Лазерный нивелир своими руками

Нивелир, уровень, построитель плоскостей – при появлении приставки «лазерный» эти полезные устройства для точной ориентации в пространстве приобретают современное звучание и заодно значительную стоимость. Несмотря на то, что любой из приборов способен существенно облегчить жизнь строителя, ремонтника или просто рачительного и домовитого хозяина, приобретать «профессиональные» модели многие не торопятся, в основном из-за высокой цены. Однако дорогую технику для разового использования (например, выравнивания стен) вполне можно заменить самодельным устройством. Для этого необходимо в первую очередь разобраться в устройстве нивелира или построителя плоскостей.

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.

Перенесение отметки

Разберемся, как перенести с помощью нивелира высотную отметку. К примеру, нам нужно сделать репер, ориентируясь на который, экскаваторщик будет копать котлован, глубиной на два метра ниже отметки пола здания. Значение высоты пола, нам и нужно указать экскаваторщику.

Устанавливаем рейку на реперной проектной точке, высота которой соответствует проектной высоте пола здания, то есть ноля, берем отсчёт. При самостоятельной разработке проекта либо при → привязке к местности уже существующего проекта высота этой точки выставляется с помощью колышка либо на какой-то неподвижной поверхности (кирпичный забор, дерево, столб и т.д.) устанавливается метка. Либо такие реперы (метки) выставляет геодезист, сопровождающий стройку. Пусть, к примеру, получилось 162.

Непосредственно у места будущего котлована, вбиваем колышек и, поставив рейку вплотную к нему, снова снимаем значение, пусть оно будет равно 179. Разница составит 17 сантиметров. Откладываем 17 см от низа рейки вверх по колышку, отмечаем значение риской маркера или карандаша. Вбив рядом еще один колышек, чтобы его верх совпал с риской, получим хорошо видимый ориентир, после чего колышек с риской можно убрать.

Конструкция нивелира и уровня на основе лазера

В лазерных уровнях и нивелирах используется принцип прямого указания цели – точки или линии на поверхности. Отслеживать их можно напрямую (при относительно слабом освещении) или через окуляр прибора.

Помимо точки или линии (след от пересечения световой плоскости с твердой непрозрачной поверхностью), нивелиры и уровни позволяют получить крестообразный указатель, а также одновременно использовать два и более излучателя.

За счет рассеивания луча лазера в плоскость такие приборы часто именуют «лазерный построитель плоскостей». В целом, набор функций устройства зависит от количества излучателей и оптических приспособлений для концентрации или рассеивания луча.

Принцип действия нивелира. Установка прибора

Принцип работы нивелира предельно прост: оптическая ось прибора располагается строго горизонтально и не отклоняется при вращении прибора, постоянно находясь в одной горизонтальной плоскости.

Рассмотрим более подробно, как это качество можно использовать на практике.

Работу начинаем с установки прибора. Раздвигаем, и устанавливаем штатив. При работе на мягкой почве вдавливаем в нее острия, которыми заканчиваются «ноги» штатива.

Регулируя длину «ног», выставляем штатив на удобную для работы высоту, стараясь, чтобы его верхняя площадка, куда ставится нивелир, располагалась горизонтально.

Извлекаем из защитного футляра нивелир и устанавливаем его на штатив, закрепляя винтом штатива.

Теперь необходимо выставить нивелир так, чтобы его оптическая ось расположилась строго горизонтально. Для этого инструмент снабжен круглым пузырьковым уровнем, расположенным на станине. Вращая верньеры на ножках прибора, выставляем воздушный пузырек строго в центр уровня (см. рис.1).

Теперь, как бы мы не вращали трубу прибора, оптическая ось будет располагаться горизонтально.

Работа с нивелиром на стройке

Заменители профессиональной техники

В самодельных приборах специальный лазерный излучатель заменяется обычной лазерной указкой. При достаточной мощности и качестве, а также наличии двух и более насадок, позволяющих преобразовывать луч лазера, такая указка вполне годится для изготовления лазерного уровня своими руками. Необходимо только позаботиться о достаточно прочном и удобном крепеже и установке указки в строго определенном положении с возможность смещения.

Как видно на иллюстрации, для крепления профессионального прибора используется телескопическая тренога с удобным креплением, допускающим поворот держателя. Поскольку такие треноги часто имеются в хозяйстве фотолюбителей, их вполне можно приспособить для изготовления своими руками штатива для лазерного уровня. Если треноги нет, можно сделать несложную подставку на основе палки или бруса с опорой внизу, задействовать емкость с водой или подвесной механизм. Ниже будут подробно рассмотрены эти варианты.

Способ №4

Изготовление крестового нивелира потребует более ответственного подхода. Понадобятся:

две лазерные указки;
тренога видеокамеры;
компакт-диски;
вращающийся электропривод (например, от ненужного плеера).

