Infolinia: 801 500 124

Zalety pracy z niwelatorem obrotowym.

Jaki niwelator laserowy kupić do posadzek, wylewek, kostki brukowej, ogrodzeń, sufitów podwieszanych?

 

W tym felietonie spróbujemy poruszyć niektóre zagadnienia związane z używaniem laserów na placu budowy: Jaki jest zasięg i dokładność laserów? Który model wybrać? Zasady użytkowania niwelatorów laserowych. Zalety pomiarów z detektorem. Jak pracować z łatą geodezyjną a jak z laserową. Norma IP czyli, czy laser może pracować w czasie złej pogody?

 

Zasięg i dokładność laserów wirujących

Niwelatory laserowe zwane wirującymi lub rotacyjnymi to nowoczesne przyrządy, które ze względu na swoje pożyteczne walory na dobre zagościły na budowach. Nazwa wirujący  wzięła się stąd, że punktowa dioda laserowa umieszczona na głowicy obrotowej wprowadzana jest za pomocą silnika w ruch okrężny z bardzo dużą prędkością. Całość jest zamontowana na kompensatorze, który samoczynnie ustawia się do płaszczyzny ziemi. W wyniku tego laser wskazuje idealnie równy dookolny poziom na stosunkowo dużej odległości. Może być z powodzeniem używany zarówno we wnętrzach jak i w terenie. Jednoosobowa obsługa zamiast dwóch osób, w przypadku pomiarów niwelatorem optycznym, uwalnia dodatkowe ręce do pracy w naszym zespole. Taki przyrząd to niezrównana pomoc przy wykonywaniu wielu prac budowlanych, w szczególności wylewek, posadzek, ogrodzeń czy sufitów podwieszanych. Znaczna część laserów obrotowych tzw. uniwersalnych może pracować również w pionie wyznaczając płaszczyzny wertykalne jakże pomocne przy dzieleniu pomieszczeń i ustawianiu ścianek działowych. Już podstawowe modele niwelatorów obrotowych oferują dosyć duży zasięg w granicach 200 - 400 m (FL 180A, EL 515 Plus, EL 515 Plus zestaw maxi box), oraz typową dokładność około 1,5 mm/10 m. Dla wielu ekip takie wartości będą zupełnie wystarczające. W przypadku podwyższonych wymagań dotyczących zarówno dokładności, zasięgu, jak i funkcji dodatkowych nasze poszukiwania powinniśmy skierować w kierunku modeli zaawansowanych. Bez trudu znajdziemy lasery obrotowe, które obsłużą obszar 700 m (FL 240HV), 1000 m (FL 260VA), a nawet 1200 m (FL 150H-G, FL 500HV-G). Dzięki zastosowaniu zaawansowanych kompensatorów elektronicznych, wraz ze wzrostem zasięgu rośnie również dokładność przyrządów i może wynieść nawet 0,5 mm/10 m, co w przypadku laserów jest już wartością referencyjną. Profesjonaliści doceniają ponadto szereg dodatkowych funkcji dostępnych w rozbudowanych przyrządach jak np. kontrola stabilności (TILT + VWS), wyznaczanie spadków, wydajny system zasilania litowo-jonowego czy kontrolę pilotem radiowym o zasięgu do 100 m.

 

