Топ-10 лучших лазерных дальномеров

Дальномер

Известно, что требования к качеству строительной продукции быстро растут. Возрастает и необходимость постоянного повышения общего технического уровня строительных работ, надежности, долговечности, эстетичности, технологичности строительного производства.

Инженерно-геодезические измерения и инженерно-геодезические построения занимаю особое место в общей схеме строительных работ.

Они начинаются задолго до начала строительства при проведении инженерно-геодезических изысканий, выноса проектов сооружений в натуру, являются составной частью технологии строительно-монтажных работ в период всего строительства, а также сопутствуют при проверке качества строительной продукции и продолжаются в эксплуатационный период при проведении наблюдений за деформациями зданий и сооружений, если того требуют условия проекта.

Поэтому вопросы точности проведения геодезических работ имеют принципиальное значение, ибо они в конечном счете определяют уровень качества и надежность выстроенных зданий и сооружений.

При оценке надежности и точности измерений главным является выбор совершенной методики геодезических работ и соответствующих приборов и оборудования, исходя из заданных технологических требований проекта и допусков.

С ростом научно-технического прогресса и технического уровня строительства развивались и совершенствовались методики и приборы для проведения инженерно-геодезических работ.

Дальномер — устройство, предназначенное для определения расстояния от наблюдателя до объекта. Используется в геодезии, для наводки на резкость в фотографии, в прицельных приспособлениях оружия, систем бомбометания и т.д.

Как правильно пользоваться?

Для того чтобы работа с лазерным дальномером не вызвала затруднений и принесла желаемый результат, следует придерживаться ряда рекомендаций.

• Перед использованием рулетки нужно внимательно ознакомиться с инструкцией.
• Необходимо беречь прибор от попадания влаги и загрязнений, а также не допускать его чрезмерного перегрева или охлаждения.
• Несмотря на наличие защитных накладок на корпусе, не все модели лазерных дальномеров являются противоударными, и при возникновении серьёзных весовых нагрузок могут сломаться. В связи с этим эксплуатировать их следует аккуратно, стараясь не допускать случайных падений.
• Позволять детям играть с прибором, а также направлять лазерный луч в людей или животных – запрещено.
• Устранение неисправностей должно производиться только в ремонтных мастерских, специализирующихся на ремонте высокоточной измерительной техники. Вскрывать и ремонтировать прибор самостоятельно не рекомендуется.
• Хранить лазерный дальномер необходимо в специальном чехле, вдали от отопительных приборов и прямых солнечных лучей.

После того как основные правила эксплуатации будут приняты к сведению, можно приступать к измерению пространств. Для этого следует придерживаться определённого алгоритма действий, который включает в себя несколько последовательных операций.

• Первым делом дальномер вынимают из чехла, устанавливают на штатив или помещают на ровную поверхность.
• Затем с помощью кнопки пуска прибор включают и выбирают точку отсчёта, которая может быть определена как на передней части дальномера, так и на задней. Данная функция позволяет не учитывать толщину корпуса при измерении и выполнять замеры более точно.
• После выбора точки отсчёта выставляют единицы измерения, в которых будет производиться замер, и нажимают кнопку подачи сигнала или импульса.
• Результаты измерений, а также необходимые расчёты площади и объёма будут тотчас же отображены на дисплее.

Лазерный дальномер – незаменимая вещь на поясе для инструментов

Такое устройство как рулетка знакомо, безусловно, всем строителям, да и не только им. Данный прибор дает возможность проводить измерение расстояний в пределах нескольких метров. А вот для нахождения дистанций в десятки и даже сотни метров такой инструмент уже не подойдет. Ввиду этой проблемы на смену обычной механической измерительной рулетке пришли современные измерительные приборы – лазерные дальномеры, или, как их часто называют, лазерные рулетки.

