Лазерный уровень принцип работы видео: Принцип работы лазерного уровня видео — Ваша техника

Содержание

Как правильно пользоваться лазерным уровнем


Каждый строитель знает, что качество работ во многом зависит от правильно выставленных отметок. При выравнивании поверхностей используют прибор с направленным световым лучом. Как пользоваться лазерным уровнем для разметки плоскостей?
Применение лазерного уровня

Вернуться к оглавлению

Полное содержание материала

Что собой представляет лазерный уровень

Для отметок лазером используют направленный луча света, который излучают диоды. Еще древние знали, что луч света распространяется прямолинейно в прозрачных средах. Таким образом, он является идеальной системой координат для разметки линий и их пересечений. Лазерный уровень бывает двух видов:

  1. Настраивается и устанавливается прибор вручную. Для этих целей пользуются небольшим встроенным пузырьковым нивелиром. Это самый простой тип приборов данной линейки, но довольно эффективный и надежный.
  2. Второй вид — приборы, которые самовыравниваются в плоскости.

Первый подходит для бытового пользования, отдельных видов строительных работ: выравнивания поверхности стен и пола.
Виды лазерных уровней

Он довольно прост в использовании. С его помощью производится установка гипсокартонных конструкций и перегородок, применяют для кладки плитки. Вернуться к оглавлению

Самовыравнивающиеся нивелиры

Лазерные нивелиры этого типа используют в профессиональном строительстве. Большая часть оборудования комплектуется штативом, для их фиксации. На улице, особенно днем, и в солнечную погоду, луч светодиода плохо видно, поэтому в комплект входят специальные очки. Для бесперебойной работы приборы комплектуются запасными батарейками. Самовыравнивающийся вид лазерных нивелиров разделяют на три типа.

  1. Маятниковый построитель осей.
    Внутри его встроены диоды, расположенные на маятнике, который самовыравнивается. Таким образом, отпадает необходимость в ручной настройке. Это более сложное устройство, которое дает до пяти лучей, идущих в различных плоскостях.Маятниковый построитель осей Данное функциональное строительное оборудование подойдет для выравнивания стен и других поверхностей в процессе ремонта. Работает устройство от батареек. В целях экономии заряда питания прибор через некоторое время (примерно 20 минут) автоматически отключается.
  2. Электронный построитель осей. Самовыравнивающимися приборами такого типа пользуют, большей частью, профессиональные строители. Он настраивается и выравнивается по вертикали путем расчетов электронной системы оборудования, ориентирующихся на датчики уклона. Эти два вида относятся к линейным лазерным нивелирам (статические построителям осей).Линейный лазерный нивелир
  3. Ротационный построитель осей. Самый сложный и эффективный, с точки зрения профессионального строительства, ротационный лазерный уровень. Принцип действия многопризменного нивелира заключается в том, что лазерный излучатель устанавливают на вращающийся электромотор, закрепленный на подвесах. При вращении луч отталкивается от призм, преломляясь под углом 90⁰, что дает возможность делать разметку на 360⁰.Ротационный построитель плоскостей

Существуют еще точечные лазеры, углы, линейки, более простые устройства для различного использования.
Видео-инструкция: как пользоваться лазерным уровнем.

Вернуться к оглавлению

Различия лазерных устройств, правила пользования

Линейка измерителей, основанная на принципе направленного лазерного луча, достаточно широка. Основные правила, как правильно пользоваться лазерным уровнем.

Сначала нужно определиться, для каких строительных работ будет использован нивелир: для пола, измерения уровней или перепадов, осуществляться укладка плитки или установка гипсокартона.

Для данных видов работ вполне подойдет маятниковый выравниватель осей. Он показывает вертикаль, горизонталь, угол. Для проведения наружных монтажных работ, более детальной разметки используют электронные, ротационные приборы.

Как пользоваться лазерным уровнемОсновные отличительные характеристики лазерных нивелиров:

  • в количестве выставляемых плоскостей;
  • их можно использовать для линейной разметки либо по всей поверхности периметра, включая наклонные плоскости;
  • отличаются протяженностью лазерной разметки.

Линия разметки у более простых построителей осей берет до 10 метров. У сложных приборов, при использовании экранов отражателей, луч отражается на 100, 200 м, в отдельных случаях до 500-м.
Когда пользуетесь уровнем ручной настройки, сначала установите его в вертикальном положении, выровняйте по пузырьковому нивелиру. В штативе для этих целей используют фиксаторы ножек.
Уровень ручной настройкиЗатем нужно снять блокировку маятника и включить нужный режим. Помните, что на пути луча не должно быть видимых преград. Как пользоваться лазерным уровнем для более сложных конструкций, подробно изложено в инструкциях. Если ранее строители пользовались обычным гидроуровнем, то сразу заметят разницу, если начнут работать с лазерным прибором. Данные устройства не только упрощают разметку поверхностей, но и значительно экономят время. При этом возможность ошибок сведена к минимуму.

Вернуться к оглавлению

Наиболее популярные марки производителей

Самую широкую линейку лазерных измерителей представляет немецкая компания Вosch (Бош). Если вы пользуетесь инструментами этой фирмы, то наверняка отметили, что качество товаров вполне оправдывает цену оборудования Вosch.
Лазерные уровни БошПользуются популярностью и хорошо зарекомендовали себя китайские компании Мatrix (Матрикс) и Сondtrol (Кондтролем). Их товары — это оптимальное сочетание невысокой цены и неплохого качества. Ассортимент лазерных измерительных инструментов довольно широк.

Лазерный уровень Матрикс и Кондтрол

Вернуться к оглавлению

Отзывы

Знакомый строитель с большим опытом утверждает: «Пользуюсь лазерными уровнями Мatrix разной сложности уже более 12 лет, ни разу не подвели». Многие отмечают, что некоторое предубеждение к качественным характеристикам китайских товаров не оправдано в отношении этой фирмы.


Второе распространенное мнение высказал бригадир строительной бригады из Москвы: «Если вы хотите под рукой иметь инструмент, который вас не подведет, пользуетесь Вosch, то не следует искать производителей дешевле. К тому же обслуживание и ремонт поставлен на должный уровень». Какой лазерный уровень нужен для строительных работ, каждый решает индивидуально, отталкиваясь от конкретных задач и сложности работ. Но то, что эти приборы оптимизируют процесс работы, признают все профессионалы. Вернуться к оглавлению

Примеры использования лазерного уровня

Как выбрать лазерный уровень самовыравнивающийся?

В любой ремонтной работе важным моментом является возможность всегда получить ровную поверхность, будь то стена, пол или потолок. Соответственно, трудно представить себе ситуацию, когда мастер будет проводить ремонт «на глазок», не проводя замеров и не вымеряя ровность той или иной поверхности. Для устранения погрешностей в процессе выравнивания подходят лазерные уровни, или по другому нивелиры.

Однако ассортимент данного продукта на строительном рынке достаточно высок, соответственно, прежде чем приобрести лазерный уровень, необходимо изучить все нюансы. Принцип работы лазерного нивелира идентичен, независимо от модели инструмента. Сверхточный самовыравнивающий уровень проецируется непосредственно на рабочую поверхность. Различаться лазерные нивелиры могут по своему строению, в частности, они могут быть призменные статичные, ротационные и статичные точечные.

Разумеется, трудно сразу ответить на вопрос: как выбрать лазерный уровень самовыравнивающийся для дома, для начала следует изучить плюсы и минусы каждого вида, упомянутого в предыдущем абзаце, а также хотя бы примерно представлять себе принцип работы данного прибора. Ниже будут рассмотрены эти вопросы, а также представлено видео применения его непосредственно в работе.

Типы и область применения лазерных уровней

Для простых строительных и ремонтных работ принято применять призменные построители, которые работают по принципу статики. Итогом работы такого прибора являются лазерные линии, которые имеют постоянное направление, видимость их распространяется на двадцать метров. Усовершенствованные модели лазерных нивелиров отличатся наличием специального приемника, способного увеличивать длину распространения до 50 или даже 100 метров. Данный вид инструмента считается наиболее простым вариантом.

Самая дешевая модель такого класса будет рассеивать крестик, созданный двумя линиями. Модель чуть дороже способна выдавать несколько таких крестиков, в итоге это расширяет поле деятельности лазерного уровня, позволяя работать сразу на нескольких объектах. Возможным является регулирование точки отвеса.

Система выравнивания лазерного нивелира может быть двух типов – маятниковая или специальная электронная. В крупных статических моделях возможно наличие специальных поворотных корпусов. Маленькие модели нивелиров обычно крепятся на стену при помощи кронштейнов или хомутов. Несмотря на то, что данная модель считается простейшей, она недешевая, кроме того, для работы с ней потребуются определенные навыки. Тем не менее, потребление электроэнергии тут снижено, а многофункциональность не оставляет сомнений.

Как правильно выбрать лазерный уровень для дома видео обзор

Второй вариант самовыравнивающего уровня – статичные точечные, в них отсутствует вращающийся излучатель. Направление указывает точка, а не линия. Тут луч лазера не пропускается сквозь призму, соответственно, точка будет видна на расстоянии 30 метров даже без преемников. Чаще всего такие лазерные уровни находят свое применение на открытом пространстве, а также в слишком больших помещениях. Главные плюсы нивелира – наличие механизма самовыравнивания, кроме того, закрепить его можно на любой поверхности.

Наиболее усовершенствованная модель лазерного нивелира представлена ротационным построителем плоскостей. Он позволяет определить разности высот двух и более точек. В принципе, данный прибор представляет собой обычный точечный построитель, который при этом имеет функцию вращения вокруг оси. Благодаря этой функции, луч лазера может распространяться на расстояния вплоть до 70 метров.

Самый яркий лазерный луч. Какой лазерный уровень выбрать по яркости видео

Благодаря возможности установки дополнительного преемника, длина луча будет достигать 400 метров. Благодаря таким особенностям, ротационный построитель может осуществлять свою работу на достаточно больших площадях. Стоимость прибора, как следует из его возможностей, высокая, однако срок службы при условиях правильной эксплуатации практически неограничен.

Принцип работы и устройство лазерного уровня

Нивелир представляет собой сложный и многофункциональный инструмент, который позволить проверить на ровность как уже готовые сооружения, так и проводить определенные разметки во время строительства. В связи с этим разработчики смогли предложить для покупателей различные варианты модификаций.

Лазерный уровень (нивелир) CUBE 3D принцип работы видео

Управление лазерным устройством очень простое, как правило, на его поверхности располагается всего две кнопки – одна для фиксирования системы, а также пара уровней, чтобы привести уровень в должное состояние. Нивелир предварительно следует установить на штатив, после чего при помощи пузырьковых уровней происходит нивелирование на предварительной основе. После чего происходит отпуск фиксатора и собственно начало работы.

Далее заметен главный плюс лазерного нивелира – автоматическая настройка проекций луча. Максимум, что можно сделать во время управления, это регулировать высоту луча в удобное положение, если потребуется.

Проекция креста, которая является наиболее часто используемой, являет собой две перпендикулярные линии, образующие подобие осей координат. В результате благодаря подобной проекции, у монтажника отпадает необходимость в обозначении контуров будущей конструкции. По полученным разметкам не составит труда построить совершенно любую фигуру.

Узкоспециализированной возможностью лазерных уровней является функция лазера проектировать точку, что позволяет использовать строительный инструмент в качестве отвеса. Проецирование точек осуществляется на две точки – на потолок и на пол, после чего рисунок, размеченный на полу, может быть легко перенесен на поверхность потолка, что очень важно для тех, кто не может в ходе ремонта перевернуть свое воображение на 19 градусов.

PRO лазерный нивелир Bosch PCL 20 видео обзор

Собираясь ответить на вопрос как правильно выбрать строительный лазерный уровень самовыравнивающийся, необходимо знать общий принцип работы подобных приборов. Несмотря на столь широкое разнообразие моделей лазерных нивелиров, их возможностей и типов выдаваемых на разное расстояние проекций, принцип действия приборов фактически одинаковый. Диоды высокой мощности, расположенные в конструкции прибора, излучают свет. Свет этот может идти различными определенными потоками, в зависимости от типа прибора.

Чем руководствоваться при выборе лазерного измерителя

Перед тем как приобрести строительный прибор, следует обратить внимание непосредственно на его характеристики. К ним относятся, как правило, следующее:

  • Погрешности измерения, которые имеются даже в самом точном приборе.
  • Расстояние, на которое возможно произведение проекции.
  • Количество времени, в течение которого прибор может обеспечивать непрерывную работу.
  • Возможности самовыравнивания.
  • Диапазон температур, в которых лазерный нивелир проявляет свои рабочие качества.
  • Что входит в комплектацию.
  • Материал, из которого выполнен корпус, а также его удобство.

Остановим свое внимание на некоторых характеристиках, представленных выше. Едва ли не самым важным показателем является погрешность лазерного уровня, поскольку, чем она меньше, тем более точные показатели можно получить. Наименьший вариант погрешности, до 1 мм, показывают исключительно дорогостоящие нивелиры, стоимость которых высока. Кроме того, желательно перед покупкой проверять заявленные параметры, поскольку далеко не всегда они могут соответствовать действительности.

Относительно дальности отражаемого луча все иначе, поскольку нередко именно этот параметр производителем занижается. Обычно в реальности дальность проекции существенно больше, что позволяет использовать лазерные измерительные приборы с большей эффективностью.

Показатель самовыравниваемости также нельзя оставлять без внимания, поскольку в большинстве случаев его значения составляют от 5 до 6 градусов. Самое главное – настройка компенсатора. Время же непрерывной работы лазера должно доходить до 10 часов, при условии использования качественных аккумуляторных батареек.

Как проверить точность лазерного нивелира видео

Таким образом, в поисках ответа на вопрос, «лазерный уровень: как подобрать для дома», необходимо учитывать множество факторов, к примеру, такие как комплектация прибора, принцип его действия, а также характеристики каждой конкретно взятой модели.

Как пользоваться лазерным уровнем

Давно собирался написать обширную статью о лазерном уровне, как об инструменте в целом, с подробным описанием принципов работы с ним, плюсах и минусах, функциях и т.д. Вроде как информации по данному вопросу хватает в Интернете, однако при ближайшем рассмотрении оказывается, что пишется она копирайтерами, и судя по опубликованным текстам, имеющих весьма смутное представление про этот прибор. Бесспорно, в них есть определенная доля полезных знаний, но не раскрыто множество моментов использования этого устройства.
Если нет желания читать статью, то можете посмотреть видео.

1.СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО УРОВНЯ    
Лазерный уровень представляет собой измерительный инструмент, при помощи которого пользователь определяет строго горизонтальные и вертикальные линии. Если в конструкции устройства 2 и более излучателей вертикали, то помимо вышеперечисленных умений этой моделью аппарата можно также построить прямой угол. Он образуется в месте пересечения лучей.
Появился лазерный построитель плоскостей сравнительно недавно и был призван заменить собой такие традиционные инструменты измерения, как: строительный отвес, гидроуровень, пузырьковый уровень, угольник. В принципе, исходя из опыта многих мастеров, в большинстве случаев функции этого девайса полностью перекрывают нужды мастеров. Справедливости ради стоит отметить, не всегда возможно его использование. Об этом поговорим чуть позже.
Таким образом, легко догадаться в какой сфере находит себе основное применение это устройство — в строительстве. Именно в этой отрасли материального производства, как в никакой другой требуется постоянное нахождение точной горизонтали с вертикалью. С одной стороны, физические законы еще никто не отменял — любое возводимое сооружение должно быть надежным, а значит устойчивым, то есть иметь такую конструкцию, которая противодействует разрушению. С другой стороны, оно должно красиво и эстетично выглядеть. Как Вы понимаете, ни один из перечисленных моментов невозможен без идеальных горизонтальных и вертикальных плоскостей.
При этом устройство может использоваться как в частной стройке, так и на крупных объектах. Само собой такой плюрализм применения обусловлен наличием разных конфигураций прибора. Их принято делить на бытовые и профессиональные. Деление это весьма условно. Тот же самый 2-х лучевой лазерный уровень будет также исправно нести свою службу у профстроителя, как и 3D-уровень. Другое дело, что в плане удобства он будет хуже трехдэшного, а, следовательно, и значительно увеличится время, затрачиваемое на разметку.

2.ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЛАЗЕРНОГО УРОВНЯ
Всего лишь 20 лет назад не было никакой альтернативы традиционным приспособлениям измерения. Но тут пришла перестройка, гласность и по земле русской уверенно поступью шагнул капитализм. Для рынка строительных услуг это означало, что времена, когда ремонт можно было сделать за магарыч навсегда канули в Лету. Заказчик платит — мастер работает. Вместе с тем и требования к качеству работы стали существенно жестче. Возникло понятие «евроремонт». И если поначалу сроки исполнения были на втором плане, то по мере роста темпов строительства они стали также важны, как и высокое качество.
Эти факторы предполагали использование более функциональных механизмов отделки. И, прежде всего, встал вопрос о приборах разметки, поскольку у старых, привычных приспособлений, несмотря на их хорошую точность, с удобством и скоростью пользования наблюдаются большие проблемы. Следовательно, ни о каком повышении производительности труда речи быть не может. Поэтому появление лазерного уровня оставалось лишь делом времени.
Рассмотрим основные плюсы и минусы этого прибора.

Лазерный уровень
Традиционные измерительные инструменты
Удобство
+

Простота
+

Скорость
+

Точность
+*
+
Цена

+
Надежность
-**
+
Разберем каждый из представленных в таблице показателей.
1. Удобство. Для сравнения возьмем два основополагающих инструмента разметки отделочника: отвес и гидроуровень. Перед тем, как выявить вертикаль, строитель озадачен вопросом — куда бы его повесить? Да так, чтобы нитка проходила как можно ближе к стене. Руками держать, стоя на стремянке, как-то не комильфо. Или гидроуровень. Работать с ним одному допустимо, но ОЧЕНЬ неудобно. Поэтому во многих случаях без напарника не обойтись. А вот пользоваться лазерным уровнем крайне удобно: поставил на горизонтальную поверхность, включил и ходи по комнате, делай отметки.
2. Простота. В качестве примера снова возьмем парочку товарищей из п.1. Если с первым все более просто, то для применения второго его надо сначала наполнить водой. И чтобы не было пузырьков воздуха, иначе забудьте о верности показаний. Хотя конструкция — да, предельно проста: веревка с грузом на конце и два соединенных между собой трубкой сосуда.
3. Скорость. Прежде чем определить вертикаль, мастеру приходится ждать, пока затухнут колебания строительного отвеса. Наиболее продвинутые помещают металлический груз в воду. Кстати, подобный принцип использован и в конструкции лазерного уровня. Только в нем для успокоения маятника прибора применяется поле, генерируемое магнитами. Они в строго определенном порядке приклеены на дне паза устройства. Только в отличии от отвеса, маятник лазера устаканивается за 2-4 секунды.
4. Точность. Как легко заметить, этот показатель отмечен звездочкой. Дело в том, что величина погрешности напрямую зависит от качества проведенной на заводе юстировки — она делается вручную. И, кроме того, важны условия транспортировки. Хорошо откалиброванный, бережно доставленный лазерный построитель плоскостей ничуть не уступает по точности традиционным измерительным инструментам. Поэтому перед покупкой или важными работами его крайне желательно подвергнуть процедуре проверки. О том, как это сделать речь пойдет ниже.
5. Цена. Полагаю, объяснять этот пункт не надо. Разница на порядок. Причем традиционники можно сотворить самому из подручных материалов, поэтому у них копеечная стоимость.
6. Надежность. Опять с оговоркой — если пользователь бережно обращается с уровнем (не роняет, блокирует маятник при переносе на другое место или транспортировке), то ничего плохого с устройством не произойдет. В противном случае, при неаккуратном обращении, как минимум, механизм будет не точным, как максимум, быстро выйдет из строя.

3.ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ ПОКАЗАНИЙ    
Маркетологи «от бога» и ушлые продаваны могут сколько угодно заливаться, что «лазерный уровень — супер-пупер современный инструмент с обалденной точностью», но по факту выходит, что не все так безоблачно. В большинстве приборов очень часто бывает, что реальная погрешность не соответствует объявленной в руководстве пользователя. Причин этого разногласия две: некачественная настройка, отвратительная доставка. В общем, хотите пользоваться точным лазерником — сразу проверяйте перед покупкой и периодически перед особо ответственными работами (например, облицовка ванной комнаты керамической плиткой). Как это делается показано в видео и рассказывается дальше в тексте.

Ниже приведены самые простые и быстрые способы определения правдивости показаний.
3.1.Горизонталь

Ранее было отмечено, что в зависимости от конструкции лазерные уровни делятся на «ведерки» и «кирпичи». Названия условные, отражающие суть каждого из видов. Так вот, из-за используемых в приборах колб с диодами имеются различия в проверке горизонтальной линии. В моделях 1V/1H, 2V/1H и 4V/1H она проверяется следующим образом:
  • необходима комната, длина которой позволяет установить прибор на расстояние не менее 5 метров от стены;
  • корпус устройства поворачивается в крайнее правое (или левое, не важно) положение. На окончании линии луча ставится отметка;
  • поворачиваем аппарат на 180 градусов так, чтобы другой хвост линии был около только что сделанной черты. Смотрим насколько он выше/ниже. Это и будет величина погрешности исследуемого лазерного уровня. Если же линия четко проходит по метке, то погрешность горизонтали крайне мала;
  • также нелишним будет проверить устройство на отсутствие «смайлика», т.е. таком случай, когда линия идет дугой. Для этого после завершения п. б) и в) повернуть корпус механизма на 90 градусов и посмотрим на положение линии. Выше/ниже на 0,5-1мм — все нормально, эта разница является следствием большей толщины в центре линии, чем по краям. А вот если эта величина начинается от 1,5мм, то у прибора имеется «смайл». Как правило, такая неисправность встречается только у тех инструментов, которые пытались настроить методом научного тыка, по принципу «а крутану-ка я этот винт сюда и посмотрю что будет». Для лазерных уровней с заводскими настройками данный вид брака не характерен.
Горизонтальная линия в 2D и 3D проверяется гораздо проще. Обращаю внимание, что такая модель лазерного построителя плоскостей проверяется
БЕЗ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОВОРОТНОГО ОСНОВАНИЯ:
  • также понадобится помещение, в котором можно поставить уровень таким образом, чтобы расстояние до стены, на которую проецируется луч, было не менее 5 метров;
  • выбираем сторону отсчета, включаем устройством, делаем на стене отметку;
  • прокручиваем корпус вокруг своей оси с шагом в 90 градусов, отмечая каждый раз местоположение линии.

3.2.Вертикаль

Для проверки вертикали есть несколько способов:
1) в качестве эталона используется другой прибор. Чтобы исключить ошибку, нужна 100% уверенность в показаниях его излучателя вертикали. Включаем его, внизу у пола и вверху под потолком ставим черточки. Теперь берем нашего испытуемого и смотрим: есть ли расхождения по вертикали с ранее сделанными рисками;
2) проверяем по строительному отвесу. Высота помещения, на потолок которой он подвешивается, определяется в зависимости от потребности в точности измерений. Например, есть строительная бригада и ей приходится заниматься отделкой 10-метровых стен. При этом точность нужна максимальная. В этом случае и отвес нужно вешать на соответствующей высоте. Или есть обычные мастера-отделочники, работающие в помещениях со стандартной высотой потолка, не превышающей 3 метра. Полагаю, логика ясна.
Вешаем отвес, включаем уровень. В идеале линия луча должна равномерно подсвечивать нитку снизу доверху. Проводить испытания лучше в комнате со слабыми источниками света. Обращаю внимание читателей, что в лазерных уровнях с маломощными излучателями 2 класса яркости верхняя часть веревки будет тусклее нижней. Сказывается слабосильность и расстояние.
Также имейте ввиду, что в «ведерках» на точность проверяется
КАЖДАЯ из вертикалей, т.к. на излучателях находятся независимые друг от друга винты крепления. В случае с 3D лазерным уровнем сначала проверяется одна сторона, потом корпус разворачивается на 180 градусов и смотрится другая сторона.
3.3.Прямой угол

По большому счету, проверка прямого угла является необязательной, поскольку воспользоваться им приходится довольно редко: разметка мест пролегания фундамента, определение 90-градусных углов в ванной комнате — вот, пожалуй, и все работы.
Выясняется истинность его значений при помощи т.н. египетского треугольника — прямоугольного треугольника с соотношением сторон 3:4:5. Есть 2 варианта проверки:
1) чертим фигуру на полу; включаем лазерный уровень; устанавливаем прибор таким образом, чтобы один луч четко проходил через нарисованную линию; смотрим, как ведет себя второй луч по отношению к другому катету;
2) ставим устройство на РОВНУЮ поверхность, включаем. Берем рулетку, по одной линии откладываем 3 метра (перекрестие будет точкой отвеса), делаем отметку. По другой отмеряем 4 метра, рисуем метку. И измеряем расстояние между проставленными отметками, оно должно 5м (+/-3мм). Если значение соответствует, то угол между вертикалями составляет 90 градусов.

3.4.Точка отвеса

Некоторые производителя встраивают дополнительный излучатель для отвеса уже в модели 1V/1H (например, LaiSai), но большинство же устанавливают этот элемент только в моделях 2V/1H и 4V/1H. В 3*360 приборах он образуется в месте пересечения вертикалей и его погрешность напрямую зависит от погрешности вертикалей. А вот в ведерках это не так, поскольку диод отвеса также как и прочие лазеры имеет отдельные винты крепления. Чтобы проверить правильность его показаний необходимо поставить точку строго в середине отвеса и очень плавно прокрутить корпус на 360 градусов вокруг своей оси. Отмеченная точка должна все время находиться в центре проецируемого пучка света.