Użytkowanie i obsługa laserów obrotowych

Każdy użytkownik posługujący się niwelatorem laserowym w codziennej pracy powinien pamiętać, że jego przyrząd należy do grupy precyzyjnych przyrządów elektro-optycznych. Dlatego nie można traktować go w podobny sposób jak wiertarkę, szlifierkę, czy zwykły młotek. Należy zatem obchodzić się z niwelatorem laserowym ostrożnie, unikać typowych zagrożeń oraz stosować kilka ogólnych zasad. Kilka prostych wskazówek może pomóc zapewnić długotrwałe i bezawaryjne użytkowanie oraz wiarygodne pomiary z wysoką dokładnością. Przede wszystkim podczas pracy na otwartym terenie trzeba chronić przyrząd przed upadkiem, uderzeniem i wibracjami. Zwracać uwagę na warunki atmosferyczne, a w szczególności prędkość i kierunek wiatru, i odpowiednio wcześniej zabezpieczyć przyrząd. Rozstawiać laser na stabilnym podłożu, szeroko rozstawiając statyw i sprawdzać blokady, aby nogi statywu pod ciężarem przyrządu lub od nagłego podmuchu wiatru samoczynnie się nie zsunęły. Nie ustawiać przyrządu w szczególnie ruchliwych miejscach (pojazdy i ludzie), w których byłby narażony na uszkodzenie mechaniczne lub chemiczne. Nie dopuszczać do obsługi przyrządu przez osoby postronne, a podczas pracy na wysokościach zabezpieczać przyrząd linką przymocowaną do uchwytu i stałego elementu konstrukcji. Profesjonalne lasery obrotowe są dostosowane do pracy podczas niekorzystnej pogody co potwierdza norma IP wyszczególniona z osobna dla każdego przyrządu. Najczęściej znajdziemy ją w danych technicznych lub w instrukcji obsługi. Po zapoznaniu się z wartością IP jaką posiada nasz laser możemy upewnić się jaki mamy do dyspozycji fabryczny stopień ochrony - przedstawiony w tabeli poniżej tekstu. W przypadku gdy laser obrotowy pracował na deszczu i obudowa jest mokra to należy ją wytrzeć do sucha miękką ściereczką. Obudowę należy wycierać bezpośrednio po zakończeniu pracy jeszcze przed zapakowaniem przyrządu do walizki i w temperaturze otoczenia pracy. Jest to bardzo ważne ze względu na niebezpieczeństwo kondensacji pary wodnej wewnątrz obudowy przyrządu. Po powrocie z placu budowy, w przypadku gdy przyrząd pracował na deszczu, należy wyjąć go z walizki i pozostawić na kilka godzin w suchym miejscu. Dzięki temu resztki wilgoci swobodnie odparują. Także walizkę należy pozostawić otwartą do całkowitego wyschnięcia. W przypadku transportu samochodowego należy umieścić sprzęt w miejscu najmniej narażonym na wstrząsy i wibracje.

 

Zasady i korzyści pracy z detektorem

Ponieważ wiązka laserowa ze względu na światło słoneczne jest w zasadzie niewidoczna podczas pracy w terenie, do jej lokalizacji stosuje się tzw. detektory czyli odbiorniki. W przypadku laserów obrotowych są one najczęściej na wyposażeniu standardowym. Detektor za pomocą specjalnego pola fotodetekcji identyfikuje płaszczyznę emitowaną przez rotacyjną wiązkę lasera. Odbiornik laserowy może być używany niezależnie lub w połączeniu z uchwytem. W zależności od rodzaju używanej łaty detektor razem z uchwytem mocuje się w punkcie zerowym, najwyższym lub na wysokości zadanego odczytu. Uchwyt z założonym detektorem można również zamocować na przymiarze pomocniczym (np. listwa drewniana, kątownik), na którym odmierzono i zaznaczono położenie punktu zerowego. Podczas pracy z detektorem należy ustawić najwyższe dostępne obroty głowicy laserowej oraz pamiętać aby detektor znajdował się w odległości minimum 2 m od źródła światła lasera. Jeżeli obudowa detektora posiada wbudowane magnesy, to możemy zamocować detektor bezpośrednio do metalowych elementów konstrukcji. Ustawianie polega na odpowiednim ich przesunięciu wg wskazań detektora, a następnie zamocowaniu na stałe. Z magnetycznego mocowania detektora korzysta się często podczas montażu sufitów podwieszanych, konstrukcji stalowych itp. Oprócz standardowych detektorów laserowych (FR 45) wykonawcy mają obecnie do dyspozycji również cyfrowe detektory precyzyjne (FR 77-MM, FR 66-MM), które można dokupić osobno jako wyposażenie dodatkowe. Wyświetlają one w postaci cyfrowej różnicę w mm pomiędzy poziomem badanego elementu, a zerem podziału. Są idealnym rozwiązaniem usprawniającym montaż różnego rodzaju elementów oraz badanie odkształceń. Mają dłuższe pole detekcji oraz szereg dodatkowych funkcji w tym możliwość wyboru stopnia dokładności.

 

Jak wyznaczyć poziom z łatą geodezyjną?

