Jeśli nie kupiłeś instrumentu laserowego w zestawie z odbiornikiem, a trafia Ci się nanoszenie poziomów w dużej sali gimnastycznej lub wyznaczanie wysokości słupków ogrodzeniowych, to masz dwie możliwości – albo pracować w ciemnościach, albo… kupić odbiornik i raz na zawsze zapomnieć o problemach niewidocznych linii.

Technologiczne ograniczenie

W otoczeniu poziomic laserowych (zwane też laserami liniowymi bądź krzyżowymi) i laserów obrotowych pracują zawsze ludzie. Czy to w zamkniętych pomieszczeniach, czy na zewnątrz. Wiązka światła, którą generują pomiarowe urządzenia laserowe musi być więc bezpieczna, szczególnie dla oczu. Z tego względu moc diod laserowych w większości tego typu urządzeń jest ograniczona do mniej niż 1 mW (więcej o bezpieczeństwie pracy z laserami we wcześniejszym wpisie). Mała moc przekłada się z kolei na słabszą intensywność (widoczność) światła laserowego.

O ile linie wyświetlane przez typowe lasery budowlane są bardzo dobrze widoczne po zmroku i w ciemnościach nawet w odległości 10-20 m od stanowiska instrumentu, o tyle ich intensywność drastycznie spada w pomieszczeniach nasłonecznionych, a na zewnątrz wiązki laserowe są całkowicie niewidoczne. Nawet, gdy jest to laser o barwie zielonej (więcej o laserach czerwonych i zielonych). Odbiornik jest nieodzowny w przypadku laserów obrotowych z wiązką podczerwoną (niewidoczną dla ludzkiego oka). Warto pamiętać, że producenci, podając maksymalne zasięgi pracy laserów obrotowych i liniowych/krzyżowych uwzględniają zastosowanie odbiornika (nie jest to maksymalny zasięg widocznej gołym okiem wiązki lasera).

Ta właściwość, wynikająca z praw fizyki, jest wspólna dla wszystkich instrumentów laserowych na rynku. Nie ma znaczenia, czy jest to niskobudżetowy laser liniowy za 200 zł, czy drogi niwelator obrotowy za kilka tysięcy złotych. Trzeba być świadomym tej sytuacji przy wyborze właściwego narzędzia pomiarowego.

Jeśli pomiary wykonywane są w niewielkich pomieszczeniach (20-30 m², odległość do 10-15 m) z niezbyt intensywnym nasłonecznieniem, można korzystać z widocznej wiązki. Gdy sprzęt ma jednak działać na większych powierzchniach i na zewnątrz, trzeba bezwzględnie wybrać zestaw pomiarowy wyposażony w odbiornik laserowy.

Ki diabeł ten odbiornik?

Odbiornik laserowy służy do tego, by wyznaczyć przebieg wiązki laserowej (w poziomie lub pionie). Światło lasera z instrumentu pada na specjalny sensor, który „oblicza” pozycję linii względem swojego środka. Sygnałami dźwiękowymi i graficznymi (na ekranie i diodami) wskazuje operatorowi, czy ma odbiornik podnieść, czy opuścić, tak by wiązka trafiła dokładnie w środek okna detektora. W momencie ustawienia odbiornika na właściwej wysokości (lub w linii) z głośnika wydobywa się zwykle ciągły sygnał dźwiękowy. Wtedy wystarczy na obiekcie zaznaczyć ołówkiem wyznaczony przebieg niewidocznej gołym okiem wiązki laserowej lub zamarkować palikiem zmierzoną wysokość.

Ważne – jak działa odbiornik?

Czujnik w odbiorniku laserowym rejestruje dwa parametry – długość światła emitowanego przez instrument i częstotliwość, z jaką światło pojawia się na sensorze. To bardzo ważne informacje, ponieważ decydują o właściwym doborze odbiorników do sprzętu pomiarowego.