3.5.Итоговые показания проверки точности лазерного уровня

Полученные результаты могут трактоваться по-разному. Многие производителя в инструкции пользователя пишут, что погрешность для вертикали/горизонтали не должна быть более 1мм на 5 метров, а допустимый угол между лучами +/-0,3 градуса от прямого угла. По большому счету, каждый мастер сам для себя определяет допустимый порог погрешности — кому-то и 5мм/5м нормально, а для кого-то и 0,5мм/5м чересчур много. Поэтому если Вы недовольны точностью своего аппарата, то нужно его юстировать, о чем и пойдет речь в следующем параграфе.

4.НАСТРОЙКА ЛАЗЕРНОГО УРОВНЯ    
Кто бы, что не говорил или писал, а откалибровать можно любой лазерный уровень маятниковой конструкции. И собираются, и настраиваются они вручную. Причем провести эту процедуру можно самостоятельно, без обращения в специализированный сервисный центр. Понадобится минимум инструментов: отвертка и шестигранник. Самым лучшим вариантом будет отвертка с шестигранной насадкой, она позволяет полностью контролировать движения при юстировке.
Невзирая на разные виды уровней, регулировка точности осуществляется при помощи противовесов или винтов крепления.
Если по-хорошему, то предпочтительней использовать второй механизм. Задействовать противовесы можно лишь в случае, когда излучатель и горизонтали, и вертикали смещены в одну сторону. Либо пользователь может пожертвовать точность одного лазера в пользу другого. Так получается, потому что на маятнике винт-противовес один, а все связанные с ним манипуляции изменяют положение сразу нескольких светодиодов. Поэтому для корректной настройки использовать надо винты крепления.
Если говорить про «ведерко», то провести юстировку относительно несложно: крутим или выкручиваем один винт, фиксирующий лазер (для каждого свой), добиваясь нужного результата. Принцип простой — проверили аппарат, посмотрели разбег между линиями, подумали какие действия мы будем совершать, проделали их, посмотрели, что получилось и т.д. На сайте есть статья, посвященная этой процедуре. На марку лазерного построителя плоскостей можете не обращать никакого внимания, приборы подобной конструкции юстируются одинаково. Также было подготовлено видео по данной тематике.

С «кирпичами» дело обстоит намного сложнее. Во-первых, противовесами настроить не удастся по причине их банального отсутствия. Практически все производители отказались от размещения этого элемента в конструкции, а первоначальная балансировка (именно в этом и состояло их назначение, а не в точной подстройке) осуществляется посредством шайб, закрепляемых на маятнике. Во-вторых, винты крепления излучателя в различных устройствах размещаются по-разному и каждая из конфигураций имеет свои нюансы при настройке.
В-третьих, еще больше внимания уделяется аккуратности движений, которые должны быть поистине ювелирными, иначе положение линии может измениться на сантиметры. То есть привести их к общему знаменателю не получиться, нужен индивидуальный подход. Ниже представлены ссылки на статьи о юстировке различных 3D-уровней и видео о настройке лазерного уровня XEAST:

Лазерный уровень Fukuda 3D: как разобрать и настроить?
Настройка лазерного уровня HC Kira 3D-12
Как разобрать и настроить лазерный уровень MaoVon 3D red light?


В целом же, самостоятельно калибровать прибор такого типа сложно, но можно.

5.РЕЖИМЫ РАБОТЫ    
Прежде чем работать с лазерным уровнем, необходимо определиться в каком режиме будет эксплуатироваться прибор. Зависит это от задач, стоящих перед пользователем. Практически все лазерные построители плоскостей предоставляют в распоряжение мастера 3 режима работы:
1) самонивелирование. В этом режиме прибор находится >95% всего рабочего времени, он проецирует строго горизонтальные и вертикальные линии. При наклоне корпуса более 4-х градусов срабатывает защита от некорректной установки — лазерник начинает издавать звуковые сигналы, а лучи прерывисто мигать. Чтобы включить данный режим достаточно переместить тумблер активации в положение «On». В результате чего отщелкивается блокиратор и начинает подаваться питание на излучатели;
2) импульсный режим. По соображениям техники безопасности мощность излучателей любого лазерного уровня не должна превышать <1mBt, иначе высок риск временной или постоянной утраты зрения — может произойти повреждение сетчатки глаза. Из-за этого линия луча днем на открытых строительных площадках не видна. Можно пользоваться различными ухищрениями вроде фронтальной камеры мобильного телефона или теневой ловушки, но полноценной работы не получится. Единственным приспособлением, позволяющим в этих условиях работать, будет лазерный приемник или детектор обнаружения луча. Чтобы его использовать среди функций лазерного уровня должна присутствовать возможность работы лазеров в импульсном режиме, т.е. при его активации излучатели начинают быстро-быстро включаться/выключаться. Этот цикл происходит с определенной частотой, визуально линия становится менее яркой;
3) режим построения наклонных линий. Как было ранее написано, если в состоянии, когда лазерный уровень работает в режиме самонивелирования, прибор наклонить, то срабатывает защита от некорректной установки и построить под углом плоскость крайне затруднительно — прибор пищит и мигает. Поэтому в некоторых аппаратах предусмотрено отключение защиты при включенном устройстве. В зависимости от производителя это можно проделать или нажатием на клавишу OutDoor (агрегат либо включен, либо выключен), или повернув тумблер активации в указанное на корпусе положение.

7.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО УРОВНЯ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ РАБОТ    
Теперь коротко охарактеризуем работы, в которых как нельзя кстати пригодится лазерный уровень:
а) фундаментные работы: разметка мест пролегания будущего фундамента, выставление опалубки под фундамент по уровню;
б) электромонтаж: определение место под электрощит, прокладка электропроводки, установка подрозетников и выключателей;
в) сантехнические работы: монтаж канализационных труб, прокладка водокоммуникаций, установка батарей отопления и монтаж отопительной системы в целом;
г) штукатурные работы: расчет минимально требуемого штукатурного слоя, выставление штукатурных маяков, проверка выполненной штукатурки;
д) стяжка пола: определение толщины слоя, выставление маяков под стяжку пола;
е) гипсокартоновые работы: монтаж подвесных потолков, установка гипсокартоновых перегородок и коробов;
ж) облицовка поверхностей плиткой: укладка керамической плитки в ванных комнатах, укладка тротуарной плитки;
з) установка дверей и окон.

Перечень строительных работ, в которых лазерный уровень может принимать активное участие, довольно широк. Мы рассказали о наиболее распространенных. Более подробно можете почитать по ссылкам, приведенным ниже:
Лазерный уровень для штукатурки
Использование лазерного уровня для стяжки пола

8.ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ    
В основании лазерного уровня имеется резьбовое отверстие, которое необходимо для крепления корпуса на различные фиксирующие приспособления. Оно бывает 2-х размеров: 1/4 дюйма и 5/8 дюйма. Дополнительными аксессуарами, расширяющими функциональность уровня, являются:
а) металлическое поворотное основание. При помощи него можно смещать корпус устройства на доли миллиметров в продольном и поперечном направлениях, а также выставить точную позицию вертикалей по заданной отметке;
б) штатив. В зависимости от модели расширяет диапазон высот, на которых можно проводить разметку, от 20см до 3 метров. Имеет складные ножки и элевационный подъемный механизм. Диаметр штифта с резьбой составляет 5/8 дюйма;
в) распорная штанга. Представляет собой выдвигающуюся палку, окончания которой упираются в пол и потолок. На ней фиксируется мобильная площадка, на которую, в свою очередь, крепится уровень. Для придания конструкции большей устойчивости и облегчения установки в комплекте может быть штатив;
г) магнитное крепление. Бывает в виде простого пластикового уголка без возможности регулирования высоты и такого же приспособления, но имеющего подъемный механизм. Сзади расположены неодимовые магниты для крепления приспособления на металлической поверхности и отверстие для крепления на саморезе.

9.ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ    
Лазерный уровень относится к измерительным инструментам и является технически сложным устройством, поэтому требует особо бережного обращения. Несмотря на наличие прочного корпуса, который нередко бывает еще и прорезиненный, нельзя допускать падения аппарата или наносить по нему сильные удары. Такие негативные воздействия приведут к значительному падению точности, вплоть до ситуации, когда без юстировки уже не обойтись.
Транспортировка и хранение прибора должна проводиться в специально предназначенном под эти нужды кейсе или сумке с ложементом из вспененного полиуретана. В процессе работы при перемещении уровня с одного места на другое необходимо сначала заблокировать маятник и только потом перенести аппарат.
Допускается рабочая температура от -10 до +40 градусов. Если прибор будет длительное время эксплуатироваться при отрицательных температурах, то в подшипниках замерзнет смазка и маятник перестает нормально выравниваться. Для восстановления работоспособности достаточно на несколько часов оставить устройство в теплом помещении.
Не следует продолжительное время работать или оставлять уровень в пыльном помещении или с высокой влажностью. Несмотря на то, что большинство моделей имеют практически полностью герметичный корпус, со временем пыль и влага постепенно берут защитные барьеры, проникая во внутренности уровня. Последствия такого соседства плачевные: от отказа работы кнопок до полного выхода инструмента из строя.

14.05.2019

Комментарии

4

А почему про ротационные уровни ничего не сказано?

Юрий, а смысл о них говорить? Для подавляющего большинство строителей/частных мастеров — это неоправданная трата денежных средств. Стоимость его очень высокая. К тому же, обычно такие приборы проецируют лишь горизонт. То, что линия луча видна днем на улице — миф, видимость такая же, как и у самого яркого 3Д аппарата. Класс безопасности лазера никто не отменял и, как правило, у строительных лазеров 2 или 3а. А он говорит о мощности излучателей. Просто в базовом комплекте обычно идет и приемник. Потому то в статье и не затронут этот вид инструмента. Если Вас все-таки интересует этот измерительный механизм, то посмотрите на муське (mysku). Там я недавно видел обзор на подобную модель.

Подскажите, в конце видео Вы луч улавливаете с лазерным приемником, он ко всем маркам подходит?

Сергей, по идеи, ко всем китайским приборам. По крайней мере, ко всем моделям, которые продаются в ИМ MyLaserLevel, он подходит. Имеется ввиду, что уровень должен проецировать красные лучи. Соответственно, для зеленых — свой, для LD — свой. А если по-хорошему, то кроме длины волны (ей определяется цвет лучей) есть еще и частота излучения. Плюс еще уровень должен иметь импульсный режим работы излучателей. Поэтому оптимальным вариантом является определение совместимости на месте.

на полу работать, отбить выравнивание стен, правильная стяжка и принцип – Ремонт своими руками на m-stone.ru

Современные лазерные уровни позволят без труда выполнить в первую очередь такое мероприятие, как разметку. Ими пользуются как новички, так и профессионалы в строительной области.

Однако немногие начинающие знают, как пользоваться лазерным уровнем. В данной мы рассмотрим, какие разновидности уровней существуют и как правильно пользоваться лазерным уровнем.

Виды лазерных уровней

Перед тем, как переходить непосредственно к работе, понадобится определить, с каким типом инструмента вы имеете дело. Лазерные уровни, использующиеся зачастую для выравнивания стен, делятся на:

статические. Их еще называют кросслайнер или мультипризменный прибор:
ротационные. Также называется нивелир или многопризменный уровень;
указатель или точечный лазер.

К каждому прибору в комплекте идет инструкция, в которой подробно описывается процедура использования и необходимые подготовительные процессы. Существует несколько нюансов, которые понадобится учитывать перед использованием этого инструмента:

Если используется аккумуляторный инструмент, не забудьте предварительно его зарядить.
Если уровень работает от батареек, вставьте их в отсек для питания.
Перед процедурами обязательно проверьте работоспособность инструмента. После этого можно производить монтаж прибора.

Как выставить лазерный уровень

Лазер не должны загромождать предметы

Расположение инструмента крайне важный фактор. Именно от него зависит качество разметки. Имеются определенные правила, которые понадобится учитывать при монтаже прибора:

Учитывайте, что на пути лазера не должно находиться посторонних предметов. В противном случае спроецированная линия прервется, и результаты будут неточными.
Устанавливать инструмент нужно на определенном расстоянии от объекта. Максимальное расстояние указывается в инструкции. Учитывайте, что чем меньше интервал, тем меньше вероятность погрешности.
Во время использования прибор должен размещаться на ровной поверхности. Можно использовать штатив или держатель. Инструмент понадобится надежно зафиксировать. Сотрясения или резкие перемещения во время замеров недопустимы.
Перед использованием выровняйте уровень по всем плоскостям
Перед использованием необходимо выровнять уровень по горизонтали. В этих целях применяется пузырьковый уровень, который встроен в инструмент. В некоторых моделях используется функция самовыравнивания. При неровном размещении она подает соответствующий сигнал.
Предупредите рядом находящихся людей о планирующихся процедурах. Также спрячьте домашних питомцев, чтобы лазер им не навредил.

Если все эти советы были выполнены, можно приступать к замерам.

Настройка лазерного уровня

Настройка по вертикали и горизонтали

Зачастую в инструкциях подробно описывается, как правильно произвести настройку. Процедура довольно легкая и одинаковая практически для всех моделей.

У простых приборов имеется несколько пузырьковых уровней, по которым и осуществляется настройка. Она производится с помощью подкручивания винта.

Иногда инструмент оснащается функцией самовыравнивания, но это не означает, что он выровняет себя самостоятельно. Такое возможно лишь при небольшом отклонении около 15 градусов. Если же покрытие неровное, придется подкручивать винты самостоятельно.

Призменный уровень

Призменный тип уровня при работе создает два лазера: вертикальный и горизонтальный.

При желании они могут излучаться одновременно или по одному.

Ротационный прибор, в свою очередь, имеет также дополнительные настройки.

Ими являются угол сканирования и скорость вращения.

Рекомендуется использоваться лишь необходимые в данный момент функции, чтобы не запутаться.

Так, при замере вертикального проема лучше отключить горизонтальный луч. При этом вы также сэкономите заряд аккумулятора прибора.

Дополнительные приспособления для лазерного уровня

Если расстояние между прибором и поверхностью больше, используйте мишень

Помимо основного прибора профессионалы нередко используют дополнительные вспомогательные инструменты. К ним можно отнести:

Приемник лазерного излучения. Он может сильно помочь, если замеры производятся вне дома. С помощью него луч будет хорошо виден даже на солнце. Помимо этого дальность лазера увеличится в 2 раза. Приобретайте приборы одного бренда, чтобы обеспечить их совместимость.
Мишень. Этот прибор идет в комплекте практически со всеми лазерными уровнями. На вид она похожа на мишень, которая выставляется в тире. Рекомендуется использовать, если расстояние между уровнем и объектом большое. Иногда в комплекте также поставляется специальный прибор, так называемый оптический прицел. Он устанавливается на корпус уровня и позволяет дотянуть даже до далеко размещенных стен.
Рейка. Используется при необходимости проведения параллельных линий, при этом расстояние между ними должно быть одинаковое. Также с помощью нее можно изменить высоту прибора, когда он установлен на штатив. Подробнее о том, как настроить лазерный уровень, смотрите в этом видео:

Использование лазерного уровня на практике

Лазерный уровень поможет установить неровности вертикальных поверхностей

Использовать такой прибор можно для многих целей и не только в строительном ремесле, главное знать, как пользоваться лазерным уровнем. Давайте более подробно рассмотрим некоторые варианты применения:

Выравнивание стен или других поверхностей. Именно эта область использования демонстрирует все преимущества лазерных уровней перед старыми инструментами. Чтобы определить ровность поверхности, будет достаточно лишь направить вдоль лазерный луч. При этом вы определите отклонение от вертикали на каждом участке, и с помощью этих данных сможете подобрать толщину выравнивающего слоя.
Отделка кафельной плиткой. В этой области понадобится использовать вертикальный и горизонтальный лучи. При пересечении они образуют крест на поверхности. Цент креста совмещается со швами у плитки, а по линиям луча производится выравнивание кафеля.
Поклейка обоев или декоративных элементов. Здесь также можно найти применение этому прибору. С помощью луча вы без труда сможете произвести выравнивание вертикальной кромки материала. Горизонтальный луч поможет в создании идеально ровного бордюра.
Уровень поможет выстроить ровные прямые перегородки
Монтаж мебели и бытовой техники. Неровно размещенная мебель может испортить весь интерьер комнаты. Использование линейки или обычного уровня отнимет куда больше времени и сил, но с помощью лазерного прибора вы без труда ровно разместите любую мебель технику, а также повесите карниз.
Установка перегородок и планировка здания. С помощью лазерного уровня вы сможете переделать планировку. Проекция лазерного луча поможет ровно произвести монтаж перегородки.
Для измерений. С помощью лазерного уровня произвести замеры не получится. Однако его использование позволит существенно ускорить и облегчить эту процедуру. Лазерный уровень может спроецировать линию отвеса, по которой и будут произведены замеры.

Варианты применения можно подробно увидеть на следующей схеме.

При использовании этого прибора не стоит забывать о безопасности. Помните, что мощность луча достаточно большая, поэтому нельзя, чтобы он попал в глаза человеку или животному.

Во время работы всегда пользуйтесь специальными защитными очками.

В последнее время стало популярно применение лазерного уровня. Прибор подойдет для выполнения большого количества работ, и не только в строительном ремесле, поэтому его приобретение станет крайне полезным и позволит значительно облегчить и ускорить многие процессы.

Источник: DekorMyHome.ru

Это интересно: Бьет током от воды из крана — причины, что делать?

Как работать с нивелиром

У лазерных уровней могут быть разные наборы функций. В базовом варианте есть возможность получить вертикальную и горизонтальную плоскости, а также включать их вместе и получать пересечение. В некоторых моделях есть возможность получать точку в зените и под прибором (отвес, точка — надир), также бывает функция построения двух параллельных вертикальных плоскостей. Дополнительные возможности полезны, но их наличие увеличивает стоимость, так как система становится сложнее. Некоторые производители в базовую комплектацию добавляют штативы или платформы, которые можно крепить на стену при помощи шурупа или магнита.

Основные функции нивелира (построителя плоскостей) бытового класса

Отличаются модели и возможным углом выстраиваемой в горизонтальной поверхности плоскости (угол развертки). Он может быть от 110° до 360°. Проще всего работать с тем, который дает полную плоскость, но относится он к профессиональным моделям и стоит немало. Получить полную плоскость можно и при небольшой плоскости свечения. Для этого прибор поворачивают вокруг своей оси.

При использовании прибора на улице может быть полезен уловитель лазера. Он покупается обычно отдельно. При покупке надо проверять совместима ли данная модель с вашим лазером. Полезны могут быть специальные очки. Они во-первых, предохранят глаза от случайного воздействия лазера, во-вторых позволяют четче видеть луч.

Использование при работах на полу

Удобно пользоваться лазерным уровнем при выравнивании пола. Выставляете его примерно посредине помещения и включаете построение горизонтальной плоскости. На стенах отбивается ровная линия, по которой удобно делать разметку.

Горизонтальная плоскость отображается на стенах

Лазерный луч также отображается на любом предмете, который вы поставите на пути его следования. Используя это свойство и линейку (рулетку) вы сможете найти самую выступающую и самую «утопленную» часть пола. По этим данным вы определите, на каком минимальном уровне можно делать стяжку пола. Далее по найденной высоте делаете отметки по стенам и приступаете к установке маяков. Их тоже можно выставлять по лучу. Установив лазерный луч на нужную высоту, спинку маяка выставляете так, чтобы она была равномерно им подсвечена.

При помощи той же горизонтальной поверхности можно проверять и насколько ровно выложен бетон в стяжке. Луч будет виден на буграх, а впадины можно найти при помощи рейки.

Как пользоваться лазерным уровнем для укладки плитки на полу

Можно пользоваться лазерным уровнем и при укладке плитки на пол. Для этого необходимо получить пересечение лучей на полу. Выставляете требуемый режим, выбираете направление, по которому будете  укладывать плитку и, по видимой на полу линии, выравниваете шов.

Что может делать на стенах

Теперь рассмотрим как использовать лазерный уровень на стенах можно еще более активно:

Проверить насколько кривая стена. Параллельно ей, на расстоянии в несколько сантиметров отбиваете лазером горизонтальную плоскость. При помощи линейки или рулетки измеряете расстояние от луча до нескольких точек стены. Так определяется насколько завалена стена и в каком месте, можно найти выемки и бугры. Эта процедура необходима при выравнивании стен.
По той же методике можно проверить вертикальность углов.
Отметить горизонтальную линию для крепления чего-то: мебели, профиля для потолка из гипоскартона и т.д.
Получить перекрестие для укладки плитки на стену.
Иметь вертикальную линию, чтобы  правильно наклеить первый лист обоев. горизонтальную, чтобы ровно наклеить бордюр и т.п.
Проверить вертикальность откосов на окнах или дверях.
Отметить линию для прокладки электропроводки.

Пользоваться лазерным уровнем во время ремонта приходится часто, да и позднее в быту, при мелких работах он часто нужен: что-то ровно повесить, то выставить бытовую технику (стиральную машинку, например) и т.д.

Видео-уроки по работе с лазерным нивелиром (уровнем)

Лазерный уровень: как привести его в рабочее положение?

Настройка лазерного уровня является важным моментом, поскольку от этого во многом будет зависеть качество разметочных работ. Поэтому нельзя закрывать глаза на такие моменты, как месторасположение прибора и его правильную фиксацию. Для полноценной работы устройства необходимо соблюдать следующие указания:

На пути распространения лазерного потока не должно быть никаких преград и помех, в противном случае из-за эффекта преломления произойдёт прерывание проекционных линий.
Расстояние между лазерным уровнем и объектом должно быть оптимальным. Узнать, насколько далеко прибор может находиться от объекта, можно в инструкции. Чем меньше расстояние, тем ниже погрешность. Для уменьшения коэффициента погрешности следует располагать устройство как можно ближе. Увеличение допустимого максимума возможно при установке дополнительного приёмника лучей. К такой мере прибегают, когда объект находится вне радиуса действия уровня.
Работающий нивелир необходимо располагать на ровных поверхностях. Если нет штатива и специального держателя, то можно воспользоваться поверхностью стола. Главное в этом деле — надёжная фиксация. Только статичное положение устройства гарантирует качественную работу. Недопустимо сотрясение и перемещение прибора.
Перед началом работы лазерный уровень выравнивают по линии горизонта. Эта задача решаема при помощи вмонтированного в прибор пузырькового уровня. Более дорогие модели оснащены функцией автоматического выравнивания. Понять, что прибор расположен неровно можно по соответствующему звуковому сигналу, который означает присутствие незначительных перекосов. Прекращение сигнала говорит о стабилизации положения. Устройство не имеет искусственного интеллекта, поэтому может справиться лишь с незначительными отклонениями до 15 градусов, а большая погрешность должна корректироваться самостоятельно.
Находящиеся рядом люди должны быть оповещены о будущих работах с лазерным уровнем. Животные также должны быть изолированы с окружающей территории. Эта мера необходима, чтобы лазерный луч нечаянно не попал в глаза и не травмировал их.

Лазерный уровень для пола: правила работы с прибором

Перед началом заливки необходимо сделать такие установки. Прибор устанавливается посредине помещения и включается уровень построения горизонтальных плоскостей. Сразу на стене будет отображаться линия, указывая будущую разметку.

Перед использованием лазерного уровня следует тщательно изучить инструкцию

Луч лазера также будет отражаться на любом предмете, поставленном на его пути.

С помощью линейки можно легко найти наиболее выступающую или утопающую часть помещения. Эти данные используются для определения уровня стяжки на полу. Зная требуемую высоту, производится установка маяков. Далее после окончания работы, можно с помощью прибора посмотреть правильно ли сделана стяжка и нет ли на ней неровностей, а если есть, то выровнять.

Как привести лазерный уровень в рабочее положение

Это важно – качество разметки напрямую зависит от того, насколько верно расположен лазерный нивелир. Поэтому нужно и место подходящее для него найти, и установить его надлежащим образом. Существует ряд требований, необходимых для полноценной работы прибора:

Шаг 1. На пути следования лучей лазера не должно быть никаких препятствий. Иначе эффект преломления приведет к прерыванию спроецированной линии.

Шаг 2. Располагать лазерный уровень нужно на оптимальном расстоянии до объекта. Допустимый максимум указан в инструкции, и превышать его не следует. Уменьшение расстояния снижает вероятность погрешности, поэтому при возможности старайтесь ставить прибор поближе. Допустимый максимум может быть увеличен при использовании специального приемника лучей. Такой опцией пользуются, когда объект находится на большом расстоянии.

Шаг 3. Во время работы нивелир должен находиться на ровной плоскости (подойдет поверхность стола), штативе или специальном держателе. Его следует надежно зафиксировать , так как полная неподвижность прибора – гарантия получения точных данных. Не допускаются никакие сотрясения и перемещения.

Шаг 4. Перед началом измерений выравниваем нивелир по горизонту. Для этого используем встроенный в прибор пузырьковый уровень. У ряда моделей имеется функция самовыравнивания. Она действует так: до тех пор, пока прибор не будет стоять ровно, подается сигнал. Нет сигнала – значит, всё хорошо и прибор установлен ровно.

Шаг 5. Предварительно нужно предупредить находящихся поблизости людей о предстоящих работах. Животных тоже следует увести или унести. Ведь случайное попадание лазера в глаза может их травмировать.

Шаг 6. Вот, собственно, и все рекомендации. Когда они будут соблюдены, можно включать уровень и производить необходимые работы.