Уровень сложности создания данного прибора выше, зато он идеально подходит для стройки и ремонта, меблировки помещений, особенно для сбора кухонных шкафов.

Ход работы будет следующим:

Два компакт-диска склеивают между собой, чтобы увеличить их общую толщину и предотвратить зацепку указки при вращении.
К дискам присоединяют обе лазерные указки изолентой или скотчем.
Плеер ставят на треногу, которая должна свободно подниматься по вертикали и горизонтали.
Диски с указками ставят в плеер и вращают по оси.
Линии, которые появляются на стене, отмечают с помощью бруска и карандаша.

Matrix 35089

0.00 % ( 0 )

Опора в виде штанги, поплавкового устройства или подвеса

Как уже говорилось, в отсутствии треноги используем подручные средства – штангу из черенка от метлы, лопаты или просто бруса или емкость с водой.

Устройство штанги очень простое: брус или палка крепятся к куску доски или плиты ОСБ (фанеры) строго вертикально и так, чтобы конструкция была устойчивой. Проверить угол между опорой и штангой можно строительным угольником, но лучше использовать обычный строительный уровень. В качестве опоры можно использовать распорки, как показано на схеме ниже. К верхней части штанги монтируется брусок под размер пузырькового уровня с прикрепленной указкой – и устройство готово.

Если поставить на пол большую емкость, почти до краев наполненную водой, и установить уровень с лазерной указкой на плоский кусок пенопласта – получится также вполне подходящая опора для самодельного нивелира. Кроме того, в емкости с водой устройство может свободно вращаться, «рисуя» плоскость по всем стенам помещения. Интересно, что для такого «поплавкового» уровня не нужен даже пузырьковый. При ровном куске пенопласта, на котором указка жестко и строго горизонтально закреплена, лазерный луч будет двигаться только горизонтально – за счет безупречной ровности и горизонтальности поверхности воды. Простые действия по изготовлению такого лазерного нивелира своими руками и его работа показаны в видеоролике.

Подвес монтируется еще проще. К крюку для люстры или другому аналогичному креплению на потолке комнаты на веревке или тонкой проволоке крепится брус. На брусе фиксируется лазерная указка так, чтобы луч света был направлен в пол (если нужна разметка пола) или в стены. Далее, вращая получившийся уровень из указки, получаем световую точку или линию на нужной поверхности. На иллюстрации в качестве крепления для уровня-подвеса использован штатив, а сама указка закреплена в отверстии, просверленном в брусе.

Дополнительные приспособления и инвентарь

Кроме самого прибора, для работы нам понадобится уже упомянутый штатив, а так же специальная мерная рейка, с нанесенными на ней делениями и цифрами. Деления представляют собой полоски чередующиеся черные или красные полоски шириной в 10 мм.

Цифры на рейке нанесены с шагом в десять см, а значение от нуля и до конца рейки в дециметрах, при этом числа выражены двумя цифрами. Так, 50 см обозначается как 05, число 09 обозначает 90 см, цифра 12 укажет на 120 см и т.д.

Для удобства, пять сантиметровых рисок каждого дециметра объединены еще и вертикальной полоской, так, что вся рейка оказывается размеченной знаками в виде буквы «Е», прямой и зеркальной.

Старые модели приборов дают перевернутое изображение, и рейка к ним требуется специальная, с перевернутыми цифрами.

Вспомогательные приспособления к нивелиру

К нивелиру прилагается паспорт, где обязательно указывается дата его последней проверки и настройки или, как говорят геодезисты «поверки». Поверяют нивелиры не реже чем раз в три года, в специальных мастерских, о чем делается очередная запись в паспорте.

Дополнения к устройству самодельного лазерного уровня

Повысить точность приспособления помогут дополнительные детали и использования не одной, а двух и более лазерных указок. Один из наиболее простых вариантов усовершенствований – использование пузырькового уровня с двумя указками, закрепленного на поворотном фланце с разметкой – поможет поворачивать устройство на произвольный угол. Для того, чтобы система работала нормально, важно точно совместить оси лазерных лучей и закрепить фланец строго горизонтально. Удобство системы в том, что ее можно монтировать на треногу или штангу.

Меняя положение уровней и количество указок, можно получить лазерный разметчик, обеспечивающий световой крест.

Если в хозяйстве уже есть оптический нивелир, можно использовать его как подставку для дополнения в виде лазерного указателя. Пример такой конструкции приведен на фото.

Схема предельно проста: планка с закрепленной на ней «связкой» строительного пузырькового уровня и лазерной указки, жестко смонтированная на подставке нивелира.

Для тех, в чьем распоряжении есть штатив для фотоаппарата или видеокамеры, предлагаем схему нивелира своими руками, выполненного из штатива с регулируемыми ножками, скоб и всей той же «связки» уровень+указка.

