Wyobraźcie sobie, że podczas niwelacji laserem obrotowym nie trzeba już precyzyjnie ustawiać odbiornika na poziomie wiązki laserowej ani odczytywać wysokości z łaty, a wynik pomiaru pokazuje się na ekranie LCD. Fajnie, prawda? Przeczytajcie o instrumencie, który zdecydowanie ułatwia i przyspiesza pomiary niwelatorem laserowym.

Klasyka…

Żeby wykonać pomiar niwelacyjnym na otwartym placu budowy za pomocą niwelatora obrotowego, trzeba mieć, oprócz samego instrumentu, także łatę i odbiornik. Sama procedura pomiaru różnic wysokości takim klasycznym zestawem jest dość prosta, jednak w niektórych sytuacjach trwa dość długo i może być niedokładna.

Ustawiamy laser na statywie i uruchamiamy instrument (do testów użyliśmy niwelator obrotowy Agatec RL110). Łatę z zamontowanym na niej odbiornikiem stawiamy na pierwszym punkcie pomiarowym (np. reperze), którego wysokość będzie poziomem odniesienia (tzw. zerem). Tak zmieniamy długość łaty (jeśli jest to łata laserowa) lub wysokość zamocowania odbiornika (jeśli jest to zwykła łata niwelacyjna), żeby wiązka lasera trafiła dokładnie w środek pola odbioru sygnału z niwelatora. Korzystając z podziałki milimetrowej na łacie, zapamiętujemy odczyt w odniesieniu np. do dolnej krawędzi rozsuwanego elementu łaty. Mamy ustawiony poziom odniesienia.

Teraz, żeby zmierzyć wysokość (lub różnicę wysokości) kolejnego punktu, przestawiamy łatę i znów tak regulujemy jej długością (lub położeniem odbiornika), by wiązka trafiła dokładnie w środek okna odbiorczego. Wykonujemy odczyt wysokości z łaty, wykorzystując tę samą krawędź łaty, i porównujemy go z odczytem, który zapamiętaliśmy na pierwszym punkcie pomiarowym. Odejmując jedną wartość od drugiej, obliczamy różnicę wysokości między zmierzonymi punktami, pamiętając o właściwej interpretacji wyniku (wyżej czy niżej).

Różnica wysokości = odczyt 1 – odczyt 2 = 1868 mm – 1876 mm = -8 mm

W ten oto dość żmudny sposób doszliśmy do wyniku, który nam mówi, że drugi punkt pomiarowy leży 8 mm niżej od pierwszego.

Opisana metoda to najczęściej stosowany sposób pracy niwelatorem laserowym na placu budowy. Jej zaletą jest na pewno nieskomplikowanie. Ale ma też wady. Najważniejszą jest na pewno dość duża uciążliwość odczytywania wyników. Jeśli mamy do zmierzenia różnice wysokości kilkuset punktów, to każdorazowe podnoszenie lub opuszczanie odbiornika i obliczanie „w pamięci” wyników jest czasochłonne. Taki tryb pracy to także duże ryzyko popełnienia błędu – i w odczycie (bo np. cień z łaty przysłoni nam dwie działki milimetrowe), i w obliczeniach (bo nasz mózg bywa zawodny).

…kontra nowoczesność

A teraz kilka zdań o innym podejściu do niwelacji za pomocą lasera obrotowego. Na rynku sprzętu pomiarowego jest pewien instrument, o którym mało kto wie. Jest to unikat, który nie ma konkurencji. To elektroniczna łata pomiarowa Agatec SmartRod. Łączy ona w sobie funkcje zwykłej łaty teleskopowej (niwelacyjnej) i odbiornika sygnałów laserowych, a dodatkowo wyposażona jest w elektronikę, która oblicza za użytkownika wysokości i różnice wysokości.

Zanim przejdziemy do krótkiej charakterystyki technicznej Agateca napiszemy, jak wykonuje się pomiary tym instrumentem. Będzie zdecydowanie krócej niż w poprzednim akapicie. Więc do dzieła!

Ustawiamy laser na statywie i go uruchamiamy. Łatę stawiamy na punkcie referencyjnym (reperze), włączamy ją i tak wysuwamy kolejne elementy teleskopu, aż usłyszymy dźwięk informujący o tym, że wiązka laserowa dotarła do odbiornika. Nie musimy dbać o to, żeby laser trafił dokładnie w środek odbiornika. Na panelu sterowania wciskamy przycisk pomiaru i na ekranie pojawia się wynik – to w rzeczywistości wysokość wiązki laserowej nad punktem. A jeszcze bardziej obrazowo – odcinek na łacie od jej dołu do punktu w odbiorniku, do którego dotarł sygnał laserowy.

