Строите ли...с лазерна точност? Понастоящем в страните от Западна Европа и САЩ използването на лазерни измервателни прибори при провеждане на строителни и ремонтни дейности се явява своеобразна норма за качествено и бързо изпълнение на поставените задачи
текст инж. Вера Ангелова
Засиленото строителство и модернизация на сгради у нас може да се счита за основателна предпоставка за въвеждане на този клас измервателни прибори не само в сферата на строителната геодезия, но и при довършителните работи. Това е продиктувано от факта, че чрез тях и техните функционални свойства силно се улеснява реализирането на трудни и отговорни проекти.
Успешното внедряване на лазерните инструменти в строителството и геодезията е резултат от определени техни специфични характеристики. Лазерният лъч притежава уникални параметри, които не могат да се сравняват с тези на другите светлинни източници. Той може да се излъчва на няколко десетки метра, а големината му остава непроменена по цялата дължина. Началната и крайната светлинни точки имат еднакъв размер и, като резултат от това, центърът им точно съвпада с този на лазерния лъч.
Благодарение на специална оптична система, лазерният лъч може да се стесни и раздели на няколко отделни снопа светлина, всеки насочен в различна посока. По този начин лазерният инструмент може да формира едновременно няколко координатни точки, линии, а също да фиксира и обозначи страните на различни геометрични фигури.
Относително ново направление в сферата на лазерните измервателни инструменти се явява конструирането на строителни ротационни лазери. Те могат да се разделят в четири подгрупи устройства: с ръчно изравняване на лазерната линия; с полуавтоматично изравняване; с компенсационно изравняване; със сервомеханизъм за изравняване на лазерния лъч.
Използваните в практиката лазерни измервателни инструменти притежават различни функции, в зависимост от решаваните чрез тях задачи: построяване на отвесна и хоризонтална линия, нивелиране, маркиране и построяване на равнини под различен ъгъл, лазерна ролетка, далекомер. Освен това, лазерните прибори позволяват построяване на базова хоризонтална, вертикална или наклонена равнина, непосредствено на стената, пода, тавана и визуалното им контролиране с помощта на специални приемници или нивелационни летви. Всички тези понятия имат отношение към съвременните и ефективни инструменти, използвани при разчертаване на поземлени участъци, строителство на сгради, довършителни и ремонтни работи в помещенията, монтиране на комуникационно оборудване.
Съвършено правият лазерен лъч успешно заменя редица традиционни строителни инструменти - отвесът, спиртният нивелир, металният прав ъгъл и даже ролетката, особено при разстояния до 200м. Значително по-лесно е да се построи стена, колона, да се монтира каса на врата или прозорец, когато е възможно нагледно да се контролира отклонението по вертикалата. Това се извършва чрез проекция на лазерен лъч, във вид на линия или равнина, точно указващ вертикалата, а с помощта на лазерна ролетка е възможно да се измери разстоянието дори и до най-недостъпните места.
Освен това, лазерните инструменти позволяват бързо и точно да се провери хоризонталността и общото ниво на фундамента, да се проектира наклона на водопроводни и водосточни тръби или на земен терен, да се монтира ограда или покритие, да се контролира поставянето на настилки, облицовки, окачен таван или повдигнат под, да се монтират телескопични врати или покриви.
Това, което прави лазерните уреди по-различни от традиционно използваните строителни инструменти, е възможността за визуализиране в реално време и точно спазване на определени геометрични форми. Създаваният от тях насочен лазерен лъч служи за нагледно контролиране на дейностите по монтиране, разчертаване или инсталиране. За постигане на този ефект, в прибора е вграден източник на светлина - един или няколко лазерни светодиода, с излъчване в червения спектър, с дължина на вълната 633-670nm, и с мощност около 1mW. Инструментите с подобни параметри се отнасят към групата на втори клас лазери, което предполага безопасна работа на всякакво разстояние, без използване на допълнителни средства за защита от попадане на лазерния лъч в очите.
При повечето модели уреди лазерният лъч се пропуска през специални оптични елементи - цилиндрични лещи и конусни призми, които окончателно определят формата на изходното излъчване и позволяват разгръщане на лазерния лъч в равнина.
В зависимост от предназначението на прибора, лазерният светодиод може или да е вграден в корпуса, или да е поместен в отделна подвижна част, с помощта на която се привежда в необходимото положение. Последните са известни в практиката като самонивелиращи се лазерни инструменти. При тях се използва т.нар. “принцип на махалото” - излъчвателят е свободно окачен в уреда и при поставяне върху повърхност сам се нивелира спрямо земното ниво, като дава точна хоризонтална, вертикална или наклонена проекция на лъча. За да се намали времето за затихване на колебанията на махалото, често се използват магнитни възглавници, образувани от вградените в широката част на уреда магнити.
В по-сложните лазерни инструменти намира приложение и система, аналогична на жироскопа, която с помощта на електронно управление задвижва вградени в прибора сервомеханизми. Последните спомагат за самонивелирането на излъчвателя, като е възможно дори да се задава определен наклон.
Самонивелиращите се лазерни инструменти често са съоръжени и с функция за известяване, при наличие на критичен наклон на корпуса (обикновено повече от 5% отклонение от хоризонталата). Така се изключва създаване на грешни проекции и измервания.
