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.
Создание лазерного уровня
Для конструирования лазерного уровня в этом случае важно заранее подготовить ёмкость для жидкости, кусок пластилина, а также пластырь, то есть материал, которым можно будет легко скрепить главную деталь устройства (электронный держатель). Конечно же, для этого нужно будет воспользоваться лазерной указкой и куском пенополистирола
Сама процедура конструирования устройства будет проводиться в соответствии со специальным планом:
Сама процедура конструирования устройства будет проводиться в соответствии со специальным планом:
Сначала берётся небольшая ёмкость и полностью наполняется жидкостью. Чаще всего в качестве резервуара используют крупную кастрюлю или же простое ведро. На пенопласт крепят указку. Лучше всего применять простую насадку, которая будет проецировать точку
Важно сделать так, чтобы указка крепилась на пенопласте как можно лучше. Её крепление лучше провести специальной резинкой, пластилином либо хомутом. Ёмкость с жидкостью крепится на нужной высоте — она будет выполнять роль стойки для лазерного уровня
Лазерная линейка с пенопластом кладётся внутрь ёмкости. Далее указка включается. Меняя местоположения пенопласта в сравнении с центральной осью на размечаемых поверхностях, отмечаются специальные точки
Ёмкость с жидкостью крепится на нужной высоте — она будет выполнять роль стойки для лазерного уровня. Лазерная линейка с пенопластом кладётся внутрь ёмкости. Далее указка включается. Меняя местоположения пенопласта в сравнении с центральной осью на размечаемых поверхностях, отмечаются специальные точки
Все пометки будут находиться на одном уровне.
Способ №5
Для изготовления лазерного нивелира по такой методике нужно подготовить:
- лазерную указку высокой мощности;
- брусок из дерева длиной 50 см и толщиной 25х25 мм;
- шнур строительный;
- опору или обычную палку;
- дрель.
Лазерная указка большой мощности
Брусок просверливают с двух сторон так, чтобы получилось два параллельных друг другу отверстия. В одном отверстии надежно закрепляют указку, во второе вставляют и фиксируют с обратной стороны шнурок.
Опору закрепляют на поверхности пола, иначе работа нивелира будет неточной. Готовое устройство подвешивают в центре помещения, указку направляют в нужную сторону и отмечают линии по проектируемому лучу.
При необходимости нивелир направляют в любую сторону, меняют положение палки. При этом делают соответствующие пометки, а затем соединяют их по линейке.
При помощи простых и не затратных методов можно самостоятельно изготовить лазерный нивелир, который будет работать не хуже магазинных приборов. Это позволит быстрее начать строительный или отделочный процесс и снизить общую себестоимость работ.
Как сделать примитивный лазерный уровень
Цель изготовления лазерного уровня является выполнение разметки плоскости, при этом и вертикальной, и горизонтальной. Они будут независимыми в процессе заливания пола, а также во время монтажных работ по изготовлению межкомнатных перегородок, укладки плиточного покрытия, наклеивания на поверхность стен обоев и прочих работ. Даже для того, чтобы ровно расставить мебель, лазерный уровень будет очень кстати.
Сделать своими руками лазерный уровень можно двумя разными методами.
Способ №1
- Для начала возьмите лазерную указку и заклейте отверстие в насадке при помощи куска картона. В идеале следует брать насадку без рисунка, а посередине проколоть небольшое отверстие. Далее надеваем ее на лазерную указку, и включаем. Наведите луч на вертикальную поверхность. Если на стене появится маленькая яркая точка, то вы все сделали правильно.
- Возьмите деревянный брусок, длина которого должна быть 1.3 метра. При помощи топора следует обтесать один конец, и в результате вы получите кол, заостренный с одной стороны.
- Возьмите ровный кусок доски или фанеры, но форма должна быть квадратной, а размер сторон по 10 см. Прикрепите его к ровному концу бруска.
- При помощи гвоздя или шурупа следует прикрепить планку к центру фанеры. Длина планки должна быть такая же, как и длина пузырькового уровня. Планка обязательно должна иметь возможность выполнять вращательные движения по кругу.