Лазерный дальномер – это компактный электронный прибор для мгновенного определения расстояний посредством лазерного излучения. Современные модели этих приборов позволяют не только измерять длину, но и рассчитывать объем и площадь, определять высоту по теореме Пифагора, а также выполнять тривиальные операции на основе простейших арифметических вычислений. Особенно удобно дальномерами производить замеры в труднодоступных местах и на открытом пространстве, а благодаря высокой точности, лазерные рулетки в наше время используются практически повсеместно: в строительстве, архитектуре, ландшафтном дизайне, при ремонтных работах, и даже для охоты и в военном деле. Они являются самым востребованным измерительным прибором в деятельности проектных, надзорных, геодезических, строительных организаций, бюро технической инвентаризации.

Принцип работы

Импульсные лазерные дальномеры имеют в своей конструкции излучатель (импульсный лазер) и приемный детектор. Для того чтобы вычислить расстояние до объекта, необходимо навести на него луч лазера. Метод основан на непосредственном измерении времени распространения коротких импульсов энергии, которые излучаются передатчиком и проходят путь до объекта и обратно. Данные устройства обладают большой дальностью работы и измеряют расстояния свыше 1 км. Фазовые дальномеры вычисляют длину по сдвигу фаз исходящего и отраженного сигнала, эффективны при расстояниях всего лишь до 100 м, но обладают более высокой точностью.

Во время работы лазерные рулетки, в отличие от механических, не требуют прибегать к помощи второго человека. Они способны производить замеры, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Однако, применяя эти устройства, необходимо соблюдать определённые правила. Работоспособность рулетки снижается при неблагоприятных условиях: в дождь или очень солнечную погоду, в запылённом или загазованном помещении. Также нужно следить, чтобы между прибором и измеряемой поверхностью не было помех.

Как выбрать лазерную рулетку

Прежде чем купить лазерный дальномер, необходимо определиться с целью его использования и обратить внимание на важные параметры:

• Диапазон измерений и точность: приборы бытового использования рассчитаны на расстояния от нескольких сантиметров до 60 метров и функционируют с точностью ± 1,5-3 мм, профессиональные модели способны определять отрезки длиной от 60 до 250 и более метров с погрешностью ± 0,5-1 мм.
• Встроенный визир (прицел) необходим для комфортной работы на улице в дневное время суток и позволяет осуществлять измерения с совершенной точностью в плохих условиях освещения. Для использования дальномера внутри помещений данной функцией можно пренебречь.
• Наличие дополнительных функций: помимо определения расстояния до объекта, многие рулетки позволяют производить расчеты площадей, периметров и объемов, осуществлять простейшие математические операции. Для бытового применения достаточно наличия базовых функций: расчет площади, объема помещения; теорема Пифагора; сложение и вычитание. Для профессиональной деятельности стоит сделать акцент на вспомогательные функции, при помощи которых делать замеры становится намного удобнее и быстрее: измерение углов; нахождение минимума/максимума; вычисление недоступной длины, например, высоты здания; определение отклонения; нахождение площади треугольника; вычисление координат точек; наличие встроенной памяти; наличие подсветки дисплея; возможность беспроводной передачи данных.
• Возможность фиксации на штативе. Весьма полезная функция в процессе выполнения геодезических и топографических работ, позволяющая увеличить точность производимых измерений.
• Материал корпуса.

Мы предоставляем гарантию на срок 12 месяцев и осуществляем оперативную бережную доставку в любые города России от 3000 рублей бесплатно!

Функции и применение строительного дальномера

Лазерная рулетка не только измеряет расстояния, но и выполняет другие функции, в зависимости от модели:

• вычисляет площади, периметры и объёмы помещений;

• функция Пифагора позволяет делать замеры труднодоступных объектов;

• сохраняет данные на встроенную карту памяти;
• вычисляет диагонали;

• даёт возможность измерять расстояние от передней или задней грани на выбор;

• передаёт информацию на компьютер;
• выбирает систему измерений;
• с помощью встроенного термодатчика определяет температуру;
• автоматически отключается;
• показывает уровень заряда батареи;
• подсвечивает дисплей;

• с помощью пузырькового уровня выравнивается относительно любого объекта горизонтально или вертикально;

• выдвижная скоба позволяет производить замеры от углов, а также в труднодоступных местах и щелях;

• с помощью визира может наглядно зафиксировать лазерную точку при низком освещении;
• подключается к специальному оптическому прицелу для приближения изображения;
• с помощью функции трекинга измеряет расстояние в реальном времени.

