Устройство лазерного нивелира

Принцип работы лазерного нивелира основан на использовании самогоризонтирующихся систем, на которых устанавливаются лазерные излучатели, визуально задающие горизонталь. Благодаря этому обеспечивается высокая стабильность отображаемых лазерных плоскостей – они могут использоваться как исходная база (основа) для нивелирования (вертикальных измерений относительно заданного уровня), а также вертикальной и горизонтальной разметки. Автоматическая компенсация наклона исключает необходимость выполнения точного горизонтирования нивелира, что уменьшает время его подготовки к работе, а также исключает появление ошибок при случайном изменении положения прибора.

Конструкция лазерного нивелира включает в себя:

• корпус с установочными и/или крепежными приспособлениями,
• источник питания (батареи или аккумуляторы),
• электронный блок,
• лазерные излучатели,
• а также компенсатор наклона,
• обеспечивающий автоматическое горизонтирование лазерного луча.

В зависимости от сложности нивелира, разные модели оснащаются от 1 до 8 (и более) лазерными светодиодами, каждый из которых имеет свою систему фокусировки и развертки («формирователь плоскости»).

В статических системах луч в плоскость «разворачивается» с помощью линз и призм, а ротационные нивелиры имеют вращающуюся головку (со своим приводом, режим работы и скорость которого могут регулироваться). Если нет люфта оси вращающейся системы, то ротационный уровень априори точнее призменных систем с несколькими излучателями, формирующими единую плоскость (для сведения в ноль у профессиональных моделей обычно предусматривается возможность юстировки каждого излучателя).

Немного истории

Самоустанавливающиеся лазерные нивелиры первого поколения оснащались системой оптической компенсации с использованием жидкостной призменно-линзовой системы. Они обеспечивали стабилизацию в небольшом диапазоне углов и имели высокую стоимость.

В настоящее время простейшие самоустанавливающиеся лазерные нивелиры оснащаются маятниковыми компенсаторами. Они работают по принципу отвеса: подвижная часть (так называемый «маятник») в своей нижней части имеет груз, вес которого придает оси системы вертикальное положение, независимо от отклонения основания.

Для гашения колебаний при толчках прибора или любом изменении его положения «маятники» зачастую оснащаются магнитным демпфером, (поле которого «тормозит» движение стального груза). «Выключатель» компенсатора фиксирует «маятник», что обеспечивает безопасность прибора при транспортировании (исключается возможность повреждения подвижной части при случайных сотрясениях и ударах), а также позволяет использовать построитель плоскостей при выполнении наклонной разметки. Специальный датчик позволяет фиксировать предельное отклонение системы от горизонтали (например, когда наклон основания оказывается слишком большим и «маятник» ложится на ограничитель), при этом прибор подает звуковой или визуальный сигнал (лазер начинает мигать).

В чем преимущество лазерных нивелиров с электронной системой горизонтирования

Прежде всего, они имеют более сложную конструкцию, которая подобна гиростабилизированным платформам, используемым в системах управления авиационной, ракетной и космической техникой. У них приведение в горизонт и стабилизация платформы, на которой размещаются лазерные излучатели со своими системами развертки, производится с помощью сервоприводов (специальных электродвигателей) – поэтому такие нивелиры нередко называют серво лайнерами.

Естественно, подобные системы оснащены соответствующими датчиками, которые «чувствуют негоризонтальность» и дают команду приводам на выравнивание платформы.

Благодаря использованию прецизионных датчиков, высокоточных приводов и быстродействующей системы управления, серволайнеры обеспечивают повышенную точность горизонтирования и прекрасно «гасят» вибрации и колебания основания.