- Присоедините пузырьковый уровень к планке.
- На уровень следует положить кусок плотной резины, а на резине при помощи хомута следует закрепить лазерную указку.
- Готово, у вас есть лазерный строительный уровень, сделанный своими руками!
Использовать подобный лазерный уровень следует таким образом:
- Установите на площадке кол. Его следует выровнять, и для этого использовать пузырьковый уровень. При правильной установке пузырек уровня будет расположен в центре, и не будет смещаться во время вращения планки.
- Включите лазерную указку, и следует сразу же пометить место отражения луча на поверхности стены.
- Прокручивайте планку, чтобы отметить другие точки падения луча на стены. Все отметки, которые вы получили, будут лежать на одной плоскости горизонтали.
https://youtube.com/watch?v=LDDZHe-JCPg
Способ №2
- Возьмите небольшую по объему емкость и наполните ее до краев водой. Это может быть ведро, таз или любая кастрюля.
- Следует прикрепить к куску пенопласта лазерную указку. Берите только те насадки, что без рисунка, в виде точки. Постарайтесь сделать так, чтобы указка лежала ровно на пенопласте, и ее можно прикрепить при помощи хомута или резинки.
- Поставьте емкость с жидкостью на высоту, необходимую для разметки.
- Опустите пенопласт в воду.
- Включите лазерную указку.
- При прокручивании пенопласта вокруг своей оси следует отмечать точки пересечения лазерного луча и поверхности. Полученные отметки будут расположены на одной поверхности горизонтали.
Изготовление элементарных приборов для определения вертикальности/горизонтальности
Сначала вы узнаете, как проверять вертикальность:
- Самым простым прибором для проверки вертикальности будет отвес. Его очень часто используют для ремонтных работ, к примеру, для оклеивания стен обоями. Возьмите тяжелый небольшой по размеру предмет, отлично подойдет грузик для рыбалки. В крайнем случае, используйте даже ножницы.
- Привяжите толстую нить к грузику, можно леску, длина должна быть 2 метра, но в целом эта характеристика будет зависеть от того, какая высота у помещения.
- Приложите конец нити к верху стены, отпустите груз так, чтобы тот не касался пола.
- При помощи маркера или карандаша следует сделать на стене отметки вдоль натянутой нити, а при соединении отметок у вас получится идеальная вертикаль.
Чтобы проверить горизонтальность, не придется делать что-то сложнее первого способа:
- Возьмите самый обычный равнобедренный деревянный треугольник.
- В вершине, которая находится напротив основания, следует просверлить небольшое отверстие.
- Прикрепите к отверстию леску или нить с грузом. В качестве грузика лучше использовать что-то из предметов для рыбной ловли, желательно из свинца.
- Середину основания треугольника следует пометить линией.
- Поставьте основание фигуры на проверяемую поверхность таким образом, чтобы груз мог свободно свисать вниз. Совпадений нити с линией на основании будет говорить о том, что поверхность горизонтальна.
Это, пожалуй, и все. Надеемся, что статья помогла решить все проблемы и дала ответы на каждый вопрос. Теперь вы знаете, как сделать строительный уровень своими руками и виды приборов
Конструктивные особенности лазерных уровней
Визуально лазерный уровень напоминает маленькое устройство, которое может крепиться на различных поверхностях. Самые популярные способы крепления прибора выполняются посредством следующих элементов:
- магнитный элемент;
- штативная подставка;
- специальные крепёжные ремни.
Помимо способа крепления, строительные нивелиры отличаются проекцией лазерного луча на поверхность: построение плоскости или направления. Приборы, используемые для указания направления, отбивают точечную проекцию на поверхности. В свою очередь, уровни, проецирующие плоскость, оснащаются специальными оптическими системами, разворачивающими луч в плоскость. На сегодняшний день специалистами выделяется несколько типов лазерных нивелиров:
- Прибор ротационного типа, который способен крутиться вокруг собственной оси с образованием чёткой линии. Такой прибор выпускается в надёжном корпусе, качественно защищённом от разных внешних факторов. Такое изделие прекрасно подойдёт для проведения любых строительных мероприятий начиная от заливки пола и заканчивая сооружением потолка.
