Нивелир, уровень, построитель плоскостей – при появлении приставки «лазерный» эти полезные устройства для точной ориентации в пространстве приобретают современное звучание и заодно значительную стоимость. Несмотря на то, что любой из приборов способен существенно облегчить жизнь строителя, ремонтника или просто рачительного и домовитого хозяина, приобретать «профессиональные» модели многие не торопятся, в основном из-за высокой цены. Однако дорогую технику для разового использования (например, выравнивания стен) вполне можно заменить самодельным устройством. Для этого необходимо в первую очередь разобраться в устройстве нивелира или построителя плоскостей.
Принцип работы
Базовый элемент любого прибора, в название которого входит слово «лазерный», это излучатель узконаправленного монохроматического (одноцветного) излучения. В основе явления – принудительное излучение, которое, в зависимости от мощности, воспринимается по-разному. Маломощные лазерные излучатели на основе красных, красно-оранжевых, желто-оранжевых и зеленых диодов позволяют получить точку или луч света. При высоком уровне накачиваемой энергии луч лазера способен превратиться в оружие – он может поджечь хорошо поглощающие излучение материалы.
Используемые в быту и строительно-ремонтных работах приборы работают на лазерных диодах красного, желто-оранжевого и зеленого спектра, гораздо реже встречаются синие и фиолетовые (такие модели намного дороже). Для концентрации светового излучения используются двояковыпуклые линзы, а также другие оптические устройства, которые позволяют преобразовывать луч в плоскость.
Бытовые приборы имеют стандартную схему, приведенную на иллюстрации. Вариации конструкции связаны с мощностью излучателя и дополнительными приспособлениями.
Конструкция нивелира и уровня на основе лазера
В лазерных уровнях и нивелирах используется принцип прямого указания цели – точки или линии на поверхности. Отслеживать их можно напрямую (при относительно слабом освещении) или через окуляр прибора.
Помимо точки или линии (след от пересечения световой плоскости с твердой непрозрачной поверхностью), нивелиры и уровни позволяют получить крестообразный указатель, а также одновременно использовать два и более излучателя.
За счет рассеивания луча лазера в плоскость такие приборы часто именуют «лазерный построитель плоскостей». В целом, набор функций устройства зависит от количества излучателей и оптических приспособлений для концентрации или рассеивания луча.
Типы приборов и их использование
Лазерные уровни могут сильно различаются по конструкции, цене, возможностям и применению. Ниже перечислены основные типы устройств.
- Простейшие приборы. Это модели пузырьковых реечных уровней, оснащённые лазером. Обычно их задача — спроецировать на поверхность точку. Иногда инструменты оснащены лазерным отвесом — генератором видимой линии, перпендикулярной рейке. Пригодны для мелких бытовых работ, стоит недорого (500—1000 рублей), самостоятельно изготавливается умельцами из лазерной указки.
- Точечный лазерный нивелир. Проецирует на поверхности только точку, его лазерный луч невидим. Он может быть оснащён одним или несколькими излучателями, выполняющими функции уровня, отвеса, построителей осей. На рынке присутствует большое разнообразие моделей в диапазоне цен от 1 до 30 тыс. рублей.
- Линейный лазерный уровень. Этот прибор — построитель осей длиной до 20—30 м. Обычно оснащён несколькими светодиодами и используется внутри помещений. Некоторые модели оборудованы импульсными источниками света и предназначены для наружных работ в комплекте с детекторами. Стоят линейные лазерные уровни от 2 до 35 тыс. рублей.
- Ротационный построитель плоскостей. Генерирует вращающиеся точки для создания видимых линий на 360 градусов. Большинство устройств оснащены лучевыми отвесами. Являются наиболее дорогим и точным классом приборов, их цена колеблется от 15 до 120 тыс. рублей. Зачастую снабжены автовыравниванием и возможностью управления с дистанционного пульта. Некоторые специализированные ротационные уровни настолько громоздки, что устанавливаются на станину или шасси.
Последнее десятилетие лазерные уровни стремительно совершенствовались, стали значительно точнее, проще в использовании, доступнее и уменьшились в габаритах. Теперь их можно встретить не только на крупных строительных площадках, но и у мелких подрядчиков, у домашних мастеров.
Заменители профессиональной техники
В самодельных приборах специальный лазерный излучатель заменяется обычной лазерной указкой. При достаточной мощности и качестве, а также наличии двух и более насадок, позволяющих преобразовывать луч лазера, такая указка вполне годится для изготовления лазерного уровня своими руками. Необходимо только позаботиться о достаточно прочном и удобном крепеже и установке указки в строго определенном положении с возможность смещения.
