Лазерный уровень: виды, принцип работы и как сделать самодельный?
Во время строительства домов или их ремонта, при установке натяжного потолка, заливке стяжки, идеально горизонтальный настил напольного покрытия и многих других очень важно выставление правильного уровня. Традиционные методы с использованием отвеса и пузырьковых реек требуют, как правило, участия не менее двух человек и отнимают много времени, при сомнительной точности. Для ускорения этого процесса создали приборы на основе использования лазерного когерентного луча.
Что такое лазерный уровень
Это приборы, с помощью которых световым лучом выставляется желаемая линия на вертикалях (стены, переборки, перегородки) и горизонталях (полы, потолки), по которой в дальнейшем ориентируются, производя те или иные работы. При этом чем больше помещение, тем выше точность работы таких устройств, тогда как с традиционными методами разметки дело обстоит противоположным образом, особенно если на поверхностях есть большие перепады высот.
Как устроен лазерный уровень? Лазер, который представляет собой квантовый генератор, испускающий свет определённой длины волны (обычно красный или зелёный), дополняется фокусирующими и/или развёртывающими системами – например, преобразующими «лучевой шнур» в сплошную световую завесу, которая рисует на поверхностях чёткие прямые линии. Притом яркости такого излучения вполне хватает, даже если прибор работает при ярком солнечном освещении.
Виды лазерных уровней
Лазерные нивелиры отличающихся между собой сложностью оптических систем и видами настроек: автоматической, ручной или совмещённой, притом самые сложные и дорогие как раз с совмещённой настройкой.
Точечный нивелир
Его ещё называют построителем осей. Такие уровни проецируют на линию, а точку. Для того, чтобы обозначить горизонтальную или иную разметку, ставят две точки и соединяют их вручную прямой линией (или натягивают между этими точками шнур. Такие нивелиры являются самыми недорогими и простыми в эксплуатации, так как генерация луча, дающего точку. Не требует больших мощностей, а сама точка очень яркая, она хорошо видна в любых условиях освещённости.
Может генерировать одновременно до пяти лучей, проецируемых на разные плоскости. Одновременно встроенный дальномер указывает расстояние от нивелира до точки.
Построитель линий (кросслайнер)
Излучает на плоскость уже готовую линию, которая получается в результате пропускания узкого луча через развёртывающую призму. Угол развёртки такой призмы достигает 120⁰, и испускаемый лазером свет создаёт на стенах или потолках рисунок в виде прямых линий, одинаково ярких на всём своём протяжении. Предпочтителен в помещениях, стены и потолок которых имеют или значительные перепады высот в виде неровностей и сложного рельефа, или технологические ниши. Или выступы, препятствующие работе с традиционными методами разметки, когда невозможно использовать построители осей.
Мощности луча таких нивелиров бывает достаточно для работы вообще без наносимой разметки, а только непосредственно по самим световым линиям. А некоторые виды таких нивелиров позволяют получать кроме двух основных, вертикальных и горизонтальных линий ещё и до пяти дополнительных.
Ротационный
Позволяет проецировать на поверхности более одной развёртки одновременно и постоянно, обычно это одна горизонталь и две или больше вертикалей. Создаются вращением вращающегося излучающего блока или вращением зеркала, отражающего когерентный луч. Результат такого вращения – сплошная световая завеса с созданием линии на всех стенах помещения. Замеряя расстояние от линии выше или ниже её, определяют величину отклонения пола или потолка от горизонтали, а также осуществляется контроль вертикальных плоскостей внутри помещения.
Как сделать лазерный уровень своими руками
Давайте теперь разберёмся, как сделать нивелир своими руками. Если брать лазерный уровень заводского изготовления – прибор достаточно сложный технологически и недешёвый. Покупать его ради нескольких дней работы, а потом он будет годами стоять в чулане, упакованный в коробку, нерационально. Дешевле обойдётся аренда, но и её не всегда можно осуществить. Тогда на помощь приходит смекалка и навыки работы руками – то есть лазерный нивелир создаётся из подручных средств.
Уровень с лазерной указкой
Простейший самодельный лазерный уровень, работающий по принципу построителя осей, получается при соединении обычного пузырькового строительного уровня с лазерной указкой. Задача – совместить оптическую ось указки с реальным лазерным лучом, который она генерирует, и прикрепить указку к боковой поверхности уровня так, чтобы при изменении направления луча сохранялась точность по горизонтали и вертикали – для этого конструкция контролируется двумя или тремя пузырьками в уровне. (Смотрим ролик https://www.youtube.com/watch?v=3MbolqHEZZk&feature=emb_logo.)
Такой лазерный уровень из лазерной указки обойдётся домашнему мастеру дешевле всего, так как всё, кроме самой указки, в домашнем хозяйстве обычно есть под рукой
Из ёмкости с водой и пенопласта
Можно сделать нивелир и на «водной подушке». В этом способе используют принцип естественной балансировки любого предмета на водной поверхности. Для этого водой заполняется широкая и низкая ёмкость, а лазерная указка крепится на куске пенопласта двусторонним скотчем или любим липким веществом (пластилин, жвачка, клей, не растворяющий пенопласт). Главное – зафиксировать указку ровно, для чего на предварительном этапе, в момент приклеивания, нужно воспользоваться обычным строительным уровнем. В этом случае самодельный уровень из указки поможет нанести реперные метки на стенах с минимальной погрешностью.
