Что такое дальномер и для чего он нужен?
Сегодня в геодезии, строительных и ремонтных работах широко распространены лазерные дальномеры: применение этих приборов еще несколько лет назад было редкостью, а сегодня широко распространено. Для чего нужен дальномер, если существуют рулетки и измерительные ленты? Этот прибор позволяет измерять расстояние до объекта, не приближаясь к нему.
Преимущества лазерного дальномера
-
максимальная точность измерений;
-
время отклика прибора – несколько секунд даже при работе с расстояниями до 100 км;
-
для работы с рулеткой чаще всего нужны два человека, а дальномером можно пользоваться без помощников.
Как работает дальномер?
В момент включения излучатель прибора выпускает лазерный луч, который отражается от поверхности объекта и улавливается приемником.
По принципу действия выделяют импульсные и фазовые дальномеры. Импульсные определяют расстояние в зависимости от того, сколько времени лазерному лучу потребовалось для его прохождения, а фазовые – на основании разности фаз отраженного и отправленного сигналов. Они имеют более высокую точность измерений и используются обычно в профессиональных целях: геодезистами, топографами, строителями.
Сегодня существуют различные типы лазерных дальномеров с дополнительными функциями. Они могут запоминать результаты измерений или переводить их из одной единицы измерения в другую (например, метры в дюймы), выполнять сложные вычисления.
Для чего нужен лазерный дальномер, кроме измерения расстояний?
Современные приборы имеют множество различных функций, позволяющих вычислять площадь поверхностей и объем помещений даже сложной формы. Применение дальномера поможет, если вам нужно:
-
определить высоту здания или прямоугольной ниши;
-
подсчитать общую площадь стен помещения и количество необходимых для ремонта материалов;
-
измерить площадь многоугольного помещения, наклонного участка крыши сложной формы, фасада дома со скатной крышей;
-
определить максимальное и минимальное расстояние до объекта;
-
узнать угол наклона крыши;
-
разметить несколько отрезков одинаковой длины.
Как пользоваться дальномером?
Работать с прибором очень просто. После включения необходимо прислонить его к ровной плоскости (например, стене) и нажать на кнопку, включающую функцию измерения. Прибор направит луч к объекту и отразит данные замера на мониторе. Для отдельных функций, например, вычисления площади или объема, также есть свои кнопки. Современные дальномеры оснащены модулем способным передавать данные сразу в компьютер.
На нашем сайте представлены различные модели дальномеров от производителей Bosch, CST Berger и Stabila для применения в быту и профессионального использования. Наши сотрудники помогут вам с выбором подходящей модели, оптимально подходящей вам по соотношению функциональности и стоимости.
Лазерные дальномеры
Оптический лазерный дальномер – это оптический прибор, применяемый для измерения расстояний до объектов. 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 (схема 10) например по известной стороне АВ = I (базе) и противолежащему острому углу .. Одна из величин, I или ., 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.
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.
10. Принцип действия дальномера геометрического типа
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.
Самыми распространенными гражданскими электронно-оптическими приборами для измерения дальности являются портативные лазерные дальномеры, с помощью которых можно измерить расстояние до любого предмета на местности, находящегося в прямой видимости, с погрешностью около одного метра. Максимальная дальность определения расстояния индивидуальна для каждой модели, обычно от нескольких сот, до полутора тысяч метров и сильно зависит от типа объекта.
Материал предоставлен компанией Yukon
www.yukonopticsglobal.com
Составители: Бабич А.Е., Абакумов А.В.
Консультант: Буглак Н. А.
Лазерные дальномеры – Как они работают? Какой из них выбрать?
Лазерные дальномеры незаменимый измерительный инструмент, который пригодится при проведении строительных, ремонтных, отделочных работ, в армии, лесном хозяйстве, спорте, энергетике, охоте, сельском хозяйстве и везде, где требуется быстрое и точное измерение расстояния, угла или уклона необходимы. Как работает это устройство и как выбрать правильный лазерный дальномер
Вот что обсудим:
- Как работает лазерный дальномер ;
- Каковы преимущества использования лазерного дальномера ;
- Как вы измеряете расстояние ;
- Какой лазерный дальномер выбрать.
Лазерные дальномеры являются наиболее часто используемыми измерительными инструментами, позволяющими выполнять быстрое измерение расстояния и другие пространственные измерения. Недаром профессионалы в своей повседневной работе предпочитают лазерные дальномеры оптическим и ультразвуковым.
Как работает лазерный дальномер?