Нивелир, рэпер и балтийская система высот

Примеры использования лазерного уровня

источник: //gipsokarton-blog.ru/instrument-i-materialy/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html

Покупая пузырчатый уровень в магазине, нельзя быть на 100%!у(MISSING)веренным в том, что он будет показывать точно.Погрешности могут быть в любом строительном инструменте, даже в самом дорогом. Поэтому необходимо знать, как проверить строительный уровень в магазине и дома.

Как пользоваться лазерным уровнем (нивелиром, построителем плоскостей)

Многие строительные и отделочные процессы можно ускорить и облегчить. Надо только знать, как пользоваться лазерным уровнем, ну и приобрести его, конечно. Эти приборы называют еще построителями плоскостей или нивелирами. Наиболее распространенный вариант — призменные лазерные уровни. В корпусе этого устройства встроены несколько специальных светодиодов и оптических устройств — призм. Лучи от светодиода преломляются в призмах, позволяя строить вертикальные и горизонтальные плоскости. На поверхностях они отображаются в виде красных линий, по которым удобно вести разметку, проверять отклонения от вертикали и горизонтали и еще массу подобных вещей. 

Подготовка к работе

Перед тем как пользоваться лазерным уровнем, его надо выставить вертикально. Есть два типа приборов — с автоматической корректировкой положения и без него. Если ваш прибор не имеет автонастройки, в нем есть пузырьковые уровни и регулируемые ножки. Подкручиваете ножки так, чтобы воздушные пузырьки оказались точно в центре шкалы. После этого нивелир можно включать.

Один из лазерных уровней

Если лазерный уровень с автоподстройкой, небольшие отклонения — порядка 4° — он компенсирует самостоятельно. Когда положение выставляется, подается звуковой сигнал (в другом варианте он перестает пищать) или загорается зеленый светодиод, обозначающий готовность к работе (до этого горит красный). Если нормальное положение автоматической корректировкой выправить не удается, вам надо будет вручную подкрутить ножки, чтобы угол отклонения был меньше.

Как работать с нивелиром

У лазерных уровней могут быть разные наборы функций. В базовом варианте есть возможность получить вертикальную и горизонтальную плоскости, а также включать их вместе и получать пересечение. В некоторых моделях есть возможность получать точку в зените и под прибором (отвес, точка — надир), также бывает функция построения двух параллельных вертикальных плоскостей. Дополнительные возможности полезны, но их наличие увеличивает стоимость, так как система становится сложнее. Некоторые производители в базовую комплектацию добавляют штативы или платформы, которые можно крепить на стену при помощи шурупа или магнита.

Основные функции нивелира (построителя плоскостей) бытового класса

Отличаются модели и возможным углом выстраиваемой в горизонтальной поверхности плоскости (угол развертки). Он может быть от 110° до 360°. Проще всего работать с тем, который дает полную плоскость, но относится он к профессиональным моделям и стоит немало. Получить полную плоскость можно и при небольшой плоскости свечения. Для этого прибор поворачивают вокруг своей оси.

При использовании прибора на улице может быть полезен уловитель лазера. Он покупается обычно отдельно. При покупке надо проверять совместима ли данная модель с вашим лазером. Полезны могут быть специальные очки. Они во-первых, предохранят глаза от случайного воздействия лазера, во-вторых позволяют четче видеть луч.

Использование при работах на полу

Удобно пользоваться лазерным уровнем при выравнивании пола. Выставляете его примерно посредине помещения и включаете построение горизонтальной плоскости. На стенах отбивается ровная линия, по которой удобно делать разметку.

Горизонтальная плоскость отображается на стенах

Лазерный луч также отображается на любом предмете, который вы поставите на пути его следования. Используя это свойство и линейку (рулетку) вы сможете найти самую выступающую и самую «утопленную» часть пола. По этим данным вы определите, на каком минимальном уровне можно делать стяжку пола. Далее по найденной высоте делаете отметки по стенам и приступаете к установке маяков. Их тоже можно выставлять по лучу. Установив лазерный луч на нужную высоту, спинку маяка выставляете так, чтобы она была равномерно им подсвечена.

При помощи той же горизонтальной поверхности можно проверять и насколько ровно выложен бетон в стяжке. Луч будет виден на буграх, а впадины можно найти при помощи рейки.

Как пользоваться лазерным уровнем для укладки плитки на полу

Можно пользоваться лазерным уровнем и при укладке плитки на пол. Для этого необходимо получить пересечение лучей на полу. Выставляете требуемый режим, выбираете направление, по которому будете  укладывать плитку и, по видимой на полу линии, выравниваете шов.

Что может делать на стенах

Теперь рассмотрим как использовать лазерный уровень на стенах можно еще более активно:

Проверить насколько кривая стена. Параллельно ей, на расстоянии в несколько сантиметров отбиваете лазером горизонтальную плоскость. При помощи линейки или рулетки измеряете расстояние от луча до нескольких точек стены. Так определяется насколько завалена стена и в каком месте, можно найти выемки и бугры. Эта процедура необходима при выравнивании стен.
По той же методике можно проверить вертикальность углов.
Отметить горизонтальную линию для крепления чего-то: мебели, профиля для потолка из гипоскартона и т.д.
Получить перекрестие для укладки плитки на стену.
Иметь вертикальную линию, чтобы  правильно наклеить первый лист обоев. горизонтальную, чтобы ровно наклеить бордюр и т.п.
Проверить вертикальность откосов на окнах или дверях.
Отметить линию для прокладки электропроводки.

Пользоваться лазерным уровнем во время ремонта приходится часто, да и позднее в быту, при мелких работах он часто нужен: что-то ровно повесить, то выставить бытовую технику (стиральную машинку, например) и т.д.

Видео-уроки по работе с лазерным нивелиром (уровнем)

Как проверить лазерный уровень на точность

Чтобы можно было безоговорочно полагаться на показания лазерного уровня, его надо проверить. В технических характеристиках модели указывается максимально допустимая для данного прибора погрешность. Она указана в мм/м (миллиметрах на метр). Естественно, чем она меньше, тем лучше и это один из ключевых параметров, на которые стоит обратить внимание. Но даже сравнивая разные устройства одной модели можно увидеть значительную разницу в показаниях.

Для нормального результата ремонта, отклонение должно быть минимальным, а определить его можно проверкой. По идее, эту проверку надо делать до покупки, но немногие магазины дадут вам такую возможность. Тогда проверить лазерный уровень можно дома, и, если он не прошел проверку, вернуть или поменять (чек не потеряйте). Сама процедура проверки в видео. Манипуляций достаточно много, но они несложны.

Источник: stroychik.ru

Подготовка к работе

Содержание статьи

1 Подготовка к работе2 Как работать с нивелиром2.1 Использование при работах на полу2.2 Что может делать на стенах2.3 Видео-уроки по работе с лазерным нивелиром (уровнем)3 Как проверить лазерный уровень на точность

Перед тем как пользоваться лазерным уровнем, его надо выставить вертикально. Есть два типа приборов — с автоматической корректировкой положения и без него. Если ваш прибор не имеет автонастройки, в нем есть пузырьковые уровни и регулируемые ножки. Подкручиваете ножки так, чтобы воздушные пузырьки оказались точно в центре шкалы. После этого нивелир можно включать.

Один из лазерных уровней

Если лазерный уровень с автоподстройкой, небольшие отклонения — порядка 4° — он компенсирует самостоятельно. Когда положение выставляется, подается звуковой сигнал (в другом варианте он перестает пищать) или загорается зеленый светодиод, обозначающий готовность к работе (до этого горит красный). Если нормальное положение автоматической корректировкой выправить не удается, вам надо будет вручную подкрутить ножки, чтобы угол отклонения был меньше.

Классификация лазерных уровней

В зависимости от принципа действия эти компактные лазерные устройства делят на несколько видов:

Призменные. Отражение испускаемого светодиодного луча происходит от двух стеклянных призм. Механизм действия таков, что отражённый луч начинает распространяться в вертикальной и горизонтальной плоскости. Дальность действия призменного нивелира достигает тридцати метров, а максимальный угол проекции — 120 градусов. Используют для бытовых нужд.
Ротационные. Принцип действия основан на вращающейся способности светодиода, в результате чего формируется световой поток. Дальность действия светового луча не превышает двести метров, а угол проецирования — 360 градусов. С помощью его в помещении можно отметить линии на всех требуемых поверхностях одновременно. Относится к профессиональным приборам.
Точечные. Встроенный светодиод не рассеивает луч, а фокусирует его в определённой точке. Радиус покрытия луча — 30 метров. Без помех функционирует при ярком освещении. Не применяют для отделочных работ внутри дома.
Самовыравнивающиеся. Светодиодный набор встроен в маятник, предназначенный для рассеивания пяти пучков света. В комплект входит крестообразный прицел, необходимый для облегчения замеров нужных объектов. Разработан для профессионального использования.

Если вдруг Вы еще не знали, то советуем прочитать о том, как пользоваться вольтметром.

Рекомендации: как пользоваться лазерным уровнем для выравнивания стен

Прибор позволит проверить такие параметры для выравнивания стен. Уровень кривизны стенки – нужно параллельно к стене установить прибор, затем с помощью измерительного инструмента проверить расстояние от пола до линии на протяжении всей длины луча. Подобным образом проверяется вертикальность углов. Можно определить линию для крепления настенных декоративных предметов – картин, мебели, потолка из гипсокартона. Посмотреть и получить вертикальную линию, указывающую место для наклеивания обоев. Увидеть нужную линию для прокладывания электропроводки.

Лазерный уровень используют как профессионалы, так и любители

Если прибор имеет самовыравнивающую функцию, то его легко установить на поверхности, без приложения усилий, также с подобным уровнем легко работать.

При отклонении от нормы, зачастую подается сигнал, что свидетельствует о необходимости в повторной установке. Устройство с ручной функцией выравнивания имеет два пузырьковых уровня на своей поверхности, позволяющих точно установить его для получения правильных данных.

Лазерный нивелир на практике: несколько конкретных примеров использования

Спросив у опытного мастера, как использовать лазерный уровень, можно узнать, что применять этот прибор можно практически повсюду. И границами, определяющими возможности его использования, являются границы вашей фантазии. А теперь – немного конкретики.

Выравниваем поверхность — вертикальная проекция

Именно данная область применения наглядно показывает, насколько устарели всевозможные линейки, рулетки и уровни пузырькового типа.

Чтобы узнать, насколько ровные ваш пол или стены, надо вдоль их поверхности направить лазерный луч. При этом вдоль стены (если проверяем стену) ставим несколько контрольных меток.

Линия, прочерченная лучом, покажет отклонение от вертикали в каждой метке. В соответствии с этими данными подбираем толщину выравнивающего слоя во всех контрольных точках.

Применение при отделке кафельной плиткой — крестовая проекция

Включаем оба луча – вертикальный и горизонтальный. Пересекаясь, они проецируют крест на стене объекта. Совмещаем центр этого креста с центральными швами у плитки, которую кладем. А по линиям лазерных лучей выравниваем стороны плитки.

Построение наклонных плоскостей

Далеко не все элементы дома состоят лишь из горизонтальных и вертикальных линий. Порой дизайнеру хочется поэкспериментировать и с плоскостями, расположенными под наклоном. При осуществлении таких смелых проектов лазерный уровень придется как нельзя кстати. Прочитайте внимательно инструкцию к своему прибору, и вы поймете, как заставить луч идти под углом.

В тех нивелирах, где используется система автоматического выравнивания, необходимо включить блокировку данной системы. Некоторые уровни оснащаются системой автоматического изменения угла наклона луча. К примеру, если отключить блокировку компенсации наклона, то вполне возможно закрепить нивелир на штативе под тем углом, который требуется. Лазерный луч будет идти под наклоном.

Клеим обои и прочие декоративные элементы

И для этой несложной операции пригодится лазерный уровень. Так, включив вертикальный луч, мы сможем легко выровнять вертикальную кромку обоев. А горизонтальный луч поможет сделать идеальный бордюр, который без применения инструмента часто получается кривоватым.

Устанавливаем мебель и встраиваем бытовую технику

Неровно висящая полка или навесной шкафчик способны причинить немало огорчений – они весь вид комнаты портят. Конечно, можно перевесить их, пользуясь обычным пузырьковым уровнем или даже линейкой. Но это долго и хлопотно. То ли дело – лазерный нивелир. Он и шкаф поможет ровно установить, и карниз повесить, и встраиваемую технику точно расположить. Главное – делается всё это очень быстро.

Монтаж перегородок и планировка помещений

Имея лазерный уровень, можно за короткое время «перекроить» помещение. Чтобы разметить расположение перегородок, не придется брать стремянку или ползать по полу. Достаточно сделать проекцию лазерного луча в том месте, где будет находиться будущая перегородка.

Применение при осуществлении измерений

Непосредственно измерить что-либо нивелиром не получится. Зато он может существенно облегчить и ускорить эту работу. Возьмем, к примеру, комнату, стены у которой не являются вертикальными. Если нужно узнать ее высоту, возникает проблема – вдоль стены этого не сделать. Неплохо использовать лазерный дальномер, но его может и не быть.

Если имеется лазерный уровень, который проецирует линию отвеса, то он тоже может помочь. Получив при этом две точки – на полу и потолке – мы берем рулетку или линейку и замеряем расстояние между ними. Получается весьма точная высота помещения.

Определение превышения точек

Как устанавливать инструмент мы разобрались, теперь рассмотрим, как определять с помощью нивелира разность высот двух и более точек. Для этого нам понадобится рейка и помощник, который будет рейку держать и переносить туда, куда нужно.

Выбираем первую точку измерения (обозначим ее «а»), на которую помощник ставит рейку по возможности вертикально. Вертикальность можно корректировать по вертикальной риске визирной сетки, подавая соответствующие сигналы помощнику.

Наводим прибор на рейку, сначала приблизительно, пользуясь «прицелом» сверху трубы. Смотрим в окуляр и, вращая маховик, добиваемся четкой видимости рейки.

Рекомендую:  Как просверлить кафельную плитку на стене?

Снимаем показания. Для этого смотрим, между какими значениями рейки оказалась горизонтальная линия визирной сетки, добавляем к нижнему значению количество сантиметровых делений между линией значения и линией визира прибора (или, если это удобнее, вычитаем из верхнего значения).

К примеру, риска легла чуть больше чем на три деления выше цифры 15. Нужно записать в блокноте значение 153, округляя до сантиметра в большую или меньшую сторону.

Даем команду помощнику перенести рейку на следующую точку («б») и снова выполняем замеры. Допустим, на рейке мы увидели значение «18» а наша риска чуть-чуть не добралась до «буквы Е», которая соответствует пяти делениям (сантиметрам). Значение высоты будет равно 185. Записываем его.

Поскольку горизонт нивелира неподвижен, а двигается рейка, то чем она ниже, тем больше значение мы увидим в объективе. Вычитаем: 185-153=32 Точка «б» ниже точки «а» на 32 сантиметра.

Определение превышения точек

Подборка фото процесса проверки строительного уровня

источник: //gipsokarton-blog.ru/instrument-i-materialy/kak-proverit-stroitelnyy-uroven.html

Источники:

  • https://derevyannie-doma.com/materialy/kak-pol-zovat-sya-lazernym-urovnem-sovety-mastera.html
  • https://stroychik.ru/tools/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem
  • https://instrument.guru/izmeritelnye/pravilnoe-ispolzovanie-lazernogo-urovnya-videourok.html
  • https://kitchenremont.ru/remont/poly/lazernyj-uroven-kak-polzovatsya-video
  • https://srbu.ru/instrumenty-i-oborudovanie/207-kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html
  • https://chonemuzhik.ru/kak-rabotat-nivelirom.html
  • https://whitestrip.ru/pravilnoe-pr-p557/

что это, принцип действия устройства, как им пользоваться, критерии выбора нивелира, рейтинг лучших производителей

Производство строительных или ремонтных работ, отделка помещений, установка натяжных потолков, заливка стяжки пола — это далеко не полный перечень возможного применения лазерного уровня. Устройство, позволяющее мгновенно получить отображение вертикальной или горизонтальной прямой линии или плоскости с помощью одного или нескольких световых лучей, оказывает большую помощь при выполнении разметочных работ.

Наибольшую необходимость в нём испытывают специалисты, занимающиеся ремонтно-отделочными работами, но и для домашнего мастера такой прибор полезен и способен значительно облегчить работу, повысить её качество, сократить время выполнения. Стоимость лазерного уровня довольно велика, поэтому для правильного выбора подходящей модели необходимо иметь чёткое представление об устройстве и технических характеристиках приборов.

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.

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.

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.

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.

Видео: обзор лазерных нивелиров

Видео: как применять лазерный уровень

Рейтинг популярных моделей

Рассмотрим наиболее популярные модели лазерных нивелиров и их основные характеристики. Для удобства сравнения все параметры объединены в таблице.

Таблица: сравнение характеристик моделей лазерных уровней

Марка прибора Точность, мм Дальность
действия, м
Количество
лучей
Угол
самовыравнивания
Цвет луча Цена, руб
Condtrol QB 0,5 10 2 4o красный 2 290
Bosch GLL 2–10
Professional
0,3 10 2 5o красный 5 719
Bosch PLL 360 Set 0,4 20 2 4o красный 9 828
Bosch PLL 360 0,4 20 2 4o красный 9 600
ADA instruments
TOPLINER 3×360
0,2 20 3 4,5o красный 14 390
Bosch GCL 2–15
Professional + RM 1
0,3 15 2 4o красный 7 520
ADA instruments
CUBE Professional
0,2 20 2 3o красный 3 590
ADA instruments
CUBE MINI Basic
Edition
0,2 20 2 3o красный 2 490
ADA instruments
CUBE 360 Basic
Edition
0,3 20 2 4o красный 6 240
Bosch GLL 3–80
Professional
0,2 15 3 4o красный 21 630
ADA instruments
2D Basic Level
0,3 20 2 3o красный 4 990

Данные из этой таблицы взяты из Яндекс.Маркет, использована подборка по уровню рейтинга. Сюда входят наиболее привлекательные для покупателей устройства по общему сочетанию параметров, отсюда и некоторое однообразие производителей.

Использование лазерного уровня позволяет выполнять сложные разметочные работы с высокой степенью точности, без привлечения помощников и в короткие сроки. Существует большой выбор типов и моделей лазерных нивелиров, позволяющий подобрать наиболее подходящее устройство по доступной цене. Выбирая прибор, следует учитывать специфику предстоящих работ, отчётливо представлять себе необходимый уровень точности, возможности аппарата, чтобы получить оптимальный вариант.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Чем нивелир отличается от лазерного уровня

Если строить дом, не пользуясь измерительными приборами, то получится всё наперекосяк, и долго он не простоит. Это знали еще наши предки, и обязательно проверяли горизонтальные и вертикальные плоскости на отсутствие погрешности. Пользовались они теми приборами, что имелись в те далекие времена. Конечно, эти приборы нельзя было назвать совершенными, но ведь других не было. Нам повезло больше – сейчас каждому мастеру доступен нивелир, работающий на лучах лазера, осуществляющий измерения быстро и точно. О том, как выбрать лазерный уровень так, чтобы он в нужный момент не подвел и подходил именно под ваши потребности, вы прочитаете ниже.

О лазерном уровне: принцип работы и основные характеристики

В этом механизме для измерений используется тонкий и яркий лазерный луч. Для его появления собирается специальная конструкция на диодах. К слову, лазерное излучение первоначально использовали только военные. Затем, через довольно-таки большой промежуток времени, оно пришло в медицину, а после этого потихоньку внедрилось и в другие сферы нашей жизни, нашло применение в промышленности и строительстве.

Корпус лазерного нивелира состоит из пластика. На нем имеются вставки из латекса или резины, не позволяющие жидкости или пыли попасть внутрь точного прибора. Ведь стоит уровень отнюдь недешево, а на стройке на него и песок может попасть, и цемент, и вода, и капли краски. Поэтому защита корпуса жизненно необходима этому прибору.

Использовать лазерные уровни можно как на стройплощадке, так и в квартире для домашних нужд. Производители выпускают эти устройства самых разных видов, поэтому всегда можно подобрать подходящий лазерный уровень, ориентируясь на те задачи, которые предстоит выполнить с его помощью.

Достоинства приборов подобного типа:

1. Измерения, проводимые с их помощью, весьма точны: погрешность на один метр не превышает нескольких десятых от миллиметра.

2. Точка или линия, прекрасно видимая, намного удобнее визирной метки, которой оснащены обыкновенные нивелиры. Ведь по этой линии можно работать сразу, без разметки, например, пустив по ней строительную технику.

3. Устройство молниеносно производит измерения, к работе его готовить не надо, достаточно достать из футляра и всё.

4. Расположив прибор горизонтально, можно не беспокоиться о дальнейшем: он сам сделает измерения, причем очень быстро.

5. Не нужно быть специалистом, чтобы работать с лазерным нивелиром – с ним справится кто угодно.

6. Не требуется нескольких рабочих для измерений – прибор обслуживается одним человеком.

В общем-то, лазерный нивелир – не что иное, как более современный потомок всех остальных приборов для измерений: теодолитов, рулеток, уровней, обыкновенных нивелиров. Проверяют им любые вертикальные и горизонтальные поверхности, которые требуют соблюдения точности. Зная, как классифицируются данные приборы (ведь разные виды имеют разные названия и даже назначения), можно получить вполне внятное представление о том, как выбрать лазерный нивелир по потребностям.

Видео: Все, что нужно знать о лазерных нивелирах

Разновидности и типы лазерных уровней

1. Дальномер , называемый в обиходе лазерной рулеткой – наиболее простое устройство.
Построитель – в быту носит название «лазерный нивелир» или «лазерный уровень».

2. Статические построители.

  • Статические построители линий (другие названия – кросслайнер или мультипризменный построитель)
  • Статические построители осей (другие названия – указатель, точечный лазер).

3. Ротационные построители , строящие плоскости (другие названия – многопризменный построитель, нивелир).

Построители статического типа

Обычно такие приборы используют при строительстве и отделке квартир, фасадов, маленьких участков.

Построители линий

Кросслайнеры выпускают лучи, представляющие собой статичные линии. Эти линии образуются при прохождении луча лазера через специальную призму, и расщеплении его, а не путем вращения лазерного луча вокруг своей оси. Обычно эти расщепленные лучи далеко не достают – метров на двадцать, не больше. Если же построитель использовать со специальным приемником, то его дальность можно увеличить до пятидесяти, а то и сотни метров. Чем мощнее светодиод и конструкция, тем дальше протягиваются лучи.


Пример работы кросслайнера.

Так как диодов и призм используется несколько, то и построители называют мультипризменными. Есть, впрочем, простенькие модели, где идет всего один луч, вертикальный или горизонтальный. Но их мало. В основном этих лучей два: вертикальный и горизонтальный. Так получается крест из лазерных лучей. У сложных моделей идет несколько линий и крестов, а есть и такие, которые можно использовать в качестве отвеса, они светят вверх (зенит) или вниз (надир).

Угол развертки линий стандартного построителя сто двадцать градусов. У более «крутых» моделей он составляет сто шестьдесят градусов. Чем больше угол, тем больше получается дополнительных пересечений линий. Случается и так, что все триста шестьдесят градусов используются (когда линии соединяются в полную плоскость).

В кросслайнерах обыкновенно бывает встроена самовыравнивающая система, маятникового или электронного типа. Чтобы показания были точными, с помощью уровня с обычным пузырьком, выравнивают прибор по горизонтали. Маятниковый компенсатор моментально располагает прибор так, чтобы его плоскость стала параллельна земле. И во время работы потихоньку происходит компенсация сдвигов и дрожаний. Это делает система самовыравнивания. Максимальный допускаемый угол для компенсации у многих лазерных уровней составляет три градуса. Хотя есть модели, где этот угол пять и шесть градусов.

Если угол больше, чем это значение, автоматика сигнализирует, что надо вручную подстроить положение прибора. Это можно сделать с помощью подкручивания ножек, а можно и в другое место перенести устройство. Когда плоскость или линия нужны не строго горизонтальные и вертикальные, а наклонные, можно отключить автоматику, надеясь только на себя и подстраивая положение прибора вручную.


Разметка стены при помощи построителя линий закрепленного на стене.

Построители осей

Эти приборы называют еще точечными лазерами. У них не имеется излучателя, который вращается или системы призм, поэтому они дают лишь точки, указывающую нужное направление. Зато эти точки видно гораздо лучше, чем линию у предыдущего типа построителей. Особенно видно это тогда, когда солнечный свет ослепительно яркий. Ведь в построителях осей призм, гасящих луч, не имеется. Поэтому, решая, какой лазерный уровень выбрать для очень большого помещения, приобретите именно такую модель – не пожалеете. И на улице с ней работать будет комфортно.


Пример работы точечного лазера.

У такого прибора лучей три или пять. Они направлены вверх, вперед, вниз, влево и вправо, соответственно. Точечные линии получаются перпендикулярными друг другу. Таким устройством можно разметить опалубку, проекции этажей, каркасы, перегородки, стены. Иногда такие приборы именуют лазерными отвесами, что не дает полную характеристику. Зенит можно получить, положив прибор на пол, а надир – приподняв его с помощью штатива.


Пример разметки потолка при помощи точечного лазера.

Ротационные построители, создающие плоскости

В этих устройствах световой пучок не рассеивается с помощью призмы, а вращается, за счет чего образуется плоскость. В общем-то, это указатель точечного типа с вращающимся мощным лазером. Дальность прибора весьма неплохая, поэтому его часто используют на строительстве, где внушительные площади. Хотя и внутри помещений (особенно больших) такие построители также вполне возможно с успехом применять. Например, таким лазерным уровнем можно проверить поверхность несущей конструкции. Дополнительно ротационный построитель может создать луч лазера, направленный в зенит. Очень удобно таким устройством измерять разность между высотами.