Geodezyjne łaty niwelacyjne TN 15 służą do pomiarów wysokościowych na placu budowy. Można je używać zarówno do niwelatorów optycznych jak też w połączeniu z detektorem do niwelatorów laserowych. W praktyce rozróżniamy dwie najczęściej wykonywane czynności, a mianowicie pomiar lub wytyczenie. W przypadku pomiaru (Rys. 1) zaczynamy od przykręcenia detektora do uchwytu na łatę. Następnie mocujemy uchwyt z detektorem w położeniu, w którym górna krawędź łaty pokryje się z linią zerową detektora. Ustawiamy łatę na punkcie mierzonym i sprawdzamy, czy wszystkie segmenty łaty są wsunięte do oporu. Wysuwamy do góry kolejne segmenty począwszy od najwyższego, trzymając przy tym łatę pionowo i skierowaną fotoelementem w stronę lasera. Po usłyszeniu sygnały dźwiękowego, precyzyjnie doprowadzamy do wskazania poziomu przez detektor. Wykonujemy odczyt z podziału milimetrowego przy krawędzi pierwszego nie wysuniętego segmentu łaty. Na następnych punktach terenowych korygujemy wysunięcie łaty i wykonujemy odczyty.

Wytyczenie (Rys. 2) jest czynnością odwrotną w stosunku do pomiaru. Różnica wysokości pomiędzy poziomem rotacyjnej wiązki lasera a poziomem punktu wyznaczanego jest znana. Wyznaczany poziom utrwala się zazwyczaj ołówkiem lub farbą na palikach, murach, ścianach itp. Aby wytyczyć żądany poziom rozpoczynamy od obliczenia żądanej różnicy wysokości. Wysuwamy do oporu segment łaty, na którym znajduje się obliczona wartość oraz wszystkie poprzednie w dół. Przykręcamy detektor do uchwytu a następnie mocujemy na łacie w miejscu, w którym linia łącząca zęby wskaźnika pokryje się z żądaną wartością. Stawiamy łatę pionowo przy paliku. Podnosimy łatę pionowo do góry do uzyskania sygnału poziomu na detektorze. Odrysowujemy ołówkiem dolną krawędź łaty na paliku. Przy następnych palikach powtarzamy kolejno opisane czynności.

 

Praca z dedykowaną do laserów łatą TN 20

TN 20 to nowoczesny typ łaty wspierający wykonywanie prac budowlanych przy pomocy niwelatorów laserowych. Posiada dwa niezależne podziały: bezwzględny – od 80 cm do 190 cm oraz względny – w zakresie ±50 cm. Długość łaty po złożeniu wynosi 131 cm, a maksymalna – 230 cm. (Rys. 3). TN 20 to profesjonalna łata, która pozwoli w pełni wykorzystać wszystkie możliwości lasera obrotowego. Z jej pomocą możemy zatem mierzyć, wytyczać oraz kontrolować wysokość. Zacznijmy od tego jak wykonać pomiar poziomu przy użyciu łaty TN 20 i niwelatora laserowego (Rys. 4). Pomiar ma na celu określenie pionowej odległości (różnicy wysokości) pomiędzy płaszczyzną rotacyjnej wiązki lasera, a powierzchnią mierzonego punktu. Aby wykonać pomiar należy zamocować uchwyt z detektorem na suwaku w położeniu, w którym górna krawędź suwaka pokryje się z linią zerową detektora. Następnie należy przesunąć suwak po korpusie do położenia, w którym górna krawędź suwaka znajdzie się na linii dzielącej podział czerwony i biały (wartość 0 podziału względnego). Zablokować ruch suwaka śrubą zaciskową, po czym ustawić łatę na punkcie mierzonym i poluźnić śrubę zaciskową goleni. Wysunąć do góry korpus łaty, zwracając uwagę aby stopka goleni pozostawała na powierzchni punktu mierzonego, a fotoelement detektora był skierowany w stronę lasera. Po usłyszeniu sygnału dźwiękowego, precyzyjnie doprowadzić do wskazania poziomu przez detektor. Jeszcze tylko trzeba zablokować wysuw łaty śrubą zaciskową goleni i już można wykonać odczyt z podziału bezwzględnego przy dolnej krawędzi korpusu.