Лазерные дальномеры излучают электромагнитные импульсы в лазерных лучах через свои оптоэлектронные системы. Лазерный луч отражается от поверхности цели и возвращается в дальномер. Затем системы дальномера обрабатывают луч для измерения расстояния. Система устройства измеряет расстояние , анализируя время прохождения в двух плоскостях на основе фазовой задержки излучаемой и отраженной электромагнитной волны. Этот метод измерения используется в фазовых лазерных дальномерах.
Другой метод измерения расстояния на основе лазера заключается в непосредственном измерении времени прохождения импульса от дальномера до цели и наоборот. Этот метод используется в импульсных лазерных дальномерах. Существуют также лазерные дальномеры , которые выполняют интерферометрические измерения расстояний . Это, без сомнения, самый точный и быстрый метод
Лазерные дальномеры позволяют проводить измерения как в помещении, так и на улице с точностью 1 мм на километр. Профессиональные строительные лазерные дальномеры могут измерять расстояние примерно до 150 метров. Дальномер дальнего действия может измерять расстояние до 1500 метров. Эти дальномеры в основном используются в охоте, сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и строительстве дорог.
Каковы преимущества использования лазерных дальномеров?
По сравнению с оптическими и ультразвуковыми аналогами, 9Лазерные дальномеры 0005 являются наиболее функциональными и технологичными средствами измерений. Их основным преимуществом, кроме чрезвычайно точных измерений (+/- 1-5 мм на км), является тот факт, что ими может пользоваться только один человек. Оптические дальномеры, используемые для точного измерения расстояний на строительных площадках и на больших открытых площадках, требуют одновременной работы не менее двух человек. Именно поэтому использование лазерного дальномера позволяет снизить потребность в персонале и значительно ускорить процессы измерений.
Лазерные дальномеры также менее подвержены ошибкам измерения, вызванным неправильным позиционированием инструмента и другими ошибками оператора. Более того, большинство профессиональных лазерных дальномеров оснащены электронной системой юстировки, функцией автоматической калибровки и предлагают возможность проводить измерения на основе уравнения Пифагора или функции «рисования». Эти инструменты также позволяют выполнять непрерывные измерения, измерения с задержкой, измерение суммы или разности поверхностей и измерения объема. Усовершенствованные процессоры и четкие экраны, отображающие результаты измерений, установлены в 9Лазерные дальномеры 0005 значительно повышают их функциональность и полезность, а также удобство повседневного использования.
Как вы измеряете расстояние?
Basic Измерения расстояний с помощью лазерных инструментов выполняются очень быстро и легко. Все, что вам нужно сделать, это включить устройство, поместить лазерную точку на поверхность и начать измерение. Большинство лазерных дальномеров имеют внутреннюю память, в которой хранится до 100 измерений.
Особенно интересна функция непрерывного измерения, поскольку она позволяет измерять самые высокие и самые низкие значения, а затем сравнивать разницу в одном цикле измерения. Лазерные дальномеры также позволяют проводить точные измерения помещения. Процессоры и алгоритмы быстро рассчитывают площадь поверхности или объем помещения. Чтобы выполнить эти измерения, просто выберите нужный параметр в меню устройства, измерьте длину поверхности, а затем выполните перпендикулярное измерение. Чтобы измерить кубический объем, вам нужно измерить длину, ширину и высоту комнаты.
Профессиональные лазерные дальномеры , такие как EXTECH DT60M, также позволяют проводить измерения с использованием математических функций. Эта функция основана на алгоритме уравнения Пифагора. Это помогает оператору измерять высоту объекта, используя две точки измерения в качестве ориентира. Это чрезвычайно полезная функция, которая позволяет вам, в т.ч. Измерьте высоту объекта, просто перемещая лазерную точку сверху и снизу этого объекта.
При выполнении пространственных измерений лазерными дальномерами необходимо помнить, что лазерные лучи опасны для человеческого глаза. Вот почему вы должны убедиться, что никому поблизости не угрожает опасность, прежде чем направить лазерный луч на объект. Кроме того, лазерные дальномеры необходимо регулярно обслуживать, особенно если они используются в неблагоприятных погодных условиях.
Какой лазерный дальномер выбрать?
Много 9Лазерные дальномеры 0005 доступны на рынке и они сильно отличаются друг от друга. Тем не менее, есть несколько ключевых характеристик, на которые необходимо обратить внимание при выборе профессионального измерительного прибора, которым будут пользоваться специалисты.