Устройство нивелира

Рассмотрим, из чего состоит и как работает обычный оптический нивелир. Основной частью прибора является оптическая труба, с системой линз способная приближать наблюдаемые объекты с двадцатикратным и более увеличением.

Труба закреплена на особой поворотной станине, необходимой для следующих функций:

крепления на штативе;
выставления оптической оси нивелира в строго горизонтальное положение, для чего станина имеет три регулируемые по высоте «ножки» и один или два (в моделях без автоматической подстройки) пузырьковых уровня;
точной наводки по горизонтали, которую осуществляют парными или одиночным маховичком.

У некоторых моделей станина имеет специальный лимб, шкалу, позволяющую выполнять измерение или построение горизонтальных углов.

С правой стороны трубы расположен маховик, предназначенный для регулировки резкости изображения.

Подстройка под зрение оператора производится вращением регулировочного кольца на окуляре.

При взгляде в окуляр зрительной трубы нивелира, мы увидим, что помимо приближения наблюдаемого в прибор предмета, нивелир накладывает на его изображение систему тонких линий, называемую визирной сеткой или визирными нитями. Она образует крестообразный рисунок, из вертикальных и горизонтальных линий (см. рисунок 1).

Полезные советы при создании самодельных нивелиров на основе лазерных указок

Несмотря на удобство, компактность и низкую цену выполненных своими руками устройств, у них есть два основных недостатка: сравнительно малая точность и короткий период работы при постоянном использовании лазерных излучателей. Первый вопрос решается настройкой прибора. Для устранения второго недостатка специалисты советуют заменить батарейки-«таблетки» в лазерных указках внешним источником питания. При этом важно подобрать источник с требуемым напряжением. Обычно оно составляет 4,5 В, но для разных моделей может отличаться.

Покупая лазерную указку для устройства нивелира (уровня), стоит внимательно подойти к выбору ее мощности и цвета излучающего диода. Оптимальный вариант – зеленый луч, он менее вреден для зрения и лучше заметен даже в относительно светлых помещениях.

Немного увеличив бюджет, можно приобрести простейший лазерный уровень с рулеткой или без. В этом случае крепить на любую основу можно уже готовый прибор, а не связку пузырьковый уровень-лазерная указка.

Часто у таких устройств уже есть места для установки на штатив или треногу.

Также в качестве источника лазерного излучения можно использовать лазерную рулетку.

Еще один нюанс: если для установки лазера используется готовая тренога (штатив), полезным дополнением к ней станет рейка с разметкой или обычная металлическая (деревянная, пластиковая) линейка. Это позволит поднимать или опускать самодельный нивелир на определенную высоту без дополнительных замеров. Кстати, сам штатив (треногу) удобно делать из ПВХ-труб.

Штатив для оптического уровня из полипропиленовых труб своими руками

Что бы пользоваться оптическим уровнем комфортно, для него требуется штатив, иногда нужно отбить горизонталь где нибудь на стене, а уровень при этом стоит на полу, приходится придумывать подставки для него. Конечно штативы продаются, их стоимость зависит от высоты и от типа конструкции, и начинается от 1500 рублей (самый маленький), а с учетом того что вы будите пользоваться штативом очень редко (поверьте мне), смысла тратиться на него нет, ну или не совсем так, покупать дорогой штатив жалко, поэтому я решил сделать его своими руками из полипропиленовых труб, а заодно и опробовать сварочный аппарат для этих труб.

Конечно если вы считаете что будите пользоваться штативом крайне часто, и тем более вам его нужно возить с собой, то лучше выбирать заводского изготовления, на али есть масса таких штативов, посмотреть можно по этой ссылке.

Ну ладно, приступим непосредственно к изготовлению, для этого нам понадобится:

Труба ПП (D 25 мм, 2,5 м) — 1 штука
Труба ПП (D 20 мм, 2,5 м) — 1 штука
Тройник ПП 25 мм — 3 штуки
Держатель трубы 25 мм — 5 штуки
Термопистолет клеевой
Чем резать трубы, у меня была сабельная пила
Полт или шпилька который вкручивается в уровень (снизу)

Почти все в сборе

Нарезаем трубы в размер, я выбрал размер опорных ножек около 30 см

Прикидываем как будет выглядеть, нужно ведь как то пропорции соблюсти

Разогреваем аппарат для сварки полипропилена, куплен кстати в Леруа Мерлен за 800 рублей, вроде бы варит не плохо, водопровод на даче смонтировали с помощью него, протечек пока не было.

Приварил тройники

Когда приваривал центральный тройник к трубам, немного выгнул их вниз к полу (относительно самого тройника), что бы центр был немного приподнят, это облегчает эксплуатацию штатива на неровной поверхности. Стрелками показано куда гнуть.

