Виды дальномеров и особенности выбора и работы измерительных приборов

Дальномер – один из самых необходимых инструментов в арсенале строителя – без него невозможно определить размеры габаритных предметов, расстояния, параметры сооружений. Но это не единственная область применения измерительного прибора – устройства задействуют в различных сферах науки и хозяйственной деятельности. Сегодня используют различные виды электронных рулеток. Прежде чем выбрать инструмент, изучите их особенности, принципы работы, возможности и познакомьтесь с популярными моделями.

Содержание

Общая информация об измерительном приборе

Область применения и основные преимущества
Классификация по типу работы

Виды и принцип работы инструмента

Измеритель на основе ультразвука
Измерение при помощи лазерного импульса
Измерение по сдвигу фазы инфракрасного луча
Измерение оптическим способом
Измерение при помощи натянутых нитей

Как пользоваться электронной рулеткой
Правила выбора лазерной рулетки

Какие параметры важно учитывать
Дополнительный функционал – полезные опции

Популярные бренды на рынке измерительных приборов

Ультразвуковая рулетка CAPITAL CP-3009
Точный и прочный DeWalt DW040P
Лидер продаж среди бытовых рулеток – Bosch PLR 50 C
Швейцарская точность – Leica Disto X310

Общая информация об измерительном приборе

Узнав о всех преимуществах, не спешите бежать в магазин за покупкой первого, попавшегося на глаза. Первым делом нужно выяснить, для чего нужен дальномер, где его применяют и каковы его разновидности по типу действия.

Область применения и основные преимущества

Для начала стоит свериться с толковым словарем и уточнить, что же собой представляет это устройство. Дальномер – измерительный прибор, который применяют для определения расстояния до выбранной цели, то есть, насколько далеко находится объект.

Область применения достаточно широка. Дальномер используют:

в геодезических работах;
разметке на стройплощадке;
военном деле;
мореходстве;
фотографии;
астрономии;
и других областях.

В строительстве чаще всего применяют простой в работе дальномер – лазерный. Этот прибор постепенно переходит из разряда сугубо профессиональных в обязательный набор инструментов строителя. Несмотря на довольно высокий ценник, преимущества этого устройства полностью его оправдывают:

точность показаний;
скорость измерения;
удобство работы.

Классификация по типу работы

По типу работы разделяют две категории дальномеров: активного и пассивного типов. Активный оснащен излучателем и приемником звуковых или световых волн (в зависимости от модели). Устройство подает сигнал, он отражается от объекта и возвращается обратно. Учитывая время, которое было затрачено на путь сигнала туда и обратно, а также его характеристики, прибор вычисляет расстояние до цели.

К приборам измерения расстояния активного типа относят:

звуковые;
световые;
лазерные дальномеры.

Пассивный тип определения дальности присущ:

оптическому;
нитяному дальномеру.

Здесь все построено на геометрии. Прибор производит вычисление высоты им самим построенного равнобедренного треугольника и на основании этого значения выдает данные о расстоянии до объекта.

Виды и принцип работы инструмента

Несмотря на объединяющее понятие «дальномер», каждый отдельный тип вычисляет расстояние разными методами. Выделяют:

ультразвуковой;
фазовый лазерный;
импульсный лазерный;
оптический;
оптический нитяной типы.

Измеритель на основе ультразвука

Самым грубым для измерения расстояния активного типа является ультразвуковой прибор. В основе его работы лежит принцип эхо-локации, которым пользуются даже некоторые животные, например, дельфины. Устройство создает звуковой импульс и улавливает эхо – звуковые волны, которые отражаются от объекта.

Для точности измерения используется звук высокого диапазона частот – 40 кГц. Поскольку скорость звука известна, а время его движения несложно измерить, остается вычислить только расстояние, что и делает ультразвуковой дальномер.

Измерение при помощи лазерного импульса

Если тот же метод применить со световым импульсом, получится точный лазерный дальномер импульсного типа. Дело в том, что скорость света настолько высока (300 000 км/с), что для небольших расстояний, которые измеряются в строительстве (20, 30, 50 м), речь идет о долях наносекунд. Измерить время с такой точностью очень сложно.