- Позиционное устройство, состоящее из двух излучательных источников, позволяющих создавать видимую плоскость. Такой прибор в основном применяется при проведении отделочных работ в помещении.
- Устройство самовыравнивающего типа – нивелир, оснащённый внутренними маятниками и способный излучать до пяти лучей. Такой лазерный уровень дополнительно оснащается крестообразным прицелом.
Основным недостатком таких универсальных приборов является их сравнительно высокая цена. Стоимость простейшего прибора не всегда по карману, среднестатистическому потребителю и превосходит в десятки раз, цену обычного пузырькового или водного уровня.
Вариант №1 – Используем ровную подставку
В первом случае для того, чтобы самостоятельно сделать прибор, нам потребуются следующие материалы:
- обычная лазерная указка (показана на фото выше; если не завалялась с прошлых лет, можно купить, цена небольшая);
- пузырьковый строительный уровень;
- деревянный колышек, длиной от 1 до 1,3 метра, диаметром от 5 до 6 см;
- небольшой кусок резины;
- лист фанеры либо доски по длине уровня.
Подготовив все материалы, можно переходить к сборке самодельного устройства. Чтобы Вам было понятнее, как сделать лазерный уровень своими руками, предоставляем пошаговое руководство:
Подготавливаем лазерную указку. Чтобы луч был более ярким и четким, пробейте стеклышко в насадке. Для этого заклейте насадку картоном и аккуратно разбейте стекло. Усовершенствуем строительный уровень. Сверху на инструменте нужно закрепить указку, для чего лучше использовать хомуты. Чтобы в дальнейшем была возможность немного регулировать направление лазерного луча, подложите между уровнем и указкой кусок резины, как показано на чертеже.
Собираем подставку. Сначала один из концов бруска нужно заточить, чтобы он хорошо заходил в почву. После этого необходимо из колышка и листа фанеры собрать надежную подставку своими руками, прикрутив лист ко второму торцу бруска саморезом
Обращаем Ваше внимание на то, что фанера должна быть прикручена строго перпендикулярно, иначе точность измерений оставит желать лучшего
Вот и вся инструкция по изготовлению. Как Вы видите, сделать простой лазерный уровень своим руками не сложно, однако проблема в том, что такую самоделку невозможно установить на твердую поверхность, к примеру, бетонную стяжку. Чтобы решить эту проблему, можно со второго конца колышка также ровно прикрутить доску, которая будет выполнять функцию подставки. Помимо этого можно сделать подставку, как у настоящего нивелира, однако изготовление тренога займет больше времени.
Пользоваться таким самодельным прибором из лазерной указки не сложно. Сначала подставка вбивается в землю, после чего выравнивается пузырьковым уровнем – пузырек должен находиться строго по центру. Далее указку нужно включить и спроецированную на стене точку отметить карандашом. После этого подставка аккуратно вращается по оси в горизонтальной плоскости до следующей отметки. Две точки соединяются между собой и все – ровная линия на стене готова, можно приступать к монтажу электропроводки!
Сразу же следует отметить, что не стоит спешить и приступать к важным разметочным работам с самого начала. Первым делом Вы должны убедиться в правильности работы самоделки, чтобы результат не стал для Вас плачевным. Для этого нужно сделать юстировку самодельного лазерного нивелира (другими словами проверить точность работы).
Самому произвести юстировку можно так:
В лист фанеры, на котором установлен уровень, нужно закрутить саморез, длиной не более 120 мм. Шляпка самореза должна совпадать с проецирующей линией лазерной указки, как показано на чертеже.
- Далее необходимо включить указку и направить на одну из стен, после чего сделать соответствующую отметку карандашом. В эту точку нужно не полностью закрутить второй саморез.
- Теперь на шляпки вкрученных шурупов аккуратно устанавливается профиль под гипсокартон или любая другая планка, небольшого веса.
