Laserový diaľkomer je zariadenie, ktoré využíva laserový lúč na meranie vzdialenosti k cieľu. Tieto prístroje sú často uprednostňované pred inými typmi diaľkomerov, pretože poskytujú presnejšie merania a možno ich použiť v širokom rozsahu podmienok, vrátane slabého osvetlenia a nepriaznivých poveternostných podmienok. Sú tiež relatívne malé a prenosné, vďaka čomu sa ľahko prenášajú a používajú v teréne.
Elektronické diaľkomery sa bežne používajú v bezpečnostných, priemyselných a civilných aplikáciách, kde je kritické presné meranie vzdialenosti. V porovnaní s ich optickými a ultrazvukovými náprotivkami sú laserové diaľkomery najfunkčnejšie a technologicky najvyspelejšie meracie nástroje. Ich hlavnou výhodou, okrem mimoriadne presných meraní (s toleranciou +/- 1-5 mm na km), je skutočnosť, že ich môže používať len jedna osoba, zatiaľ čo optické diaľkomery, používané na presné meranie vzdialenosti na staveniskách a na veľkých otvorených plochách, vyžadujú aspoň dve osoby naraz. Laserové diaľkomery sú tiež menej náchylné na chyby v meraní spôsobené nesprávnym umiestnením nástroja a inými chybami obsluhy.
Princíp fungovania laserového diaľkomera
Laserový diaľkomer sa zvyčajne skladá z laserového žiariča, prijímača a mikroprocesora. Laserové diaľkomery vysielajú elektromagnetické impulzy v laserových lúčoch prostredníctvom svojich systémov optoelektroniky. Laserový žiarič vyšle pulz laserového svetla, ktoré zasiahne cieľ a odrazí sa späť k prijímaču, ktorý deteguje vracajúce sa svetlo. Systém zariadenia meria vzdialenosť analýzou času cesty v dvoch rovinách na základe fázového oneskorenia vyslanej a odrazenej EM vlny. Čas alebo fázový posun, kým impulz prejde k cieľu a späť, meria mikroprocesor, ktorý potom vypočíta vzdialenosť k cieľu pomocou rýchlosti svetla v metóde času letu alebo pomocou rýchlosti svetla.
Ďalším typom laserového merania vzdialenosti je priame meranie času prechodu impulzu z diaľkomera do cieľa a naopak. Táto metóda sa používa v pulzných laserových diaľkomeroch. Existujú aj laserové diaľkomery, ktoré vykonávajú interferometrické meranie vzdialenosti. To je bezpochyby najpresnejšia a najrýchlejšia metóda merania vzdialenosti, ale interferometrické diaľkomery sú drahé a náchylné na poškodenie.
Ako funguje diaľkomer
Vývoj a typy elektronických diaľkomerov
Laserové elektronické dĺžkomery prešli dlhým vývojom. Dokazuje to aj fakt, že staré typy prístrojov (napríklad spomínané Kern DM 150, EOT 2000) nahradili novšie, výkonnejšie, presnejšie a menej náročné na ovládanie. Laserové dĺžkomery úplne nahradili donedávna používané optické.
Dĺžkomery rozdeľujeme na zabudované (laserové žiarenie vychádza z ďalekohľadu teodolitu - napr. EOT 2000, Leica TC 400) a nasadzovacie (diaľkomer sa upevní na ďalekohľad - laserový lúč nevychádza z ďalekohľadu teodolitu, napríklad prístroje Kern DM 104, DM 150, Eldi). Diaľkomer Kern DM 104 bol prvý laserový dĺžkomer, ktorý z nameraných hodnôt automaticky vypočítal šikmú vzdialenosť. Po dosadení hodnôt výškového uhla, teploty a tlaku dokázal vypočítať aj vodorovnú vzdialenosť a prevýšenie s korekciou tlaku a teploty. Prístroj bol vhodný na meranie väčších vzdialeností, pri menších vzdialenostiach sa dopúšťal veľkých chýb.
