Laser ve službách měřicí techniky
Použití laserových měřicích přístrojů značně zjednodušuje a zpřesňuje měřicí metody ve stavebnictví. Článek přibližuje aktuální trendy a současnou nabídku měřicích přístrojů z nabídky společnosti Conrad Electronic.
Něco málo z historie
Laser už je na světě 50 let. Kdo byl jeho skutečný vynálezce, není jisté, ale prvenství o sestavení první funkční aparatury se přisuzuje Theodoru Maimanovi z Hughes Research Laboratories v kalifornském Malibu. Ten v roce 1960 využil rubínové tyčinky a dvou rovnoběžných zrcadel. Buzení atomů na vyšší energetickou hladinu se provádělo krátkými záblesky výbojky. Zkratka, která znamená Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tj. zesilování světla stimulovanou emisí záření, je dnes vnímána jako označení optického zdroje elektromagnetického záření. Světlo je z laseru vyzařováno ve formě úzkého svazku a na rozdíl od přirozených zdrojů světla je monochromatické (zdroj kmitá pouze na jedné frekvenci) a koherentní (stejného směru kmitání se stejnou fází nebo fázovým rozdílem). Lasery způsobily zásadní obrat v řadě chemických a medicínských metod, využívají se průmyslu, v automatizaci, v informačních technologiích a ve spotřební elektronice. Výrazně ovlivnily také řadu měřicích metod. V této oblasti jsou nejrozšířenější lasery polovodičové, a to buď GaAs, GaAlAs, AlGaInP.
Laser ve stavebnictví
Na stavbách a v interiérech se laser používá především pro měření rovin, vzdáleností a úhlů. Laser provází celý stavební proces od zakládání a budování inženýrských sítí až po kolaudační řízení. Obsluha přístrojů neklade žádné zvláštní nároky na obsluhu. Přístroj je zpravidla umístěn na stativu nebo na jiné stabilní základně a spouští se stiskem jediného tlačítka (obr. 1). Sám se urovná do roviny a začne vysílat laserový paprsek. Obvyklý rozsah samourovnání je ± 5°. Měření je automatizované a vykonává ho jediná osoba.
Rotační lasery vysílají paprsek, který je většinou dobře viditelný jen v interiérech. Na venkovních plochách se proto používají přijímače laserového paprsku, které bývají součástí sestavy laseru. U některých modelů jsou přijímače multifunkční a pracují současně jako dálkové ovládání laseru. To se využívá také pro zachycení a přidržení paprsku na místě např. při přenášení výšek.
Při práci v objektu se laser uplatní např. jako liniový provažovač, při vytyčování navazujících výškových úrovní objektů nebo při upevňování stropních podhledů.
Křížové lasery obsahují dvě zabudované libely pro horizontální a vertikální stabilizaci. Uplatňují se především v interiérech.
Při pokládce potrubí nebo jiných liniových horizontálních prvků se používají tzv. potrubní lasery, které vysílají laserový paprsek daného směru a sklonu, což a umožňuje rychlé a přesné osazování dalších prvků.
Zaměřovací lasery
Křížové samonivelační lasery se někdy označují jako samovyrovnávací laserové olovnice (obr. 2). Pro správný výběr přístroje třeba posoudit zejména, zda bude sloužit pro práci v exteriéru nebo v interiéru, zvolit požadovaný pracovní dosah a funkci ručního nebo automatického vyrovnání.
 |
Bosch GLL ProfessionalPřesný samonivelační horizontální a vertikální kyvadlový laser (obr. 4) slouží k rychlému vyrovnání přímek. Laserová dioda emituje záření o vlnové délce 640 nm (červené) s výkonem menším než 1 mW. Rozsah samonivelace dosahuje ± 4°. Viditelnost laserových linek je vysoká, pracovní dosah 20 m s přesností ±0,3 mm/m. S přijímačem lze pracovní rozsah prodloužit na 80 m. Krytí IP54 poskytuje ochranu proti vodě a prachovými usazeninami. Přístroj je napájen čtyřmi tužkovými bateriemi (AA), má závit pro stativ 1/4" nebo 5/8" a dosahuje doby provozu 18 hodin v jednočárovém režimu. Součástí dodávky je univerzální držák, cílová destička laseru, 4 baterie a transportní kufřík. Obj. č. 815928 - Aktuální ceny |
 |
Pětibodový laser Bosch GPL5Lehký (250 g) a kompaktní samonivelační laser dosahuje přesností (dopředu/bočně): ± 5/3° a samonivelační dobou 4 s. Přístroj (obr. 5) je napájen třemi tužkovými bateriemi a dosahuje provozní doby 24 hodin. Pracovní dosah je 30 m, nivelační přesnost: ±0,3 mm/m. Ochrana: IP5X. Obj. č. 815923 - Aktuální ceny |
 |
LaserLiner Aqua Pro120Automatický rotační laser s magneticky tlumeným kyvadlovým systémem, který se velmi rychle horizontálně vyrovná (obr. 6). Vertikální vyrovnání se provádí pomocí nastavitelné patky. Pravoúhlý referenční paprsek slouží k zaměření svislice nebo roviny dělicích stěn. Pracovní dosah 120 m s přesností ±0,3 mm/m. Obj. č. 814668 - Aktuální ceny |