- На профиль устанавливается самодельный лазерный уровень и, если это требуется, планка выравнивается в горизонтальной плоскости на основании пузырька. Выравнивание нужно сделать, наклоняя выше/ниже тот край профиля, который расположен ближе к стене.
- Выровняв профиль по уровню, нужно вкрутить новый саморез в стене, если это потребуется, после чего убрать профиль.
- В конце концов, самодельный нивелир устанавливается на подставку и указка регулируется на новую точку (шляпу шурупа). Теперь Ваш прибор выставлен идеально ровно.
С помощью такого самодельного лазерного прибора можно самостоятельно сделать горизонтальные линии, чтобы провести скрытую проводку в доме. Однако не стоит слишком сильно доверять точности измерений, т.к. это не профессиональный инструмент и погрешность здесь довольно высокая.
Способы изготовления уровня своими руками
Для изготовления уровня понадобится тренога, корпус, нивелирующее приспособление. Лазерные приборы с направленным лучом нужно купить или взять из старого модуля.
Увеличивают время работы приспособления подключением к внешнему питающему устройству. Для этого убирают батарейки, аккумуляторы, а контакты подсоединяют к источнику напряжения с показателем не меньше 4,5 В. Нормативное значение может меняться в зависимости от модели.
При покупке указки с лазерным лучом учитывают мощность. Оптимально приобретать устройство со световым пучком зеленого цвета, чтобы увеличить визуального восприятия, сделать его безопасным для зрения.
Из лазерной указки
Уровень из лазерной указки
Помимо прибора, понадобятся другие материалы и приспособления:
- деревянный брусок толщиной и шириной по 2,5 см, длиной 50 см;
- строительный шнурок из шелка, синтетики;
- стержень из металла или дерева для опоры уровня;
- электрическая дрель;
- трубка по длине и сечению указки;
- простой моторчик от детского автомобиля;
- аккумулятор «крона»;
- клеммная колодка;
- выключатель;
- зеркало от бытовой косметики.
В рейке с двух боков сверлят отверстия, одно из которых нужно для фиксации излучающего устройства, второе — для веревки. Лазер крепят на одном торце, а в отверстие второго продевают шнурок так, чтобы он свободно перемещался сквозь отвор.
Опорную палку берут из любого материала. Это может быть специализированный оцинкованный профиль, деревянная рейка, черенок, метлы, лопаты, граблей. Главным условием является возможность жесткой фиксации.
Из пенопласта и емкости с водой
Опорой для лазерного нивелира вполне может служить кусок пенопласта, помещенного в емкость с водой. Центр тяжести и выталкивающие силы сбалансируются, поэтому предмет будет находиться в равновесии. В водной среде пенопласт с указкой поворачивается в разные стороны, луч будет рисовать линию по всем вертикальным поверхностям помещения.
Понадобится:
- лазерный прибор;
- обрезок пенопласта;
- изолента, пластилин для крепления;
- сосуд, наполненный водой до краев.
Условием правильной работы является ровность верхней стороны пенопласта и жесткое крепление лазера на поверхности. Можно использовать кусок пенополистирола, он также будет показывать горизонталь при погружении в воду.
Крестовой уровень
Самодельный нивелир из старого жесткого диска
Такую самодельную разновидность применяют в разных ситуациях. Особенно хорошо метод работает при навеске мебели на стены, или в других случаях, когда нужно найти горизонталь и определить вертикальные линии. Таим методом легко проверить вертикальность при установке дверей, окон, штукатурных маяков, кладке стен из кирпича. Устройство заменяет собой привычный отвес.
Для изготовления модуля готовят предметы:
- лазерные приборы (указки) 4 штуки;
- штатив (можно от видеокамеры, фотоаппарата, старого нивелира или теодолита);
- компакт-диски — 3 шт.;
- привод от компьютера, плеера;
- изолента, скотч или пластырь для фиксации.