Długość fali świetlnej, do odbioru której przystosowany jest odbiornik, decyduje o tym, czy współpracuje on z laserami czerwonymi, zielonymi czy podczerwonymi (ale tylko w obrębie niwelatorów obrotowych). Odbiornik do lasera czerwonego nie będzie współgrał z laserem zielonym i na odwrót. Ale odbiornik przystosowany do światła czerwonego można stosować wymiennie z instrumentami pomiarowymi różnych marek. Choć zdarzają się przypadki, kiedy zestawy różnych producentów ze sobą nie współpracują. Wyjątkiem od reguły koloru jest odbiornik zastosowany w inteligentnej łacie laserowej Agatec SmartRod, o której pisaliśmy w jednym z wcześniejszych wpisów (urządzenie odbiera sygnały z laserów obrotowych z wiązkami czerwoną, zieloną i podczerwoną).

Reguła koloru wiązki nie działa, niestety, w grupie laserów krzyżowych/liniowych i płaszczyznowych. Tutaj odbiorniki są przeznaczone do konkretnych modeli i przeważnie nie można ich stosować wymiennie między sprzętem różnych producentów ani tym bardziej z laserami obrotowymi. Dlaczego? Ponieważ w rzeczywistości sensor w każdym odbiorniku rejestruje obecność wiązki i jej zanik. Czujnik rozpoznaje sytuację podobną do kierunkowskazu – jestem i znikam. W przypadku laserów obrotowych częstotliwość pojawiania się i zanikania wiązki jest naturalnie powodowana przez obrót głowicy. W laserach liniowych z kolei trzeba takie zjawisko wygenerować tzw. funkcją pulsacyjną, która zmniejsza moc wiązki.

Częstotliwość pulsacji i ograniczenie mocy wyświetlanej wiązki lasera wpływają na to, że dany odbiornik działa z konkretnym modelem lasera krzyżowego/liniowego lub płaszczyznowego. Tylko instrumenty wyposażone w funkcję pulsacyjną są przystosowane do współpracy z odbiornikami. Nie można więc do modelu bez tej funkcji dokupić odbiornika i zwiększyć w ten sposób możliwości pomiarowych zestawu.

Nie jednemu psu na imię Burek

Odbiorniki laserowe, podobnie jak same instrumenty pomiarowe (niwelatory obrotowe, lasery liniowe/krzyżowe i płaszczyznowe), różnią się od siebie zaawansowaniem technicznym. Często bywa tak, że nawet rodzaj odbiornika i jego cechy szczególne mogą zadecydować o wyborze samego instrumentu pomiarowego. Na co więc zwracać uwagę przy ocenie jakości odbiornika laserowego?

Na komfort pracy największy wpływ ma oczywiście długość okna odbiorczego. Im jest ono wyższe, tym wyszukiwanie wiązki i ustawianie czujnika we właściwej pozycji jest wygodniejsze. Sygnał nie „ucieka” z pola widzenia odbiornika po jego najmniejszym ruchu.

↓ Rodzina odbiorników Leica Rod Eye z różnymi długościami okien odbiorczych

 

Zwróćmy też uwagę, jakie dokładności pracy oferuje konkretny model odbiornika. Dokładność jest przypadku tego sprzętu rozumiana jako tolerancja, dla jakiej urządzenie wskazuje właściwe ustawienie odbiornika względem wiązki lasera.

Najprostsze odbiorniki do poziomi laserowych dysponują przeważnie dwoma zakresami dokładności. Średniej klasy odbiornik do niwelatora obrotowego ma już ich co najmniej trzy (np. zgrubny ±3 mm, zwykły ±1,5 i precyzyjny ±0,75 mm). Najwyższej klasy modele posiadają tych zakresów nawet pięć lub sześć.

W kwestii parametrów pomiarowych warto też zwracać uwagę na zasięg odbioru wiązki laserowej (jest on przeważnie tożsamy z zasięgiem pracy całego zestawu laserowego).