Главное преимущество такого устройства – оно посылает короткие световые импульсы, а не постоянный луч. Это значит, что можно использовать лазер высокой мощности. Такой мощный импульс может без особых сложностей «слетать» туда и обратно на расстояние 100 км за доли секунд. Это свойство применяется чаще всего в военной отрасли, а сам прибор стоит гораздо дороже аналогов.

Измерение по сдвигу фазы инфракрасного луча

Принцип работы лазерного дальномера фазового типа основан на сравнении и определении сдвига фазы световой волны. Устройство генерирует световой луч инфракрасного спектра. Луч движется с известной скоростью до цели измерения, отражается и возвращается. Инструмент сравнивает фазу световой волны в начале движения и в конце. Замер производится дважды, после чего устройство выдает результат в метрах.

Одно из преимуществ такого вида измерителей расстояния – цена. Они значительно дешевле импульсных, ведь нет необходимости оборудовать лазерную рулетку сверхточным и дорогостоящим секундомером. Кроме того, при фазовом методе погрешность составляет не больше половины фазы, то есть меньше миллиметра. Это поразительный результат, однако есть у этого устройства и недостатки.

Так как светить приходится не короткими импульсами, а постоянно на протяжении всего измерения, установить мощный лазер не получится. А это значит, что на дальние расстояния устройство не применяется. Однако для строительства дальности его действия более чем достаточно.

Измерение оптическим способом

Оптический дальномер применяется по большей части в геодезии, топографических работах, навигации, фотографии. Он работает по пассивному типу, основываясь на теореме Пифагора. Принцип работы такого прибора тяжело описать на пальцах.

Он основан на построении равнобедренного (для стереоскопичечских устройств с двумя окулярами) или прямоугольного (для монокулярных) треугольника и вычислении математическим путем его высоты. Вершиной треугольника является точка, расстояние до которой нужно измерить. Наводка осуществляется вручную.

В некоторых дальномерах нужно сопоставить две части изображения для настройки, в других – устранить двоение картинки. Так или иначе, главным датчиком является человеческий глаз, поэтому погрешность неизбежна.

Измерение при помощи натянутых нитей

Нитяной дальномер – еще один оптический прибор для измерения расстояния до объекта. Он тоже работает, основываясь на геометрических вычислениях. Для измерения дальности нужна специальная дальномерная рейка – длинная «линейка» с нанесенной разметкой. Расстояние между делениями 2 см. Рейка устанавливается в точке, до которой нужно измерить расстояние.

Внутри зрительной трубы натянуты тонкие нити. Дальномер и рейка выставляются строго по уровню, так, чтобы нулевая отметка обоих была на одной высоте. Далее в линзу смотрит геодезист и считает, сколько делений по 2 см помещаются между натянутыми нитями. Таким образом, строится треугольник с вершиной в фокусе линз прибора.

Длина высоты этого треугольника + фокусное расстояние будут равняться расстоянию между выбранными точками. Такой тип дальномера часто встречается в теодолитах разных моделей.

Как пользоваться электронной рулеткой

Чаще всего в продаже встречаются лазерные рулетки или ультразвуковые измерительные приборы с лазерной указкой. Существенной разницы в правилах эксплуатации нет. Если вам нужно получить точные данные о результатах замеров, все измерения нужно производить в строго установленном порядке, придерживаясь инструкции. Если вам предстоит работать с дальномером в помещении, то сложности это не представляет.

Включите прибор.
Выберите нужные настройки: режим работы (простые измерения, вычисления площади, формулы Пифагора, непрерывное измерение, минимальное/максимальное значение или другое), единицы измерения.
Установите дальномер по уровню в точке отсчета.
Проведите замеры, результаты получите на дисплее.