V dnešnej dobe sa najčastejšie používajú kombinácie zabudovaných laserových dĺžkomerov s elektronickými teodolitmi a elektronickými záznamníkmi, nazývané totálne stanice. Tieto majú všestranné využitie a práca s nimi je veľmi efektívna a ekonomická. Princíp laserového diaľkomera ostáva nezmenený, no prístroje sa delia do tried podľa jednoduchosti použitia v teréne a knižnice programov, ktoré je možné využiť, ale i podľa hardvérového vybavenia (počet tlačidiel na klávesnici a veľkosť displeja).
Príklady vývoja zariadení
- Firma Leica má v ponuke prístroje s minimálnym programovým vybavením (Tc 400, Tc 500 - bez el. zápisníka, Tc 600), stredným (Wild 1160) a maximálnym programovým a hardvérovým vybavením (totálne stanice rady TPS - teodolite positioning system).
- Laserové diaľkomery série HDM Nivel System sú najmodernejšie prístroje vybavené najnovším procesorom, ktorý zaisťuje rýchle, presné a pokročilé merania. Prístroj je ovládaný pohodlným ovládacím panelom s veľkou a farebnou obrazovkou, ktorá zobrazuje namerané hodnoty a výsledné výpočty.
- Laserový diaľkomer Kalei LDM-60 predstavuje praktický a presný nástroj na vnútorné meranie vzdialeností, plôch a objemov. Vďaka kompaktným rozmerom a nízkej hmotnosti sa pohodlne používa pri práci v byte, dome, kancelárii alebo dielni.
Kľúčové vlastnosti a funkcie
Potrebujete presne a rýchlo zmerať dĺžku, objem alebo plochu? Náš diaľkomer zvládne pomocou laserovej technológie zmerať všetky tieto hodnoty v presnosti +/- 2 milimetre a to až na vzdialenosť 40 alebo 80 metrov v závislosti od vybraného variantu z ponuky. Diaľkomer zvládne aj pytagorovské propozície nepriameho merania, dokážete tak zmerať napr. výšku stĺpu a pod.
Prístroje sú zvyčajne vybavené softvérom na výpočet rôznych geodetických úloh priamo v teréne. Môžu to byť napríklad: výpočet súradníc meraných bodov, výpočet súradníc voľného stanoviska, výpočet omerných mier, prípadne výpočet výmer a mnoho ďalších funkcií podľa triedy prístroja. Všeobecne platí zásada, že čím lepšie je prístroj programovo vybavený, tým je práca v teréne efektívnejšia.
Pokročilé meracie funkcie
- Nepriame meranie: Zariadenie umožňuje jednorazové aj kontinuálne meranie a zároveň podporuje nepriame meranie pomocou Pytagorovej vety. Preto jednoducho zmeriate výšky, šírky alebo vzdialenosti aj tam, kde nie je možné merať priamo. Profesionálne laserové diaľkomery, ako napr. EXTECH DT60M, umožňujú vykonávať merania aj pomocou matematických funkcií. Táto funkcia je založená na algoritme Pytagorovej rovnice a pomáha operátorovi merať výšku objektu pomocou dvoch meracích bodov ako referenčných bodov.
- Nepretržité meranie (TRACKING): Prístroj opakovane meria dĺžku a zobrazuje namerané hodnoty na displeji. Táto funkcia sa môže použiť napríklad pri vytyčovaní dĺžok. Obzvlášť zaujímavá je funkcia nepretržitého merania, pretože umožňuje merať najvyššie a najnižšie hodnoty a potom porovnať rozdiel v jednom meracom cykle.
- Výpočet plochy a objemu: Procesory a algoritmy rýchlo vypočítajú plochu alebo objem miestnosti. Ak chcete vykonať tieto merania, jednoducho vyberte správnu možnosť z ponuky zariadenia, meranie dĺžky povrchu a potom vykonajte kolmé meranie.
Správa dát a používateľské rozhranie
Výsledky sa uložia do pamäte prístroja a dajú sa prenášať do počítača (cez USB) alebo do mobilných zariadení (cez Bluetooth). Digitálny merač má LCD obrazovku, na ktorej sa vám ukazujú hodnoty a na zadnej strane nájdete 1/4 závit, merač tak môžete upevniť na statív. Výhodou sú aj veľké možnosti merania s možnosťou ukladania a prenosu údajov do počítača, pričom softvér dokáže zmerať vzdialenosti a vykonávať výpočty na ich základe.