Конструкция и технические параметры устройства должны соответствовать отрасли, типу измерений, а также местности и погодным условиям, в которых оно будет использоваться. Вам нужен специальный дальномер для измерений на строительных площадках или объектах, и совершенно другой дальномер для больших расстояний. измерений в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве или энергетике. Вот атрибуты, на которые следует обратить особое внимание:
Рабочий диапазон
Рабочий диапазон является ключевым параметром каждого лазерного дальномера . Большинство устройств для строительства – напр. AXIOMET AX-DL 100 – обеспечивает эффективную дальность действия 40–80 метров. Более продвинутые модели позволяют проводить измерения на расстоянии до 120 метров. Лазерные дальномеры дальнего действия предлагают еще более впечатляющую дальность примерно 1500 метров.
Точность измерения
Рабочий диапазон лазерного дальномера важен, но точность его измерения не менее важна. Большинство дальномеров малого и среднего радиуса действия производят измерения с допуском 5 мм. Однако самые передовые лазерные дальномеры, такие как EXTECH DT40M, обеспечивают чрезвычайно точные измерения с допуском 1–2 мм.
Диаметр лазерной точки
Диаметр лазерной точки зависит от расстояния до измеряемого объекта и его типа. Например, лазерная точка будет гораздо менее заметна на влажной штукатурке, чем на старой кирпичной стене или бетонном основании. Обычно лазерные точки лазерные дальномеры имеют диаметр 6–60 мм. Мы рекомендуем использовать специальные высококонтрастные очки при измерениях, требующих длительного наблюдения за лазерной точкой.
Отображаемая минимальная единица измерения
Этот параметр напрямую влияет на точность измерительного устройства. Чем меньше отображаемая минимальная единица измерения, тем выше точность измерения. Самые точные лазерные дальномеры отображают результаты измерения с разрешением 0,1 мм.
Степень защиты IP
Лазерный дальномер Прочность и устойчивость к воде и пыли имеют решающее значение при его использовании в полевых условиях. Для строительных работ рекомендуется выбирать продукт с правильным рейтингом IP. Это снизит риск повреждения прибора при транспортировке и при проведении измерений в тяжелых условиях или во влажной среде, а также во время осадков. Самые качественные профессиональные лазерные дальномеры имеют класс защиты IP54 или выше.
Символ | Описание |
AX-DL100 | Лазерный дальномер; ЖК; 40 м; Измерение в соотв. : ±2 мм; 120х50х29мм; 126 г |
ДТ40М | Лазерный дальномер; ЖК-дисплей с подсветкой; 0,05÷40м; Измерение согласно: ±2 мм |
ДТ60М | Лазерный дальномер; ЖК-дисплей с подсветкой; 0,05÷60м; Измерение согласно: ±2 мм |
Поделитесь этой статьей
Как работает лазерный дальномер? Краткое пояснение (с иллюстрациями)
Последнее обновление
Есть много инструментов, которые мы используем и принимаем как должное тот факт, что они работают, не задумываясь о том, как они работают. Хотя это подходит для большинства инструментов, некоторые инструменты, такие как лазерный дальномер, будут работать лучше, если вы поймете, как они работают.
На первый взгляд все просто; наведите дальномер на цель и получите измерение. Но как это чтение попадает на ваш экран? Если вы понимаете, как дальномеры производят свои измерения, вы можете начать выяснять, почему разные модели могут давать разные показания в определенных ситуациях.
Но когда вы делаете важный удар в гольфе или готовитесь отступить и пустить стрелу в крупного оленя, вам не нужны расхождения в ваших измерениях. Зная, как работает ваш дальномер, вы сможете выбрать правильный дальномер для своего использования и настроить его на получение необходимой информации.
Как работает лазерный дальномер: основы
Основы работы с лазерным дальномером просты. Сначала дальномер посылает лазерный луч. Этот лазерный луч попадает на поверхность, на которую вы наводите дальномер, и отражается обратно в дальномер. Внутри устройства датчик приемника обнаруживает луч, а сверхскоростные часы измеряют, сколько времени потребовалось для отражения лазерного луча.
Лазерный луч движется со скоростью света. Программное обеспечение дальномера умножает скорость лазерного луча на время, необходимое для отражения от поверхности, чтобы рассчитать расстояние до поверхности цели.
Теоретически все довольно просто. Но все становится сложнее, чем ближе вы смотрите.