Пример работы ротационного построителя.

Если дополнительно, не стоит никаких приспособлений, то дальность лазерного луча подобного устройства составляет от пятидесяти до семидесяти метров. Если же использовать приемник (обычно идущий в комплекте), то дальность возрастает просто фантастически: до трехсот, а то и до четырехсот метров. Чуткий приемник ловит луч на стройплощадке и дает об этом сигнал.

Как правило, лазерные нивелиры позволяют регулировать скорость вращения луча. Излучающую головку можно заставить крутиться со скоростью, составляющей от десяти до шестисот оборотов в минуту – это солидный диапазон. Причем регулировка помогает уменьшить расход источника питания, оставив его ресурс более полным. Да и функциональность устройства, возможность регулировки, существенно увеличивает.


Произведение разметки при помощи ротационного построителя.

Построители с вращающимся лучом могут образовывать лишь горизонтальную плоскость, а могут и настраиваться на штативе, показывая и вертикальную плоскость, и угловую. Но о последней, наклонной, плоскости, можно говорить лишь тогда, когда модель является очень «продвинутой». В этом случае компенсатор горизонтального положения просто-напросто отключают, действуя вручную. Хотя есть модели, где одна ось компенсируется, а другая выставляется ручным способом, в некоторых случаях это может быть полезным.

Бывают ротационные построители с дистанционным пультом, дублирующим кнопки, расположенные на корпусе прибора. Это удобно – можно управлять устройством, отойдя от него на значительно расстояние. Также у всех ротационных нивелиров есть функция, называемая «вне уровня». Она не разрешит разметить что-либо неправильно.

Видео: Классификация лазерных нивелиров

Видео: Классификация нивелиров по механизму выравнивания

Выбираем конкретную модель: 9 советов

Что ж, основные виды лазерных уровней нами рассмотрены, теперь осталось перейти к тем параметрам устройств, на которые следует обращать особое внимание. А также поговорим о том, что же может ограничить функциональность такого прибора, как строительный лазерный уровень.

1. Очень важным показателем является погрешность проекции. Так, купив на рынке по дешевке лазерный уровень неизвестного производителя, не надейтесь на его высокую точность. До трех (!) миллиметров на каждые десять метров будет составлять ошибка, а это немало. Если же купить модель подороже, да к тому же хорошего бренда, то погрешность не превысит одного, а то и всего лишь половины миллиметра. Ротационные построители более точные. При покупке обязательно проверьте, какую погрешность выдает устройство.

2. Диапазоны (видимый и сканируемый), иначе, дальность действия – также существенны. Обычно известные фирмы здесь цифры занижают. Как начнешь пользоваться – результат намного лучше. Но это и неплохо, ведь наоборот было бы гораздо хуже, согласитесь. Размер рабочей зоны, который важен для ротационных устройств, у разных производителей высчитывается по-разному. Здесь смотрите, о радиусе или диаметре идет речь. Одни фирмы могут написать первое, а другие – второе. Если покупаете статический построитель, спросите, может ли он работать с приемником. Если даже приемника нет в комплекте, хорошо бы, чтобы такая возможность была.

3. Подробно изучаем в паспорте устройства характеристики лазера. Это длина его волны, мощность и класс. Чаще всего применяют лазер с длиной волны шестьсот тридцать пять нанометров. Он имеет луч красного цвета с небольшой желтинкой. Зеленый луч более мощный, яркий и приятный глазу – его длина волны составляет пятьсот тридцать два нанометра. Раньше использовались еще лазеры с длиной волны шестьсот пятьдесят нанометров, но в настоящее время их уже сняли с производства.

4. Еще один немаловажный пункт: особенности самовыравнивания. Не очень хорошим вариантом является предельный угол в три градуса. Лучше, конечно, если данный угол составляет пять градусов. Также в паспорте указано время, за которое компенсатор настраивается. Естественно, чем оно меньше, тем лучше для пользователя. Кроме того, иногда возникает необходимость устройство самовыравнивания выключить – должна быть такая возможность в хорошем приборе. Это бывает нужно, например, при работе на склоне или при передвижении прибора.

5. Теперь источник питания. Именно он определяет, сколько времени может работать прибор без перерыва. Статический построитель работает на батарейках-пальчиках или аккумуляторах не меньше десяти часов. Для экономии заряда ненужные лучи отключаем. Так как для вращения лазера надо больше энергии, то ротационные приборы пальчиковыми батарейками не обойдутся. Они работают на щелочных, никель-кадмиевых или никель-металл-гидридных аккумуляторах. При этом важна емкость устройства для зарядки и его скорость. Ротационные лазерные уровни могут работать без перерыва от двадцати пяти до сорока часов.

6. Температура внешней среды, необходимая для нормальной работы, также указана в паспорте. Модели нивелиров профессионального типа, от надежных производителей могут работать и в мороз (при минус двадцати градусов), и в зной (при плюс пятидесяти градусов). Кроме того, обратите внимание и на такой показатель, как температура, допустимая для хранения прибора – обычно здесь температурный диапазон больше, чем необходимый для работы. Не спутайте эти две величины.

7. Защищенность корпуса бывает различной, ее можно легко определить по маркировке. Так, стандартная защита – маркировка IP54 – даст вам возможность пользоваться лазерным нивелиром и на пыльной стройплощадке, и под дождем. Для того, чтобы защитить прибор в случае падения, его оснащают демпферными накладками. Кроме того, тут важно и качество материала корпуса, и его эргономичность. Вот, например, компания Spectra Precision выпускает модели, где в паспорте указано, что с прибором ничего не случится даже при падении с метра – полутора. Естественно, при условии, что нивелир закреплен на штативе.

8. Комплектация. Что же прилагается к лазерному уровню, кроме самого нивелира, и всё ли это необходимо для работы? Итак, в комплекте с прибором могут поставляться:

  • Сумка или кейс;
  • специальные очки, помогающие увидеть луч лазера;
  • дистанционный пульт;
  • несколько плоских мишеней;
  • штатив;
  • устройство для зарядки, аккумуляторы или батареи;
  • скобы или магниты, чтобы крепить прибор на потолок или стены;
  • геодезическая рейка;
  • приемник для перехвата луча.

9. Фирма-производитель. На первое место в рейтинге можно поставить фирму BOSCH. Надо заметить, что лазерный уровень Bosch высоко ценят и профессиональные строители, и домашние мастера. Цены на бытовые и профессиональные приборы этой марки могут отличаться друг от друга весьма существенно, но качество даже самой дешевой модели является отменным.

Компания Condtrol выпускает тоже очень даже неплохие лазерные уровни и нивелиры. Они, конечно, чуть уступают изделиям предыдущего производителя, зато имеют весьма приятную цену. Фирма Matrix, как говорят специалисты, выпускает не очень хорошие профессиональные нивелиры, но вот бытовые модели у нее на высоте. Изделия бренда Kapro, как профессиональные, так и бытовые, лучше использовать в помещении. Там они показали себя неплохо, на улице – похуже.

Те, кто приобрел для работы качественный лазерный уровень, ни разу не пожалели о своем решении. Ведь у этого точного инструмента сплошные достоинства, он просто идеален. Пусть цена его не очень низкая, но ведь высокое качество работ и сэкономленное время дорогого стоят!

Видео: О выборе нивелиров

Любые строительные или ремонтные работы невозможно представить без приборов, позволяющих контролировать прямолинейность возводимых объектов. Особой популярностью у профессионалов пользуются современные лазерные уровни и более функциональные, но и дорогостоящие, нивелиры.

Особенности лазерных уровней

Лазерные приборы старого образца представляют собой обычные водяные уровни с лучевым указателем. Новые модели по внешнему виду напоминают нивелиры и позволяют:

  • проецировать вертикально-горизонтальные плоскости на рабочих поверхностях;
  • отбивать наклонные плоскости;
  • выполнять разметку прямых углов;
  • переносить точки с одной поверхности на другую.

Различают классические построители точек и оптические лазерные уровни, которые способны разворачивать луч в плоскость. По функциональности и назначению они бывают 3 типов:

  1. Самонастраивающиеся – вертикальное или горизонтальное расположение линии регулируется автоматически посредством нажатия кнопки.
  2. Строительные – предназначены в основном для разметки при отделочных работах, когда необходимо наметить точку на определенном расстоянии, минуя какие-либо преграды.
  3. Ротационные – характеризуются возможностью построения горизонтальных, вертикальных и наклонных линий при помощи вращения лазера.

Что представляют собой современные нивелиры?

Нивелиры предназначены для работ по определению разности высот определенных объектов относительно горизонтальной или вертикальной плоскости. Первые приборы использовались в геодезии лишь для измерения высоты на определенной местности. В отличие от них современные являются универсальным инструментом, который применяется при различных ремонтно-строительных работах. Их функционирование заключается в проецировании лазерного луча на контролируемый объект в виде линии или точки.

От лазерных уровней нивелиры отличаются:

  • значительно большей дальностью действия – до 1000 м;
  • более точными измерениями – погрешность до 0,2 мм на метр;
  • многофункциональностью.

Современные нивелиры обладают возможностью кругового нивелирования, что позволяет делать наклонные поверхности с предельным отклонением до 5° от горизонтальной или вертикальной оси. Измерительные приспособления довольно просты в эксплуатации – достаточно детальной изучить инструкцию.

Для домашнего мастера, который не особенно-то и отличается от обывателя, лазерный уровень и лазерный нивелир – это синонимы. На самом же деле речь идёт об устройствах одного класса, но совершенно с различным функционалом. Выбирая между лазерным уровнем или лазерным нивелиром крайне важно чётко представлять себе цели, которые будут решаться в последующем. Нижеприведённая публикация наглядно продемонстрирует фактические различия между вышеупомянутыми инструментами. Помните о том, что покупка инструмента за наиболее высокую цену не гарантирует идеального решения задачи.

Купить лазерный нивелир в Украине сегодня несложно. В специализированных магазинах Вы всегда сможете найти модели от различных производителей. Выбирать инструмент также рекомендуется по наличию дополнительных аксессуаров. Они способы существенным образом повысить эффективность работы инструмента в условиях открытого пространства (на улице, а не в помещении).

Главные преимущества лазерного уровня

Это достаточно простой инструмент, отличающийся вполне доступной ценой. Его возможности перечислены ниже:

  • построение линий;
  • построение плоскостей;
  • уровень горизонта.

При этом, лазерный уровень, как и лазерный нивелир способны собой заменить следующие инструменты: угольник, правило, отвес, уровень. Существуют модели лазерных нивелиров, которые имеют возможность измерять пространство (автоматически высчитывать площадь).

Пожалуй, самым заметным отличием между нивелиром и уровнем считается величина погрешности. В уровне она может достигать одного миллиметра на каждый метр проекции.

Иными словами, применять его имеет смысл исключительно внутри помещения. У нивелира класс точности: ±0,1 мм/м.

Дальность построения плоскостей

Это тоже немаловажный технический параметр. И здесь снова лазерный уровень уступает нивелиру. У лучших моделей лазерных уровней дальность не превышает 10 м. Это снова делает невозможным использование инструмента за пределами бытовых помещений.

Дальность лазерного нивелира – 25 м. Но! Напомним, что означенный инструмент имеет возможность подключения дополнительных приёмников. Это увеличивает дальность до 100 м.

Лазерные нивелиры используются в основном профессиональными строителями. Ротационные модели нивелиров считаются эталонными в своём классе. Возможность построения 5 разнонаправленных точек – дополнительная, весьма полезная опция, которой нет у лазерного уровня.

В видео консультант открывает секреты выбора лазерного нивелира:

Как пользоваться лазерным уровнем — общие принципы и способы применения

Лазерный уровень – профессиональный инструмент, необходимый для выравнивания стен и пола. С его помощью можно проводить различные отделочные работы. Разберемся, как пользоваться лазерным уровнем.

Многие процессы можно сделать гораздо проще, если использовать профессиональный инструмент. Один из таких профессиональных инструментов, необходимых в отделочном деле – лазерный уровень. Еще такой прибор называю построителем плоскостей или лазерным нивелиром. Но мало приобрести устройство – надо научиться пользоваться им  в работе. Разберемся, как это делается.

Блок: 1/7 | Кол-во символов: 561
Источник: http://stroyobzor.info/materialy/otdelka/lazernyj-uroven.html

Что нужно сделать перед началом работы

Перед тем как приступать к использованию прибора вы должны четко разделять с каким типом лазерных нивелиров вам предстоит работать. Хотя если вы сами покупали данный прибор, то знать об этом вы должны были еще на этапе выбора лазерного уровня. 

Все лазерные уровни можно разделить на:

Статические построители линий (другие названия — кросслайнер или мультипризменный построитель).

Ротационные построители линий (другие названия — многопризменный построитель, нивелир).

Статические построители осей (другие названия — указатель, точечный лазер).

В принципе, большинство производителей пишут в инструкции (обычно прилагаемой в комплекте), как подготовить прибор к работе. Как правило, никаких особых «танцев с бубном» не требуется – всё просто и понятно.

  • Если модель нивелира аккумуляторного типа, то перед ее использованием требуется зарядить аккумулятор.
  • Если устройство работает на батарейках, то вставляем их в отсек для питания.
  • Проверяем работоспособность уровня, включив его. Если появился луч лазера, то всё в порядке. Можно начинать установку прибора.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1091
Источник: https://srbu.ru/instrumenty-i-oborudovanie/207-kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html

Применение устройства

Метод определения замеров «на глаз» уже давно не актуален. Уже достаточно давно рулетки и водные уровни заменяются более точными и удобными цифровыми приборами, которые называют нивелирами. Применение такого лазерного уровня для человека, занимающегося ремонтными и строительными работами, является просто необходимым.

Возможности лазерного уровня достаточно широки, так как с его помощью можно на любых поверхностях выявить дефекты. Нивелиром можно пользоваться для выравнивания уровня межкомнатных и уличных дверей при их монтаже. Лазерный уровень применяется не только для стен, но и для выравнивания пола, потолка, а также наружных конструкций.

Услышав впервые о нивелировании, человек незнающий задается вопросом, а для чего же нужен лазерный уровень? Водный уровень достаточно эффективно справляется со своей задачей, но применение лазерных нивелиров позволяет не только облегчить работу по разметке, но еще и ускорить процесс выявления дефектов.

Важно знать! Несмотря на высокую стоимость нивелиров, они способны окупать себя за довольно короткий промежуток времени, что актуально не только для строителей, но и работников таких специальностей, как ландшафтный дизайн, топография и прочие.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1215
Источник: https://InstrumentyvDom.ru/izmeritelnyj/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Подготовка к работе

Перед тем как пользоваться лазерным нивелиром, необходимо его правильно выставить в вертикальном положении. Более дорогие модели приборов имеют функцию автоматической настройки положения. Если прибор не имеет такой функции, то нужно выровнять его положение при помощи специального штатива, в котором каждая ножка имеет возможность регулироваться. В самом устройстве имеются воздушные пузырьки, на которые и необходимо ориентироваться при выставлении нивелира. Только после этого следует включать устройство.

Если же прибор оснащен автоматической регулировкой, то отклонения до 5 градусов компенсируются самостоятельно. Такие приборы следует включать еще до того, как осуществляется выравнивание нивелира. Пока ведется выравнивание, прибор издает соответствующий звуковой сигнал или мигает. Как только он примет максимально ровное положение, то сигнал исчезнет или луч будет перестанет мигать.

Важно знать! В некоторых моделях процесс выравнивания сопровождается изменением цвета свечения светодиода с зеленого на красный или наоборот.

Если прибор не может автоматически откорректировать угол отклонения, то необходимо прибегнуть к ручной регулировке ножек штатива. Только после того, как нивелир будет правильно выставлен, можно приступать к проведению работ.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1275
Источник: https://InstrumentyvDom.ru/izmeritelnyj/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Как привести прибор в рабочее положение?

Перед производством работ аппарат устанавливают в рабочее положение, фиксируют, затем настраивают.

Прибор имеет несколько режимов:

  • построение горизонтальных линий;
  • проецирование вертикальных линий;
  • режим построения креста. Линии вертикали и горизонта пересекаются, образуя угол в 90 градусов;
  • режим проецирования точки.

Установка уровня

Пластиковый, покрытый резиной корпус прибора может устанавливаться на любой поверхности. Жёсткая фиксация прибора – главный принцип крепления.

Важно! Во время работы не допускаются колебания прибора, при сдвиге результаты будут искажёнными.

Для установки лазерного уровня используют:

  • ровные горизонтальные поверхности под рукой: стулья, подоконники, столы;
  • крепление с помощью штатива к стене, штангам и треногам.

Настенные крепления удерживают инструмент присосками или магнитами, липучками. Тренога позволяет поднять аппарат вверх, штанга удобна в разметке потолка. Комплектующие входят в набор при покупке или приобретаются отдельно по необходимости.

Настройка

Подготовка прибора к работе заключается в установке уровня строго горизонтально, будет зависеть от типа лазерного уровня, не требует профессиональных навыков.

Самонастраиваемые инструменты придут в готовность автоматически. Регулировка происходит в диапазоне 5-10 градусов.

При настройке рабочего положения прибор подаёт звуковой или световой сигнал.

Включившись, лазерный уровень спроецирует нужный луч согласно установленного режима измерений.

На поверхности появится яркая светящаяся линия, одна или несколько, точка, крест.

Обратите внимание

При перемещении прибора регулировка всегда производится заново!

Настройка лазерного уровня вручную осуществляется выравниванием пузырька в смотровом окошке аппарата до центрального положения. Регулировка положения производится винтами, расположенными на корпусе.

Меры предосторожности

Техника безопасности работы с прибором заключается в защите зрения. Прямое попадание луча в незащищённые глаза может вызвать различные повреждения и заболевания, вплоть до отслоения сетчатки.

При работе обязательно используют специальные очки, избегают попадания луча на присутствующих, изолируют домашних животных. Защитные очки улучшают видимость линий в солнечную погоду.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2248
Источник: https://DomaVlad.ru/instrumenty/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html

Ротационный нивелир

Устройства этого типа предназначены, прежде всего, для построения горизонтальной плоскости. Она образуется вращением горизонтального луча вокруг вертикальной оси со скоростью около 10 об/с. Кроме плоскости, такие устройства еще указывают точки «зенит» на потолке и «надир» на полу, образуя отвес, проходящий через центр прибора.

Использование ротационного уровня в целом мало отличаются от применения секторных построителей, но есть и некоторые отличия. Это больший рабочий радиус и работа только с одной плоскостью. Некоторые профессиональные модели способны наклонять плоскость нивелирования на заданный угол. Вращение луча, в отличие от развертки, не рассеивает его, поэтому световая отметка остается заметной на расстоянии до 200–600 м. Такая дальность позволяет делать разметку горизонта в масштабах строительной площадки.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 849
Источник: https://instrumentiks.ru/sovety/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Как работать с нивелиром

У лазерных уровней могут быть разные наборы функций. В базовом варианте есть возможность получить вертикальную и горизонтальную плоскости, а также включать их вместе и получать пересечение. В некоторых моделях есть возможность получать точку в зените и под прибором (отвес, точка — надир), также бывает функция построения двух параллельных вертикальных плоскостей. Дополнительные возможности полезны, но их наличие увеличивает стоимость, так как система становится сложнее. Некоторые производители в базовую комплектацию добавляют штативы или платформы, которые можно крепить на стену при помощи шурупа или магнита.

Основные функции нивелира (построителя плоскостей) бытового класса

Отличаются модели и возможным углом выстраиваемой в горизонтальной поверхности плоскости (угол развертки). Он может быть от 110° до 360°. Проще всего работать с тем, который дает полную плоскость, но относится он к профессиональным моделям и стоит немало. Получить полную плоскость можно и при небольшой плоскости свечения. Для этого прибор поворачивают вокруг своей оси.

При использовании прибора на улице может быть полезен уловитель лазера. Он покупается обычно отдельно. При покупке надо проверять совместима ли данная модель с вашим лазером. Полезны могут быть специальные очки. Они во-первых, предохранят глаза от случайного воздействия лазера, во-вторых позволяют четче видеть луч.

Использование при работах на полу

Удобно пользоваться лазерным уровнем при выравнивании пола. Выставляете его примерно посредине помещения и включаете построение горизонтальной плоскости. На стенах отбивается ровная линия, по которой удобно делать разметку.

Горизонтальная плоскость отображается на стенах

Лазерный луч также отображается на любом предмете, который вы поставите на пути его следования. Используя это свойство и линейку (рулетку) вы сможете найти самую выступающую и самую «утопленную» часть пола. По этим данным вы определите, на каком минимальном уровне можно делать стяжку пола. Далее по найденной высоте делаете отметки по стенам и приступаете к установке маяков. Их тоже можно выставлять по лучу. Установив лазерный луч на нужную высоту, спинку маяка выставляете так, чтобы она была равномерно им подсвечена.

При помощи той же горизонтальной поверхности можно проверять и насколько ровно выложен бетон в стяжке. Луч будет виден на буграх, а впадины можно найти при помощи рейки.

Как пользоваться лазерным уровнем для укладки плитки на полу

Можно пользоваться лазерным уровнем и при укладке плитки на пол. Для этого необходимо получить пересечение лучей на полу. Выставляете требуемый режим, выбираете направление, по которому будете  укладывать плитку и, по видимой на полу линии, выравниваете шов.

Что может делать на стенах

Теперь рассмотрим как использовать лазерный уровень на стенах можно еще более активно:

  • Проверить насколько кривая стена. Параллельно ей, на расстоянии в несколько сантиметров отбиваете лазером горизонтальную плоскость. При помощи линейки или рулетки измеряете расстояние от луча до нескольких точек стены. Так определяется насколько завалена стена и в каком месте, можно найти выемки и бугры. Эта процедура необходима при выравнивании стен.
  • По той же методике можно проверить вертикальность углов.
  • Отметить горизонтальную линию для крепления чего-то: мебели, профиля для потолка из гипоскартона и т.д.
  • Получить перекрестие для укладки плитки на стену.
  • Иметь вертикальную линию, чтобы  правильно наклеить первый лист обоев. горизонтальную, чтобы ровно наклеить бордюр и т.п.
  • Проверить вертикальность откосов на окнах или дверях.
  • Отметить линию для прокладки электропроводки.

Пользоваться лазерным уровнем во время ремонта приходится часто, да и позднее в быту, при мелких работах он часто нужен: что-то ровно повесить, то выставить бытовую технику (стиральную машинку, например) и т.д.

Видео-уроки по работе с лазерным нивелиром (уровнем)

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 3893
Источник: https://stroychik.ru/tools/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Проверка точности лазерного уровня

Паспортная погрешность лазерных нивелиров обычно укладывается в 0,2–0,5 мм на 1 м в зависимости от класса модели. Но реальное отклонение может оказаться больше. Перед работой полезно проверить точность прибора. Здесь далее приведены алгоритмы для построителя плоскостей, но принципы проверки одинаковы для уровней всех типов.

Проверка горизонта по дальности

Проверку горизонтали вдоль оси лазерного сектора удобно проводить в помещении размером хотя бы 4–6 м. Чем больше расстояние между противоположными стенами, тем выше точность измерений. Процедура включает несколько этапов.

  • Установить уровень вблизи одной стены (№ 1), «лицом» к ней, и сделать отметку по световой линии.
  • Развернуть прибор к противоположной стене и сделать отметку на ней.
  • Переставить нивелир к противоположной стене (№2) и выставить его по высоте так, чтобы луч указывал точно на отметку на ней.
  • Повернуть прибор к стене №1 и сравнить положение засветки с ранее сделанной отметкой.

Например, расстояние между стенами равно 5 м, а отклонение луча от метки составило 3 мм. В таком случае погрешность равна 3 мм на 10 м (удвоенное расстояние между стенами). Для большинства моделей это вполне допустимо. При большем отклонении требуется настройка прибора.

На втором этапе можно не выставлять нивелир по метке №2, а просто поставить новую (№3). В этом случае при замере отклонения нужно учесть расстояние по вертикали между метками №2 и №3.

Проверка горизонтали по фронту

Оценим разницу в высоте правого и левого краев горизонтальной развертки лазера. Для этого выполним простые действия:

  • установить уровень в рабочее положение на отмеренном расстоянии от стены или другого объекта, который используется для теста;
  • навести на тестовый объект правый край лазерного сектора, и сделать отметку;
  • повернуть прибор вправо, так, чтобы левый край сектора оказался возле метки.

Расстояние между положением луча и сделанной ранее меткой и будет абсолютной погрешностью уровня. Для расчета относительной погрешности воспользуйтесь формулой: Δ = d / (2∙l∙sin (ϕ/2)), где:

  • d – абсолютная погрешность, полученная при измерениях;
  • l – расстояние от дальномера (вершины сектора) до объекта;
  • ϕ – угол развертки луча.

Проверка вертикали

Для проверки вертикального сектора развертки потребуется более длинное помещение, чем для проверки горизонта. Требуемая длина зависит от ширины развертки. Проверка выполняется в несколько шагов.

  • Установить нивелир у одной из стен так, чтобы вертикальный сектор давал максимально длинные линии на полу и потолке помещения.
  • Сделать две отметки по линии на потолке на расстоянии хотя бы пары метров друг от друга, затем сделать такие же метки на полу, под ними.
  • Переставить уровень к противоположной стене и выставить его так, чтобы линия на потолке прошла через обе метки.
  • Замерить отклонение линии на полу от меток.