Устройство с маятником
Собственноручно делают устройства, приближенные по характеристикам к заводским. К такой категории относят приборы с применением системы маятников. В этом случае нужна не лазерная указка, а модуль с лазером и призмами, которые проецируют линии по вертикали и горизонтали. Для движения потребуются четыре пальчиковых батарейки, которые садят в аналогичный отсек от детской игрушки.
Схема лазерного уровня с маятником:
- находят маятник от старого джойстика, или берут другое подобное устройство;
- лазерный прибор фиксируют на нижней части маятника, для этого просверливают отверстие по диаметру толщины модуля;
- делают грузила для настройки прибора — в стволе маятника проделывают щели в горизонтальном и вертикальном направлении для монтажа резьбовых шпилек, на них накручиваю гайки.
Уровень на треноге
Сложным является создание правильной раздачи лазерного луча. Облегчают функцию с помощью установки модуля на штатив или треногу и крепления к нему. Между прибором и поверхностью устанавливают обрезок жесткого пенопласта или резины. Прокладку фиксируют резинками или хомутами. При отсутствии профессиональной треноги используют ручку от лопаты, метлы, ровный брусок, кусок трубы.
Изготовление лазерного уровня на треноге:
- палку фиксируют к доске, плите ДСП вертикально, стараясь обеспечить устойчивость с помощью распорок;
- угол между штангой и опорой контролируют плотничным угольником или строительным уровнем;
- вверху штанги крепят кронштейн с указкой.
Что будем делать?
Что касается работ на местности, то здесь выбор способа нивелирования однозначен – глазомерное, см. далее. А вот строительно-ремонтный нивелир лучше делать лазерный: такое его преимущество, как многократное сокращение трудоемкости разметочных работ, упускать никак нельзя.
Лазерный 3D нивелир и лазерный уровень
В продаже имеются в общем 2 разновидности лазерных нивелиров: 3-х координатные (3D, поз. А на рис.) и лазерные уровни, поз. Б. 3D-нивелир, рисующий линии, углы, кресты и даже, под управлением внешнего компьютера, контуры проемов или панелей отделки – сложная оптико-механическая конструкция, вряд ли повторимая своими руками. Но главное – такие приборы уж очень хлипки. Не только случайная лопата земли или уроненный инструмент, но и обычная строительная пыль в помещении могут раз навсегда вывести 3D-нивелир из строя. Поэтому приборы данного класса находят довольно ограниченное применение, а мы возьмемся за лазерный уровень – его, самодельный, возможно вписать в заданные условия по всем параметрам.
Что мы имеем?
Сделать лазерный уровень, казалось бы, проще простого: прикрепил к обычному пузырьковому уровню лазерную указку – и готово. Клади все вместе на ровную подставку, крути и ставь отметки на стене. Отнимает изготовление такого «мини-нивелира» как правило не более 10 мин, см. напр. видео:
Видео: самодельный мини лазерный нивелир
Но на поверку оказывается, что конечная точность разметки никуда не годится. А при пользовании «новым, хорошим» фирменным лазерным нивелиром всплывает еще одно обстоятельство: в процессе работы нередко требуется доюстировка прибора. Что практически сводит на нет сокращение трудозатрат. Попробуем разобраться, почему так и как поправить дело. Устройство лазерного уровня показано слева на рис. Там и видна его главная ахиллесова пята – начальная установка по трубчатому пузырьковому уровню. Для точной начальной установки луч прибора нужно выставить в горизонт по 2-м взаимно перпендикулярным плоскостям. Но на объекте, при постановке нивелира на случайную опору (справа на рис.), обе регулировки оказываются взаимозависимы! Подкрутил ножку штатива под горизонталь в одном направлении – по перпендикуляру луч «уехал» вверх или вниз. В итоге бывает проще отбить разметку руками, чем мучиться с настройкой лазера.
Устройство лазерного уровня и порядок его использования
Исходя из этого, введем в конструкцию сразу 2 доработки: установку нивелировочного блока по 2-х координатному уровню (см. далее), и легкую переносную опору, независимо регулируемую на вертикаль. На точно вертикальной опоре, и если сразу видно, куда и насколько накренился нивелировочный блок, его можно будет быстро и просто выставить в один прием на весь разметочный цикл на данном объекте.