Ножки тоже выгнул вниз, что бы боковые тройники тоже приподнялись от пола, в итоге уровень стоит на четырех точках опоры (точечных), а не плашмя

Приварил центральную трубку, в которую будет входить труба 20 мм, ведь штатив телескопический.

Подрезал трубу на 25 мм, на высоте 1 метр, в нее вставил трубу диаметром 20 мм (в магазине сразу померил что бы входили друг в друга), обрезал ее полностью вставленной, и оставил несколько см.

Далее нужно закрепить болт резьбой вверх, в трубке на которой будет крепиться уровень или что либо еще. Я сделал это с помощью термопистолета, в хозяйстве вещь очень удобная. Можно купить в строительном магазине или заказать в Китае (дешевле и выбор больше)

Впаял болт в трубу, держится хорошо. Вот что получилось

Закрепил на штативе оптический уровень, выдвинул его максимально, получилась впечатляющая высота. Шкаф на фоне не даст соврать.

Попробовал со включенным уровнем, он самовыравнивающийся, откалибровался по горизонту без проблем, о чем свидетельствует зеленый цвет кнопки включения.

Полевые испытания уже на стройке

По факту эксплуатации могу сказать следующее:

Трубы лучше взять помощнее, эти достаточно хлипкие, и уровень может покачиваться если выдвинуть повыше, из за этого может вообще не откалиброваться.
Держатели труб на концах ножек можно не ставить, за счет того что трубы выгнуты относительно тройников, стоит нормально.

По стоимости вышло около 200 рублей.

Для тех, у кого нет лазерного уровня, но он его хочет

Свой уровень я покупал в Леруа Мерлен, он не дорогой, вышел 2500, вещь очень полезная, о покупке не жалею. Для тех у кого нет таких магазинов в городе, и жадность продавцов зашкаливает, можно заказать из Китая, оставлю тут ссылку на страницу поиска по Али, именно Лазерных уровней, прежде чем покупать читайте отзывы. Недорогие уровни — бытовые, при дневном свете их не видно, работать можно только в помещении даже днем, их дальность несколько метров. В общем смотрите сами.

И еще, чуть не забыл, для резки полипропилена и металлопластика используют вот такие ножницы.

Я купил в Леруа Мерлене, рублей за 400, у кого нет возможности, можно на али купить, сделал выборку по не дорогим, ссылка на али.

У меня все, спасибо за внимание. Задавайте вопросы, отвечу по возможности.

Настройка прибора

Для настройки самодельного лазерного нивелира можно использовать разные методы, но один из самых простых – применение зеркала. На схеме ниже показано, как задействуется этот прием.

После первичного монтажа устройства лазер включается и в месте его падения на стену (любую другую подходящую плоскость) крепится с помощью кусочка пластилина небольшое зеркало. С помощью уровня добиваются строго вертикального (перпендикулярной планируемому положению луча) положения зеркальной плоскости. После этого вновь включают лазер. При совпадении падающего (исходящего из прибора) и отраженного луча настройка считается качественной. Если совпадения не происходит, меняют положение лазерного излучателя до достижения желаемого результата.

Для настройки лазерного прибора, имеющего в качестве целеуказателя линию, а не точку, применяют мишень-рейку (удобно использовать металлический профиль для гипсокартона). В месте, где на вертикальной поверхности отражается световая линия, прижимают мишень (рейку) и с помощью уровня проверяют ее горизонтальность (или вертикальность, в зависимости от положения лазера).

Проверить правильность настройки можно и более быстрым способом. На схеме показано, как с помощью пузырькового уровня и натянутого шнура проверяется горизонтальность линий, соединяющих лазерный излучатель и шурупы на стене в месте падения луча.

Из чего можно сделать штативы и штанги

Есть несколько вариантов изготовления инструмента: из телескопической, полипропиленовой, алюминиевой трубки, из металлического профиля.

За основу берут подручные материалы, некоторые части (например, головку) можно приобрести отдельно. В любом случае смастерить конструкцию самостоятельно будет дешевле, чем покупать в магазине.

Какие инструменты и материалы потребуются

Для изготовления прибора понадобятся такие инструменты и материалы:

труба со следующими параметрами: диаметр сечения 27 мм, толщина стенки 1 мм;
ручка к валику телескопического типа;
клей «Момент» (можно воспользоваться и клеевым пистолетом);
часть коврика;
набор отверток;
саморезы;
нож канцелярский;
головка от недорого штатива;
уголок металлический 40*100 мм;
клипсы из пластика, предназначенные для Ø 25 и 20 мм – по 2 штуки;
сверло;
пистолет для герметика (можно старый);
муфта (нужно для опоры снизу);
тройник полипропиленовый (32 мм);
винт 4-6 мм, барашек;
шурупы пластиковые (резьба 5/8).