Немного сложнее работать с лазерной рулеткой в условиях стройплощадки. На солнце инфракрасный луч плохо видно. Многие используют специальные очки, которые улучшают видимость в инфракрасном спектре.

Если измерения проводятся на больших расстояниях, в солнечный день, да и сам объект выполнен из светопоглощающих материалов, не обойтись без отражающей пластины. Хорошо, когда она есть в комплекте, но это случается редко, чаще ее приходится докупать отдельно.

У пластины две стороны, и они разные по назначению. Светлая служит отражателем при дальности замеров до 30 м, красная – на больших расстояниях.

Опять же, при большой дальности не рекомендуется работать на весу. Лучше, а иногда просто обязательно, пользоваться штативом. Следует соблюдать меры предосторожности при работе с лазерными приборами. Никогда не светите лазером в глаза себе или другим людям, это может вызвать серьезную травму сетчатки глаза.

Правила выбора лазерной рулетки

Чтобы не прогадать с выбором, нужно ознакомиться с главными параметрами и узнать, какими функциями могут быть оснащены такие устройства.

Какие параметры важно учитывать

Выбрать электронный дальномер не так просто, как может показаться. Есть ряд параметров, которые должны вас устраивать. Эти критерии являются основополагающими при выборе устройства для измерения дальности:

Класс. Выделяют два класса электронных рулеток: бытовые или профессиональные. Разница между ними заключается в расширенном функционале у профессиональных моделей, надежности и, разумеется, стоимости.
Точность. Самый главный критерий, на который стоит обратить внимание в магазине – точность. Допускается небольшая погрешность в пределах 2-3 мм на каждый метр.
Дальность. В зависимости от мощности лазера допустимая дальность измерения меняется. Инструменты маленькой дальности (от 20 м) пригодны для использования в помещении, для ремонтных работ и замеров небольших предметов. Для работы на стройплощадке желательно обзавестись рулеткой от 40 м.
Надежность. Стройплощадка – не самое безопасное место. Пыль, грязь, вода – все это в избытке присутствует на стройке. Чтобы не повредить дорогую технику, желательно не только следить и ухаживать за ней, но и выбрать такой прибор, который будет оснащен пыле- и водозащитой корпуса. В технических характеристиках этот показатель обозначается аббревиатурой IP. Значение IP не должно быть ниже 54.
Время автономной работы. Поскольку прибор электронный, то ему требуется питание. Нужно учитывать, от какого элемента питания работает устройство, какая его емкость и как долго рулетка сможет непрерывно действовать без замены батареек или зарядки аккумуляторов.

Дополнительный функционал – полезные опции

Помимо основных параметров, от которых напрямую зависит качество электронного измерения расстояния, существует ряд дополнительных функций, которые делаю работу проще и комфортнее:

Многие дальномеры могут производить несложные вычисления: площадь прямоугольника, объем помещения, сложение и вычитание площадей и другие. Для этого нужно сделать замер в нескольких контрольных точках.
Хорошо, когда модель умеет запоминать несколько последних значений, это избавит от необходимости записывать.
Более продвинутый электронный дальномер имеет функцию вычисления по теореме Пифагора. Это очень пригодится, если вам нужно измерить, например, высоту здания, не приближаясь к нему. Замер производится по двум точкам – верхней и нижней.
Откидная скоба или пятка дает возможность замерять расстояние в труднодоступных местах. Скобу можно выставить в одно из двух положений: перпендикулярно или параллельно. Некоторые модели автоматически переключаются в режим скобы, когда она откинута. Другие нужно переключать вручную.
Иногда на глаз сложно определить, какая точка является наиболее удаленной или максимально приближенной, электронная рулетка сможет определить соответственно максимальное или минимальное значение из полученных. Пригодится для вычисления диагонали помещения или для вычислений по формулам Пифагора.
В условиях хорошей освещенности на улице точку, куда указывает рулетка, не всегда видно невооруженным глазом. Профессиональные электронные дальномеры оснащены специальным оптическим визиром, который позволяет рассмотреть лазер издалека. Дорогие модели имеют цифровой визир с дисплеем, на котором изображено, куда указывает рулетка.