Относительная погрешность равна отклонению, деленному на высоту потолка.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 2912
Источник: https://instrumentiks.ru/sovety/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Лучевые (точечные) уровни

Существует семейство лазерных уровней, не имеющих развертки луча в плоскость. С их помощью можно делать разметку в виде отдельных точек. Использование штатива с поворотной платформой расширяет возможности этих приборов. Преимущества точечных уровней – это простота, а значит, и низкая стоимость, и большая дальность действия.

Недорогие модели не имеют системы автонивелирования и точность их работы ограничена точностью обычного пузырькового ватерпаса. Фактически, это обычный уровень, но имеющий длинное «плечо» в виде луча.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 552
Источник: https://instrumentiks.ru/sovety/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem

Полезные видео

Посмотрите подробный обзор лазерного уровня для начинающего мастера:

Как правильно сделать разметку прямоугольной комнаты для установки потолочного профиля под гипсокартон:

Установка маяков по лазерному уровню, смотрим:

Укладка плитки на пол с помощью лазерного уровня:

Быстрая и точная установка маяков для стяжки пола:

Как найти верхнюю и нижнюю точку пола в квартире/комнате за 5 минут, то же самое на потолке, смотрим:

Научившись работать лазерным уровнем, строители упрощают себе многие задачи по разметке и измерениям при строительстве частного дома (смотрите: типы частных домов), выполняют работу быстро и с большой точностью.

Статья полезна? Голосуйте ниже или делитесь ссылкой с друзьями!

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 715
Источник: https://DomaVlad.ru/instrumenty/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html

Как пользоваться лазерным уровнем для выравнивания пола. Пошаговая инструкция

Работы по выравниванию пола проводятся следующим порядком:

  1. Очистка пола от всех загрязнений. Выбоины прочищаются от всех обломков.
  2. Нивелир ставят в середине комнаты, находят самый высокий и низкий участок, определяют, какие материалы будут использованы для заливки стяжки.
  3. Уровень ставят на самую высокую возвышенность. Им отбивается горизонтальная плоскость в 2-3 см от вершины. В низких точках ставят маячки, закрепляя их саморезами. Высоту маячков делают по плоскости, отбиваемой нивелиром. Спинка маяка должна быть подсвечена лучом равномерно, а не с одной стороны (это говорит о том, что маячок вышел над плоскостью будущей стяжки).
  4. На маячках натягивают металлическую сеть.
  5. Производят заливку стяжки. Стяжку высушивают на протяжении как минимум недели.

Осталось проверить качество нового пола. С помощью нивелира можно увидеть, где остались неровности. Их легко загладить до идеального зеркала поверхности с помощью финишного состава.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1019
Источник: http://stroyobzor.info/materialy/otdelka/lazernyj-uroven.html

Как проверить лазерный уровень на точность

Чтобы можно было безоговорочно полагаться на показания лазерного уровня, его надо проверить. В технических характеристиках модели указывается максимально допустимая для данного прибора погрешность. Она указана в мм/м (миллиметрах на метр). Естественно, чем она меньше, тем лучше и это один из ключевых параметров, на которые стоит обратить внимание. Но даже сравнивая разные устройства одной модели можно увидеть значительную разницу в показаниях.

Для нормального результата ремонта, отклонение должно быть минимальным, а определить его можно проверкой. По идее, эту проверку надо делать до покупки, но немногие магазины дадут вам такую возможность. Тогда проверить лазерный уровень можно дома, и, если он не прошел проверку, вернуть или поменять (чек не потеряйте). Сама процедура проверки в видео. Манипуляций достаточно много, но они несложны.

Блок: 8/8 | Кол-во символов: 891
Источник: https://v-srok.ru/stroitelstvo-doma/instrumenty-i-oborudovanie/1398-kak-polzovatsja-lazernym-urovnem-dlja-vyravnivanija-pola-sten-ukladki-plitki-video.html

Как пользоваться нивелиром инструкция и уроки на примерах

Возможности лазерного нивелира велики, и сегодня многие мастера даже не знают о том, что можно делать этим прибором. Большинство специалистов используют инструмент для выполнения тех или иных работ, не осознавая, что уровень лазерный применяется также для реализации таких задач:

  • Для выравнивания стен
  • Для выравнивания пола и фундамента
  • Для выравнивания потолка
  • При штукатурке стен
  • При укладке кафеля
  • При возведении забора
  • При монтаже выключателей и розеток

На примере всех этих действий рассмотрим, как надо правильно пользоваться нивелиром, чтобы получить точные результаты.

Блок: 7/13 | Кол-во символов: 635
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Советы профессионалов

Пользоваться лазерным нивелиром очень просто. Прочитав инструкцию к прибору и нашу статью, даже человек, никогда раньше не занимавшийся отделочными работами, справится с этим прибором. Мы также предлагаем несколько роликов, чтобы вы своими глазами увидели нюансы работы с лазерным уровнем:

Лазерный уровень – пример того, как высокие технологии меняют быт в лучшую сторону. Этот прибор способен существенно облегчить труд отделочника и повысить качество работы. Тем, кто занимается ремонтом профессионально, непременно нужно пополнить свой арсенал лазерным нивелиром. Да и просто в хозяйстве этот полезный прибор быстро окупит затраты. Ну, а если его у вас нет, но в ходе ремонта возникла нужда – можно взять лазерный уровень в аренду.

Понравилась статья? Поделитесь!

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 813
Источник: http://stroyobzor.info/materialy/otdelka/lazernyj-uroven.html

Инструкция по применению при укладке плитки и кафеля

При укладке кафеля на стену используется лазерный уровень для того, чтобы плитка располагалась строго под прямым углом. Это этого зависит дизайн интерьера в помещении. При укладке плитки прибор нужно переключить в режим крестового построения плоскостей. Одновременно нивелир строит две плоскости — горизонтальную и вертикальную, что позволяет сразу же устанавливать кафель под прямым углом.

Работы можно проводить двумя способами: с включенным нивелиром, который направляет проекционные лучи на стену, а также выполнив разметку при помощи марке или карандаша. Маркером или карандашом отмечаются точки по проекционным плоскостям лазерного луча, а затем на их основании производится укладка кафеля. Аналогичным способом можно класть плитку не только на стену, но и на пол. После включения прибора, его нужно выставить параллельно стене. Центр креста нужно совмещать со швами плитки, а по направляющим линиям, создаваемых лучами, следует выполнять выравнивание сторон кафеля.

Блок: 8/13 | Кол-во символов: 1027
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Как пользоваться лазерным нивелиром при поклейке обоев

Полезен инструмент также и при поклейке обоев, когда очень трудно сориентироваться на ровность вертикальной линии. Чтобы каждый последующий лист обоев располагался ровно, необходимо лазерный уровень включить в режим проецирования вертикальной плоскости. По этой линии можно ориентироваться при приклеивании обоев. Если обои клеятся в горизонтальном направлении, например, то включается режим горизонтального проецирования.

При помощи этого полезного измерительного инструмента можно проверить качество проведенных работ исполнителем. Для этого необходимо включить инструмент и спроецировать луч на стену. Отклонения и неровности расположения листов обоев будут видны по эталонной линии. На основании такой проверки можно добиться снижения стоимости услуг по проведенным работам или вовсе прийти к выводу о переклеивании обоев, но уже за счет исполнителя.

Это интересно! При применении прибора нужно выставить ноль. Что означает этот термин? Выставить ноль нивелира — это означает расстояние от земли до луча, который проецирует инструмент. Выставление нуля позволяет упростить поиск луча, особенно когда работы проводятся на улице на дальние расстояния. Если, к примеру, точка ноль уровня составляет 1 метр, а через 20 метров замеры показывают, что проекция находится на уровне 1,2 метр или 0,8 метра, значит, имеются неровности грунта. Эти отклонения могут быть и меньшего значения, визуально выявить которые практически нереально.

Блок: 9/13 | Кол-во символов: 1490
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Как пользоваться при установке мебели

Еще этот прибор применяется для выравнивания мебели в комнате. Причем касается это не только подвесной мебели — шкафов, полочек и т.п., но и расположенной на полу. Если надо повесить шкаф или полочку на стене, то применение обычного водного уровня крайне неудобно. Включив нивелир, и установив режим крестовой проекции, можно безошибочно повесить полочку или шкаф в доме на стене. Высокая точность и ровность расположения мебели играет важную роль на дизайне интерьера.

Как воспользоваться нивелиром, чтобы выровнять диван, кровать, холодильник или электрическую печку. Шкафы на кухне также требуют прямолинейного расположения, и в этом деле также поможет незаменимый нивелир. Конечно, можно взять водный уровень, так как его погрешность является допустимой, однако с оптическим прибором справиться с заданием будет намного проще.

Измеритель включается в режим построения горизонтальной плоскости, а затем выполняется настройка мебели. Для этого на ножках мебели имеются регулировочные винты, при помощи которых можно добиться прямолинейного расположения.

Блок: 10/13 | Кол-во символов: 1096
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Инструкция по нивелированию при установке перегородок

Перегородки в доме или квартире сооружаются из гипсокартонных листов. Чтобы новая стенка была ровной, необходимо позаботиться о ее выравнивании еще на этапе сооружения. Выбрав подходящее место, где нужно возвести стену, нужно расположить прибор параллельно стенке, потолку и полу, а затем спроецировать плоскость. По полученным линиям следует сделать пометки карандашом или маркером через каждые 20-40 см, а затем соединить их линейкой или правилом.

Если говорить проще, то принцип нивелирования плоскости с пола на потолок заключается в том, что прибор совмещается с меткой на полу, а затем переносится на потолок. Затем по этим точкам переносится проекция на стены, тем самым получая ровную плоскость, по которой можно ориентироваться при сооружении перегородок, стен и т.п. Видео урок о том, как правильно работам нивелиром matrix представлено ниже.

Блок: 11/13 | Кол-во символов: 909
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Выравнивание вертикальной поверхности или применение нивелира при оштукатуривании стен

Если проводятся работы по оштукатуриванию стен, то чтобы достичь максимальной их ровности, понадобится воспользоваться лазерным уровнем. Для этого используется прибор, который располагается вдоль поверхности стены. Направляется луч лазера, который является ориентиром прямолинейной поверхности. Чтобы узнать наличие отклонений от нормы, понадобится линейка, которой производятся измерения.

Линейка располагается перпендикулярно спроецированному лучу, и по ее шкале выявляется уровень отклонения от нормы. В зависимости от отклонений, необходимо подобрать соответствующее количество штукатурной смеси для выравнивания. Как видно, проверить ровность стен в доме или квартире не трудно, если имеется в распоряжении хороший лазерный уровень. Ниже на фото показан принцип определения отклонений.

Блок: 12/13 | Кол-во символов: 879
Источник: https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html

Кол-во блоков: 25 | Общее кол-во символов: 26813
Количество использованных доноров: 8
Информация по каждому донору:
  1. https://InstrumentyvDom.ru/izmeritelnyj/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2490 (9%)
  2. https://stroychik.ru/tools/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 3893 (15%)
  3. https://v-srok.ru/stroitelstvo-doma/instrumenty-i-oborudovanie/1398-kak-polzovatsja-lazernym-urovnem-dlja-vyravnivanija-pola-sten-ukladki-plitki-video.html: использовано 1 блоков из 8, кол-во символов 891 (3%)
  4. https://srbu.ru/instrumenty-i-oborudovanie/207-kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html: использовано 2 блоков из 7, кол-во символов 1462 (5%)
  5. https://DomaVlad.ru/instrumenty/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2963 (11%)
  6. https://moiinstrumentu.ru/lazernuj_yroven_kak_polzovatsja.html: использовано 7 блоков из 13, кол-во символов 7701 (29%)
  7. https://instrumentiks.ru/sovety/kak-polzovatsya-lazernym-urovnem: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 5020 (19%)
  8. http://stroyobzor.info/materialy/otdelka/lazernyj-uroven.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 2393 (9%)

Принцип измерения лазерного уровня

— Инструментальные средства

Наименее распространенной формой измерения уровня на основе эха является лазер, который использует импульсы лазерного света, отраженные от поверхности жидкости, для определения уровня жидкости. Возможно, самым ограничивающим фактором при лазерных измерениях является необходимость иметь достаточно отражающую поверхность, чтобы лазерный свет «отражался» от нее. Многие жидкости не обладают достаточной отражающей способностью, чтобы это можно было использовать на практике, а наличие пыли или густых паров в пространстве между лазером и жидкостью рассеивает свет, ослабляя световой сигнал и затрудняя обнаружение уровня.Однако лазеры с большим успехом применялись для измерения расстояний между объектами.

Принцип измерения лазерного уровня:

Лазерные преобразователи, используемые для измерения уровня, в основном работают по тому же принципу, что и ультразвуковые датчики уровня. Единственная разница между двумя методами заключается в том, что в первом используется скорость света, а во втором — скорость звуковых волн. Лазерные устройства измерения уровня могут работать с различными материалами, такими как сыпучие вещества, суспензии и непрозрачные жидкости, такие как грязные отстойники, молоко, жидкий стирол и т. Д.Как и ультразвуковой датчик, в верхней части резервуара также установлен лазерный передатчик, который затем направляет короткий световой импульс в нисходящем направлении к поверхности технологической жидкости. Затем этот свет отражается обратно на датчик. Система измерения включает в себя схему синхронизации, которая используется для определения времени, которое требуется световому сигналу для возврата обратно, и, следовательно, определяет расстояние между датчиком и обрабатываемым материалом. Рисунок, изображающий работу типичного лазерного уровнемера, показан на рисунке ниже.

Кредиты изображений: Система автоматизации Chipkin

Преимущества лазерного измерения уровня:

  • «Лазеры практически не имеют разброса луча (расходимость луча 0,2 °) и ложных эхо-сигналов, и могут быть направлены через пространство размером до 2 дюймов.
  • Измерительные преобразователи
  • Laser могут обеспечивать точные результаты даже в процессах, связанных с тяжелыми парами и пеной.
  • Удобно использовать с судами, имеющими несколько блокад.Более того, эти устройства могут работать на расстояниях до 1500 футов.
  • «Для приложений с высокой температурой или высоким давлением, например, в корпусах реакторов, лазеры должны использоваться в сочетании со специальными смотровыми окнами, чтобы изолировать преобразователь от процесса. Эти стеклянные окна должны пропускать лазерный луч с минимальным рассеиванием и ослаблением и должны соответствовать условиям процесса ».
  • По сравнению с ультразвуковыми и микроволновыми волнами, длина световых волн очень мала, из-за чего они не испытывают виртуального расхождения луча, следовательно, лазерный луч может быть наведен на точку без какого-либо вмешательства со стороны ближайших объектов.
  • «Лазерное излучение распространяется через среду со скоростью света. Это означает, что достижимы очень высокие частоты обновления без каких-либо проблем «блокировки», которые могут возникнуть при использовании ультразвуковых инструментов ».
  • Лазерное измерение уровня абсолютно не зависит от давления или температуры среды, например воздуха. Следовательно, скорость света, проходящего через любую газовую среду, совершенно не меняется. Даже в приложениях измерения уровня, связанных с неидентифицированными и часто меняющимися газами, такими как бензин или газовые баллоны, лазерные уровнемеры предлагают точные результаты без проблем с калибровкой.
  • По сравнению с другими методами измерения уровня, такими как ультразвуковые, радиолокационные, ядерные или механические методы, лазерная техника считается высоко технологически развитой.
  • Лазерные уровнемеры
  • обеспечивают очень быстрый и точный отклик по сравнению с другими методами. К тому же их проще применять.
  • В отличие от радарных уровнемеров и ультразвуковых уровнемеров, на характеристики лазерных уровнемеров не влияет диэлектрическая проницаемость обрабатываемого материала или скорость распространения в паровом пространстве соответственно.
  • Лазерный луч, передаваемый датчиком, не претерпевает большого расхождения, поэтому он может нацеливаться и обнаруживать меньшие области по сравнению с радарными и ультразвуковыми устройствами измерения уровня.
  • Кроме того, лазерные уровнемеры могут применяться в областях, где другие технологии измерения уровня не работают, например, внутри желоба бункера.

Недостатки лазерных уровнемеров:

  • Использование лазерных методов измерения уровня очень дорого.
  • Сила лазерного луча, передаваемого между лазерным уровнемером и обрабатываемым материалом, иногда может снижаться, из-за чего может пострадать работа системы определения уровня. Это ухудшение может происходить на любом из трех этапов: на датчике / детекторе, при переходе между датчиком и обрабатываемым материалом или на поверхности обрабатываемого материала.
  • Присутствие грязи, пыли или любого другого покрытия на лазерном уровнемере может серьезно повлиять на работу этих устройств, поскольку ослабляет силу лазерного сигнала.Следовательно, плановое техническое обслуживание необходимо проводить осторожно, чтобы предотвратить накопление отложений и отложений с течением времени, а также обеспечить надлежащее функционирование лазерных устройств измерения уровня. Для некоторых приложений эти датчики могут быть заключены в трубку или очищены газом, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии.
  • Кроме того, их точность также может зависеть от поверхности обрабатываемого материала, которая отражает лазерный луч обратно к датчику. «Например, лазерный луч, вероятно, будет измерять верхнюю часть слоя пены, отражаясь от верхней части пены.Если пена прозрачна для лазерной энергии, луч может отражаться от границы раздела пена / жидкость и измерять уровень жидкости. Полупрозрачная пена может привести к тому, что измерение уровня будет отображать место внутри пены.
  • Состояние пены обычно меняется со временем и приводит к несогласованным показаниям измерения уровня.

Технологии, лежащие в основе лазерных уровней — Как работает лазерный уровень?

В лазерных уровнях используется лазер , усиленный сфокусированный луч света, излучаемый твердотельным устройством, называемым диодом .Эти светоизлучающие диоды, также известные как светодиоды, используются во многих обычных устройствах, включая цифровые часы, пульты дистанционного управления или телевизионные экраны.

Чтобы понять, как работает лазер, полезно знать, что это слово на самом деле является аббревиатурой от «Усиление света за счет стимулированного излучения излучения». Проще говоря, когда определенные электроны стимулируются, они испускают луч света. Когда зеркала или призмы собирают этот свет и направляют его в одном направлении, в результате получается лазерный луч.

Лазерные нивелиры излучают луч света, который можно использовать как визуальную линию мела, когда требуется прямая и ровная контрольная точка.Размер светового луча зависит от размера диода. В этом случае чем меньше, тем лучше — меньший луч света более точен. При более широком луче света фактическая точка «уровня» может быть расположена где угодно в пределах ширины луча.

Первые лазерные нивелиры использовались только внутри помещений, потому что свет лазера был недостаточно ярким, чтобы его можно было увидеть на улице. Сегодня более мощные лазерные уровни можно использовать в помещении или на открытом воздухе, и многие из них предназначены для использования с детектором света, который «считывает» свет лазера.Эти устройства располагаются подальше от лазерного диода, затем перемещаются вверх или вниз, пока проекция не будет обнаружена и сигнализируется в ответ звуковым сигналом или миганием.

Большинство лазеров излучают красный луч света. Некоторые производители теперь предлагают зеленые лазеры, которые на 400 процентов ярче красных лазерных лучей, что делает их более заметными для использования внутри помещений. Однако технология, необходимая для проецирования зеленого света, требует больше энергии, чем красный свет, поэтому срок службы батареи не такой продолжительный, а красные лазеры, как правило, более точны и надежны в диапазоне температур.

Лазерные нивелиры обычно производятся с небольшими диодами малой интенсивности и питаются от аккумуляторных или щелочных батарей. Как и в случае с любым лазером, прямой взгляд на свет может нанести вред глазам пользователя, поэтому всегда рекомендуется носить защитные очки. Свет лазерного уровня не должен быть направлен на другого человека.

Теперь, когда вы знаете, как работают эти лазеры, давайте узнаем, как их использовать.

Ротационные лазерные нивелиры | Как использовать ротационные лазерные уровни | Ротационный лазерный уровень

Купите все ротационные лазерные уровни в Johnson Level.

Ознакомьтесь с нашим руководством по выбору ротационного лазерного уровня.

Ротационные лазерные уровни используются для строительных проектов внутри помещений, чтобы направить горизонтальный или вертикальный луч на 360 градусов вокруг комнаты, или на открытом воздухе, чтобы использовать лазерный детектор и планку для выемки грунта при выемке грунта или строительстве. На выбор имеется множество ротационных лазерных уровней. Ротационный лазерный уровень может выравниваться вручную с помощью установленного пузырькового уровня, самовыравниваться с помощью электроники, использующей маятниковую систему нивелирования, или автоматически, с использованием электроники и шестерен для определения уровня.В этой статье рассматриваются технические характеристики ротационного лазерного уровня, такие как вращение лазерного уровня, метод лазерного уровня, цвет (, длина волны лазерного уровня ), интенсивность (, класс лазерного уровня ), точность лазерного уровня и рабочий диапазон лазерного уровня. Он также содержит удобное руководство по использованию.

Ротационный лазерный уровень Rotation

Ротационные лазерные нивелиры

излучают луч света на 360 градусов, позволяя пользователю устанавливать горизонтальную или вертикальную плоскость. Фактически, этот луч света на самом деле представляет собой отдельную точку, которая может вращаться со скоростью от 100 до 1100 об / мин, создавая вид меловой линии на 360 градусов.При работе в помещении ротационный лазерный уровень полезен для всего, что требует горизонтального нивелирования вокруг комнаты — с ротационным лазерным уровнем в вертикальном положении — или вертикального нивелирования от пола до потолка — с ротационным лазерным уровнем, повернутым на бок.

Луч света создается так называемым диодом, который в данном случае представляет собой просто полупроводник, излучающий свет, когда через него проходит ток. Мы каждый день видим диоды на наших проигрывателях компакт-дисков, компьютерах и пультах дистанционного управления телевизорами.

Ротационный лазерный метод нивелирования

Ротационные лазерные нивелиры выравниваются одним из трех способов.

  • Первый — это ручное нивелирование, что означает, что вы оператор настраиваете лазерный уровень, настраивая лазер на пузырьковые пузырьки, встроенные в лазер. Точность будет зависеть от качества флакона с уровнем и глаз оператора. Хотя точность может составлять 1/8 дюйма на 30 футов, а установка занимает больше времени из-за ручного нивелирования, это самый дешевый доступный лазерный уровень.
  • Второй метод нивелирования ротационного лазера — это самовыравнивание, что означает, что лазер выравнивается сам с помощью маятника и магнитов.Точность обычно составляет 1/8 дюйма на 100 футов, что выше ручной.
  • Третий метод нивелирования — это электронное самовыравнивание, также называемое автоматическим самовыравниванием, при котором используется серия небольших серводвигателей для самовыравнивания с высочайшей точностью 1/16 дюйма на 100 футов.

Цвет (длина волны лазерного уровня) — красный или зеленый?

Цвет технически определяется длиной волны лазера, фактически лазерного диода, которая измеряется в нанометрах (нм), одна миллиардная часть метра, из-за его очень маленькой длины.Цветовой спектр, видимый человеческим глазом, составляет от 380 нм (фиолетовый) до 750 нм (красный). Обычно цвет лазера красный (635 нм) или зеленый (532 нм), который находится недалеко от центра видимого спектра, что делает его наиболее заметным для человеческого глаза. Лазерная система с зеленым лучом Johnson Level под названием GreenBrite Technology как минимум на 400% ярче и заметнее красного лазера. Независимо от цвета, вы не сможете видеть свет от роторного лазерного уровня снаружи. Для работы на открытом воздухе при дневном свете всегда требуется лазерный детектор.

Интенсивность (классификация лазерного уровня)

Интенсивность лазера определяется уровнем мощности лазерного излучения, который измеряется в милливаттах (мВт), 0,001 или одна тысячная ватта. Лазеры класса I и II имеют малую мощность от менее 0,4 мВт до 1 мВт. Как правило, лазерные уровни относятся к классу IIIA, который составляет от 1 мВт до 5 мВт. На этих уровнях лазер безопасен, если он бросается в глаза, хотя вам не следует на него смотреть. Чем ближе ваш лазер к 5 мВт, тем он ярче и дороже.Поскольку лазеры класса IIIB мощностью от 5 до 500 мВт и требуют контроля, а лазеры класса IV — это лазеры высокой мощности выше 500 мВт, которые опасны для просмотра при любых условиях, они обычно не используются для инструментов для нивелирования.

Ротационный лазерный уровень Точность

Точность ротационного лазерного уровня составляет от +/- 1/16 до +/- 1/8 дюйма на 100-50 футов. Хотя эта точность выше, чем у спиртового (или пузырькового) уровня, спиртовой уровень не может дать вам расстояние, которое может дать лазерный уровень.

Ротационный лазерный уровень Рабочий диапазон

Как далеко уходит ротационный лазер, обычно указывается в футах в диаметре, что означает ваш диапазон в 360 градусов. Поскольку ротационный лазерный уровень является центром диапазона, расстояние в любом одном направлении является радиусом или половиной указанного диаметра. Диапазон может достигать 2000 футов в диаметре с лазерным детектором, который, скорее всего, используется снаружи из-за расстояния и невозможности видеть лазер снаружи. Если вы находитесь внутри и видите лазер, дальность действия может быть больше.

Теперь, когда вы ознакомились с техническими характеристиками ротационного лазерного уровня, теперь вы готовы понять, как ротационные лазерные нивелиры используются подрядчиками на стройплощадке. По мере того, как вы продолжаете свое обучение, вам предстоит изучить множество других лазерных уровней, которые могут быть лучше для вашего конкретного проекта, включая линейные лазерные уровни, точечные лазерные уровни и уровни торпедного лазера.