Оптика
Когда мы начинаем обсуждение лазерных дальномеров, имеет смысл начать с оптики. Они не измеряют, но по-прежнему важны для процесса. Если вы не можете найти цель, вы не можете ее измерить, а хорошая оптика — это то, что позволяет найти цель.
Оптика дальномера имеет установленный уровень увеличения, чаще всего от 5x до 10x. Более высокое увеличение, как правило, позволяет увидеть более детальное изображение, и вы можете пропустить некоторые вещи при более низком уровне увеличения.
После того, как цель находится в поле зрения и отцентрована в дальномере, пришло время провести измерение. Нажмите кнопку, и дальномер направит лазерный луч на вашу цель, начав процесс измерения.
Лазерные дальномеры
Лазер представляет собой измерительную ленту дальномера. Он достигает поверхности и отражается обратно к датчику, чтобы программное обеспечение могло определить, как далеко прошел лазер. Но есть много различий между лазерами, установленными в разных дальномерах, которые могут сильно повлиять на работу каждого устройства.
На самом деле это не один лазер, который выдает ваш дальномер. На самом деле это серия лазерных лучей, позволяющая программному обеспечению выполнять несколько измерений в быстрой последовательности. Но эти лучи не просто отражаются от всего вокруг вас. Все они находятся в пределах луча лазера.
Изображение предоставлено: Эндрю «FastLizard4» Адамс, Flickr
Представьте, что вы измеряете расстояние до оленя в поле, но на полпути вниз по склону, на котором вы находитесь, есть дерево с большой ветвью, закрывающей обзор. Лазер может частично достичь оленя, хотя он также частично заблокирован веткой. Поскольку дальномер отправил несколько импульсов, он будет измерять как ветку, так и оленя.
Что такое расходимость луча?
Пример с оленем может быть трудно визуализировать, если вы представляете себе, как лазер от вашего дальномера похож на лазерную указку. Лазерная указка имеет небольшой и плотный лазерный луч. Луч вашего дальномера не такой плотный и продолжает расширяться по пути к цели.
Расходимость луча — это мера того, насколько разнесен этот луч. То, что начинается всего с нескольких миллиметров в точке начала лазера, может иметь площадь в несколько футов в поперечнике к тому времени, когда он достигнет цели на расстоянии 1000 ярдов. При измерении такой широкой области легко увидеть, как можно измерить все виды других элементов, которые не являются частью вашей цели.
Изображение предоставлено: Antrakt2, Shutterstock
К сожалению, эти другие элементы могут привести к тому, что дальномер будет давать неточные измерения. Кисть между вами и целью, холмы на заднем плане, другие объекты в пределах видимости и даже земля позади вашей цели могут помешать точному измерению вашей цели.
С другой стороны, луч с узким расхождением может быть труднее нацелить. Это особенно актуально, когда вы держите его в руке и пытаетесь измерить цель на большом расстоянии. Тем не менее, чем уже луч, тем более точными будут ваши измерения.
Независимо от того, насколько велико расхождение вашего луча, у вашего дальномера есть проблема. Прямо сейчас он принимает множество различных измерений. Но как он решает, какое измерение вам показать? Это сводится к тому, что, возможно, является самой важной частью любого лазерного дальномера — программному обеспечению.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА: 5 различных применений дальномера
Программное обеспечение дальномера
Программное обеспечение, управляющее вашим дальномером, определяет, как оно будет использовать информацию, полученную с помощью лазера, для проведения измерений. После того, как все измерения были выполнены для множества отправленных лазерных лучей, дальномер начертит эти измерения, чтобы увидеть, где расположены кластеры измерений.
Эти кластеры будут располагаться вокруг самых больших объектов в пределах окна расходимости луча. Итак, если мы вернемся к примеру с оленем и деревом, у вас будет группа измерений вокруг ветки дерева и еще одна группа измерений на расстоянии, на котором стоит олень.
Изображение предоставлено: Тодд Кромар, Alamy
Затем программное обеспечение определит, какой из этих кластеров он представит вам в качестве окончательного измерения.
Как программное обеспечение интерпретирует данные
Программное обеспечение может интерпретировать серию измерений, выполненных с помощью лазеров, пятью основными способами. Дальномер выберет одно показание из серии измерений и предоставит его вам в качестве окончательного измерения.
Ближайший кластер
Здесь программа использует ближайший к вам кластер измерений в качестве окончательного измерения. В нашем примере с оленем и деревом это будет означать, что устройство покажет вам размер ветки дерева, а не оленя.
