы компенсатора составляет ± 5°. При отклонении на большее значение, лазер начнет мигать. Для выполнения наклонных измерений под произвольным углом компенсатор блокируется. Выравнивающий механизм способен полностью погасить вибрацию от работающей на площадке техники, положение луча всегда останется стабильным. После толчка или даже падения работающего нивелира система восстановит верные параметры, как только прибор будет поставлен на место.
Система управления. Несмотря на обилие возможностей, управлять ротационным нивелиром несложно. Включение, блокировка компенсатора, выбор рабочего режима и т.п. осуществляется с помощью кнопок на корпусе прибора. Работу на большом расстоянии упрощает пульт дистанционного управления, который позволяет проводить разметку без партнера. Вся информация будет отражаться на дисплее.
Детекторный приёмник ― уловитель лазерного излучения, который существенно увеличивает дальность действия нивелира. Это особенно важно при работе на открытом пространстве, когда лазерный луч перекрывается солнечным светом. Обнаружив «невидимку», детектор показывает его точное положение с помощью стрелок на дисплее прибора.
В условиях локальных работ в ограниченном пространстве можно использовать простые и недорогие приспособления:
Лазерные очки ― удобный способ увидеть потерявшийся луч на небольшом расстоянии. А магнитная лазерная мишень подойдет для разметки потолочных систем, монтажа каркасных конструкций, выравнивания полов и пр. За счет встроенного магнита она легко крепится к металлическим направляющим и хорошо выявляет лазерную линию. Расположенная на ней шкала поможет определить отклонение и скорректировать контрольные точки. И очки, и мишень могут быть зеленые или красные. Их выбирают в соответствии с цветом создаваемого нивелиром луча.
Принцип работы ротационного нивелира
В основе лежит точечный принцип, когда вся сила светового потока направляется в одну точку. Электромотор приводит в движение головку излучателя, и он начинает крутиться вокруг своей оси. Испускаемый светодиодом луч вращается с высокой скоростью. В итоге точка превращается в сплошную линию, и вокруг нивелира выстраивается лазерная проекция плоскости на 360°.
Ротационный лазерный нивелир ADA ROTARY 500 HV SERVO
- Тип выравниванияавтоматическое
- Дальность построения без приемника, м40
- Количество лучей, шт2
Основные характеристики
Функциональные возможности ротационных нивелиров легко определяются по ряду параметров:
Дальность действия. Эту характеристику в описании прибора обычно указывают с учетом приёмника. Диапазон показателей очень широкий: 150, 250, 300 м и т.д. Самые мощные устройства позволят работать с расстояниями от 500 м до 1 км.
Длина волны. Чем мощнее светодиод, установленный в нивелире, тем сильнее луч и тем дальше он распространяется, удерживая нужный диаметр (от этого зависит тонкость и четкость проецируемой линии). Однако мощные излучатели потребляют больше энергии, поэтому их использование не всегда целесообразно. Оптимальная длина волны красного излучателя составляет 635 нм, а зеленого — 532 нм.
Цвет луча. Чаще всего в ротационных нивелирах устанавливаются светодиоды с красным или зеленым излучением. В равных условиях работы зеленый луч виден лучше красного и может дополнить рабочий диапазон прибора. Но нивелиры с такими излучателями стоят дороже и потребляют больше энергии.
Точность измерений. Все ротационные нивелиры обладают высокой точностью определения отклонений. Оптимальный показатель составляет ± 0,5 мм на 1 м хода.
Класс защиты. Ротационные лазерные нивелиры, как правило, имеют хорошо защищенный корпус. Эти устройства предназначены для работы на открытых площадках, поэтому им не страшны строительная пыль и вода. Они способны выдержать падение с высоты до 1 м. Чаще всего приборы этой категории имеют маркировку класса IP54.
Функциональные возможности
Ротационные лазерные нивелиры могут работать в двух основных режимах:
Автоматический (с компенсатором) подразумевает самовыравнивание прибора и используется для построения горизонтальной и вертикальной плоскостей.
Ручной (с блокировкой компенсатора) необходим для построения наклонных плоскостей под произвольным углом.
В этих режимах доступно использование разных функций:
Функция наклонной поверхности ― позволяет задать проецируемой плоскости любой угол наклона: 10°, 45°, 90° и 180°. Применяется при конструкции лестниц, откосов, насыпке и выравнивании склонов и других работах с наклонной поверхностью.
Настройка скорости вращения излучателя ― частоту оборотов ротационного механизма можно установить на одно из трех значений: 120, 300 или 600 об/мин. Скорость вращения излучателя влияет на видимость лазерной линии и на расход заряда батареи. Поэтому выбор показателя зависит от условий проведения работ.
Проекция точки ― статичную точку на вертикальной поверхности можно получить, остановив вращение излучателя, т.е. переведя частоту оборотов на 0. Применяется при переносе высот, проверке параллельности конструкций и т.д.
Проекция зенита и отвеса позволяет переносить разметку с пола на потолок при установке перегородок, направляющих и т.п.
Режим секционного сканирования дает возможность выполнять разные задачи в пределах одной территории, когда ее разбивают на несколько секций для работы нескольких человек или бригад.
Лазерный нивелир RGK SP-400G
- Тип выравниванияавтоматическое
- 360 градусовда
- Количество лучей, шт3
Лазерный нивелир RGK SP-800
- Дальность построения без приемника, м30
- Количество лучей, шт3
- Точность± 0.05 мм/м
Преимущества ротационных нивелиров очевидны:
- высокая точность измерений;
- большая дальность и радиус действия;
- возможность выполнять измерения в трех плоскостях;
- автоматическое выравнивание;
- возможность дистанционного управления;
- длительность непрерывной работы;
- устойчивость к загрязнениям, влаге и механическим повреждениям.
Среди недостатков называют высокую стоимость. Однако она полностью компенсируется обилием функций.
Применение
Приборы этого типа используются при проектировании и строительстве жилых домов, производственных и линейных объектов, промышленных и сельскохозяйственных сооружений и т.п. И работы тут могут быть самые разноплановые:
- разметка коммуникаций для прокладывания инженерных систем и сетей;
- строительство, ремонт и контроль дорожного полотна;
- нивелировка участка при закладке фундамента;
- монтаж перекрытий, каркасных конструкций и т.п.;
- внутренняя отделка зданий (выравнивание стен, заливка пола, установка потолка и др.);
- исследование рельефа местности в ландшафтном дизайне;
- проверка готовых объектов на соответствие установленным нормам;
- и многое другое.
Заключение
Итак, ротационные лазерные нивелиры ― это профессиональное геодезическое оборудование, которое существенно упрощает работу на масштабной строительной площадке или в больших помещениях (торговых центрах, аэропортах, цехах и т.п.). Это очень надежные приборы с богатым функционалом. По многим параметрам они будут лучшей альтернативой оптическим устройствам. Покупать ротационный нивелир только для ремонта квартиры, конечно, нецелесообразно. А вот для бригады строителей или отделочников, выполняющих разноплановые работы на разных объектах, он будет незаменимым помощником.