Включение в прибор дополнительных функций увеличивает его стоимость.

Видео: обзор функций дальномера для строительства

Применение лазерного дальномера достаточно широко:

• строительство;
• ремонт и отделка помещений;
• производство и монтаж мебели;
• монтаж оборудования;
• топографическая съёмка;
• геодезия;
• ландшафтный дизайн;
• туризм и альпинизм;
• лесничество и охота;
• геология и археология;
• монтаж рекламных плакатов.

Функции лазерных дальномеров

Определение расстояния из разных точек отсчета

У лазерного дальномера есть несколько точек отсчета, что связано с особенностями измерения. Луч лазера исходит из корпуса прибора, так что при измерении расстояния от одной стены до другой придется учитывать длину этого корпуса. Чтобы не пришлось вести такие подсчеты в уме, в дальномерах настраивается точка отсчета. Она ведется от заднего торца устройства, от переднего торца или от упорной скобы (при ее наличии). Когда нужно узнать точную длину объекта, скобу выдвигают на 90 градусов (фактически цепляют за край объекта). Если нужно мерить из угла, то скобу выдвигают на 180 градусов, ведь сам прибор строго в угол не поместится.

Измерение площади и объема

Для измерения лазерным дальномером площади прямоугольника нужно определить его длину, ширину и нажать на специальную кнопку. Прибор рассчитает площадь фигуры и выведет результат на экран. Для определения объема параллелепипеда придется измерить его длину, ширину и высоту. Некоторые электронные рулетки умеют измерять углы, площади и объемы более сложных фигур. Такие измерения помогут быстро определить площадь пола, потолка, стен или узнать объем конструкции. Последнее потребуется, например, при строительстве бассейна или установке кондиционера, когда нужно знать объем воздуха кондиционируемых комнат. В некоторых приборах есть специальная функция маляра, которая складывает длины стен помещения и умножает на высоту, чтобы узнать общую площадь окрашиваемого или оклеиваемого обоями помещения.

Непрерывные измерения

У лазерных рулеток есть один минус по сравнению с обычными рулетками. В то время как мерной лентой легко отступить от стены на заданное расстояние, лазерной линейке нужна поверхность, от которой отразится луч. Для решения этой проблемы придумана функция непрерывных измерений. То есть если нужно отступить от стены, положим, на полтора метра, нужно включить эту функцию и постепенно отходить от стены. В это время прибор будет делать промеры через 1 секунду (зависит от настроек), что поможет отступить на точно заданное расстояние.

Измерения на основе вычислений

Если длину линии по каким-то причинам измерить прибором не получается, можно рассчитать ее по определенным формулам. Представим, что у помещения наклонная крыша. Тогда для определения длины наклонной линии понадобится не прямоугольник, а трапеция. Измерить три линии этой трапеции дальномером труда не составит, в то время как длину четвертой линии прибор рассчитает сам по функции трапеции.

Аналогично рассчитывается и высота до объекта, если напрямую измерить ее затруднительно. Тогда измеряется расстояние до этой точки по диагонали (гипотенуза) и по горизонтали (первый катет). По известной со школьного курса геометрии теореме Пифагора прибор рассчитает вертикаль (второй катет). Такой расчет возможен только для прямоугольных треугольников, то есть в случае вертикальных, а не наклонных поверхностей.

Определение минимума и максимума

Определить с помощью лазерной рулетки длину диагонали большой комнаты не так-то просто, поскольку нужно четкое попадание из угла в угол. Режим максимума помогает снизить риск ошибки и предполагает проведение нескольких последовательных замеров. Прибор ориентируется на первый замер и считает его наименьшим. Если при последующих замерах найдется большее значение, то оно и будет считаться длиной диагонали. Это делается из соображений, что длина диагонали всегда является наибольшей величиной из всех возможных длин помещения.