Przechodzimy na drugi punkt pomiarowy i – jeśli przewyższenie jest niewielkie i sygnał z niwelatora trafia w okno odbiornika – nie zmieniamy długości łaty, tylko wciskamy przycisk pomiaru. Na ekranie pojawi się wynik – będzie to znowu wysokość sygnału laserowego nad drugim punktem. Jeśli na kolejnym punkcie przewyższenie będzie większe niż długość odbiornika, wystarczy, że wysuniemy dowolny element teleskopu i „trafimy” oknem w wiązkę laserową, a następnie wciśniemy przycisk pomiaru.

Czyż nie szybciej, wygodniej i praktycznie bez ryzyka popełnienia błędu odczytowego?

Elektronika rządzi

Można śmiało napisać, że łata elektroniczna Agatec SmartRod ma dwa serca. Jedno z nich to odbiornik laserowy umieszczony na samej górze teleskopu. Odpowiada on za odbiór sygnału z niwelatora laserowego. Ma on – w porównaniu z klasycznymi odbiornikami – bardzo długie okno odbioru wiązki laserowej mierzące 165 mm. Przechwytuje ono sygnał w zakresie 120° z odległości do 300 m, więc do pomiaru musimy praktycznie skierować odbiornik w stronę niwelatora. Długie okno to przede wszystkim wygoda pracy – przy niewielkich deniwelacjach nie będziemy musieli zmieniać w ogóle długości łaty. Wystarczy, że na kolejnych punktach pomiarowych wiązka będzie padać na krańce odbiornika, a system wykona odczyt i obliczy wysokości.

Najważniejsza informacja jest jednak taka, że odbiornik współpracuje ze wszystkimi laserami obrotowymi, które emitują wiązkę laserową o długości fali w zakresie 610-780 mm i obracają się z prędkością nie mniejszą niż 600 obr./min. Oznacza to, że z łatą Agatec SmartRod można stosować praktycznie każdy niwelator z wiązką czerwoną, zieloną lub podczerwoną (niewidoczną).

Drugie serce – równie ważne co to pierwsze – to panel sterowania. Jest to niewielki wyświetlacz LCD (monochromatyczny) i trzy klawisze do obsługi pomiarów. Za jego pośrednictwem ustawiamy parametry pracy łaty elektronicznej (wybieramy tryb, zmieniamy głośność sygnałów dźwiękowych informujących o odebraniu sygnału laserowego i wykonaniu pomiaru, ustawiamy jednostki pomiarowe), ale przede wszystkim odczytujemy wyniki pomiaru wysokości.

Oba elektroniczne serca łaty posiadają oddzielne zasilania. Źródłem prądu są najzwyklejsze baterie alkaliczne 1,5 V („paluszki”). Odbiornik powinien na nich zarejestrować ok. 3000 pomiarów, a panel sterowania będzie działał przez ok. 60 godz. Jak widać, system pomiarowy całkiem energooszczędny. W rozsądnym dysponowaniu energią pomagają tryby automatycznego uśpienia i wyłączenia instrumentu po kilku minutach bezczynności.

Co tam się mierzy?

System pomiarowy w łacie elektronicznej Agatec SmartRod mierzy przede wszystkim długość od spodu łaty do miejsca, w którym wiązka lasera dociera do odbiornika. Robi to z dokładnością ok. ±2,5 mm i z takim błędem będziemy wykonywali tym przyrządem pomiary różnic wysokości. Ważniejsze jest jednak to, jak wyniki pomiaru są prezentowane na ekranie kontrolera. SmartRod może więc pracować w trzech trybach pomiarowych.

Pierwszy to pomiar wysokości bezwzględnej, czyli wspominanej już nie raz długości łaty. Stawiając instrument na kolejnych punktach i wykonując pomiar, otrzymujemy wysokości łaty. Tryb ten przydaje się, gdy chcemy szybko skontrolować wysokości jakiegoś elementu i uzyskać odpowiedź, czy jest dobrze, czy źle. W tym trybie ewentualne obliczenie różnicy wysokości między kolejnymi punktami należy wykonać w pamięci. Nie jest to więc docelowy tryb pracy łaty SmartRod.