Choć wszystkie odbiorniki do urządzeń laserowych posiadają wyświetlacz LCD, na którym strzałki wskazują kierunek przesuwania czujnika, to warto zwrócić uwagę, czy ekran jest dwustronny. Mały wyświetlacz z tyłu obudowy pozwala kontrolować wskazania na odbiorniku zamocowanym np. na łacie niwelacyjnej. Wiele odbiorników ma także wbudowane diody pełniące funkcję strzałek na ekranie – są one bardzo przydatne przy pracy na dalszych odległościach. Z kolei sygnały dźwiękowe pozwalają obsługiwać odbiornik bez potrzeby patrzenia na ekran – gdy wiązką jest poniżej środka sensora z głośników wydobywa się inny sygnał niż gdy jest ona powyżej.

↓ Odbiornik laserowy CST/berger LD 440 do niwelatorów obrotowych z czerwoną wiązką

Odbiorniki najbardziej zaawansowane w zakresie prezentacji wyników to modele cyfrowe. Wtedy na ekranie pojawiają się wartości liczbowe (milimetry) odległości wiązki laserowej od środka sensora. Odbiorniki takie są mają najdłuższe okna odbiorcze i są najwygodniejsze przy wykonywaniu niwelacji. Produkowane są tylko do współpracy z niwelatorami obrotowymi.

↓ Odbiornik laserowy cyfrowy Geo-Fennel FR 66 MM

Praktycznie wszystkie odbiorniki laserowe można zamocować do łaty niwelacyjnej za pomocą specjalnego uchwytu montażowego.

Montażyści elementów stalowych powinni zwrócić uwagę, czy dany model czujnika posiada wbudowane magnesy. Ważna jest też odporność urządzenia na wodę i kurz określaną normą IP (więcej o normach IP).

↓ Odbiornik laserowy Bosch LR1 do niwelatorów obrotowych z magnesem do mocowania na elementach stalowych

Na samym szczycie piramidy technologicznej znajdziemy odbiorniki laserowe z wbudowanymi pilotami zdalnego sterowania. W prostszych modelach będą to wersje na podczerwień, a w najbardziej zaawansowanych – piloty radiowe. Szczególnie interesujące są te ostatnie. Zapewniają one dwustronną komunikację między instrumentem (laserem obrotowym) a czujnikiem i są wykorzystywane do realizowania funkcji automatycznego celowania i ustawiania wiązki laserowej.

↓ Odbiornik cyfrowy Leica Rod Eye 180 RF z funkcją dwukierunkowej komunikacji radiowej i automatycznego celowania wiązką laserową

Co należy zapamiętać z dzisiejszego wpisu?

• Wiązka laserowa zanika w świetle dziennym i jest całkowicie niewidoczna. Żeby móc pracować w takich warunkach instrumentem pomiarowym należy go używać z odbiornikiem.
• Maksymalne zasięgi pracy laserów liniowych, płaszczyznowych i obrotowych podawane są w zestawie z odbiornikiem (np. laser płaszczyznowy Bosch GLL 3-80 ma zasięg 80 m, ale tylko we współpracy z odbiornikiem Bosch LR2).
• W obrębie laserów obrotowych można stosować zamiennie odbiorniki do instrumentów różnych producentów pod warunkiem, że są one przystosowane do odbioru sygnału tego samego koloru.
• Odbiorniki do laserów liniowych/krzyżowych i płaszczyznowych są przeznaczone do konkretnych modeli instrumentów i przeważnie nie współpracują z innymi instrumentami tego typu.
• Odbiorniki do laserów obrotowych nie obsługują laserów liniowych, tak samo jak odbiorniki od tychże nie działają z niwelatorami obrotowymi.
• Odbiornik odbiornikowi nierówny. Podobnie jak same instrumenty pomiarowe, odbiorniki różnią się zaawansowaniem technologicznym, możliwościami i ceną zakupu.