 |
BeamControl Master Basic-Plus 120Výkonný rotační laser 635 nm s dosahem až 120 m, rovněž z nabídky společnosti LaserLiner, nabízí pět režimů měření. Má nastavitelný a polohovatelný úhel scanu a je vybaven dálkovým ovládáním. Speciální plošina ze zinkového odlitku zaručuje dlouhodobou stabilitu (obr. 7). Obj. č. 813687 - Aktuální ceny |
Měření úhlů
  |
Digitální vodováha DigiLevel LCD 60 cmNa displeji lze odečíst úhel vzhledem k horizontální nebo vertikální rovině. Paměť naměřených hodnot uchovává 9 posledních údajů. Pro nastavení úhlů 0, 45° nebo 90° lze využít praktickou funkci AutoSound (obr. 8, 9). Vestavěný laser vytvoří na stěně nebo na podlaze linku v požadovaném úhlu. Obj. č. 814902 - Aktuální ceny |
  |
Pravoúhlý laser SuperSquareS pravoúhlými čarami je laser SuperSquare ideálním měřicím přístrojem pro všechny zaměřovací práce na zemi. Laserové paprsky vytvářejí dobře viditelné čáry na podlaze i na stěnách (obr.10,11). Úhlová přesnost 0,05°, přesnost svislic na stěnách 0,5 mm/m. Zaměření první podlahové dlaždice ulehčují pravoúhlé příložné hrany. Obj. č. 814669 - Aktuální ceny |
Laserové dálkoměry
 |
Toolcraft LDM 50 Tento lehký kompaktní dálkoměr představuje kvalitní řešení za přijatelnou cenu (obr. 12). Využívá laser 630 - 680 nm s výkonem menším než 1 mW. Měří nejen vzdálenost v rozsahu 0,5 až 50 m, ale zvládne i plochu nebo objem. Vzdálenosti lze zcela jednoduše sčítat nebo odčítat a s využitím Pythagorovy věty lze měřit i výšku. Dálkoměr je dále vybaven funkcí dynamického měření, kdy je vzdálenost mezi zacíleným bodem a zařízením průběžně měřena zhruba v půlsekundových intervalech při souběžném zobrazování aktuálních hodnot. Na levém boku přístroje se nachází tlačítko Ergo-eXpress, které umožňuje pohodlné ovládání měřiče jednou rukou. Přesnost měření dosahuje ± 2 mm, hmotnost přístroje je pouhých 145 g. Napájení zajišťuje 9V baterie. Naměřené hodnoty můžete snadno sčítat nebo odčítat a ukládat je do paměti. Při nedostatečném osvětlení využijete zelené podsvícení displeje. V levé horní části dálkoměru je vestavěná malá vodováha. Obj. č. 815197 - Aktuální ceny |
Měřiče otáček
 |
Laserový otáčkoměr RPM10Vysoce precizní ruční otáčkoměr k měření otáček od 0,5 do 99 999 ot/min. Měření může probíhat jak bezkontaktně laserovým snímačem, tak mechanicky pomocí kontaktních koleček (obr, 13). Laserový měřič umožňuje měření otáček bez zkreslení naměřených výsledků ztrátami třením. Zabudovaný infračervený teploměr se zaměřovačem umožňuje bezdotykové měření teploty. Obj. č. 121637 - Aktuální ceny |
 |
Laserový otáčkoměr DT-10LRuční přístroj pro jednoduché měření počtu otáček od 1 do 99 999 ot/min. Pomocí laserové jednotky můžete bezdotykově a velmi přesně určit počet otáček u točících se objektů i při denním světle (obr. 14). Hodnoty se zobrazují na 5místném LCD displeji. Data se zobrazují jako počet otáček za minutu nebo jako počítací jevová funkce. Dále má přístroj paměť na ukládání min./max. hodnot a naposledy naměřené hodnoty zůstávají zobrazeny na displeji. Obj. č. 122624 - Aktuální ceny |
Bezkontaktní teploměry s dvojitým laserem pro přesné zaměření
Tři typy přesných infračervených teploměrů Voltcraft s velmi rychlou reakční dobou se liší použitou optikou a měřicím rozsahem. Všechny měří s rozlišením teploty 0,1 °C, mají ergonomický design s podsvíceným displejem a díky povrchu s ochranou pogumováním jsou velmi odolné (obr. 15). Dále lze měřit teploty pomocí čidla typu K v rozsahu od -50 do +1350 °C. Naměřené hodnoty měření mohou být pomocí USB rozhraní přeneseny do počítače, dodávaný software umožňuje provádět trvalé měření a dlouhodobou kontrolu. Vnitřní paměť teploměru postačí pro 99 naměřených hodnot. Součástí dodávky je stativ, přepravní kufřík, čidlo typu K, 9V baterie a CD se softwarem.
 |
Typ IR 1000-30D USB, obj. č. 100913: optika 30:1, měřicí rozsah -50 - +1000 °C Aktuální ceny |
Trendy ve vývoji laserových měřicích přístrojů
Po roce 2000 se objevily lasery s modrým světlem o vlnové délce 405 nm, které se začaly využívat např. v přehrávačích Blu-Ray. Technologii vyvinuly firmy Sony a Philips, ale trvalo téměř 8 let, než se na trh dostaly cenově dostupné přehrávače.
Nejnovější generace laseru o vlnové délce 522-542 nm emituje zelené záření, které je viditelné i ve velmi nepříznivých světelných podmínkách. Udává se, že jsou až čtyřikrát viditelnější než běžné červené lasery, což dovoluje uplatnění na mnohem větší vzdálenosti a při měření ve velmi světlých a jasných světelných podmínkách.