Jest nim za to tryb tyczenia i kontroli różnic wysokości Cut/Fill. W tym ustawieniu na wyświetlaczu pojawiają się wartości różnic mierzonych kolejno wysokości w odniesieniu do wysokości referencyjnej. Pierwszy pomiar definiujemy jako wysokość względną, a każdy następny jest z nim porównywany i na ekranie pojawia się różnica wysokości, a także strzałki, które informują o różnicy wysokości (za wysoko/za nisko). Ten tryb pracy jest świetny przy bieżącym monitorowaniu głębokości wykopu czy poziomu układanych rur (w poziomie lub ze spadkiem), a także powykonawczej kontroli prac budowlanych.

Pomiar długości wysuniętych elementów łaty pozwolił na wprowadzenie trzeciego trybu pracy. Jest to funkcja przymiaru teleskopowego. Polega ona na tym, że łatą mierzy się długości/wysokości między dwoma elementami konstrukcyjnymi (np. wysokości pomieszczeń między podłogą a sufitem). Tryb ten pozwala w niektórych sytuacjach zastąpić łatą zwykłą miarkę czy dalmierz.

Niby chińskie, ale bardzo dobrej jakości

Producent absolutnie nie ukrywa, że SmartRod produkowany jest w Chinach. Informuje nas o tym duża naklejka z napisem „Made in PRC”. Nie ma to większego znaczenia dla końcowego użytkownika, bo okazuje się, że jakość produktu jest naprawdę dobra. Jest kilka drobnych mankamentów, który wynikają raczej z błędów konstrukcyjnych niż z samego montażu w chińskiej fabryce, ale całość sprawia naprawdę dobre wrażenie.

Porządne zaciski śrubowe solidnie unieruchamiają poszczególne segmenty łaty i jest ona stabilna nawet przy maksymalnym rozsunięciu na długość 4 m. Średnica najgrubszego elementu (pod kontrolerem) jest tak dobrana, by można było łatę przenosić z miejsca na miejsce jedną ręką.

Część łaty pod kontrolerem składa się z dwóch elementów. Rozsunięte powodują, że panel jest na wysokości oczu operatora, co wpływa na wygodę obsługi.

Całkowicie złożona łata ma długość ok. 115 cm, więc jest łatwa w transportowaniu.

Pod odbiornikiem laserowym zastosowano gumowy zderzak, którego zadaniem jest ochrona sensora przed uszkodzeniami w wyniku upadku. Cała konstrukcja spełnia normę IP54 odporności na kurz i wodę (więcej o normach IP we wcześniejszym wpisie).

A gdzie wady?

Za idealny ten obraz, prawda? łata elektroniczna nie ma zbyt wielu mankamentów, ale nie sposób o nich nie wspomnieć. Pierwszą wadą jest minimalna wysokość, na której łata odbiera sygnał. O ile na zwykłej łacie odbiornik możemy zamontować na samym dole, o tyle tutaj sensor rejestruje sygnały nie niżej niż 99 cm. Na takiej wysokości znajduje się bowiem początek okna odbiorczego. Nie jest to wada dyskwalifikująca ten sprzęt w codziennym użytkowaniu, lecz przed rozpoczęciem pomiarów użytkownik musi pamiętać o odpowiednim ustawieniu niwelatora na statywie.

Drugą wada jest masa łaty SmartRod. Waży ona blisko 4 kg, więc niwelacja wysokości sufitów będzie wymagała sporej „pary w łapach”. To efekt zastosowaniu masywnych profili aluminiowych i solidnych klamr zaciskowych. Można by zapewne sporo „odchudzić” SmarRoda, ale na pewno kosztem stabilności i dokładności pracy.

I wreszcie najbardziej newralgiczny moment tego wpisu – cena. Łata elektroniczna Agatec SmartRod kosztuje ponad 2000 zł brutto. Nie jest to mało, ale jeśli w zestawie niwelatora laserowego mielibyśmy zastąpić zwykły odbiornik jego cyfrową wersją (pokazującą w milimetrach wysokość wiązki nad środkiem sensora) i dodać do tego koszt zakupu zwykłej łaty laserowej, to będziemy już bardzo blisko sumy, którą trzeba przeznaczyć na łatę SmartRod. A ta odwdzięcza się dodatkowymi funkcjami automatycznych obliczeń, za które zdecydowanie warto zapłacić.

FAJNE

• Automatyzacja obliczeń różnic wysokości i zmniejszenie ryzyka błędów pomiarowych
• Duże okno odbioru sygnału laserowego
• Przystosowanie do współpracy z praktycznie każdym typem niwelatora laserowego na rynku
• Bardzo prosta obsługa
• Długi czas pracy na bateriach (odbiornik, kontroler)
• Porządne materiały i solidne wykonanie

NIEFAJNE

• Ograniczenie minimalnej wysokości pracy odbiornika
• Dość spora masa instrumentu
• Dość wysoka cena zakupu