Použitím totálnych staníc sa odbúrava mnoho kancelárskych prác. Väčšina prístrojov je konštruovaných tak, že stlačením jediného tlačidla prístroj odmeria vodorovný aj výškový uhol a vypočíta vodorovnú vzdialenosť, prípadne súradnice meraného bodu. Tieto hodnoty automaticky zapíše do elektronického zápisníka a každému meranému bodu priradí číslo a kód. Kódovanie bodov je dôležitá funkcia najmä pri mapovacích prácach väčšieho rozsahu. Geodet si vytvorí kódovaciu tabuľku a ku každému bodu môže priradiť číselný alebo alfanumerický kód, ktorý slúži na rozpoznanie zameraných bodov.
Energetická efektívnosť a kalibrácia
Diaľkomer automaticky šetrí energiu - laser sa vypne po 15 sekundách a celé zariadenie po 45 sekundách nečinnosti. Navyše disponuje samokalibračnou funkciou, ktorá zvyšuje presnosť merania počas každodenného používania.
Technické parametre a výber diaľkomera
Konštrukcia a technické parametre zariadenia by mali vyhovovať danému odvetviu, typu merania, a terénu a poveternostným podmienkam, v ktorých sa bude používať. Potrebujete špecifický diaľkomer na meranie na staveniskách alebo v objektoch, a úplne iný na meranie veľkých vzdialeností v poľnohospodárstve, v lesníctve, alebo v energetike.
Dôležité parametre
- Prevádzkový rozsah: Je kľúčovým parametrom každého laserového diaľkomeru. Väčšina zariadení pre stavebníctvo - napr. AXIOMET AX-DL 100 - ponúka účinný dosah 40-80 metrov. Pokročilejšie modely umožňujú vykonávať merania až zo vzdialenosti 120 metrov. Štandardné laserové merače vzdialenosti dokážu merať vzdialenosti od 40 do 150 metrov. Dlhé-diaľkomery môžu merať vzdialenosť až do 1 500 metrov.
- Presnosť merania: Prevádzkový rozsah je dôležitý, ale jeho presnosť merania je rovnako dôležitá. Väčšina diaľkomerov na krátke a stredné vzdialenosti meria s toleranciou 5 mm. Pre stavebné aplikácie budú dobre fungovať modely s pracovným rozsahom do 80-120m s presnosťou ±1-2mm.
- Priemer laserového bodu: Závisí od vzdialenosti a typu meraného objektu. Napríklad, laserový bod bude oveľa menej viditeľný na mokrej omietke ako na starej tehlovej stene alebo betónovom podklade. Zvyčajne, laserové body laserových diaľkomerov majú priemer 6 - 60 mm. Tento parameter priamo ovplyvňuje presnosť meracieho zariadenia. Čím nižšia je minimálna zobrazená jednotka, tým vyššia je presnosť merania.
- Odolnosť voči vode a prachu (IP krytie): Je pri jeho používaní v teréne veľmi dôležitá. Na stavebné práce je dobré vybrať si výrobok so správnym stupňom krytia IP (napr. IP54, ktorý odoláva prachu a striekajúcej vode). Tým sa zníži riziko poškodenia zariadenia pri preprave a pri meraní vo vysoko zaťaženom alebo vlhkom prostredí, ako aj počas zrážok. Profesionálne modely laserových meračov vzdialenosti sa môžu používať vo vonkajšom prostredí.
- Trieda lasera: Väčšina laserových meračov vzdialenosti je vybavená laserom triedy 2, ktoré sú pri náhodnom kontakte bezpečné pre oči. Laser triedy II s vlnovou dĺžkou 650 nm poskytuje rýchlu odozvu v rozsahu 0,3 - 4 sekundy.
- Napájanie: Zariadenia sa napájajú napríklad pomocou troch AAA tužkových batérií. Batériu je nutné vždy pred nabíjaním vybiť až do konca, v opačnom prípade dochádza k znižovaniu kapacity batérie.
Bezpečnosť používania
Pri priestorových meraniach pomocou laserovými diaľkomermi, musíte mať na pamäti, že laserové lúče sú pre ľudské oko nebezpečné. Preto sa musíte pred namierením laserového lúča na objekt uistiť, že v blízkosti nie je nikto ohrozený.
tags: #alektronicky #dialkomer #edm