Как видно на иллюстрации, для крепления профессионального прибора используется телескопическая тренога с удобным креплением, допускающим поворот держателя. Поскольку такие треноги часто имеются в хозяйстве фотолюбителей, их вполне можно приспособить для изготовления своими руками штатива для лазерного уровня. Если треноги нет, можно сделать несложную подставку на основе палки или бруса с опорой внизу, задействовать емкость с водой или подвесной механизм. Ниже будут подробно рассмотрены эти варианты.
Как сделать лазерный уровень на треноге
При наличии треноги и строительного пузырькового («ватерпас») уровня создание приспособления сводится к установке треноги и крепления к ней уровня с зафиксированной на нем лазерной указкой. На иллюстрации показан уровень с существующим пазом для указки, но на самом деле крепление элементарно делается с помощью хомутов, проволоки или даже скотча.
Самым сложным моментом является правильная ориентация луча лазера. Для этого между указкой и поверхностью уровня желательно вставить кусок жесткой резины или пенопласта, закрепив хомутами или резинками, как показано на схеме.
Здесь 1 – это указка, 2 – кусок плотного и в меру упругого материала, 3 – хомуты или резинки. После установки пузырькового уровня строго по горизонтали (это можно сделать на любой ровной поверхности) включается лазерная указка. Подрезая вставку и плотнее или слабее затягивая хомуты, мы проводим своего рода юстировку нивелира (будущего). После того, как параллельность горизонтальной плоскости и луча лазера достигнута, можно крепить получившееся устройство на треноге любым удобным способом.
Опора в виде штанги, поплавкового устройства или подвеса
Как уже говорилось, в отсутствии треноги используем подручные средства – штангу из черенка от метлы, лопаты или просто бруса или емкость с водой.
Устройство штанги очень простое: брус или палка крепятся к куску доски или плиты ОСБ (фанеры) строго вертикально и так, чтобы конструкция была устойчивой. Проверить угол между опорой и штангой можно строительным угольником, но лучше использовать обычный строительный уровень. В качестве опоры можно использовать распорки, как показано на схеме ниже. К верхней части штанги монтируется брусок под размер пузырькового уровня с прикрепленной указкой – и устройство готово.
Если поставить на пол большую емкость, почти до краев наполненную водой, и установить уровень с лазерной указкой на плоский кусок пенопласта – получится также вполне подходящая опора для самодельного нивелира. Кроме того, в емкости с водой устройство может свободно вращаться, «рисуя» плоскость по всем стенам помещения. Интересно, что для такого «поплавкового» уровня не нужен даже пузырьковый. При ровном куске пенопласта, на котором указка жестко и строго горизонтально закреплена, лазерный луч будет двигаться только горизонтально – за счет безупречной ровности и горизонтальности поверхности воды. Простые действия по изготовлению такого лазерного нивелира своими руками и его работа показаны в видеоролике.
Подвес монтируется еще проще. К крюку для люстры или другому аналогичному креплению на потолке комнаты на веревке или тонкой проволоке крепится брус. На брусе фиксируется лазерная указка так, чтобы луч света был направлен в пол (если нужна разметка пола) или в стены. Далее, вращая получившийся уровень из указки, получаем световую точку или линию на нужной поверхности. На иллюстрации в качестве крепления для уровня-подвеса использован штатив, а сама указка закреплена в отверстии, просверленном в брусе.
Питание и крепление лазерного уровня
От того, как долго работает уровень без подзарядки, и как он крепится к поверхностям, зависит удобство работы и возможности для использования. Нередко с уровнем приходится работать весь день, поэтому будет весьма неудобным делать несколько раз перерывы на покупку батареек.
Простые уровни питаются от небольших батареек и имеют время работы 5-8 часов. Более мощные приборы рассчитаны на работу в 8-10 часов. Профессиональные приборы работают от встроенных аккумуляторов на протяжении 10-20 часов без подзарядки. Однако такие приборы довольно массивны.
Крепление уровня может быть:
- Настенными на липучке или присоске
- На штативе
- На кронштейне
- На магните
Удобнее те уровни, которые имеют оба вида крепления, что позволяет отмерять линии от любых поверхностей. Удобным также будет крепление на кронштейны, такой вариант позволит закрепить уровень на стене и двигать его в определенном направлении.
Совет. Для бытового прибора подойдет небольшой штатив высотой не более 1 метра. Его удобно хранить и переносить.
Дополнения к устройству самодельного лазерного уровня
Повысить точность приспособления помогут дополнительные детали и использования не одной, а двух и более лазерных указок. Один из наиболее простых вариантов усовершенствований – использование пузырькового уровня с двумя указками, закрепленного на поворотном фланце с разметкой – поможет поворачивать устройство на произвольный угол. Для того, чтобы система работала нормально, важно точно совместить оси лазерных лучей и закрепить фланец строго горизонтально. Удобство системы в том, что ее можно монтировать на треногу или штангу.