Режим минимума аналогичен предыдущему и снижает риски измерить расстояние не строго под прямым углом, а по диагонали. Например, нужно измерить расстояние от пола до потолка. Тогда в режиме минимума прибор найдет наименьшее из всех измеренных значений.

На чем основана работа лазерного дальномера

Нет никакого сомнения в том, что все высокотехнологичные разработки в первую очередь проходят «апробацию» в военной сфере. Когда автор этих строк в далеком 1981 году поступил в Одесское высшее артиллерийское училище, первые навыки ведения разведки осваивались еще на стереоскопических дальномерах ДС-1 и ДС-2. Но, кстати, работать на них с достаточной степенью точности могли очень немногие. Поэтому великим «откровением» для нас стало изучение лазерного дальномера ДАК-1, который в те годы считался секретным образцом вооружения.

Дальномер артиллерийский квантовый ДАК-1 – когда-то считался чудом современной техники. Но это только приемо-передатчик, а к нему ещё шел массивный приборный блок с аккумуляторами питания.

Нашу радость омрачало лишь то, что доставка дальномера на наблюдательный пункт превращалась в немалое испытание. Комплект представлял собой два тяжеленных металлических ящика и треногу. Поэтому, хорошенько попотев на занятиях, мы строили смелые мечты, что когда-нибудь подобная техника станет намного компактнее, и будет являться чуть ли не предметом индивидуальной экипировки артиллерийского разведчика.

Так оно и получилось, но значительно позднее.

Со временем военные разработки перекочевали и в общедоступную сферу, в частности — в строительство. А развитие технологий привело к тому, что прибор такого принципа действия сейчас можно запросто купить в магазине.

Безусловно, лазерные дальномеры, которые сегодня предлагаются потребителю, по своим возможностям все равно уступают современной военной технике. Но от них и не требуется измерений, исчисляемых многими сотнями метров и километрами. А вот принцип работы и тех и других – очень схожий.

Измерение расстояния основано на способности оптически непрозрачной поверхности отражать направленный на нее световой поток. То есть, если направить на «цель» мощный световой импульс, выработанный встроенным излучателем (лазером), а затем засечь отраженный сигнал, то, зная скорость света, можно определить и расстояние до объекта.

Но на деле измерение производится несколько иначе. Дело в том, что скорость света – огромна, и при небольших измеряемых расстояниях приходится оперировать крайне малыми временными интервалами, измеряемыми наносекундами. Изготовить компактный таймер, который мог бы очень точно производить засечку столь малых интервалов – очень сложная и дорогостоящая задача. Поэтому в строительных дальномерах используется принцип зачески фазового сдвига отраженного светового инфракрасного импульса.

Принцип измерения дальности дол объекта по фазовому сдвигу отраженного инфракрасного луча

При нажатии кнопки пуска излучатель лазерного дальномера генерирует световой луч строго определенной длины волны и частоты. Направленный на в нужную точку луч отражается от неё, и принимается фотоприемником прибора. Во встроенном микропроцессоре сравниваются фазы луча на выходе из прибора и отраженного. Так как частота и длина волны излучения известны, с высокой точностью можно оценить расстояние, пройденное лучом. Погрешность обычно составляет не более половины длины волны, что дает ошибку в пределах 1÷1,5 мм на метр измеряемого расстояния, что для условий строительства считает отличным показателем.

Существуют и иные типы дальномеров. Так, в мощных приборах, способных точно оценивать дистанции в сотни и более метров, устанавливается мощный импульсный лазер, не дающий рассевания пучка света, и высокоточный таймер, способный с высочайшей точностью замерять временные интервалы. Но стоимость таких приборов – очень велика, и в бытовых условиях применения им не находится.

Для измерения расстояний применяется и принцип отражения звуковых волн. Он реализован в ультразвуковых электронных «рулетках».