Как откалибровать ротационный лазерный уровень

  1. Установите ручной ротационный лазерный уровень на плоскую поверхность или штатив в комнате с двумя противоположными стенами.
  2. Поместите блок на расстоянии 1 фута от одной стены и не менее 20 футов от противоположной стены.
  3. Направьте лазер вдоль оси пузырька, который вы хотите выровнять. Флакон должен указывать на обе стенки.
  4. На блоке есть два винта, соответствующие каждой пробирке. Отрегулируйте винты так, чтобы устройство выровнялось по обеим осям. На обоих флаконах должны быть пузырьки, покоящиеся между двумя черными линиями.
  5. Включите лазер.
  6. Отметьте место попадания лазера в ближнюю и дальнюю стены.
  7. Переместите лазер на 1 дюйм от дальней стены.
  8. Выровняйте лазер и отрегулируйте высоту так, чтобы он попадал в отметку, сделанную вами на дальней стене.
  9. Подойдите к исходной ближней стене и измерьте разницу между первой отметкой и лазерной линией.
    1. Если разница меньше или равна указанной точности вашего уровня, значит, ваше устройство откалибровано правильно.
    2. Если разница больше, вашему устройству требуется дополнительная калибровка. Переходите к шагу 10.
  10. Вернитесь назад и отрегулируйте лазер так, чтобы он попадал посередине между двумя измеренными вами отметками. Это отметка истинного уровня.
  11. Снимите завинчивающуюся крышку с флакона. Используя соответствующий инструмент, отрегулируйте флакон, пока он не выровняется.
  12. Теперь ваш прибор откалиброван правильно.

Наверх

Как использовать ротационный лазерный уровень

  1. Установите ротационный лазерный уровень. Этот тип уровня лучше всего использовать на возвышении и ровной поверхности.Штатив — лучший выбор, но также подойдут пилы для лошадей и ведра.
  2. Поместите уровень на выбранную вами поверхность и включите его.
  3. Если устройство является самовыравнивающимся, дайте ему время найти уровень. Обычно этот процесс занимает меньше минуты. Если требуется ручное выравнивание, обратитесь к руководству пользователя по надлежащей процедуре, чтобы обеспечить правильные измерения.
  4. Приемник издаст звуковой сигнал, указывая на соединение с лазером, так как он не виден при дневном свете.
  5. Направьте ротационный лазерный уровень на стену или другую поверхность, на которой вы хотите найти уровень.Сделайте отметки и линии для направления установки.

Наверх

Вы также можете посмотреть это удобное видео об использовании ротационного лазерного уровня.

Обязательно посетите руководство Johnson Level по уровням и инструментам для получения дополнительной информации.

Купите все ротационные лазерные уровни в Johnson Level.

Ознакомьтесь с нашим руководством по выбору ротационного лазерного уровня.

© 2010 Johnson Level & Tool Mfg. Co., Inc.

STABILA Messgeräte Gustav Ullrich GmbH (EN)

Вот краткое руководство, чтобы понять, как работают лазерные уровни STABILA, а также какие технологии и точность лежат в их основе.Лазерный уровень произвел революцию в строительной отрасли и других связанных отраслях. STABILA разрабатывает и производит широкий спектр лазерных уровней, которые являются прочными, точными и могут выдерживать тяжелые условия работы на любой строительной площадке.

Потому что инженеры STABILA всегда стремятся решать старые проблемы с помощью новых решений, которые избавляют от разочарования, времени и усилий при выполнении повседневных измерительных задач. Наша цель — решить эти проблемы с помощью нового мышления и изобретательности, чтобы сделать любую задачу измерения, которую вы выполняете, проще, быстрее и эффективнее.

В чем уникальность наших лазерных уровней

  1. Сильное инженерное ноу-хау в проектировании и строительстве
  2. Высокоэффективная оптика, позволяющая лазеру формировать четкую четкую линию
  3. Высокое качество, эффективность и надежность лазерного диода, обеспечивающие долгий срок службы
  4. Электронные компоненты, которые должны работать без сбоев
  5. Сумма компонентов, составляющих качество каждого лазера STABILA.

При настройке, будь то лазер с маятниковым или серводвигателем, оба типа устройств начнут выравниваться.Затем устройство необходимо вручную выровнять в пределах допустимого отклонения от 3 ° до 5 °. Теперь лазер будет точно нивелировать себя и отобразит правильную плоскость лазерного нивелира.

Первое, что вам нужно знать при выборе лазерного уровня, — это то, какую работу вы планируете с ним делать. Вы собираетесь работать в помещении, на улице или даже и там, и там? Потому что нужно помнить не только о приложении, но и о диапазоне и точности, с которыми вы будете работать. Точность измерения указана в миллиметрах на метр.Например, при работе на расстоянии 10 метров с точностью 0,5 миллиметра на метр погрешность будет составлять 5 мм. Простое практическое правило: чем больше измеряемое расстояние, тем точнее должен быть лазерный уровень.

1) от 0 до 20 м — красная лазерная линия видимого диапазона для использования внутри помещений. Перенос и выравнивание высот (точечный лазер, линейный лазер, ротационный лазер)
2) от 0 до 30 м — видимая зеленая лазерная линия для использования внутри помещений. Перенос и выравнивание высот (точечный лазер, линейный лазер, ротационный лазер)
3) от 0 до 300 м — высота переноса, наклон (ротационный лазер, линейный лазер с импульсными линиями).Работайте с ресивером как в помещении, так и на улице.

Поскольку лазерный уровень находится в центре своего диапазона, см. Круговую диаграмму, расстояние в любом одном направлении — это радиус, диаметр в этой области известен как рабочий диапазон лазера.

На строительных площадках лазерный уровень используется во многих строительных профессиях. Работая с любым инструментом, вы должны знать, как им пользоваться, и знать возможные опасности. Во время работы ни в коем случае нельзя смотреть прямо на лазерный луч! Поэтому очень важно соблюдать меры предосторожности и знать меры безопасности, необходимые для предотвращения несчастных случаев.

Нанометры — это единица измерения длины, например метры или сантиметры, используемая для измерения длины волны видимого света. Человеческий глаз способен воспринимать только небольшой диапазон волнового спектра, примерно от 400 до 700 нм. Длина волны определяет, какой цвет мы видим. Большинство лазерных уровней на рынке излучают красные или зеленые лазерные линии, но их видимость зависит от длины волны. Зеленый цвет легче воспринимается человеческим глазом, чем красный, который является длинноволновым цветом.

Так почему это? Человеческий глаз не может воспринимать каждый цвет спектра в одинаковой степени.Средний диапазон видимого спектра (около 550 нм или светло-зеленый) на самом деле легче всего воспринимается. Зеленый находится прямо в этом диапазоне, что делает его более четким для восприятия, чем красный, который находится на верхнем конце (630 нм) спектра. В результате человеческому глазу может быть в четыре раза легче видеть зеленый цвет, чем красный.

Основы работы с лазером — Введение в лазеры

В научно-популярных видеороликах 1950-х годов часто изображались монстры, которые могли испускать смертельные лучи света своими глазами (рис. 1), но до изобретения лазера такая концентрированная и мощная энергия лучи были только фантазией.Теперь можно модифицировать, исследовать или разрушать материю, используя сильно сфокусированное излучение от источников энергии, известных как лазеры . Почти весь свет, который мы видим в нашей повседневной жизни, от солнца, звезд, ламп накаливания и люминесцентных ламп до даже наших телевизоров, возникает спонтанно, когда атомы и молекулы избавляются от избыточной энергии.

Обычный естественный и искусственный свет излучается за счет изменений энергии на атомном и молекулярном уровне, которые происходят без какого-либо внешнего вмешательства.Однако существует второй тип света, который возникает, когда атом или молекула сохраняет свою избыточную энергию до тех пор, пока не стимулирует излучать энергию в виде света. Лазеры предназначены для создания и усиления этой стимулированной формы света в интенсивные и сфокусированные лучи. Слово «лазер» было придумано как аббревиатура от L ight A , усиление модели S с таймером E миссии R . Особая природа лазерного света сделала лазерную технологию жизненно важным инструментом практически во всех аспектах повседневной жизни, включая связь, развлечения, производство и медицину.

Альберт Эйнштейн мог случайно сделать первый шаг в развитии лазера, осознав, что возможны два типа излучения. В статье, опубликованной в 1917 году, он первым высказал предположение о существовании стимулированного излучения . В течение многих лет физики думали, что спонтанное излучение света является наиболее вероятной и доминирующей формой, и что любое стимулированное излучение всегда будет намного слабее. Лишь после Второй мировой войны начались поиски условий, которые были необходимы для того, чтобы стимулированное излучение преобладало и чтобы один атом или молекула стимулировали многие другие, чтобы вызвать эффект усиления излучаемого света.

Ученый из Колумбийского университета Чарльз Х. Таунс был первым, кто преуспел в усилении стимулированного излучения в начале 1950-х годов, но его работа была сосредоточена вокруг микроволн (с гораздо большей длиной волны, чем видимый свет), и он назвал свое устройство Мазер . Другие ученые последовали за созданием успешных мазеров, и значительное количество усилий было сосредоточено на попытках получить стимулированное излучение на более коротких длинах волн. Многие из основных концепций создания лазера были разработаны примерно в то же время, в конце 1950-х годов, Таунсом и Артуром Шавлоу (из Bell Laboratories) и Гордоном Гулдом из Колумбийского университета.Гулд скорее подал заявку на патент, чем опубликовал свои идеи, и, хотя ему дали честь ввести слово «лазер» в своих записных книжках, прошло почти 30 лет, прежде чем он получил несколько патентов. По-прежнему существуют разногласия по поводу того, кто заслуживает уважения к концепции лазера. Два СССР, Николай Басов и Александр Прохоров, разделили Нобелевскую премию 1964 года по физике с Таунсом за их новаторскую работу по принципам, лежащим в основе мазеров и лазеров. Шавлов был удостоен части Нобелевской премии по физике 1981 года за свои лазерные исследования.

Газовые аргоно-ионные лазеры

Узнайте, как газоразрядная трубка аргон-ионного лазера работает с ионизированным газом, генерируя непрерывную волну световой энергии через выходное зеркало. В учебном пособии показано медленное накопление световой энергии внутри трубки до установления устойчивого состояния лазерного разряда.

Публикация работ Таунса и Шавлоу стимулировала огромные усилия по созданию работающей лазерной системы. В мае 1960 года Теодор Мейман, работая в Hughes Research Laboratories, построил устройство, используя синтетический рубиновый стержень, который считается первым лазером.Рубиновый лазер Маймана излучал интенсивные импульсы когерентного красного света с длиной волны 694 нанометра в плотно сконцентрированном узком луче, что весьма типично для характеристик многих современных лазеров. В первом лазере использовался маленький рубиновый стержень с посеребренными концами для отражения света, окруженный спиральной лампой-вспышкой, и он был достаточно мал, чтобы его можно было держать в руке. Интересно, что фотограф, которому Хьюз поручил обнародовать открытие, подумал, что настоящий лазер был слишком маленьким, и заставил Меймана позировать с лазером большего размера, который не работал до тех пор, пока не работал.Фотографии, на которых изображен Майман с «более впечатляющим» лазером, все еще распространяются и используются во многих публикациях.

Хотя лазеры, излучающие видимый свет, являются наиболее распространенными, основные принципы применимы в большей части электромагнитного спектра. Первое вынужденное излучение было достигнуто в микроволновом диапазоне спектра, но теперь доступны лазеры, излучающие ультрафиолетовый и инфракрасный свет, и наблюдается прогресс в создании лазеров для рентгеновского диапазона спектра.Фактически используемые сегодня лазеры имеют выходную мощность от менее милливатта до многих киловатт непрерывной выходной мощности, а некоторые производят триллионы ватт за очень короткие импульсы. На рисунке 2 представлены некоторые примеры типичных лазеров, которые сильно различаются по размеру и применению. Военные и другие исследовательские лаборатории создали лазеры, которые занимают целые здания, в то время как наиболее распространенные лазеры используют полупроводниковое устройство размером с песчинку.

Понимание некоторых фундаментальных принципов необходимо для любого объяснения того, как создается и усиливается стимулированное излучение.Первый из этих принципов необходим, потому что лазер по своей сути является квантово-механическим устройством, и для объяснения работы лазера необходимо задействовать квантовую природу энергии. Классическая физика предполагает, что энергия может изменяться непрерывно и плавно и что атомы и молекулы могут иметь любое количество энергии. Работа Эйнштейна, которая стала ключом к развитию квантовой механики, утверждает, что энергия существует в дискретных единицах или квантов , и что атомы и молекулы (и, следовательно, все остальное) ограничены наличием только определенных дискретных количеств энергии.

Несколько дополнительных концепций, которые возникают на фотонном и атомном уровнях и вытекают из принципа квантования, необходимы для понимания работы лазера :

  • Квантование энергии в атоме приводит к дискретным уровням энергии, связанным с атомом .
  • Переходы с одного энергетического уровня на другой должны быть возможны, чтобы произошло излучение света.
  • Происходит несколько типов переходов, влияющих на количество энергии, задействованной в переходе.
  • При энергетических переходах возможно спонтанное и вынужденное излучение.
  • Инверсия населенности между уровнями энергии должна быть достигнута для усиления стимулированного излучения энергии.

Если атом или молекула находится в энергетическом состоянии, которое выше, чем самое низкое, или , основной уровень, состояние, они могут спонтанно упасть на более низкий уровень без какой-либо внешней стимуляции. Одним из возможных результатов перехода в состояние пониженной энергии является высвобождение избыточной энергии (равной разнице в двух энергетических уровнях) в виде фотона света.Возбужденные атомы или молекулы имеют характерное время спонтанного излучения, которое представляет собой среднее время, в течение которого они остаются в возбужденном состоянии с более высокой энергией, прежде чем упадут на более низкий уровень энергии и испустят фотон. Время излучения является важным фактором в создании стимулированного излучения, второго типа, предложенного Эйнштейном.

Находясь в возбужденном состоянии, если атом освещается входящим фотоном, имеющим точно такую ​​же энергию, что и переход, который мог бы произойти спонтанно, атом может быть стимулирован входящим фотоном, чтобы вернуться в нижнее состояние и одновременно испустить фотон при той же переходной энергии.Таким образом, одиночный фотон, взаимодействующий с возбужденным атомом, может привести к испусканию двух фотонов. Если излучаемые фотоны рассматривать как волну, стимулированное излучение будет колебаться с частотой падающего света и будет синфазным (когерентным), что приведет к усилению интенсивности исходной световой волны. Рисунок 3 иллюстрирует спонтанное (а) и вынужденное (б) излучение с двумя когерентными волнами, которые возникают в последнем случае.

Основная проблема в достижении стимулированного лазерного излучения состоит в том, что в нормальных условиях термодинамического равновесия популяция или количество атомов или молекул на каждом энергетическом уровне не способствует стимулированному излучению.Из-за тенденции атомов и молекул спонтанно переходить на более низкие энергетические уровни, число на каждом энергетическом уровне уменьшается по мере увеличения энергии. Фактически, при нормальных условиях для энергии перехода, соответствующей типичной длине оптической волны (порядка 1 электрон-вольт), отношение количества атомов или молекул в состоянии с более высокой энергией к количеству в более низком основном состоянии возможно, 10 E + 17. Другими словами, практически все атомы или молекулы находятся в основном состоянии для перехода энергии в видимой области спектра.

Спонтанные и стимулированные процессы

Изучите спонтанное поглощение и излучение, а также стимулированное излучение, приводящее к переходам уровней энергии, с помощью этого интерактивного учебного пособия. Эти фундаментальные процессы представляют собой важные концепции, необходимые для понимания работы лазера.

Причина, по которой стимулированное излучение трудно достичь, становится очевидной при рассмотрении вероятных событий, связанных с распадом электрона из возбужденного состояния с последующим спонтанным излучением света.Излучаемый свет может легко стимулировать излучение другого возбужденного атома, но его так мало, что излучение с большей вероятностью сначала встретит атом в основном состоянии и вместо этого будет поглощено (рис. 3 (c)). Поскольку количество атомов в возбужденном состоянии настолько ничтожно по сравнению с числом в основном состоянии, испускаемый фотон имеет гораздо большую вероятность поглощения, что делает стимулированное излучение незначительным по сравнению со спонтанным излучением (при термодинамическом равновесии).

Механизм, с помощью которого можно добиться доминирования стимулированного излучения, состоит в том, чтобы иметь больше атомов в возбужденном состоянии, чем в состоянии с более низкой энергией, так что испускаемые фотоны с большей вероятностью будут стимулировать излучение, чем поглощаться. Поскольку это состояние является обратным нормальному состоянию равновесия, оно называется инверсией населенности . Пока на верхнем энергетическом уровне больше атомов, чем на нижнем, стимулированное излучение может преобладать, и в результате возникает каскад фотонов.Первый испускаемый фотон будет стимулировать испускание большего количества фотонов, впоследствии они будут стимулировать испускание еще большего количества и так далее. Результирующий каскад фотонов нарастает, что приводит к усилению излучаемого света. Если инверсия населенностей прекратится (заселенность основного состояния станет доминирующей), спонтанное излучение снова станет предпочтительным процессом.

Во время предложения Эйнштейна большинство физиков считали, что любое другое состояние, кроме термодинамического равновесия, нестабильно и не может поддерживаться.Лишь после Второй мировой войны методы получения инверсной населенности, необходимые для поддержания стимулированного излучения, стали серьезно рассматриваться. Атомы и молекулы могут занимать множество энергетических уровней, и хотя некоторые переходы более вероятны, чем другие (из-за правил квантовой механики и по другим причинам), переход может происходить между любыми двумя уровнями. Минимальное требование для стимулированного излучения и усиления или воздействия лазера состоит в том, чтобы по крайней мере один более высокий уровень энергии имел большую населенность, чем более низкий уровень.

Инверсия населенности может быть произведена с помощью двух основных механизмов: либо путем создания избытка атомов или молекул в более высоком энергетическом состоянии, либо путем уменьшения населенности в более низкоэнергетическом состоянии. Также может быть выбрана система, которая нестабильна на нижнем уровне, но для непрерывной работы лазера обычно необходимо уделять внимание как заполнению верхнего уровня, так и депопуляции нижнего уровня. Если слишком много атомов или молекул накапливается на нижнем энергетическом уровне, инверсия населенностей будет потеряна, и действие лазера прекратится.

Наиболее распространенный подход к созданию инверсной населенности в лазерной среде — это добавление энергии к системе для возбуждения атомов или молекул на более высокие энергетические уровни. Простого добавления энергии путем термического перемешивания среды недостаточно (при термодинамическом равновесии) для создания инверсии населенностей, потому что тепло только увеличивает среднюю энергию популяции, но не увеличивает количество видов в возбужденном состоянии по сравнению с количеством видов в возбужденном состоянии. нижнее состояние. Отношение количества атомов на двух энергетических уровнях (1 и 2) при термодинамическом равновесии определяется следующим уравнением: :

N 2 / N 1 = exp [- (E 2 — E 1 ) / kT]

где N (1) и N (2) — количество атомов на уровне 1 и уровне 2 соответственно, E (1) и E (2 ) — энергии двух уровней, k — постоянная Больцмана и T — температура в кельвинах.Как демонстрирует уравнение, при термодинамическом равновесии Н (2) может быть больше Н (1) , только если температура является отрицательным числом. До того, как было опубликовано исследование, описывающее действие мазера и лазера, физики называли инверсию населенностей отрицательной температурой , что символизировало их точку зрения о том, что любое другое состояние, кроме термодинамического равновесия, вряд ли будет поддерживаться.

Чтобы произвести необходимую инверсию населенностей для лазерной активности, атомы или молекулы должны избирательно возбуждаться до определенных уровней энергии.Свет и электричество являются предпочтительными механизмами возбуждения для большинства лазеров. Либо свет, либо электроны могут обеспечить энергию, необходимую для возбуждения атомов или молекул на выбранные более высокие энергетические уровни, и передача энергии не требуется для прямого продвижения электронов на определенный верхний уровень лазерного перехода. Некоторые подходы могут быть довольно сложными, но они часто дают более эффективные лазеры. Один из часто используемых подходов возбуждает атом или молекулу до более высокого уровня энергии, чем требуется, после чего она падает до верхнего лазерного уровня.Косвенное возбуждение можно использовать для возбуждения атомов в окружающей газовой смеси, которые затем передают свою энергию атомам или молекулам, ответственным за лазерное воздействие.

Как обсуждалось ранее, количество времени, проведенное атомом или молекулой в возбужденном состоянии, имеет решающее значение для определения того, будет ли он стимулирован к излучению и участвовать в каскаде фотонов, или потеряет свою энергию из-за спонтанного излучения. Возбужденные состояния обычно имеют время жизни всего наносекунды, прежде чем они высвободят свою энергию в результате спонтанного излучения, — период, который не является достаточно продолжительным, чтобы, вероятно, подвергнуться стимуляции другим фотоном.Поэтому критическим требованием для лазерного воздействия является долгоживущее состояние, подходящее для верхнего уровня энергии. Такие состояния действительно существуют для определенных материалов и называются метастабильными состояниями (см. Рисунок 4). Среднее время жизни до возникновения спонтанного излучения для метастабильного состояния составляет от микросекунды до миллисекунды, что довольно длительный период времени в атомной шкале времени. При таком большом времени жизни возбужденные атомы и молекулы могут производить значительное количество стимулированного излучения.Лазерное воздействие возможно только в том случае, если популяция на верхнем уровне энергии растет быстрее, чем распадается, сохраняя при этом большую численность, чем на нижнем уровне. Чем больше время жизни спонтанного излучения, тем больше подходят молекулы или атомы для лазерных приложений.

Мазер, который Чарльз Таунс продемонстрировал перед первым лазером, имел большое значение, потому что для его работы требовалось создание инверсии населенностей, и поэтому многим скептически настроенным физикам было доказано, что такая инверсия может быть произведена.Его система была двухуровневым мазером, использующим только верхний и нижний уровни энергии. Таунс применил новый подход в своей системе молекул аммиака для создания инверсии населенностей — метод молекулярного пучка, который отделял возбужденные молекулы аммиака от молекул в основном состоянии. Молекулы в основном состоянии отбрасывались, а разделенные возбужденные молекулы составляли требуемую инверсию населенностей. В настоящее время для мазеров разработаны другие, более эффективные средства, а для практических лазеров требуется использование трех, четырех или более уровней энергии.

Уровни энергии лазера

Инверсия населенностей может быть произведена с помощью двух основных механизмов: либо путем создания избытка атомов или молекул в более высоком энергетическом состоянии, либо путем уменьшения населенности в более низком энергетическом состоянии. В этом руководстве исследуются метастабильные состояния как для трехуровневых, так и для четырехуровневых лазерных систем.

Простейшей функциональной структурой уровней энергии для работы лазера является трехуровневая система, которая проиллюстрирована на рисунке 4 (а). В этой системе основным состоянием является нижний лазерный уровень, и инверсия населенностей создается между этим уровнем и метастабильным состоянием с более высокой энергией.Большинство атомов или молекул изначально возбуждаются до короткоживущего высокоэнергетического состояния, которое выше метастабильного уровня. Из этого состояния они быстро распадаются на промежуточный метастабильный уровень, который имеет гораздо более длительное время жизни, чем состояние с более высокой энергией (часто в 1000 раз дольше). Поскольку время пребывания каждого атома в метастабильном состоянии относительно велико, популяция имеет тенденцию к увеличению и приводит к инверсии заселенности между метастабильным состоянием и нижним основным состоянием (которое постоянно сокращается до самого высокого уровня).Вынужденное излучение является результатом того факта, что больше атомов доступно в верхнем возбужденном (метастабильном) состоянии, чем в нижнем состоянии, где, скорее всего, произойдет поглощение света.

Хотя трехуровневая лазерная система работает для всех практических целей, как показано на примере первого лазера Маймана, ряд проблем ограничивают эффективность этого подхода. Основная проблема возникает из-за того, что нижний лазерный уровень является основным уровнем, который является нормальным состоянием для большинства атомов или молекул.Чтобы вызвать инверсию населенностей, большинство электронов в основном состоянии должны быть переведены на высоковозбужденный энергетический уровень, что требует значительного ввода внешней энергии. Кроме того, инверсию населенностей трудно поддерживать в течение значительного времени, и поэтому трехуровневые лазеры должны работать в импульсном режиме, а не непрерывно.

Лазеры, использующие четыре или более уровней энергии, позволяют избежать некоторых из проблем, упомянутых выше, и поэтому используются чаще.Рисунок 4 (b) иллюстрирует четырехуровневый сценарий. Структура энергетических уровней аналогична структуре трехуровневой системы, за исключением того, что после падения атомов с наивысшего уровня в метастабильное верхнее состояние они не переходят полностью в основное состояние за один шаг. Поскольку инверсия населенностей не создается между основным состоянием и верхним уровнем, количество атомов или молекул, которые необходимо поднять, в этой модели резко сокращается. В типичной четырехуровневой лазерной системе, если только один или два процента атомов или молекул находятся на нижнем лазерном уровне (который находится выше основного состояния), то возбуждение только двух-четырех процентов от общего количества на более высоком уровне будет добиться требуемой инверсии населенности.Еще одно преимущество отделения нижнего лазерного уровня от основного состоит в том, что атомы нижнего уровня естественным образом переходят в основное состояние. Если нижний лазерный уровень имеет время жизни, которое намного короче, чем верхний уровень, атомы будут распадаться до основного уровня со скоростью, достаточной, чтобы избежать накопления на нижнем лазерном уровне. Многие из лазеров, разработанных с учетом этих ограничений, могут работать в непрерывном режиме для получения непрерывного луча.