Меняя положение уровней и количество указок, можно получить лазерный разметчик, обеспечивающий световой крест.
Если в хозяйстве уже есть оптический нивелир, можно использовать его как подставку для дополнения в виде лазерного указателя. Пример такой конструкции приведен на фото.
Схема предельно проста: планка с закрепленной на ней «связкой» строительного пузырькового уровня и лазерной указки, жестко смонтированная на подставке нивелира.
Для тех, в чьем распоряжении есть штатив для фотоаппарата или видеокамеры, предлагаем схему нивелира своими руками, выполненного из штатива с регулируемыми ножками, скоб и всей той же «связки» уровень+указка.
Какие бывают лазерные нивелиры (уровни)?
Все нивелиры, генерирующие узконаправленный световой пучок, делятся на три основные группы:
- Призменные;
- Ротационные;
- Точечные.
В призменном приборе излучение светодиодов проходит через две стеклянные призмы и распадается на два луча — горизонтальный и вертикальный, образующие крест в точке пересечения. Для экономии энергии аккумулятора в таких приборах есть кнопка, позволяющая отключать «ненужный» луч.
Дальность действия бытовых уровней не превышает 30 метров, поэтому их обычно используют в помещениях. Угол проецирования – так называют ширину развертки лазерного луча на поверхности, у них составляет не более 120 градусов.
Ротационные нивелиры – универсальные приборы, которые относятся к профессиональному классу. Они могут работать как в помещении, так и на открытой площадке. Проекция светового пучка у них образуется за счет вращения светодиода.
Дальность ротационных нивелиров может достигать нескольких сотен метров, а угол развертки луча составляет 360 градусов. В комнате такой прибор создает видимую линию не на одной, а сразу на всех четырех стенах.
Точечный нивелир предназначен для выноса отметок. Для отделочных работ он не подходит, поскольку не дает сплошную линию.
Зато для улицы он подходит лучше, чем бюджетный призменный прибор, у которого луч рассеивается при естественном освещении. Одиночную лазерную точку видно даже при дневном свете на расстоянии до 30 метров. Простота конструкции точечного уровня отражается в его цене, минимальной по сравнению с другими «лазерниками».
Полезные советы при создании самодельных нивелиров на основе лазерных указок
Несмотря на удобство, компактность и низкую цену выполненных своими руками устройств, у них есть два основных недостатка: сравнительно малая точность и короткий период работы при постоянном использовании лазерных излучателей. Первый вопрос решается настройкой прибора. Для устранения второго недостатка специалисты советуют заменить батарейки-«таблетки» в лазерных указках внешним источником питания. При этом важно подобрать источник с требуемым напряжением. Обычно оно составляет 4,5 В, но для разных моделей может отличаться.
Покупая лазерную указку для устройства нивелира (уровня), стоит внимательно подойти к выбору ее мощности и цвета излучающего диода. Оптимальный вариант – зеленый луч, он менее вреден для зрения и лучше заметен даже в относительно светлых помещениях.
Немного увеличив бюджет, можно приобрести простейший лазерный уровень с рулеткой или без. В этом случае крепить на любую основу можно уже готовый прибор, а не связку пузырьковый уровень-лазерная указка.
Часто у таких устройств уже есть места для установки на штатив или треногу.
Также в качестве источника лазерного излучения можно использовать лазерную рулетку.
Еще один нюанс: если для установки лазера используется готовая тренога (штатив), полезным дополнением к ней станет рейка с разметкой или обычная металлическая (деревянная, пластиковая) линейка. Это позволит поднимать или опускать самодельный нивелир на определенную высоту без дополнительных замеров. Кстати, сам штатив (треногу) удобно делать из ПВХ-труб.
Важные технические характеристики
Степень герметичности корпуса
Если прибор планируется использовать только внутри квартиры в сухих помещениях, то этому вопросу можно не уделять особое внимание.
При работе на улице или в условиях повышенной влажности необходимо выбирать устройства по классу IP не ниже четвертого.
Дальность лазерного луча
Мощность излучения значительно влияет на стоимость инструмента. Для работы по дому нет особого смысла пользоваться дальнобойными приборами. Они, к тому же, безопаснее для глаз.
Допустимые погрешности
Лазерный нивелир, как любой измерительный инструмент, имеет свой класс точности и должен укладываться в метрологические характеристики, например, 0,3 мм на 1 метр дистанции.
У бюджетных моделей разброс абсолютных погрешностей выше. Как правило, 1 мм/м. Это значит, что при поэтапном прокладывании линии горизонта по поверхности всех стен вы можете в итоге не попасть конечной точкой в начальную. Вот здесь и скажется низкий класс точности прибора.