Применяется для измерения дальности и принцип отражения звуковых волн. Такие ультразвуковые «рулетки» есть в продаже, они рассчитаны на работу на небольших дистанциях. Судя по отзывам, их не особо хвалят опытные строители, хотя, это и некатегоричное суждение.

Но в данной статье в дальнейшем остановимся только на лазерных дальномерах фазового типа.

Виды

Классификация лазерных дальномеров производится по таким критериям, как функциональность и принцип работы. По функциональным возможностям устройства делят на три группы, первая из которых представлена простыми моделями с дальностью действия до 30 метров. Такие образцы относятся к категории бытовых инструментов и используют для частного строительства и мелких измерений. Преимуществами бытовых моделей является низкая стоимость и простота использования.

Вторая группа является самой многочисленной и представлена приборами с дальностью действия до 80 м. Устройства оснащены стандартным набором функций, включающим в себя возможность сложения и вычитания, нахождения площади и объёма, а также опцией изменения единиц измерения, памятью последних значений, подсветкой экрана и звуком. Некоторые модели способны работать с двумя и более точками отсчёта и оборудованы таймером. Главным преимуществом приборов среднего класса является их универсальность. К минусам относят неспособность работы с большими расстояниями и невозможность измерения углов наклона.

К плюсам также относят приемлемую стоимость, широкий модельный ряд, простое и понятное управление и длительный срок эксплуатации устройств. Что касается минусов, то особых недостатков у моделей этой группы не выявлено. Исключение составляют жалобы отдельных пользователей на невозможность измерения углов и сложных криволинейных конструкций.

К третьей группе относят высокотехнологичные образцы, которые помимо вышеперечисленных функций, способны выполнять сложные математические расчёты, определять размеры недоступных элементов, высчитывать длину изогнутых линий, вычислять площади треугольников, цифровые значения углов и определять координаты заданных точек. Такие дальномеры способны работать с расстояниями от 100 до 300 м, оснащены встроенной видеокамерой либо оптическим визиром и благодаря мощной подсветке дисплея могут использоваться в тёмное время суток. К преимуществам образцов относят многофункциональность, современный дизайн и наличие большого количества дополнительных функций. Недостатком считают высокую стоимость моделей, что вполне объяснимо широким спектром их возможностей и отличными рабочими качествами.

Импульсивные

Дальномеры этого вида включают в свой состав излучающий детектор и импульсный лазер. Для того чтобы вычислить расстояние до заданной точки, он умножает время прохождения волны на скорость света. Благодаря мощному импульсу модели способны работать с достаточно большими расстояниями (от 1 км) и часто устанавливаются на военных прицелах. Отличительной особенностью импульсивных дальномеров является короткий световой «выстрел» и низкая чувствительность к прерыванию сигнала, что позволяет им эффективно работать под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды, например, при большом транспортном потоке, дожде или боковом ветре

Фазовые

Такие дальномеры, в отличие от предыдущего вида, не способны работать на больших расстояниях, однако отличаются высокой точностью измерений и стоят гораздо дешевле импульсивных аналогов. Последнее обусловлено отсутствием дорогостоящего особо точного таймера, которым укомплектованы импульсные образцы. Принцип действия фазовых дальномеров состоит в том, что лазерный луч уходит на объект с одной фазой, затем отражается и идёт назад уже с другой

Устройство в это время принимает во внимание сдвиг фаз и определяет дальность расположения объекта

Двухфазная траектория волны позволяет прибору рассчитывать расстояния с особой точностью, что делает фазовые модели наиболее востребованным видом измерительного оборудования. В случае если объект удалён на расстояние, которое превышает длину волны, лазер отправляет сигнал несколько раз с разной частотой модуляции. Далее в работу включается микропроцессор, который решает систему линейных уравнений и с особой точностью высчитывает расстояние до объекта. Погрешность измерения фазовых моделей составляет +/-0,5 мм, дальность действия не превышает 1 км.

