Samopoziomowanie w optycznych i laserowych instrumentach pomiarowych

„A czy ten niwelator/poziomica laserowa/laser obrotowy jest samopoziomujący?” Chcemy mieć samopoziomujące instrumenty, ale czy wiemy, jakie rozwiązania stosują producenci i na co zwracać uwagę przy ich wyborze?

Funkcję samopoziomowania w większości nowoczesnych instrumentów pomiarowych – optycznych i laserowych – realizuje urządzenie zwane kompensatorem. Odpowiada ono za automatyczne doprowadzenie w pewnym zakresie działania osi optycznej (w niwelatorze) lub wiązki laserowej (w laserach liniowych, płaszczyznowych, obrotowych, punktowych) do poziomu (i pionu, jeśli instrument laserowy wyświetla także takie wiązki). Kompensator zwalnia więc operatora z obowiązku precyzyjnego poziomowania instrumentu (niwelatora optycznego) przed rozpoczęciem pomiarów. Umożliwia również ustawianie instrumentu na nierównej powierzchni (urządzenia laserowe). Stabilizuje także oś celową i linie laserowe w miejscach, gdzie występują drgania podłoża.

Właściwości każdego kompensatora definiowane są przez dwie wartości – dokładność i zakres działania. Pierwszy parametr mówi, z jakim błędem mechanizm doprowadza oś celową do poziomu. Dokładność wyrażana jest w sekundach kątowych (˝). Zakres działania z kolei informuje, o ile minut stopni (°) urządzenie może być maksymalnie odchylone fizycznie od poziomu (pionu), aby kompensator jeszcze korygował przebieg osi celowej. Jeśli przechylimy instrument poza zakres kompensatora, ten przestanie spełniać swoje funkcje. Im zakres kompensatora większy, tym można pozwolić sobie na większą niedokładność we wstępnym poziomowaniu instrumentu. Niektórzy producenci wprowadzają do danych technicznych informację o czasie samopoziomowania. Nie jest to jednak zbyt ważny parametr, ponieważ w większości instrumentów procedura ta trwa mniej więcej tyle samo czasu.

Większość samopoziomujących instrumentów pomiarowych jest wyposażona w jeden z trzech typów kompensatorów:

Kompensator powietrzny – ten rodzaj kompensatora stosowany jest w niwelatorach optycznych. Jego zasada działania przypomina układ strzykawki, w której poruszający się tłok zasysa i wydmuchuje powietrze, doprowadzając w ten sposób oś celową do poziomu. Kompensatory powietrzne stosowane są najczęściej w podstawowych niwelatorach budowlanych. Charakteryzują się przeważnie mniejszą dokładnością samopoziomowania i mniejszym zakresem pracy. Kompensator powietrzny słabiej stabilizuje oś celową, jest delikatniejszy w budowie (mniej odporny na uszkodzenia mechaniczne) i trudniejszy w naprawie. Niwelatory optyczne z kompensatorami powietrznymi są za to tańsze od modeli z kompensatorami magnetycznymi.

Zastosowany w: niwelatory optyczne Leica Jogger

Kompensator magnetyczny – najpopularniejszy system samopoziomowania. Stosuje się go zarówno w niwelatorach optycznych, jak i poziomicach laserowych (laserach liniowych, krzyżowych, płaszczyznowych, punktowych), a także w najprostszych niwelatorach obrotowych. W kompensatorze magnetycznym metalowa płytka (wahadło), na której umieszczone są pryzmaty łamiące, porusza się między dwoma magnesami, ustawiając w ten sposób oś celową lub linię laserową w poziomie.

Kompensator magnetyczny w niwelatorach optycznych

Kompensatory magnetyczne są dokładniejsze od kompensatorów powietrznych, łatwiejsze w naprawie i rektyfikacji po uszkodzeniu. W instrumentach laserowych z kompensatorami „sprzęgnięte” są układy elektroniczne, które informują użytkownika (dźwiękowo lub wizualnie) o przekroczeniu zakresu samopoziomowania (zbytnim odchyleniu urządzenia od poziomu) i rozpoziomowaniu w trakcie pracy.

Zastosowany w: niwelatory optyczne, lasery płaszczyznowe

Kompensator elektroniczny – najdokładniejsza wersja kompensatora stosowana w niwelatorach obrotowych i niektórych laserach liniowych. Składa się on z wewnętrznych libell elektronicznych, które mierzą odchylenie instrumentu od poziomu (pionu), wysyłają sygnał do procesora, a ten przekazuje go dalej do serwomotorów, które poziomują wiązkę lasera. W niwelatorach obrotowych poziomowana jest wirująca głowica. Kompensator elektroniczny jest jednym z najważniejszych i bardziej skomplikowanych podzespołów niwelatora laserowego. Jego dokładność, zakres i jakość wykonania decydują o końcowej dokładności lasera budowlanego.

Kompensator elektroniczny w niwelatorach laserowychKompensator elektroniczny jest nawet 2-krotnie dokładniejszy od kompensatorów wahadłowych (magnetycznych) i posiada dużo większy zakres samopoziomowania. Dzięki zastosowaniu podzespołów elektronicznych z kompensatorem takim można integrować systemy ostrzegające o rozpoziomowaniu i funkcje realizacji spadków (elektroniczne pochylanie wiązki laserowej w niwelatorze obrotowym). Kompensatory elektroniczne zapewniają bardzo dużą stabilność wyświetlanej wiązce laserowej nawet w niestabilnych miejscach (na drgającym podłożu lub przy wietrznej pogodzie. Ich wadą jest przede wszystkim skomplikowana budowa, droga i skomplikowana w serwisowaniu i naprawie.

Zastosowany w: niwelatory obrotowe, laser liniowy CST/berger XLP34

Jak widać, samopoziomowanie samapoziomowaniu nierówne. Warto wiedzieć, jakie rozwiązanie zastosowano w urządzeniu, które chce się używać. Znajomość ich możliwości i ograniczeń pozwoli także poprawnie dobrać urządzenie do konkretnych zadań i oczekiwanych dokładności.

Podziel się z innymi!

Komentuj

Your email address will not be published. Required fields are marked *

5 × 1 =