Kontrola wysokości ma na celu obserwację zmian poziomu badanej powierzchni w stosunku do jednego punktu przyjętego jako referencyjny. W celu skontrolowania poziomu trzeba przygotować łatę z detektorem analogicznie jak do pomiaru po czym ustawić łatę na punkcie referencyjnym np. posadzka na środku pomieszczenia. Zaczynamy od poluzowania śruby zaciskowej goleni i wysuwamy goleń tak, aby detektor wskazywał poziom. Następnie blokujemy wysuw goleni i sprawdzamy wskazanie poziomu, ewentualnie korygujemy wysuw. Ustawiamy łatę pionowo na badanym punkcie, luzujemy śrubę zaciskową suwaka i przesuwamy go do pozycji, w której detektor będzie wskazywał poziom. Teraz możemy już odczytać wartość z podziału względnego. Na skali czerwonej w kierunku do góry. Na skali białej w kierunku w dół. Aby skontrolować następne punkty wystarczy powtarzać kolejno wymienione czynności. Jak interpretować wyniki? (Rys. 6) a. Odczyt ujemny (skala czerwona) – badany punkt leży poniżej punktu referencyjnego. b. Odczyt dodatni (skala biała) – badany punkt leży powyżej punktu referencyjnego. c. Odczyt zero – badany punkt jest na poziomie punktu referencyjnego.

 

Fabryczne przystosowanie lasera do pracy w terenie czyli, stopień zabezpieczenia obudowy IP

Skrót IP z ang. International Protection lub Ingress Protection Rating oznacza stopień ochrony zapewnianej przez obudowę urządzenia przed wnikaniem obcych ciał stałych i szkodliwymi skutkami wnikania wody. Oznaczenie składa się z liter IP, dwóch cyfr charakterystycznych i dwóch opcjonalnych liter. Wg polskiej normy PN-EN 60529:2003 jeżeli nie wymaga się określania cyfry charakterystycznej, powinna być ona zastąpiona literą X. Litery dodatkowe oraz litery uzupełniające, mogą być opuszczone bez zastępowania. Pierwsza cyfra charakterystyczna – oznacza, że obudowa zapewnia ochronę ludzi przed dostępem do niebezpiecznych części umieszczonych wewnątrz, i równocześnie zapewnia ochronę przed wnikaniem obcych ciał stałych. Druga cyfra charakterystyczna – oznacza, że obudowa zapewnia ochronę przed skutkami wnikania wody, litera dodatkowa (nieobowiązkowa) – oznacza, że obudowa zapewnia ochronę ludzi przed dostępem do niebezpiecznych części. W przypadku niwelatorów laserowych producenci przy symbolu IP podają najczęściej dwie cyfry charakterystyczne bez dodatkowych znaków. Dla wyjaśnienia najlepiej omówmy to na konkretnym przypadku, posiłkując się danymi z tabeli. Weźmy dla przykładu laser obrotowy FL 500HV-G marki geo-FENNEL, którego wartość IP wynosi 66, posiada on całkowitą ochronę pyłoszczelną oraz ochronę przed silną strugą wody (100 l/min) laną na obudowę z dowolnej strony. Aby uniknąć późniejszych problemów, biorąc pod uwagę okoliczności w jakich pracujemy, warto jeszcze przed zakupem lasera upewnić się jakie IP posiada.

  Pierwsza cyfra Stopień ochrony Druga cyfra Stopień ochrony

Polska Norma PN-EN 60529:2003 Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP)

  0 bez ochrony 0 bez ochrony
  1 ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 50 mm i większej 1 ochrona przed padającymi kroplami wody
  2 ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 12,5 mm i większej 2 ochrona przed padającymi kroplami wody przy wychyleniu obudowy o dowolny kąt do 15° od pionu w każdą stronę
  3 ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 2,5 mm i większej 3 ochrona przed natryskiwaniem wodą pod dowolnym kątem do 60° od pionu z każdej strony
  4 ochrona przed obcymi ciałami stałymi o średnicy 1 mm i większej 4 ochrona przed bryzgami wody z dowolnego kierunku
  5 ochrona przed pyłem 5 ochrona przed strugą wody (12,5 l/min) laną na obudowę z dowolnej strony
  6 ochrona pyłoszczelna 6 ochrona przed silną strugą wody (100 l/min) laną na obudowę z dowolnej strony
      7 ochrona przed skutkami krótkotrwałego zanurzenia w wodzie (30 min na głębokość 0,15 m powyżej wierzchu obudowy lub 1 m powyżej spodu dla obudów niższych niż 0,85 m)
      8 ochrona przed skutkami ciągłego zanurzenia w wodzie (obudowa ciągle zanurzona w wodzie, w warunkach uzgodnionych między producentem i użytkownikiem, lecz surowszych niż według cyfry 7)