Ближайшее показание
Большинство старых дальномеров работают с ближайшим показанием. Они возьмут самое близкое измерение и представят его вам как диапазон. Это означает, что все, что находится между вами и вашей целью, может быть ошибочно показано вам как расстояние до вашей цели.
Самый концентрированный кластер
Здесь программа будет искать самый большой кластер похожих показаний. Они не обязательно должны быть одинаковыми, но все они должны быть близки. Это требует, чтобы программное обеспечение анализировало все точки данных, а не только самые близкие.
Наиболее концентрированное чтение
Аналогично наиболее концентрированному кластеру, но более точное. Программное обеспечение выполнит одно измерение с наиболее идентичными показаниями и представит его как окончательное расстояние.
Самое дальнее показание
Противоположное ближайшему показание. Дальномер, использующий самое дальнее показание, покажет вам самое дальнее измерение, которое он взял, как окончательное показание. Это может быть полезно, когда между вами и вашей целью много столкновений.
Системы селективного наведения
Как видите, то, как ваше программное обеспечение интерпретирует полученные измерения, может существенно повлиять на то, насколько точными будут ваши окончательные измерения. Каждый метод интерпретации данных может быть полезен в одних ситуациях или практически бесполезен в других. Независимо от того, какой из них использует ваш дальномер, будут ситуации, когда он будет не оптимальным.
Изображение предоставлено: Olimpik, Shutterstock
Но что, если бы вы могли изменить то, как ваш дальномер использует данные для каждой ситуации, в которой вы оказались? Поздоровайтесь с системами селективного наведения. Это позволяет вам решить, как вы хотите, чтобы программное обеспечение вашего дальномера интерпретировало полученные измерения.
Это довольно новая технология, и она доступна не на всех моделях. Если вы хотите попробовать дальномер с этой полезной функцией, попробуйте дальномер Bushnell Fusion 1-Mile. Он позволяет вам выбирать между тремя различными режимами программного обеспечения, которые называются режимами автоматического сканирования, BullsEye и Brush.
Бинокль Bushnell Fusion 1-Mile 12x 50 мм ARC…
- Система фокусировки: Центр
- Лазер класса 1 с
Другие факторы, которые следует учитывать
Мы рассмотрели все основы работы лазерных дальномеров. Но есть и другие факторы, которые следует учитывать при выборе.
- Общее расстояние
Как далеко вы планируете заходить? Если вы знаете, что собираетесь использовать его только для более близких расстояний в 200-300 ярдов, то вам, возможно, не нужно уделять этому столько внимания. С другой стороны, если вы хотите поймать оленя на расстоянии 1000 ярдов, вам необходимо убедиться, что у вас есть дальномер, который может точно измерять на этом расстоянии.
- Компенсация углового диапазона
Что произойдет, если вы измеряете высоту с холма, а ваша цель находится не под тем же углом, что и вы? В этом случае вам понадобится компенсация углового диапазона. Это интеллектуальный алгоритм в программном обеспечении дальномера, который автоматически вычисляет разницу углов и компенсирует ее при измерении, чтобы вы могли обеспечить точные показания.
- Размер диафрагмы
Когда лазерные лучи отражаются обратно в дальномер, все они собираются оптическим приемником, который фокусирует их и направляет на датчик. Размер апертуры оптики приемника определяет, сколько данных может собрать дальномер. Большая апертура означает больше данных, что позволяет устройству получать более точные измерения на больших расстояниях.
- Цена
В конце концов, если бы деньги не были решающим фактором, мы бы все купили лучший товар, отвечающий нашим потребностям. Но в этом мире деньги всегда играют решающую роль.
Если вам нужен первоклассный дальномер без компромиссов и с невероятной точностью в любой ситуации, вы можете приобрести Vectronix Vector 23. Конечно, это обойдется вам в 24 000 долларов, поэтому всем, кому нужен дальномер не покупает один.
Но не переживайте, эта модель в десятки раз дороже большинства приличных дальномеров. Вы можете найти приличное устройство всего за несколько сотен, но вы, вероятно, пойдете на некоторые компромиссы. Более дешевые модели часто имеют некачественные линзы, которые могут затруднить поиск цели в оптике. У них также может быть неэффективное программное обеспечение или маленькая апертура, которая не собирает много данных.
Приблизительно за 1000 долларов вы получите отличный дальномер с множеством полезных функций, обеспечивающих точные измерения в большинстве ситуаций.
Наш любимый дальномер в 2022 году
Лазерный дальномер Vortex Optics Ranger 1800 ,.