Популярные бренды на рынке измерительных приборов

Выбирая электронный дальномер для работы, стоит обратить внимание и на репутацию фирмы-производителя. Уважаемые бренды, такие как Bosch, Leica, Makita дают хорошие гарантии, у них развито сервисное обслуживание в случае поломки. Однако за имя бренда часто приходится переплачивать. Как правило, переплата полностью оправдывается высоким качеством. Ниже представлен рейтинг популярных моделей.

Ультразвуковая рулетка CAPITAL CP-3009

Бюджетные модели электронных дальномеров представляют собой ультразвуковые устройства с лазерной указкой для удобства замеров. Хороший пример – CAPITAL CP-3009. Она не подходит для дальних расстояний, пользоваться целесообразно только внутри помещения. Питается от 9В батареи. Цена 60$

Дальность измерения ограничивается 18 метрами, минимальная длина, которая может быть измерена, – 0,55 м. Точность составляет 0,5%, то есть на каждом метре измеритель врет на 5 мм в ту или другую сторону. Для точных работ – непростительная погрешность, но для быстрого замера площади помещения и объема работ вполне пригодный экземпляр. Девайс имеет ряд дополнительных функций: память трех последних замеров, вычисление площади и объема.

Точный и прочный DeWalt DW040P

DeWalt DW040P – полупрофессиональный лазерный дальномер, который пользуется большой популярностью среди строителей. Прибор очень точный –1 мм погрешности на метр измерений. Такая точность устроит даже самого дотошного контроллера.

Дальность работы DeWalt DW040P – 40 м, этого более чем достаточно для работы внутри помещения и вполне хватит для наружных работ. Работает от двух полуторавольтовых батареек ААА. Класс защиты, заявленный производителем – IP 54. Цена 235$

Оснащен суперпрочным корпусом с противоударным покрытием. Падения с высоты до 2 м ему не страшны. Корпус не пропускает пыль и влагу. Может вычислить площадь в двухмерном пространстве и объем помещения. Приятное дополнение – подсветка дисплея. В комплекте идет чехол.

Лидер продаж среди бытовых рулеток – Bosch PLR 50 C

Известная фирма Bosch выпускает как бытовые модели дальномеров, так и профессиональные. Bosch PLR 50 C – бытовой вариант. Он справляется с замерами на расстоянии до 50 м. Точность замеров – до 2 мм на каждый метр.

Из дополнительных функций эта модель может похвастаться сложением, вычитанием, расчётом площади, объема, косвенным вычислением по формулам Пифагора, памятью последних 10 замеров и непрерывным измерением (треккингом). Все управление осуществляется не кнопками, а посредством сенсорного экрана.

Также есть специальное приложение для смартфона, которое синхронизируется с лазерной рулеткой и делает работу еще более комфортной. Все данные переносятся на Андроид-устройство и никуда не потеряются. Цена 150 $

Швейцарская точность – Leica Disto X310

Швейцарская фирма Leica считается одним из лучших производителей измерительных и оптических приборов в мире. Конкретно эта модель – Leica Disto X310 – профессиональный лазерный дальномер, который готов потягаться с конкурентами практически во всех категориях.

Дополнительный функционал очень широкий, начиная стандартными функциями вычисления площади и объема, заканчивая очень полезным дополнением – измерением наклона. Про формулы Пифагора и косвенные вычисления не нужно даже упоминать, они здесь, разумеется, присутствуют.

Корпус с повышенной защитой от грязи и воды – IP 65. Дальность работы – 120 м. Точность – 1 мм/м. Питание от батареек ААА. Цена 260 $

Цены на профессиональные и бытовые измерители существенно разнятся. Выбирать нужно, ориентируясь не только на громкое имя и ценовую категорию, но и внимательно изучив все технические характеристики. Если не хочется тратить деньги ради проведения небольших работ, то можно сделать дальномер своими руками, установив на смартфон специальное приложение.