Реальные рабочие лазеры обычно намного сложнее, чем модели, описанные выше.Верхний лазерный уровень часто представляет собой не один уровень, а группу уровней энергии, которая позволяет во время работы изменять требуемую энергию возбуждения в широком диапазоне. Нижний уровень также может состоять из нескольких уровней, и если верхние уровни расположены близко друг к другу, каждый из них распадается на другой нижний уровень, один лазер может работать на нескольких переходах, создавая более одной длины волны. Например, гелий-неоновый лазер чаще всего используется для излучения одной красной длины волны, но он также может работать на других переходах для получения оранжевого, желтого, зеленого и инфракрасного излучения.При разработке практических лазеров существует множество других факторов, в том числе природа активной среды. Множественные газы или другие комбинации молекулярных частиц часто используются для повышения эффективности улавливания и передачи энергии или для помощи в уменьшении заселения нижнего лазерного уровня.

До знаменательной демонстрации того, что мазеры и лазеры действительно могут быть произведены, ученые упустили из виду тот факт, что природные мазеры существуют в космическом пространстве (рис. 5). Даже после предсказания Эйнштейном стимулированного излучения большинство физиков считало, что создание инверсии населенностей настолько сложно, что маловероятно, что это произойдет в природе.Фактически, ученые, по-видимому, серьезно не считали, что материя может естественным образом существовать в состоянии, отличном от термодинамического равновесия. Так называемые космические мазеры включают в себя такие источники, как оболочки вокруг красных гигантских звезд, комет, остатков сверхновых и других звездообразующих молекулярных облаков. В газовом облаке, окружающем горячую звезду, излучение звезды может возбуждать молекулы газа на более высокие энергетические уровни, которые затем распадаются до метастабильного состояния. Пока существует подходящий нижний лазерный уровень, может произойти инверсия населенности, которая приведет к лазерному воздействию.Хотя процесс идентичен искусственным мазерам или лазерам, и можно излучать большое количество энергии, излучение звездного лазера или энергии мазера не ограничивается лучом. Излучение космического мазера распространяется во всех направлениях, как и энергия любого другого межзвездного облака горячего газа.

Вынужденное излучение в лазерном резонаторе

Усиление света стимулированным излучением является фундаментальной концепцией в базовом понимании действия лазера.В этом интерактивном руководстве показано, как происходит усиление лазерного излучения, начиная от спонтанного излучения первого фотона до насыщения резонатора лазера и установления состояния динамического равновесия.

Помимо создания инверсии населенностей, для усиления и концентрации света в лазерном луче требуется несколько других факторов. Свет от вынужденного излучения, создаваемого в лазерной среде, обычно имеет одну длину волны, но должен эффективно извлекаться из среды с помощью некоторого механизма, который включает усиление.Эта задача решается в резонансном резонаторе , который отражает часть излучения обратно в лазерную среду и посредством множественных взаимодействий создает или усиливает интенсивность света. Например, после первоначального стимулированного излучения два фотона с одинаковой энергией и фазой, вероятно, столкнутся с возбужденными атомами, которые впоследствии будут излучать еще больше фотонов с одинаковой энергией и фазой. Число фотонов, производимых вынужденным излучением, быстро растет, и это увеличение прямо пропорционально расстоянию, которое свет проходит в лазерной среде.

На рисунке 6 показано усиление или усиление, которое происходит при увеличении длины пути в резонансной полости из-за зеркал на каждом конце. На рис. 6 (а) показано начало вынужденного излучения, которое усиливается на рис. 6 (б) — рис. 6 (ж), когда свет отражается от зеркал, расположенных на концах резонатора. Часть света проходит через частично отражающее зеркало с правой стороны резонатора (рис. 6 (b, d и f)) во время каждого прохода.Наконец, в состоянии равновесия (рис. 6 (h)) полость насыщается стимулированным излучением.

Степень усиления, достигаемая в лазере, выраженная термином усиление , относится к количеству стимулированного излучения, которое фотон может генерировать при прохождении заданного расстояния. Например, коэффициент усиления 1,5 на сантиметр означает, что фотон генерирует 1,5 дополнительных фотона на каждый пройденный сантиметр. Это приводит к коэффициенту усиления, который увеличивается с длиной пути лазерного резонатора.Фактическое усиление намного сложнее и зависит, помимо других факторов, от флуктуаций распределения населения между верхним и нижним уровнями энергии лазера. Важным моментом является то, что степень усиления резко возрастает с увеличением расстояния, пройденного через лазерную среду.

В лазере, сконструированном с продольной резонансной полостью, например рубиновым стержнем или газонаполненной трубкой, свет, распространяющийся по длине лазерной среды, генерирует гораздо более стимулированное излучение, чем свет, излучаемый перпендикулярно длинной оси полости. .Поэтому световое излучение концентрируется по длине резонатора даже без использования зеркал, чтобы ограничить его путь в продольном направлении. Размещение зеркал на противоположных концах лазерного резонатора позволяет лучу перемещаться вперед и назад, что приводит к увеличению усиления из-за большей длины пути через среду. Многократные отражения также создают узко сфокусированный луч (важная характеристика лазера), потому что только фотоны, идущие параллельно стенкам резонатора, будут отражаться от обоих зеркал.Эта конструкция известна как генератор и необходима, потому что большинство лазерных материалов имеют очень низкое усиление, а достаточное усиление может быть достигнуто только при большой длине пути через среду.

Большинство современных лазеров имеют зеркала на обоих концах резонатора для увеличения пути света через лазерную среду. Интенсивность излучения растет с каждым прохождением света, пока не достигает равновесного уровня, который устанавливается конструкцией резонатора и зеркала.Одно зеркало резонатора отражает почти весь падающий свет, в то время как другое (выходное зеркало) отражает часть света и пропускает часть в виде лазерного луча. В лазере с низким коэффициентом усиления выходное зеркало выбирается так, чтобы пропускать только небольшую часть света (возможно, всего несколько процентов) и отражать большую часть обратно в резонатор. В состоянии равновесия мощность лазера внутри резонатора выше, чем снаружи, и зависит от процента света, прошедшего через выходное зеркало.Увеличивая коэффициент пропускания выходного зеркала, можно уменьшить разницу в мощности между внутренней и внешней частью резонатора. Однако до тех пор, пока выходное зеркало отражает некоторую часть света обратно в резонатор, мощность внутри остается выше, чем в выходящем луче.

Распространенное заблуждение о лазерах возникает из-за того, что весь излучаемый свет отражается взад и вперед внутри резонатора до тех пор, пока не будет достигнута критическая интенсивность, после чего некоторая часть «уходит» через выходное зеркало в виде луча.На самом деле выходное зеркало всегда пропускает постоянную часть света в виде луча, а остальную часть отражает обратно в полость. Эта функция важна для достижения лазером состояния равновесия, когда уровни мощности внутри и снаружи лазера становятся постоянными.

Из-за того, что свет колеблется взад и вперед в резонаторе лазера, явление резонанса становится фактором увеличения интенсивности лазера. В зависимости от длины волны стимулированного излучения и длины резонатора, волны, отраженные от торцевых зеркал, будут либо конструктивно интерферировать и сильно усиливаться, либо деструктивно интерферировать и отменять лазерную активность.Поскольку все волны внутри резонатора когерентны и синфазны, они будут оставаться в фазе при отражении от зеркала резонатора. Волны также будут в фазе при достижении противоположного зеркала при условии, что длина резонатора равна целому числу длин волн. Таким образом, после одного полного колебания в резонаторе световые волны прошли путь, равный удвоенной длине резонатора. Если это расстояние является целым кратным длине волны, все волны будут увеличивать амплитуду за счет конструктивной интерференции.Когда резонатор не является точным кратным длине волны генерации, будет происходить деструктивная интерференция, разрушающая действие лазера. Следующее уравнение определяет условие резонанса, которое должно выполняться для того, чтобы в резонаторе лазера возникло сильное усиление :

Н • λ = 2 • (Длина резонатора)

, где Н — целое число, а λ — длина волны. Условие резонанса не так критично, как могло бы показаться, потому что фактические лазерные переходы в резонаторе распределены по диапазону длин волн, называемому полосой усиления .Длины световых волн чрезвычайно малы по сравнению с длиной типичного лазерного резонатора, и, как правило, полный путь туда и обратно через резонатор будет эквивалентен нескольким сотням тысяч длин волн усиливаемого света. Резонанс возможен при каждом интегральном приращении длины волны (например, 200 000, 200 001, 200 002 и т. Д.), И поскольку соответствующие длины волн очень близки, они попадают в полосу усиления лазера. На рисунке 7 показан типичный пример, в котором несколько резонансных значений N , называемых продольными модами лазера , укладываются в полосу усиления.

Лазерные лучи имеют определенные общие характеристики, но также сильно различаются по размеру, расходимости и распределению света по диаметру луча. Эти характеристики сильно зависят от конструкции лазерной полости (резонатора) и оптической системы, управляющей лучом, как внутри полости, так и на выходе. Хотя может показаться, что лазер излучает однородное яркое пятно света при проецировании на поверхность, если интенсивность света измеряется в разных точках в пределах поперечного сечения луча, будет обнаружено, что интенсивность света различается.Конструкция резонатора также влияет на расходимость луча, меру расширения луча по мере увеличения расстояния от лазера. Угол расходимости луча является важным фактором при расчете диаметра луча на заданном расстоянии.

В большей части предыдущего обсуждения предполагалось, что зеркала на обоих концах полости лазерного резонатора являются плоскими или плоскими. Концептуально это простейшая конфигурация, но на практике ее очень сложно реализовать. Если два зеркала не выровнены точно, возникнут чрезмерные потери света, которые могут привести к остановке работы лазера.Даже незначительное смещение после нескольких последовательных отражений может привести к значительным потерям света со сторон резонатора. Если одно или оба зеркала имеют изогнутую поверхность, потери света из-за несовпадения могут быть уменьшены или устранены. Из-за фокусирующих свойств изогнутого зеркала свет ограничивается полостью, даже если зеркала не выровнены точно или если свет не излучается точно вдоль оси полости. Существует ряд вариантов конструкции, в которых используются разные комбинации плоских и изогнутых зеркал, чтобы свет всегда фокусировался обратно на противоположное зеркало.Конфигурация этого типа называется стабильным резонатором , потому что свет, который отражается от одного зеркала к другому, будет продолжать колебаться бесконечно, если нет других потерь.

Режимы резонанса и ширина полосы усиления

Узнайте, как изменение соответствующих частот может изменить кривые выходной мощности, описывающие количество мод резонатора и полосу усиления типичной лазерной системы.

В лазерной среде с низким коэффициентом усиления стабильный резонатор очень важен для максимального использования стимулированного излучения.В лазере с высоким коэффициентом усиления малые потери со сторон резонатора не критичны. Фактически, определенные конструкции нестабильного резонатора могут быть предпочтительны, потому что они часто обладают преимуществом сбора энергии из большего объема в лазерной среде, даже если они допускают потерю света. Зеркала в лазерах с высоким коэффициентом усиления часто более прозрачны, чем в лазерных системах с меньшим усилением, так что данный световой луч может пройти через резонатор только один раз, прежде чем попадет в него.Следовательно, юстировка зеркал не так важна, как в конструкции с низким коэффициентом усиления, где высокая отражательная способность выходного зеркала заставляет свет многократно отражаться перед выходом.

Длина резонатора лазера и длина волны света взаимодействуют, создавая продольные режимы распределения энергии в луче, но конструкция резонатора является ключевым фактором при определении распределения интенсивности по ширине луча и скорости, с которой луч расходится. Интенсивность поперек луча определяется поперечной модой луча.Возможные распределения интенсивности луча ограничены определенными так называемыми граничными условиями, но обычно луч имеет один, два или более пиков в центре с нулевой интенсивностью по краям. Различные режимы обозначены как режимы TEM (mn) , ссылаясь на T ransverse, E lectric и M agnetic соответственно, где m и n являются целыми числами. Целые числа указывают количество минимумов или точек нулевой интенсивности между краями луча в двух перпендикулярных направлениях ( E-mode для первого и M-mode , второго).

Типичный лазерный луч наиболее яркий в центре и падает по краям. Это простейшая мода первого порядка , обозначенная TEM (00) , и имеет профиль интенсивности поперек луча, который следует функции Гаусса. На рисунке 8 показаны некоторые из множества возможных режимов ТЕМ (mn). Хотя некоторые лазеры со стабильным резонатором, особенно те, которые рассчитаны на максимальную выходную мощность, работают в одной или нескольких модах более высокого порядка, обычно желательно подавить эти колебания.Мода первого порядка может быть легко получена в лазерах со стабильным резонатором и малым усилением, и она является предпочтительной, поскольку расхождение луча из-за дифракции может приближаться к теоретическому минимальному значению.

Дифракция играет важную роль в определении размера лазерного пятна, которое можно проецировать на заданное расстояние. Колебание луча в полости резонатора создает узкий луч, который впоследствии расходится под некоторым углом в зависимости от конструкции резонатора, размера выходной апертуры и возникающих в результате дифракционных эффектов на луче.Дифракция обычно описывается как эффект расширения луча, который возникает в результате образования дифракционных колец (называемых кольцами Эйри, ), которые окружают луч, когда световые волны проходят через небольшое отверстие. Эти дифракционные явления накладывают ограничение на минимальный диаметр световой точки после прохождения через оптическую систему. Для лазера луч, выходящий из выходного зеркала, можно рассматривать как отверстие или апертуру, а эффекты дифракции на луче от зеркала ограничивают минимальную расходимость и размер пятна луча.Для пучков в режиме TEM (00) дифракция обычно является ограничивающим фактором расходимости пучка. Номинальное значение расходимости луча определяется простым соотношением :

Расходимость (в радианах) = постоянная • Длина волны / диаметр луча

Если лазерный луч проходит через оптическую систему, соответствующее значение диаметра в Вышеприведенное уравнение — это уравнение последнего элемента, через который проходит луч. Константа зависит от распределения интенсивности в пучке и очень близка к единице по величине.Это соотношение ясно показывает, что расходимость луча увеличивается с увеличением длины волны и уменьшается по мере увеличения диаметра луча (или выходной линзы). Другими словами, луч меньшего диаметра будет иметь большее расхождение и больший разброс с расстоянием, чем луч большего диаметра.

Значения расходимости луча для данного лазера могут иметь огромное практическое значение. Гелий-неоновые и полупроводниковые лазеры стали стандартным инструментом в полевых исследованиях. При лазерной локации быстрый лазерный импульс посылается на угловой отражатель в месте, которое необходимо нанести на карту, и задержка возврата импульса точно измеряется для определения расстояния от местоположения лазера.На обычных коротких расстояниях расходимость луча не является существенной проблемой, но для длинных дистанционных измерений чрезмерная расходимость может снизить интенсивность отраженного луча и затруднить обнаружение. Астронавты Соединенных Штатов в рамках миссий Аполлон-11 и Аполлон-14 разместили на Луне угловые отражатели, которые использовались для отражения света от мощного импульсного рубинового лазера в обсерватории Макдональда в Техасе. Несмотря на то, что луч распространился в радиусе 3 км от поверхности Луны, отраженный свет все еще имел достаточную интенсивность, чтобы быть обнаруженным на Земле.В этом эксперименте расстояние от Луны до Техасской обсерватории измерялось с точностью до 15 сантиметров, но с 1980-х годов технический прогресс повысил точность до значения менее 2 сантиметров. В настоящее время предпринимаются попытки использовать мощные телескопы для передачи и приема световых импульсов с использованием нескольких отражателей на Луне, чтобы еще больше уменьшить ошибку, возможно, до 1 миллиметра.

Поскольку механизм создания лазерного воздействия включает в себя подъем атомов или молекул до состояния сильного возбуждения, чтобы произвести требуемую инверсию населенностей, очевидно, что в лазерной системе должна быть затрачена определенная форма энергии.Фотоны можно использовать для обеспечения необходимой энергии в процессе, известном как оптическая накачка . Освещая лазерный материал светом соответствующей длины волны, излучающий атом или молекула может быть поднят на верхний энергетический уровень, откуда они затем упадут до метастабильного уровня и впоследствии будут стимулированы для излучения света. К счастью, в большинстве лазеров свет, используемый для накачки, не имеет определенных требований к длине волны, в первую очередь потому, что у лазера может быть несколько верхних уровней, которые все могут распадаться до метастабильного уровня.Поэтому недорогой источник света, излучающий широкий диапазон длин волн, такой как лампа накаливания или импульсная лампа, часто можно использовать для оптической накачки лазеров. Важным фактором, ограничивающим эффективность лазера, является то, что фотоны света накачки должны иметь более высокую энергию (или эквивалентную более короткую длину волны), чем лазерный свет.

Электрическая накачка — еще один механизм возбуждения, который обычно используется в газовых и полупроводниковых лазерах. В газовом лазере электрический ток, протекающий через газ, возбуждает атомы и молекулы на верхний энергетический уровень, необходимый для начала распада или серии распадов, которые создают лазерное излучение.Некоторые газовые лазеры пропускают через газ постоянный ток для получения непрерывной выходной мощности, в то время как другие используют импульсы тока для создания импульсной выходной мощности лазера. Некоторые мощные лазеры даже используют для возбуждения пучки электронов, направленные в газ.

Полупроводниковые лазеры работают по-другому, но они также полагаются на электрические токи для создания необходимой инверсии населенностей. В этих устройствах инверсия производится между населенностями носителей тока (электронами и электронно-дырочными парами) в плоскости перехода между разнородными областями полупроводника.Излучение света в полупроводниковом лазере концентрируется в плоскости перехода за счет обратной связи от сколотых концов кристалла (рис. 9). Материал чипа имеет высокий показатель преломления и отражает достаточно света обратно в кристалл для достижения усиления. Срезанную поверхность также можно отполировать для контроля отражательной способности. Обычно один конец кристалла покрыт отражающим материалом, так что излучение происходит только с одного конца, как показано на рисунке 9. В полупроводниковых лазерах требуется гораздо более низкий электрический потенциал и ток по сравнению с газовыми лазерами.

Другие средства передачи энергии реже используются для питания лазерных переходов. Ядерные или химические реакции могут использоваться для генерации возбужденных частиц в некоторых лазерах. В газовых лазерах для выполнения лазерного процесса может использоваться комбинация разных газов. В гелий-неоновом лазере атомы гелия захватывают энергию газового разряда, вызванного электрическим входом, которая затем передается на очень близкие энергетические уровни, существующие в неоновом газе. Затем в газе неона происходит лазерный переход, вызывающий лазерное излучение.

Лазеры по своей сути неэффективны. Энергия должна подаваться в лазер, и некоторая ее часть теряется при преобразовании в более высокоупорядоченную энергию в виде лазерного света. Как обсуждалось выше, для лазера с оптической накачкой выходная мощность лазера всегда длиннее по длине волны, чем свет накачки. Другие потери энергии происходят во время изменений уровня энергии, которые имеют место в трехуровневых и четырехуровневых лазерах. После начального возбуждения на верхний уровень сам лазерный переход может высвободить только часть этой энергии, особенно с потерей остальной энергии для других процессов.В некоторых системах с высокоэнергетическим лазерным переходом необходимо затратить много энергии только для того, чтобы поднять лазерный элемент до соответствующего уровня, намного превышающего основное состояние. Возбуждение, будь то электрические или оптические средства, не является эффективным на 100 процентов — энергия никогда полностью не поглощается лазерной средой. Все эти основные факторы, а также некоторые второстепенные, не упомянутые, серьезно ограничивают общую эффективность лазеров. Хотя наиболее эффективные полупроводниковые лазеры и некоторые газовые лазеры могут преобразовывать почти 10 процентов входной энергии в лазерный свет, типичный лазер имеет общую эффективность 1 процент или меньше.

За несколько десятилетий, прошедших с 1960-х годов, лазер из научной фантастики превратился в любопытное лабораторное исследование, в дорогостоящий, но ценный инструмент в эзотерических научных приложениях и в его нынешнюю роль в качестве неотъемлемой части повседневных задач. обыденный, как чтение цен на продукты или измерение комнаты для обоев. Любой значительный список основных технологических достижений двадцатого века включал бы лазер в верхней части. Распространение лазера во всех сферах современной жизни можно лучше всего оценить по диапазону приложений, в которых используются лазерные технологии.На впечатляющем конце этого диапазона находятся военные приложения, которые включают использование лазеров в качестве оружия для возможной защиты от ракетного нападения. С другой стороны, повседневные занятия, такие как воспроизведение музыки на компакт-дисках и печать или копирование бумажных документов. Лазерные указки, которые когда-то стоили сотни долларов, продаются как недорогие аксессуары для брелков, и даже столярные уровни и простые измерительные устройства содержат лазеры.

Между фантастическим и обычным лазеры широко используются в лечении и хирургии, а также для резки и сварки всего, от ткани, используемой для одежды, до стали, резины и пластика, используемого в производстве автомобилей и бытовой техники.Тепло от лазеров используется при точечной сварке металлов и в таких деликатных медицинских процедурах, как восстановление сетчатки, отслоившейся в человеческом глазу. Другие высокоточные медицинские процедуры, такие как восстановление сосудистых повреждений, разрезание и сплавление тканей, обычно выполняются с помощью лазеров. Большая часть телефонной связи во всем мире осуществляется путем посылки импульсных лазерных сигналов по оптоволоконному кабелю, а культурные артефакты, такие как древние картины, часто проверяются на наличие дефектов и восстанавливаются с помощью лазеров.Наряду с компьютером, интегральной схемой и спутником, лазерным технологиям, кажется, суждено стать более важным в нашей повседневной жизни способами, о которых даже не мечтали всего несколько лет назад.

Соавторы

Кеннет Р. Спринг — научный консультант, Ласби, Мэриленд, 20657.

Томас Дж. Феллерс и Майкл В. Дэвидсон — Национальная лаборатория сильного магнитного поля, 1800 г. Ист. , Государственный университет Флориды, Таллахасси, Флорида, 32310.

Makita Green Cross-Line Laser Level Review — SK106GDNAX


Makita Green Cross-Line Laser Характеристики Высокая видимость, безумно долгое время работы

На всех этапах строительства руководствовались три основных принципа: уровень, отвес и квадрат. строители на века. От архитекторов пирамид до современных строителей надстроек — эти принципы составляют фундамент, на котором они строили. На протяжении многих лет человек изобрел множество инструментов / методов для обеспечения уровня и отвеса, ни один из которых не сравнится по простоте эксплуатации и скорости с сегодняшними самонивелирующимися лазерами.Какое время быть живым, верно?

Плюсы

  • Превосходная видимость и дальность действия (115 футов видимой области / 262 футов с детектором)
  • Безумно долгое время работы в течение 20 часов при использовании прилагаемой батареи CXT емкостью 2 Ач 12 В
  • Высокая точность 1/8 дюйма на 33 футах
  • Превосходная долговечность

Минусы

  • Дороже, чем модели конкурентов (439 долларов США / 539 долларов США)
Рекомендация

Моя коллекция желтых спиртовых уровней все еще используется чаще, чем нет, но для больших расстояний и критического расположения Этот зеленый лазерный нивелир Makita с перекрестными линиями нашел свое место на моих рабочих площадках.

Если вы мечтали о литий-ионном лазере с перекрестными линиями, Makita предлагает один из наиболее полных комплектов со своим 12V CXT SK106GDNAX.

Видимость

Я выбрал Sk106GDNAZ из-за его зеленой линии и функции 4 точек отвеса и уровня. Если вы все эти годы использовали красный лазер, как и я, вы будете очень довольны переключением на зеленый, так как видимость и общая яркость заметно улучшились.

Линия кажется тоньше, чем у моих старых лазеров, что, по моему опыту, означает повышенную точность.

Благодаря функции отвеса мне больше не нужно носить с собой два отдельных лазера, так как это одно устройство может делать все.

Используя прилагаемую подставку, я перенес места балясин на перила и обнаружил, что зеленые точки особенно полезны, учитывая, что этот поручень был предварительно окрашен. Точки уровня можно использовать, чтобы легко проверить площадь помещения и внести необходимые корректировки при укладке полов или панелей.

Для компьютерных фанатов это лазер класса II, 525 нм. Проще говоря, человеческий глаз улавливает зеленые волны лучше, чем красные, поэтому зеленый кажется нам ярче.

Диапазон

Этот зеленый лазерный уровень Makita с перекрестными линиями обладает выдающимся диапазоном. Визуально вы можете поднять его до 115 футов, а с детектором — до 262 футов. Просто глядя на красную версию этого лазера, видимый диапазон падает до 82 футов (что довольно много для красного лазера), в то время как дальность обнаружения все еще составляет 262 фута.

Но даже по сравнению с другими лазерами с зелеными поперечными линиями это отличные цифры. PLS 180G затмевает большинство других, и он по-прежнему проигрывает с видимой 100 футов и 200 с детектором.

Точность

Точность оказалась на высоте, когда я сравнил ее с уровнем двери, который, как я знаю, правильный. Вы смотрите на точность 1/8 дюйма на 33 футах, что примерно так же хорошо, как и получается. Есть пара, которая может получить дополнительную 1/16 дюйма, но большинство моделей Pro выбирают 1/8 дюйма, а более дешевые модели опускаются до 1/4 дюйма.

Как и большинство лазеров этого класса, он самовыравнивается до 4º, а стабилизация занимает менее 3 секунд.