Хотя устройство самодельного лазерного уровня с лазерной указкой вместо специальной головки проще, но процедура его настройки (см. след. рис.) ничуть не менее трудоемка, а точность и стабильность оказываются гораздо хуже, чем при ручной разметке. В данном случав конструкцию добавляются еще 2 слабых места: головка-указка и узел вращения. Где гарантия, что луч указки «бьет» точно по ее оптической оси? Для того, чтобы просто водить лучиком туда-сюда, их аксиальности (соосности) не требуется, потому лазерные указки и дешевы. А если луч скошен, то при разметке по точкам вместо прямых горизонталей и отвесов получатся отрезки тангенсоид. Их прогиб на глаз может быть незаметен, но погрешность разметки за пределы допустимой выйдет.
Устройство и способы юстировки самодельного лазерного нивелира
Что же касается узла вращения, то изготовление деталей для него на заказ обойдется вряд ли дешевле стоимости готового лазерного уровня. Любители с узлом вращения как только ни мудрят. Хорошо, если в запасниках (попросту – в хламе) найдутся подходящие готовые детали для него, как, напр., в сюжете:
Видео: перезаряжаемый нивелир из лазерного модуля
Но это – единичное уникальное изделие. Если подходящих компонент в «загашнике» нет, умельцы умудряются делать лазерные нивелиры даже из… канализационных труб, см. ролик:
Видео: лазерный уровень из канализационной трубы
Мы же постараемся выйти из положения еще проще, но соблюдая поставленные выше условия: точность, стабильность, простота.
Оптический нивелир своими руками
Задумавшись о том, как сделать нивелир своими руками, следует приобрести следующие необходимые для прибора компоненты:
- оптический пластиковый прицел нужного увеличения (в большинстве случаев вполне будет хватать четырехкратного). Чем более качественный прицел приобретен, тем точнее и удобнее будет работа с будущим нивелиром;
- простейший пузырьковый уровень (ватерпас) с двумя (горизонтальным и вертикальным) или, если в этом действительно есть необходимость, тремя (первые два плюс поворотный угловой) пузырьками;
- небольшой кусок алюминиевой полосы толщиной около 4 мм;
- два подходящих по размеру болта с соответствующими гайками;
- стандартный слесарный инструмент.
Последовательность действий заключается в следующем:
- Из алюминиевого листа изготавливаются две маленькие крепежные заготовки типа «ласточкин хвост», призванные служить опорной подставкой для купленного оптического прицела и соединяющими его и уровень элементами. Размеры заготовок следует соотнести с размерами лапок прицела и расстоянием между ними.
- Ножовкой по металлу в алюминиевых пластинах выполняются достаточно глубокие надрезы для точного выполнения паза, в который будет вставляться прицел. Паз выполняется четырехгранным надфилем, полученные грани должны быть строго перпендикулярны друг другу – в этой прорези оптический прицел будет надежно закреплен. Ширина паза зависит от размеров корпуса прицела.
- В пластинах и в ватерпасе выполняются отверстия под болты, алюминиевые заготовки крепятся на поверхности уровня. Конечно, возможны и другие варианты крепления, хоть примотать пластырем или скотчем – главное, чтобы прицел был надежно зафиксирован и не болтался относительно строительного уровня.
Принцип работы
В корпусе прибора расположен светодиодный источник, который испускает луч лазера. За счет оптической отклоняющей системы он распределяется строго в одной плоскости, автоматически прорисовывает на встречной поверхности линию.
Положение светодиодного источника определенным образом ориентируется в пространстве относительно горизонта и вертикали местности. Этим создается стабильное расположение прорисованной линии.
В корпусе нивелира расположены источники питания и электронная схема, обеспечивающая:
- управление лучом лазера;
- контроль точности технических характеристик;
- индикацию и сигнализацию аварийного режима.
Набор пользовательских функций у всех моделей сильно отличается.