Лазерен нивелир
Всъщност, пълното наименование на този уред е лазерен инструмент за построяване на пълна хоризонтална равнина. Лазерните нивелири са предназначени за определяне на наличие на разлика между отделни точки от една повърхност. Използват се за разнообразни нивелационни дейности в строителството - монтиране на различни подови конструкции, а също и планировъчни работи и изравняване. Тези инструменти очертават хоризонтална и непрекъсната лазерна равнина с радиус 360°, а точността на провежданите работи допълнително се повишава от използването на лазерни приемници.
Лазерен инструмент за построяване на хоризонтална и вертикална равнина
Това е най-разпространеният тип лазерен инструмент, който е разновидност на лазерния нивелир, като намира приложение за извършване на довършителни и ремонтни дейности в неголеми помещения. Разликата е, че тук е възможно построяване на перпендикулярно пресичащи се вертикална и хоризонтална равнини. Пресечната им точка лесно се визуализира върху всякакъв тип повърхност, във вид на две червени линии. Специалистите наричат това пресичане “лазерен кръст”. Чрез него се посочва точното местоположение на изгражданата конструкция.
С всеки от наличните достъпни модели на този лазерен инструмент може да се построят: от една до четири вертикални линии (за проекции на равнините едновременно на 4 стени от помещението); една хоризонтална линия с радиус до 360° (за да затвори хоризонталната линейна проекция и да се пресече с вертикалната); лазерен отвес нагоре (зенит) и надолу (надир).
Като недостатък при тези устройства, може да се посочи, че развиването на лазерния лъч се ограничава от закрепването на цилиндричните лещи към корпуса. Като следствие от това, светлината се разпространява в едно направление и получената равнина е ограничена в сектор от окръжност с ъгъл 90-120° (в зависимост от модела на прибора). При провеждане на работи по отчитане на хоризонта по целия периметър на помещението, апаратът трябва да се обръща, което удължава времето за работа и повишава вероятността от допускане на грешка.
Лазерен инструмент за построяване на ъгъл
С него се обезпечава построяване на два перпендикулярни лазерни лъча - наричани работни оси, проектирани чрез специална оптика върху базовата повърхност. Този лазерен инструмент намира широко приложение при монтиране на подови настилки и конструкции с прави ъгли (например повдигнати подове).
Предлаганите модели у нас представляват уред, разположен в тежък метален или пластмасов корпус. Подобна характеристика е важна, тъй като инструментът трябва да запази положението си без изменения по време на целия работен процес. Когато избирате модел на инструмент от този тип, трябва да обърнете внимание както на типа на корпуса, така и на вида на захранващите батерии. Най-добре е те да са акумулиращи NiMH (никелметалхидридни) и да издържат поне 12ч. при непрекъсната работа. Средноквадратичната грешка при различните модели варира между 3-4мм на 10м.
Многолъчев лазерен инструмент
Този тип лазерни инструменти основно са предназначени за работа при инсталиране на монтажни конструкции от всякакъв тип. Чрез многолъчевите лазерни уреди е възможно построяване в пространството на пет отделни лъча: два вертикални и три хоризонтални взаимноперпендикулярни. Това дава възможност за предаване на плановото разположение на работната точка от едно ниво на друго, за планиране на прави ъгли и монтиране на оборудване. Както при повечето лазерни инструменти, използвани в довършителните и ремонтните работи, многолъчевите се управляват лесно и използват компенсатор от тип махало за самонивелиране спрямо хоризонта.
Качествените инструменти от този тип ще разпознаете по добрата съпътстваща ги екипировка и аксесоари. Към тях обикновено спадат подвижна стойка (триножник) за разполагане на инструмента над монтираната конструкция и мишена за центриране и обозначаване на осите, което позволява да се извършват и допълнителни операции. Така, за нанасяне на границите, например, за построяване на носеща стенна конструкция, е достатъчно използването на вертикален лъч, центриран върху позиция на пода, а за да се обозначи положението на конструкцията на стената, трябва да се използва влизащата в комплекта мишена. Тя е нужна и за правилното определяне и изграждане на опорната ос и избягване на грешки при центриране.
Наред с 5-лъчевите инструменти се произвеждат и 3-лъчеви. Намаляването на количеството лазерни лъчи значително понижава цената на уреда, но също и стеснява областта му на приложение, включително предаване положението на точката от една работна равнина в друга, определяне на опорната посока и т.н.
Лазерен далекомер
Лазерните далекомери са съвременни електронно-оптични уреди, използвани за определяне на разстояние до конкретен обект или преграда. Грешката от измерване е до 1мм. В зависимост от модела на прибора, тези лазерни инструменти могат да извършват изчисление на обем и площ на помещението, а също да притежават различни допълнителни функции.
Принципът на работа на лазерния далекомер се основава на измерване на разликата във фазите на отразения от преградата, до която се измерва разстоянието, лазерен импулс и излъчения. Чрез лазерните далекомери е възможно да се извършват измервания дори на труднодостъпни места, както и от ъглите на помещението. Съпътстващото допълнително оборудване може да съдържа алуминиев триножник, отражатели, интерфейсни кабели, оптически визьори и т.н. Максималната дължина за измерване на разстояние варира според модела на лазерният инструмент, но обикновено е в границите до 200м.
Лазерната ролетка е друг компактен уред, лесен за работа, разположен в противоударен, влаго- и водозащитен корпус, за работа при всякакви условия.13/09/2007 |