Таз устанавливают на нужной высоте, включают указку, аккуратно закручивают пенопласт. В итоге указка начнёт рисовать на стене идеальную плоскость, которую остаётся только отметить карандашом, маркером и т. д.
Самодельный лазерный уровень с электродвижком
При цене фирменного лазерного нивелира от 3000 руб покупать его для одноразовой акции неразумно. Имея навыки работы руками и лазерную указку под рукой, можно соорудить лазерный нивелир любой степени сложности – хоть для создания точечного построителя осей, хоть для работающего по принципу ротационного. Единственное более менее дорогостоящее приобретение в таких случаях – хороший штатив для фотоаппарата. Его стоимость – рублей 900-1000. А уж если он у вас уже есть, то вложиться нужно будет в пределах рублей трёхсот, не более.
Что потребуется, так это
- Деревянный брусок,
- Термоклей,
- Лазерная указка (не берите слишком мощную)
- Обрезок пластиковой водопроводной трубы диаметром 2,5-3 см,
- Фотоштатив,
- Миниатюрный электродвигатель с комплектом батареек для его питания,
- Миниатюрное зеркальце (лучше на пластиковой основе).
- Тонкая трубка на ось электродвигателя,
- Гайка крепления к штативу, встраиваемая в высверленное гнездо в бруске.
Ролик на YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=dlpTTSCwzOQ&feature=emb_logo
В ролике показано присоединение к э/двигателю батареи типа «Крона», номинальное напряжение которой 9 вольт. Но миниатюрные двигатели в основном рассчитаны на питание 3-3,5 вольта, поэтому сначала убедитесь, что такая батарейка подойдёт к вашей конструкции. В противном случае замените источник питания!
Обрезок трубы подбирается с таким диаметром, чтобы её внутренний диаметр хотя бы примерно совпадал с лазерной указкой, а сам отрезок приклеивается к бруску термоклеем.
Зеркальце приклеивается к тонкой трубке на оси электродвигателя тем же термоклеем. Собрав такую конструкция, мы получим самодельный аналог ротационного лазерного нивелира с эффектом сплошной световой завесы, с той только разницей, что стоить он будет в 5-6, а то и в 10 раз дешевле заводского. А принцип действия тот же: вращающееся зеркальце будет отражать луч, рисуя им на стенах непрерывную (разве что чуть мерцающую) сплошную линию.
Нивелировка рисунка лучом на стенах горизонтальной плоскости достигается регулировкой наклона бруска на площадке штатива. Дело в том, что у современных штативов есть встроенные пузырьковые уровни, которые облегчат вам такую регулировку.
Обойтись можно и без фотоштатива, но тогда лазерную указку нужно совместить со строительным уровнем, а уже всю эту конструкцию из указки и уровня дополнительно закрепить на бруске. Нивелирование уровня тогда достигается сначала изображением на стене горизонтали любым подручным средством. Горизонталь строят с помощью простого отвеса и строительного уровня с пузырьками. Уровень нужно брать как можно большей длины, тогда точность повышается. Потом под брусок самодельного прибора подкладываются клинья, которыми и выводится точное горизонтальное положение. Совместили изображённую вручную линию с той, которую даёт лазерный луч – значит, и на всех стенках комнаты получится рисуемая им горизонталь.
Лазерный нивелир своими руками
Более продвинутый уровень сборки самодельного устройства – создание нивелира с двумя осями развёртки, горизонтальной и вертикальной.
Сложность такого устройства выражается только в том, что придётся приобрести лазерный модуль (его цена на АлиЭкспресс около 100 рублей), который генерирует и выдаёт луч с сечением в виде креста (или большого «плюса»).
Эта конструкция не имеет вращающегося электромотора, нивелировка происходит по двум осям, перемещение по которым обеспечивает подвес на самодельной уголковой конструкции и маленький подшипник. Чтобы изготовить такой нивелир, требуются несколько металлических уголков из тонкого профиля, паяльник и несколько болтиков разного диаметра, шага резьбы и длины.
Видео на YouTube https://www.youtube.com/watch?v=3Caq8dM4_no&feature=emb_logo
На видео нивелир делается с аккумулятором и модулем зарядки. Такое техническое решение может быть оправдано, если работы реально много. Например, со стенами сложного профиля, когда на одну комнату может уйти целый день работы только с разметкой, и энергопотребление нивелира тоже резко возрастает. Но на практике использование такой самоделки ограничивается нанесение 1-2 линий, нужных для подвешивания полочки или картины, поэтому можно ограничиться применением блока пальчиковых алкалиновых батареек.
Заключение
Лазерный нивелир – это инструмент для повышения точности разметки линий на поверхностях, будь то пол, полоток или стены. Он с успехом заменяет такие старые инструменты вроде пузырькового уровня и отвеса. Или столь же успешно их дополняет. А что касается качества самоделок, то только навык работы руками поможет сделать их не менее эффективными, чем заводские изделия.