Физические основы измерений и принцип действия

Задача определения расстояния между дальномером и целью сводится к измерению соответствующего интервала времени между зондирующим сигналом и сигналом, отражения от цели. Различают три метода измерения дальности в зависимости от того, какой характер модуляции лазерного излучения используется в дальномере: импульсный, фазовый или фазово-импульсный.

Сущность импульсного метода дальнометрирования состоит в том, что к объекту посылается зондирующий импульс, он же запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс приходит к дальномеру, то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу автоматически высвечивается перед оператором расстояние до объекта.

Оценим точность такого метода дальнометрирования, если известно, что точность измерения интервала времени между зондирующим и отраженным сигналами соответствует 10 в -9 с. Поскольку можно считать, что скорость света равна 3*10в10 см/с, получим погрешность в изменении расстояния около 30 см. Специалисты считают, что для решения ряда практических задач этого вполне достаточно.

При фазовом методе дальнометрирования лазерное излучение модулируется по синусоидальному закону. При этом интенсивность излучения меняется в значительных пределах. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза сигнала, упавшего на объект. Отраженный от объекта сигнал придет на приемное устройство также с определенной фазой, зависящей от расстояния.

Оценим погрешность фазового дальномера, пригодного работать в полевых условиях. Специалисты утверждают, что оператору не сложно определить фазу с ошибкой не более одного градуса. Если же частота модуляции лазерного излучения составляет 10 Мгц, то тогда погрешность измерения расстояния составит около 5 см.

По принципу действия дальномеры подразделяются на две основные группы, геометрического и физического типов.

Первую группу составляют геометрические дальномеры. Измерение расстояний дальномером такого типа основано на определении высоты h равнобедренного треугольника ABC (рис. 3) например по известной стороне АВ = I (базе) и противолежащему острому углу. Одна из величин, I обычно является постоянной, а другая — переменной (измеряемой). По этому признаку различают дальномеры с постоянным углом и дальномеры с постоянной базой.

Дальномер с постоянным углом представляет собой подзорную трубу с двумя параллельными нитями в поле зрения, а базой служит переносная рейка с равноотстоящими делениями. Измеряемое дальномером расстояние до базы пропорционально числу делений рейки, видимых в зрительную трубу между нитями. По такому принципу работают многие геодезические инструменты (теодолиты, нивелиры и др.).

Относительная погрешность нитяного дальномера — 0,3-1%. Более сложные оптические дальномеры с постоянной базой, построены на принципе совмещения изображений объекта, построенными лучами прошедшими различные оптические системы дальномера. Совмещение производится с помощью оптического компенсатора, расположенного в одной из оптических систем, а результат измерения прочитывается по специальной шкале. Монокулярные дальномеры с базой 3-10 см широко применяются в качестве фотографических дальномеров. Погрешность оптических дальномеров с постоянной базой менее 0,1% от измеряемого расстояния.

Принцип действия дальномера физического типа состоит в измерении времени, которое затрачивает посланный дальномером сигнал для прохождения расстояния до объекта и обратно. Способность электромагнитного излучения распространяться с постоянной скоростью дает возможность определять дальность до объекта.

Различают импульсный и фазовый методы измерения дальности. При импульсном методе к объекту посылается зондирующий импульс, который запускает временной счетчик в дальномере. Когда отраженный объектом импульс возвращается к дальномеру, то он останавливает работу счетчика. По временному интервалу (задержке отраженного импульса), с помощью встроенного микропроцессора, определяется расстояние до объекта:

L=ct / 2

где: L — расстояние до объекта, с — скорость распространения излучения, t — время прохождения импульса до цели и обратно.

АВ -база, h -измеряемое расстояние

При фазовом методе — излучение модулируется по синусоидальному закону с помощью модулятора (электрооптического кристалла, меняющего свои параметры под воздействием электрического сигнала). Отраженное излучение попадает в фотоприемник, где выделяется модулирующий сигнал. В зависимости от дальности до объекта изменяется фаза отраженного сигнала относительно фазы сигнала в модуляторе. Измеряя разность фаз, измеряется расстояние до объекта.