Проверяйте заявленную производителем характеристику отклонения луча в мм на один метр удаления.
Настройка прибора
Для настройки самодельного лазерного нивелира можно использовать разные методы, но один из самых простых – применение зеркала. На схеме ниже показано, как задействуется этот прием.
После первичного монтажа устройства лазер включается и в месте его падения на стену (любую другую подходящую плоскость) крепится с помощью кусочка пластилина небольшое зеркало. С помощью уровня добиваются строго вертикального (перпендикулярной планируемому положению луча) положения зеркальной плоскости. После этого вновь включают лазер. При совпадении падающего (исходящего из прибора) и отраженного луча настройка считается качественной. Если совпадения не происходит, меняют положение лазерного излучателя до достижения желаемого результата.
Для настройки лазерного прибора, имеющего в качестве целеуказателя линию, а не точку, применяют мишень-рейку (удобно использовать металлический профиль для гипсокартона). В месте, где на вертикальной поверхности отражается световая линия, прижимают мишень (рейку) и с помощью уровня проверяют ее горизонтальность (или вертикальность, в зависимости от положения лазера).
Проверить правильность настройки можно и более быстрым способом. На схеме показано, как с помощью пузырькового уровня и натянутого шнура проверяется горизонтальность линий, соединяющих лазерный излучатель и шурупы на стене в месте падения луча.
Как правильно пользоваться лазерным уровнем в различных целях
Нивелир можно назвать весьма полезной в хозяйстве вещью. Вы можете применять его для любых целей, связанных с оформлением вашего жилья, начиная со строительства дома, заканчивая декоративным оформлением.
Выравнивание стен
Самой большой задачей при ремонте в доме является выравнивание стен. Здесь он может справиться безукоризненно с любыми проблемами. Для этого необходимо направить луч вдоль стены.
Затем возьмите линейку и поставьте ее перпендикулярно излучаемой линии. По измерительной шкале внимательно посмотрите, в какой из этих точек наблюдается отклонение от нормы. После этого вы вычислите необходимый слой материала, требуемый для выравнивания стены.
Как пользоваться лазерным уровнем для выравнивания пола
Для выравнивания пола пользоваться лазерным уровнем, как и для стен, предельно просто.
С самого начала важно выровнять инструмент, после чего включите горизонтальную линию и отметьте ее крайние точки. Затем поверните аппарат и проделайте то же самое по всей плоскости пола, соединяя точки между собой. После этого у вас будет готова идеально ровная прямая, которая покажет высоту необходимой докладки или заливки материала.
- Пол
9 материалов для выравнивания пола под чистовую отделку
Оклейка обоев
Приспособление также окажется полезным при оклейке комнат обоями. Вертикальный луч поможет идеально выровнять стыки, а горизонтальный будет необходим в наклеивании бордюров или других декоративных элементов. Также с ним можно проверить качество работ, которые вам сделала строительная бригада. В случае выявленных отклонений вы можете потребовать переклеить обои или снизить стоимость оказанных услуг.
Установка мебели
Foter
Пузырьковый выравниватель и всевозможные линейки давно стали неактуальны в этом вопросе. Модульная мебель — весьма сложная конструкция, которая требует много расчетов.
Поэтому, чтобы ваши полки и шкафы были установлены ровно, постройте горизонтальную лазерную линию. Теперь ориентируясь на нее вы сможете закрепить на стены все необходимое.
Перепланировка
Перепланировку комнат также легко можно осуществить с помощью нивелира. Он помогает ровно установить металлические профили для крепления гипсокартона. Для этого необходимо установить устройство так, чтобы он проецировал на пол, стены и потолок вертикальные и горизонтальные линии, где будет располагаться будущая перегородка.
Строительство фундамента
В этом случае при помощи установки можно построить вертикаль, по которой далее будет возводиться монолитный каркас. После окончательных измерений, кроме вертикального луча настройте и горизонтальный. Он покажет на стенах высоту, до которой необходимо залить бетонную смесь.
Укладка плитки
Уровень помогает расположить кафель под строго прямым углом.
Unsplash
Для этого включите режим крестового построения плоскостей. Излучение преобразуется в сетку, где центр скрещиваемых линий совпадает с центром швов между плитками. Далее по направляющим полоскам выравнивайте каждую сторону кафеля.
Наклонные плоскости
У всех современных устройств есть возможность отключения автоматического выравнивания. Кроме того, в некоторых моделях можно изменить наклон луча или заблокировать компенсатор. После того, как вы установите прибор под необходимым углом, вы получите наклонные лазерные линии.