Время работы

В этом зеленом лазерном уровне с перекрестными линиями Makita (и некоторых других моделях) в качестве источника питания используется батарея CXT 12 В.Используя дополнительный адаптер (который я должен был иметь и который я настоятельно рекомендую), вы можете использовать их также с более распространенными батареями 18 В.

Makita заявляет, что на одном заряде 2,0 Ач батареи время работы составляет 10 часов, что, если задуматься, действительно долго для работы лазера. Вы можете переключить лазер в режим пониженного энергопотребления, чтобы получить такое время работы.

Использование адаптера 18 В с блоком 5,0 Ач дает вам на 275% больше емкости, чем у блока 2,0 Ач, 12 В, входящего в комплект. В этот момент время выполнения — почти спорный вопрос, даже на большой мощности.Я зарядил аккумулятор только один раз, выполнив несколько макетов за это время.


Простота использования

Этот лазер Makita с перекрестными линиями очень прост в использовании. Есть только одна кнопка, о которой нужно беспокоиться, плюс маятниковая фиксация. Органы управления работают по циклу из 4 нажатий. Первый включает лазер с горящими обоими лучами.

Следующее нажатие переходит только в горизонтальное положение, а следующее — только в вертикальное. Четвертое нажатие снова выключит лазер.

Нет отдельных элементов управления для 4 точек.Они включены в любое время, когда горит соответствующий луч. Хорошая новость в том, что они очень яркие по сравнению с линиями, поэтому нетрудно понять, где они находятся.

Фиксатор маятника сбоку. Если вы забудете разблокировать его, при первом нажатии кнопки вы получите только горизонтальный луч, и он будет мигать каждые 5 секунд, чтобы вы знали, что он заблокирован. Еще одно нажатие кнопки переворачивает его только в вертикальное положение. Вы не сможете включить обе линии одновременно.

Мигание может немного раздражать, когда вы пытаетесь установить установку под углом, отличным от идеально горизонтального или вертикального.Однако это удобный индикатор, если вы или ваш ученик склонны забывать о замке.

Зачем переходить на литий-ионный?

Все больше и больше людей обращаются к лазерам как к способу упростить монтаж и установку. Одна из причин такого сдвига в том, что правильно откалиброванный лазер всегда и быстро говорит правду о комнате.

Я использую лазеры около десяти лет, и за это время у меня было множество из них. У меня были одни и те же отвесы и лазеры с перекрестными линиями в течение нескольких лет после обновления с более дешевых моделей, которые у меня были раньше, и они, несомненно, принесли мне деньги за это время.

Единственная жалоба, которую я когда-либо испытывал к ним, заключалась в том, что они полагались на батарейки АА. Как я уже сказал, мои уровни находят более широкое применение изо дня в день, и поэтому мои лазеры часто спрятаны со снятыми батареями (во избежание коррозии) внутри моего дома и вне элементов, которым они будут подвергаться в моем доме. фургон.

Я не раз хватал свой лазер, когда утром собирался на работу, и оставлял батареи только для того, чтобы понять это, когда прибыл на место работы.

Поскольку производители теперь делают лазеры, совместимые со своими аккумуляторными платформами, имело смысл еще раз обновить их. Видя, что я полностью использую беспроводные инструменты Makita, я продержался, пока они не предложили свою версию, и я рад, что сделал это.

Долговечность

Я очень ценю то, насколько прочен этот лазер. Makita глубоко вдавливает лазерные маятники в корпус, чтобы обеспечить ему дополнительную защиту в случае падения.

Резиновые накладки стратегически расположены как в точках захвата, так и в точках падения, и я считаю, что весь инструмент имеет очень прочную конструкцию.Я всегда проверяю и фиксирую маятник, прежде чем снимать лазер с подставки, и я считаю, что это будет последний лазер, который мне нужно будет купить.

Дополнительные функции

  • Степень защиты IP54
  • Маятник может блокироваться во время работы на склонах
  • Интерфейс с одной кнопкой для включения и переключения режимов лазера
  • Магнитный кронштейн прикрепляется к черным поверхностям, может висеть на гвозде или прикрепляться к штативу

Цена

Зеленый лазер Makita с перекрестными линиями стоит 449 долларов.99 как простой инструмент и 549,99 долларов за комплект с батареей 2,0 Ач. Это больше, чем у аналогичных моделей от Bosch, и ближе к тому, что мы видим от Pacific Laser Systems (компания Fluke), хотя на данный момент у них нет литий-ионного варианта.

Однако премиальная цена дает вам больше, чем просто пару дополнительных мест. Это один из самых эффективных лазеров, которые мы видели на обзорах Pro Tool. Это в сочетании с долговечностью лазера и возможностью адаптера 18 В делает его достойным вашего серьезного внимания.

Что входит в комплект?

Мы протестировали комплект Makita SK106GDNNAX. Вот что все идет с ним:

  • Makita Green Cross-Line 4-точечный лазер
  • 2,0 Ач аккумулятор
  • 18V LXT / 12V CXT Rapid Optimum Charger
  • Магнитный L-адаптер
  • Магнитная зеленая карта-мишень
  • Сумка для хранения

Если вы воспользуетесь простым инструментом, вы все равно получите целевую карту, L-адаптер и сумку, но без аккумулятора или зарядного устройства.

Скорее всего, в какой-то момент вам понадобится штатив, и нам очень нравится Makita TK0LM001F.Это полноразмерный штатив, который дает вам возможность работать с ним на высоте более 7 футов. Его нижнее положение — 32 дюйма.

Есть несколько вещей, которые нам действительно нравятся в дизайне, начиная с того, что он хорошо построен. Многие лазерные штативы, с которыми мы сталкиваемся, кажутся второстепенными, но Makita кажется специально созданной с широкой устойчивой базой и жесткой конструкцией.

Регулировка плавная, зажимы плотно фиксируют ножки. Он также достаточно легкий, чтобы его можно было легко транспортировать, и поставляется с сумкой для хранения.

Если вы хотите захватить некоторые из аксессуаров, которые мы сопряжены с нашим лазером, вот что они используют:

The Bottom Line

Моя коллекция желтых спиртовых уровней все еще используется чаще, чем нет, но для больших расстояний и критических Этот зеленый лазерный нивелир Makita с перекрестными линиями нашел свое место на моих рабочих площадках.

Если вы мечтали о литий-ионном лазере с перекрестными линиями, Makita предлагает один из наиболее полных комплектов со своим 12V CXT SK106GDNAX.

Makita Green Cross-Line Laser Технические характеристики

  • Протестированная модель: Makita SK106GDNAX
  • Используемые аксессуары:
    • Makita Green Laser Detector (LE00855702)
    • Штатив Makita (TK0LM001F
  • Источник питания: аккумулятор Makita 12V CXT (18 Аккумулятор LXT, совместимый с адаптером)
  • Точность: +/- 1/8 ″ на 33 фута
  • Диапазон: 115 футов видимого, 262 дюйма с детектором
  • Время работы: до 10 часов
  • Диапазон самовыравнивания: 4º
  • Вес: 1.9 фунтов
  • Гарантия: 3 года
  • Цена: 449,99 долларов без покрытия, 549,99 долларов с батареей 2,0 Ач

Магазин Amazon

RP Photonics Encyclopedia — Q-коммутация, лазер с модуляцией добротности, импульсы, модулятор, насыщающийся поглотитель, самодостаточная добротность переключение

Энциклопедия> буква Q> Q переключение

Проектирование лазеров с модуляцией добротности

RP Photonics может спроектировать лазер с модуляцией добротности в соответствии с вашими потребностями и рассчитать различные характеристики, прежде чем вы начнете дорогостоящие и трудоемкие эксперименты.

Также вы можете приобрести программное обеспечение RP Fiber Power для моделирования лазеров с модуляцией добротности .

Определение: способ получения энергетических импульсов от лазеров путем модуляции внутрирезонаторных потерь

Более общий термин: генерация импульсов

Более конкретные термины: активное Q-переключение, пассивное Q-переключение

Немецкий: Güteschalten

Категории: световые импульсы, методы

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr.Rüdiger Paschotta

Q-переключение — это метод получения энергичных коротких (но не ультракоротких) импульсов от лазера путем модуляции внутрирезонаторных потерь и, таким образом, коэффициента Q лазерного резонатора. Этот метод в основном применяется для генерации наносекундных импульсов высокой энергии и пиковой мощности с помощью объемных твердотельных лазеров.

Генерация импульса с модуляцией добротности (иногда называемого гигантским импульсом ) может быть описана следующим образом:

  • Изначально потери в резонаторе поддерживаются на высоком уровне.Поскольку генерация в это время не может возникнуть, энергия, подаваемая в усиливающую среду механизмом накачки, накапливается там. Количество запасенной энергии часто ограничивается только спонтанным излучением (особенно при непрерывной накачке), в других случаях (с достаточно сильным усилением) началом генерации или сильным УСИ, если не просто доступной энергией накачки. Запасенная энергия может быть кратной энергии насыщения.
  • Затем потери внезапно (с помощью активных или пассивных средств, см. Ниже) уменьшаются до небольшого значения, так что мощность лазерного излучения очень быстро нарастает в лазерном резонаторе.Этот процесс обычно начинается с шума от спонтанного излучения, который усиливается до макроскопических уровней мощности за сотни или тысячи обходов резонатора.
  • Как только интегрированная во времени внутрирезонаторная мощность достигает порядка энергии насыщения усиливающей среды, усиление начинает насыщаться. Пик импульса достигается, когда коэффициент усиления равен остающимся (низким) потерям резонатора. Большая мощность внутри резонатора, присутствующая в это время, приводит к дальнейшему истощению накопленной энергии во время спада мощности.Во многих случаях энергия, извлекаемая после максимума импульса, аналогична энергии до максимума импульса.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Однако вы можете скачать видеофайл.

Это видео, разработанное в сотрудничестве между RP Photonics и Cutting Edge Optronics, объясняет принцип переключения добротности.

Длительность импульса, достигаемая с переключением добротности, обычно находится в наносекундном диапазоне (соответствует нескольким обходам резонатора) и обычно намного превышает время обхода резонатора.Энергия генерируемого импульса обычно выше, чем энергия насыщения усиливающей среды, и может находиться в диапазоне миллиджоулей даже для небольших лазеров. Пиковая мощность может быть на несколько порядков выше, чем мощность, достижимая в непрерывном режиме. Даже для лазеров с умеренными размерами и умеренной фокусировкой пучка пиковая интенсивность может быть достаточной для оптического пробоя в воздухе.

В большинстве случаев лазеры с модуляцией добротности генерируют регулярные последовательности импульсов посредством периодических переключений добротности .Частота следования импульсов обычно находится в диапазоне от 1 до 100 кГц, иногда и выше. Лазеры на микрочипах с пассивной модуляцией добротности достигают длительности импульсов намного ниже 1 нс и частоты повторения до нескольких мегагерц, тогда как большие (обычно с усилением) лазерные системы могут доставлять импульсы с энергией в несколько килоджоулей и длительностью в наносекундном диапазоне.

Лазеры с модуляцией добротности называются лазерами с модуляцией добротности . Первые экспериментальные демонстрации были выполнены в 1961 году в Hughes Aircraft Company [2], вскоре после демонстрации первого лазера в той же лаборатории.

В принципе потери резонатора можно переключать разными способами:

Активное переключение добротности

Для активной коммутации добротности (рис. 1) потери модулируются с помощью активного элемента управления (активная коммутация добротности ), обычно акустооптического или электрооптического модулятора. Здесь импульс формируется вскоре после поступления электрического триггерного сигнала. Существуют также механические переключатели добротности, такие как вращающиеся зеркала, используемые в качестве торцевых зеркал лазерных резонаторов.В любом случае достигаемая энергия импульса и длительность импульса зависят от энергии, запасенной в усиливающей среде, то есть от мощности накачки и частоты следования импульсов.

Рисунок 1: Временная эволюция усиления и потерь в лазере с активной модуляцией добротности. Q-переключатель активируется при t = 0. В этот момент мощность начинает экспоненциально расти, но становится высокой только через ≈ 0,2 мкс.

Интересно, что время переключения модулятора , а не должно быть сопоставимо с длительностью импульса — оно может быть намного больше, поскольку для формирования интенсивного импульса требуется много обходов резонатора.Однако, если он слишком длинный, это может привести к двойным импульсам или к определенной нестабильности.

Угол отклонения луча Q-переключателя должен быть достаточно большим, чтобы дифрагированный луч действительно покидал резонатор. В некоторых случаях это приводит к требованию высокой частоты возбуждения Q-переключателя — например, 80 МГц, а для остальных лазеров достаточно 40 МГц. Критические случаи — это случаи с большой расходимостью луча внутри модуля добротности.

Для многих приложений импульсы с модуляцией добротности генерируются периодически, т.е.е., с заданной частотой следования импульсов. Драйвер Q-переключателя может содержать генератор (или цифровое устройство) для периодического запуска генерации импульсов или для приема периодического сигнала запуска (часто с форматом TTL) от внешнего устройства. В некоторых случаях вход TTL только указывает драйверу, должна ли генерироваться периодическая последовательность импульсов (с синхронизацией, определяемой самим драйвером). Некоторые драйверы имеют аналоговый вход, позволяющий непрерывно управлять передачей Q-переключателя.

Как избежать проблем со сверхинтенсивными первыми импульсами?

В некоторых лазерных приложениях, таких как лазерная маркировка, последовательность импульсов с модуляцией добротности должна быть отключена на определенные интервалы времени, пока продолжается накачка усиливающей среды лазера. Это приводит к более сильному накоплению запасенной энергии в усиливающей среде (по сравнению с ситуацией периодической генерации импульсов). Следовательно, если снова разрешить генерацию импульсов, в частности, для первого импульса может потребоваться значительно более высокая энергия, чем в установившемся режиме импульсов.Поскольку длительность импульса также уменьшается, пиковая мощность возрастает еще больше. Эти факторы могут привести к лазерному повреждению компонентов лазера или любых внешних объектов, а также нарушить процесс, для которого используются импульсы. Чтобы избежать таких проблем, можно либо уменьшить мощность накачки в периоды без генерации импульсов, либо принять меры по внесению дополнительных потерь для первых нескольких импульсов. Обычной техникой является использование для этого активного Q-переключателя: вместо того, чтобы полностью отключаться для генерации импульсов, его мощность только снижается, так что остаются некоторые существенные потери при передаче, которые, соответственно, уменьшают энергию импульса.(Некоторые драйверы Q-переключателя предлагают такую ​​функциональность.) Затем избыточная энергия переходит в дифрагированный луч, который можно безопасно утилизировать с помощью сброса луча. Уникальной альтернативой является уменьшение накопленной энергии за счет маломощной генерации до начала следующей последовательности импульсов; это может быть достигнуто путем медленного увеличения передачи Q-переключателя.

Частотой следования импульсов лазера с активной модуляцией добротности можно управлять с помощью модулятора. Более высокая частота повторения обычно приводит к более низкой энергии импульса, если мощность накачки остается постоянной.В то же время импульсы становятся длиннее, так как начальное усиление лазера становится меньше. При очень высокой частоте следования некоторые импульсы могут отсутствовать в последовательности импульсов, если усиление не может восстановиться со временем. При очень низкой частоте повторения можно получить довольно короткие импульсы с высокой энергией, но как только период импульса превышает время жизни верхнего состояния, возрастающие потери из-за спонтанного излучения ограничивают возможную энергию импульса.

Длительность генерируемых импульсов, по крайней мере, порядка времени обхода резонатора и часто значительно больше, если коэффициент усиления лазера и / или потери в резонаторе низкие.В частности, при высокой частоте следования импульсов может быть трудно получить очень короткие импульсы. Решить эту проблему можно с помощью метода сброса каверн. Вместо использования обычного выходного зеркала ответвителя фаза генерации импульсов эффективно выполняется с помощью «закрытого» резонатора с низкими потерями. Как только большая часть накопленной энергии передана в циркулирующий импульс, энергия внезапно высвобождается с помощью демпфера полости, который является быстрым оптическим переключателем. Таким образом, оптическая энергия в резонаторе может быть извлечена за время одного обхода резонатора, независимо от времени, необходимого для нарастания импульса.

Пассивное переключение добротности

Для пассивного переключения добротности (иногда называемого самопереключением добротности ) потери автоматически модулируются с помощью насыщающегося поглотителя (рис. 2). Здесь импульс формируется, как только энергия, запасенная в усиливающей среде (и, следовательно, усиление), достигает достаточно высокого уровня. Во многих случаях энергия и длительность импульса затем фиксируются, а изменение мощности накачки влияет только на частоту следования импульсов.

Фигура 2: Временная эволюция усиления и потерь в лазере с пассивной модуляцией добротности.Вскоре после того, как усиление лазера превышает потери резонатора, излучается короткий импульс. Как только поглотитель начинает насыщаться, мощность быстро возрастает, пока усиление не достигнет уровня потерь резонатора (здесь: 10%).

Часто используемым материалом насыщающегося поглотителя для пассивной модуляции добротности лазеров на YAG 1 мкм является Cr 4+ : YAG. Для эрбиевых лазеров 1,5 мкм используются Co 2+ : MgAl 2 O 4 , Co 2+ : ZnSe и другие кристаллы, легированные кобальтом, а также стекла, легированные квантовыми точками PbS.V 3+ : кристаллы YAG подходят для области 1,3 мкм. Зеркала с полупроводниковым насыщающимся поглотителем могут применяться на различных длинах волн.

Время восстановления насыщающегося поглотителя в идеале больше длительности импульса, что позволяет избежать дополнительных ненужных потерь энергии. Однако поглотитель должен быть достаточно быстрым, чтобы предотвратить преждевременную генерацию при восстановлении усиления. Как правило, идеальным является время восстановления где-то между длительностью импульса и сроком службы усиливающей среды в верхнем состоянии.

В принципе, насыщающийся поглотитель может поглощать только незначительную часть энергии генерируемых импульсов, т.е. поглотитель не обязательно снижает энергетический КПД лазера. Это, по крайней мере, возможно, если энергия насыщения поглотителя значительно ниже энергии насыщения усиливающей среды, и поглотитель демонстрирует незначительные ненасыщаемые потери. Однако в реальных поглотителях часто встречаются значительные ненасыщаемые потери, а практические ограничения, такие как пороги повреждения, могут сделать невозможным значительное уменьшение энергии насыщения поглотителя с помощью сильной фокусировки.Поэтому на практике часто значительно снижается энергоэффективность.

По сравнению с активным переключением добротности, пассивное переключение добротности является простым и экономичным (без модулятора и его электроники) и подходит для очень высокой частоты следования импульсов. Однако энергии импульсов обычно ниже. Кроме того, внешний запуск импульсов невозможен (за исключением оптического импульса от другого источника), и это также может быть недостатком, что энергия и длительность импульса часто более или менее независимы от мощности накачки, которая определяет только импульс. частота повторения.

Различные технические проблемы

Твердотельные лазеры на легированных изоляторах наиболее подходят для модуляции добротности, поскольку их усиливающая среда имеет длительный срок службы в верхнем состоянии и высокую энергию насыщения, а, следовательно, способность накапливать большое количество энергии. Объемные лазеры обычно предпочтительнее волоконных лазеров, поскольку их большая площадь мод позволяет накапливать больше энергии, а их более короткие резонаторы позволяют получать более короткие импульсы.

Как для активного, так и для пассивного переключения добротности более высокая частота следования импульсов обычно подразумевает более длинные импульсы.Это связано с тем, что уменьшенная энергия импульса приводит к более слабой модуляции чистого усиления и, следовательно, к более медленному нарастанию и спаду оптической мощности. Когда частота следования импульсов лазера с активной модуляцией добротности падает ниже обратного времени жизни в верхнем состоянии, достигается максимальная энергия импульса, но средняя мощность уменьшается из-за увеличения потерь на флуоресценцию (спонтанное излучение).

Накачка не обязательно должна происходить в непрерывном режиме; также можно использовать импульсную накачку с импульсными лампами или квазинепрерывными лазерными диодами, срабатывающими незадолго до размыкания Q-переключателя.Это снижает потери энергии из-за спонтанного излучения и, таким образом, позволяет использовать усиливающую среду с более коротким временем жизни в верхнем состоянии.

В большинстве случаев импульсы в лазере с модуляцией добротности генерируются путем усиления шума от спонтанного излучения во многих обходах резонатора. Следовательно, обычно нет фазовой корреляции между последующими импульсами, и диаграмма возбужденных мод резонатора может быть случайной. Более того, возбуждение нескольких режимов приводит к генерации нот биений, проявляющихся в виде быстрой модуляции огибающей импульса с модуляцией добротности.Однако в некоторых случаях засевается лазер с модуляцией добротности, например с выходом небольшого одночастотного затравочного лазера для получения одночастотного выходного сигнала с низким уровнем шума, избегая нот биений и уменьшая общий шум (→ , впрыск ). Также возможно сгенерировать такую ​​затравку в самом лазере ( самоинжекция затравки ) из предварительной лазерной генерации на низком уровне мощности.

Нелинейная динамика Q-переключения иногда приводит к неожиданным явлениям, таким как генерация двойных импульсов и / или определенные нестабильности.Численное моделирование генерации импульсов может быть очень полезным для понимания таких эффектов и определения правильного лечения.

Обратите внимание, что высокая энергия импульса и пиковая мощность, получаемая при модуляции добротности, могут вызвать серьезные проблемы с безопасностью лазера даже для лазеров с довольно малой средней выходной мощностью. Кроме того, оптическая интенсивность может стать достаточно высокой, чтобы разрушить внутрирезонаторные оптические элементы, такие как лазерные зеркала. Следовательно, может возникнуть необходимость в использовании конструкции резонатора, которая избегает любых сильно сфокусированных лучей на оптических компонентах, что может быть проблематичным, особенно для коротких лазерных резонаторов (что желательно для коротких импульсов) с большими модовыми площадями.Кроме того, лазер с модуляцией добротности должен быть очень чистым, чтобы избежать пригорания частиц пыли.

См. Статью о лазерах с модуляцией добротности для получения более подробной информации о методе модуляции добротности.

Вопросы и комментарии пользователей

Здесь вы можете оставлять вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о приеме на основании определенных критериев. По сути, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы скоро удалили его. (См. Также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личный отзыв или консультацию от автора, пожалуйста, свяжитесь с ним, например по электронной почте.

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже откажетесь от своего согласия, мы удалим эти данные.) Поскольку ваши материалы сначала проверяются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

Библиография

[1] F. J. McClung и R. W. Hellwarth, «Гигантские оптические пульсации от рубина», J. Appl. Phys. 33 (3), 828 (1962), DOI: 10.1063 / 1.1777174
[2] Г. Смит, «Первые годы работы с лазером в Hughes Aircraft Company», IEEE J. Quantum Electron. 20 (6), 577 (1984), DOI: 10.1109 / JQE.1984.1072445
[3] Дж. Дж. Дегнан, «Оптимизация лазеров с пассивной модуляцией добротности», IEEE J. Quantum Electron.31 (11), 1890 (1995), DOI: 10,1109 / 3,469267
[4] C. Bollig et al. , «Стабильная работа с одночастотной модуляцией добротности с высокой частотой повторения за счет подавления релаксационных колебаний с обратной связью», Опт. Lett. 20 (12), 1383 (1995), DOI: 10.1364 / OL.20.001383
[5] G. J. Spühler et al. , «Экспериментально подтвержденные рекомендации по проектированию микрочиповых лазеров с пассивной модуляцией добротности с использованием полупроводниковых насыщающихся поглотителей», J.Опт. Soc. Являюсь. B 16 (3), 376 (1999), DOI: 10.1364 / JOSAB.16.000376
[6] F. Pirzio et al. , «Оценка возможности широкого использования простой аналитической модели для лазеров с пассивной модуляцией добротности с насыщающимися поглотителями Cr: YAG», J. Opt. Soc. Являюсь. B 37 (6), 1659 (2020), doi: 10.1364 / JOSAB.392097
[7] RW Hellwarth, «Контроль флуоресцентных пульсаций», в Advances in Quantum Electronics (ред. Р. Сингер). ), Columbia University Press, Нью-Йорк (1961), стр.334
[8] R. Paschotta, Field Guide to Laser Pulse Generation , SPIE Press, Bellingham, WA (2007)
[9] R. Paschotta, тематическое исследование активно Лазер Nd: YAG с модуляцией добротности

(Предлагаем дополнительную литературу!)

См. Также: генерация импульсов, режимы работы лазера, импульсы, сброс резонатора, двойные импульсы, лазеры с модуляцией добротности, переключатели добротности, акустооптические переключатели добротности, добротность, затравка инжекции, переключение усиления, акустооптические модуляторы, электро- оптические модуляторы, нестабильности с модуляцией добротности, синхронизация мод с модуляцией добротности, синхронизация мод, лазерная безопасность
и другие статьи в категориях световые импульсы, методы

Если вам понравилась эта страница, поделитесь ссылкой со своими друзьями и коллегами, e.грамм. через соцсети:

Эти кнопки обмена реализованы с учетом конфиденциальности!

Код ссылок на других сайтах

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем веб-сайте, в социальных сетях, дискуссионном форуме, Википедии), вы можете получить здесь требуемый код.

HTML-ссылка на эту статью:

   
Статья о Q Switching

в
Энциклопедия фотоники RP

С изображением для предварительного просмотра (см. Рамку чуть выше):

   
alt = "article">

Для Википедии, например в разделе «== Внешние ссылки ==»:

  * [https://www.rp-photonics.com/q_switching.html 
, статья «Q Switching» в энциклопедии RP Photonics]
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *