Как сделать уровень в домашних условиях: из лазерной указки, из подручных средств

Нивелир, уровень, построитель плоскостей – при появлении приставки «лазерный» эти полезные устройства для точной ориентации в пространстве приобретают современное звучание и заодно значительную стоимость. Несмотря на то, что любой из приборов способен существенно облегчить жизнь строителя, ремонтника или просто рачительного и домовитого хозяина, приобретать «профессиональные» модели многие не торопятся, в основном из-за высокой цены. Однако дорогую технику для разового использования (например, выравнивания стен) вполне можно заменить самодельным устройством. Для этого необходимо в первую очередь разобраться в устройстве нивелира или построителя плоскостей.

Принцип работы

Базовый элемент любого прибора, в название которого входит слово «лазерный», это излучатель узконаправленного монохроматического (одноцветного) излучения. В основе явления – принудительное излучение, которое, в зависимости от мощности, воспринимается по-разному. Маломощные лазерные излучатели на основе красных, красно-оранжевых, желто-оранжевых и зеленых диодов позволяют получить точку или луч света. При высоком уровне накачиваемой энергии луч лазера способен превратиться в оружие – он может поджечь хорошо поглощающие излучение материалы.

Используемые в быту и строительно-ремонтных работах приборы работают на лазерных диодах красного, желто-оранжевого и зеленого спектра, гораздо реже встречаются синие и фиолетовые (такие модели намного дороже). Для концентрации светового излучения используются двояковыпуклые линзы, а также другие оптические устройства, которые позволяют преобразовывать луч в плоскость.

Бытовые приборы имеют стандартную схему, приведенную на иллюстрации. Вариации конструкции связаны с мощностью излучателя и дополнительными приспособлениями.

Конструкция нивелира и уровня на основе лазера

В лазерных уровнях и нивелирах используется принцип прямого указания цели – точки или линии на поверхности. Отслеживать их можно напрямую (при относительно слабом освещении) или через окуляр прибора.

Помимо точки или линии (след от пересечения световой плоскости с твердой непрозрачной поверхностью), нивелиры и уровни позволяют получить крестообразный указатель, а также одновременно использовать два и более излучателя.

За счет рассеивания луча лазера в плоскость такие приборы часто именуют «лазерный построитель плоскостей». В целом, набор функций устройства зависит от количества излучателей и оптических приспособлений для концентрации или рассеивания луча.

Заменители профессиональной техники

В самодельных приборах специальный лазерный излучатель заменяется обычной лазерной указкой. При достаточной мощности и качестве, а также наличии двух и более насадок, позволяющих преобразовывать луч лазера, такая указка вполне годится для изготовления лазерного уровня своими руками. Необходимо только позаботиться о достаточно прочном и удобном крепеже и установке указки в строго определенном положении с возможность смещения.

Как видно на иллюстрации, для крепления профессионального прибора используется телескопическая тренога с удобным креплением, допускающим поворот держателя. Поскольку такие треноги часто имеются в хозяйстве фотолюбителей, их вполне можно приспособить для изготовления своими руками штатива для лазерного уровня. Если треноги нет, можно сделать несложную подставку на основе палки или бруса с опорой внизу, задействовать емкость с водой или подвесной механизм. Ниже будут подробно рассмотрены эти варианты.

Как сделать лазерный уровень на треноге

При наличии треноги и строительного пузырькового («ватерпас») уровня создание приспособления сводится к установке треноги и крепления к ней уровня с зафиксированной на нем лазерной указкой. На иллюстрации показан уровень с существующим пазом для указки, но на самом деле крепление элементарно делается с помощью хомутов, проволоки или даже скотча.

Самым сложным моментом является правильная ориентация луча лазера. Для этого между указкой и поверхностью уровня желательно вставить кусок жесткой резины или пенопласта, закрепив хомутами или резинками, как показано на схеме.

Здесь 1 – это указка, 2 – кусок плотного и в меру упругого материала, 3 – хомуты или резинки. После установки пузырькового уровня строго по горизонтали (это можно сделать на любой ровной поверхности) включается лазерная указка. Подрезая вставку и плотнее или слабее затягивая хомуты, мы проводим своего рода юстировку нивелира (будущего). После того, как параллельность горизонтальной плоскости и луча лазера достигнута, можно крепить получившееся устройство на треноге любым удобным способом.

Опора в виде штанги, поплавкового устройства или подвеса

Как уже говорилось, в отсутствии треноги используем подручные средства – штангу из черенка от метлы, лопаты или просто бруса или емкость с водой.

Устройство штанги очень простое: брус или палка крепятся к куску доски или плиты ОСБ (фанеры) строго вертикально и так, чтобы конструкция была устойчивой. Проверить угол между опорой и штангой можно строительным угольником, но лучше использовать обычный строительный уровень. В качестве опоры можно использовать распорки, как показано на схеме ниже. К верхней части штанги монтируется брусок под размер пузырькового уровня с прикрепленной указкой – и устройство готово.

Если поставить на пол большую емкость, почти до краев наполненную водой, и установить уровень с лазерной указкой на плоский кусок пенопласта – получится также вполне подходящая опора для самодельного нивелира. Кроме того, в емкости с водой устройство может свободно вращаться, «рисуя» плоскость по всем стенам помещения. Интересно, что для такого «поплавкового» уровня не нужен даже пузырьковый. При ровном куске пенопласта, на котором указка жестко и строго горизонтально закреплена, лазерный луч будет двигаться только горизонтально – за счет безупречной ровности и горизонтальности поверхности воды. Простые действия по изготовлению такого лазерного нивелира своими руками и его работа показаны в видеоролике.

Подвес монтируется еще проще. К крюку для люстры или другому аналогичному креплению на потолке комнаты на веревке или тонкой проволоке крепится брус. На брусе фиксируется лазерная указка так, чтобы луч света был направлен в пол (если нужна разметка пола) или в стены. Далее, вращая получившийся уровень из указки, получаем световую точку или линию на нужной поверхности. На иллюстрации в качестве крепления для уровня-подвеса использован штатив, а сама указка закреплена в отверстии, просверленном в брусе.

Основные виды дефектов

Произвести ремонт лазерного нивелира можно в некоторых случаях, но прежде следует убедиться в том, что истек срок гарантии на прибор. К гарантийным случаям следует отнести:

1. Если в ходе эксплуатации инструмента при проецировании горизонтальных меток на лазерной линии появляются неровности.
2. При нарушениях в подвесной системе призм, что приводит к пропаданию участков световых линий.
3. При проявлении нарушений вертикальных лучей, что приводит к возникновению разницы между показаниями нивелира и истинными показаниями.
4. Если в процессе эксплуатации из строя выходит любой элемент платы управления. Нарушение любого элемента платы обязательно приведет к возникновению неисправности всего прибора.
5. Если возникает такое явление, как западение кнопок и переключателей. Это приводит к тому, что невозможно включить или выключить прибор, а также переключаться между различными функциями.
6. Если при включении нивелира не появляется светящийся луч.

Пока инструмент новый, с ним обращаются с аккуратностью, но со временем при активной его эксплуатации, прибор может падать или же на него попадают различные виды агрессивных веществ.

Как самостоятельно проверить лазерный нивелир?

Проверка лазерного нивелира может потребоваться тогда, когда возникают сомнения по поводу его правильных показаний. Чтобы проверить прибор, нужно расположить его в любом углу любого помещения. Используя маркер, следует нанести метку №1 в углу с прибором, после нужно направить горизонтальный луч на противоположную стенку по диагонали от прибора, и там поставить метку №2. Как только данная процедура будет выполнена, прибор нужно перенести в противоположный угол и установить там.

Теперь необходимо совместить луч с ближайшей меткой №2, и направить на метку №1. Если луч совпадет с ней, то прибор можно считать исправным, а если же нет, тогда понадобится провести его ремонт или подстройку.

Возможно ли починить?

Починить самостоятельно лазерные уровни практически нереально. Устройство представляет собой сложный механизм, состоящий не только из механических, но и электронных элементов. Для проведения ремонта лазерного уровня рекомендуется обратиться в специализированные мастерские.

Многочисленный опыт владельцев нивелиров показывает, что ремонту подлежит только такой узел, как прицел. При этом понадобится выполнить разборку корпуса инструмента. Внутри на подвижном элементе располагается усик, который следует переместить в специальное отверстие на металлическом основании. В остальных случаях ремонты лазерных уровней рекомендуется доверить исключительно специалистам. Ведь прибор представляет собой достаточно дорогое устройство, которое очень легко испортить, если попытаться провести ремонт самостоятельно.

Избежать поломок нивелира не получится, как и любого другого инструмента, но продлить срок службы можно путем аккуратного обращения и обеспечения правильного ухода за ним. Особенности ухода за инструментом описываются в инструкции, которая прилагается к каждому изделию.

Дополнения к устройству самодельного лазерного уровня

Повысить точность приспособления помогут дополнительные детали и использования не одной, а двух и более лазерных указок. Один из наиболее простых вариантов усовершенствований – использование пузырькового уровня с двумя указками, закрепленного на поворотном фланце с разметкой – поможет поворачивать устройство на произвольный угол. Для того, чтобы система работала нормально, важно точно совместить оси лазерных лучей и закрепить фланец строго горизонтально. Удобство системы в том, что ее можно монтировать на треногу или штангу.

Меняя положение уровней и количество указок, можно получить лазерный разметчик, обеспечивающий световой крест.

Если в хозяйстве уже есть оптический нивелир, можно использовать его как подставку для дополнения в виде лазерного указателя. Пример такой конструкции приведен на фото.

Схема предельно проста: планка с закрепленной на ней «связкой» строительного пузырькового уровня и лазерной указки, жестко смонтированная на подставке нивелира.

Для тех, в чьем распоряжении есть штатив для фотоаппарата или видеокамеры, предлагаем схему нивелира своими руками, выполненного из штатива с регулируемыми ножками, скоб и всей той же «связки» уровень+указка.

Материал для изготовления водяного уровня своими руками

• Прозрачный шланг с внутренним диаметром около 7 мм. Такие шланги можно приобрести в хозяйственном магазине, иногда используются в аквариумистике и поэтому можно приобрести в зоомагазине. Длина шланга в среднем 10 метров;
• Шприц одноразовый на 20 мл с широкой канюлей;
• Герметик в виде пластилина;
• Резиновые или пробковые пробки под диаметр шприца. Вместо пробок можно использовать поршни от шприца с отрезанные на половину;
• Вода водопроводная или незамерзающая жидкость, используемая для обмывания стекол автомобиля в дождливую погоду;
• Ведра для воды.

Полезные советы при создании самодельных нивелиров на основе лазерных указок

Несмотря на удобство, компактность и низкую цену выполненных своими руками устройств, у них есть два основных недостатка: сравнительно малая точность и короткий период работы при постоянном использовании лазерных излучателей. Первый вопрос решается настройкой прибора. Для устранения второго недостатка специалисты советуют заменить батарейки-«таблетки» в лазерных указках внешним источником питания. При этом важно подобрать источник с требуемым напряжением. Обычно оно составляет 4,5 В, но для разных моделей может отличаться.

Покупая лазерную указку для устройства нивелира (уровня), стоит внимательно подойти к выбору ее мощности и цвета излучающего диода. Оптимальный вариант – зеленый луч, он менее вреден для зрения и лучше заметен даже в относительно светлых помещениях.

Немного увеличив бюджет, можно приобрести простейший лазерный уровень с рулеткой или без. В этом случае крепить на любую основу можно уже готовый прибор, а не связку пузырьковый уровень-лазерная указка.

Часто у таких устройств уже есть места для установки на штатив или треногу.

Также в качестве источника лазерного излучения можно использовать лазерную рулетку.

Еще один нюанс: если для установки лазера используется готовая тренога (штатив), полезным дополнением к ней станет рейка с разметкой или обычная металлическая (деревянная, пластиковая) линейка. Это позволит поднимать или опускать самодельный нивелир на определенную высоту без дополнительных замеров. Кстати, сам штатив (треногу) удобно делать из ПВХ-труб.

Что будем делать?

Что касается работ на местности, то здесь выбор способа нивелирования однозначен – глазомерное, см. далее. А вот строительно-ремонтный нивелир лучше делать лазерный: такое его преимущество, как многократное сокращение трудоемкости разметочных работ, упускать никак нельзя.

Лазерный 3D нивелир и лазерный уровень

В продаже имеются в общем 2 разновидности лазерных нивелиров: 3-х координатные (3D, поз. А на рис.) и лазерные уровни, поз. Б. 3D-нивелир, рисующий линии, углы, кресты и даже, под управлением внешнего компьютера, контуры проемов или панелей отделки – сложная оптико-механическая конструкция, вряд ли повторимая своими руками. Но главное – такие приборы уж очень хлипки. Не только случайная лопата земли или уроненный инструмент, но и обычная строительная пыль в помещении могут раз навсегда вывести 3D-нивелир из строя. Поэтому приборы данного класса находят довольно ограниченное применение, а мы возьмемся за лазерный уровень – его, самодельный, возможно вписать в заданные условия по всем параметрам.

Что мы имеем?

Сделать лазерный уровень, казалось бы, проще простого: прикрепил к обычному пузырьковому уровню лазерную указку – и готово. Клади все вместе на ровную подставку, крути и ставь отметки на стене. Отнимает изготовление такого «мини-нивелира» как правило не более 10 мин, см. напр. видео:

Видео: самодельный мини лазерный нивелир

Устройство лазерного уровня показано слева на рис. Там и видна его главная ахиллесова пята – начальная установка по трубчатому пузырьковому уровню. Для точной начальной установки луч прибора нужно выставить в горизонт по 2-м взаимно перпендикулярным плоскостям. Но на объекте, при постановке нивелира на случайную опору (справа на рис.), обе регулировки оказываются взаимозависимы! Подкрутил ножку штатива под горизонталь в одном направлении – по перпендикуляру луч «уехал» вверх или вниз. В итоге бывает проще отбить разметку руками, чем мучиться с настройкой лазера.

Устройство лазерного уровня и порядок его использования

Исходя из этого, введем в конструкцию сразу 2 доработки: установку нивелировочного блока по 2-х координатному уровню (см. далее), и легкую переносную опору, независимо регулируемую на вертикаль. На точно вертикальной опоре, и если сразу видно, куда и насколько накренился нивелировочный блок, его можно будет быстро и просто выставить в один прием на весь разметочный цикл на данном объекте.

Хотя устройство самодельного лазерного уровня с лазерной указкой вместо специальной головки проще, но процедура его настройки (см. след. рис.) ничуть не менее трудоемка, а точность и стабильность оказываются гораздо хуже, чем при ручной разметке. В данном случав конструкцию добавляются еще 2 слабых места: головка-указка и узел вращения. Где гарантия, что луч указки «бьет» точно по ее оптической оси? Для того, чтобы просто водить лучиком туда-сюда, их аксиальности (соосности) не требуется, потому лазерные указки и дешевы. А если луч скошен, то при разметке по точкам вместо прямых горизонталей и отвесов получатся отрезки тангенсоид. Их прогиб на глаз может быть незаметен, но погрешность разметки за пределы допустимой выйдет.

Устройство и способы юстировки самодельного лазерного нивелира

Что же касается узла вращения, то изготовление деталей для него на заказ обойдется вряд ли дешевле стоимости готового лазерного уровня. Любители с узлом вращения как только ни мудрят. Хорошо, если в запасниках (попросту – в хламе) найдутся подходящие готовые детали для него, как, напр., в сюжете:

Видео: перезаряжаемый нивелир из лазерного модуля

Но это – единичное уникальное изделие. Если подходящих компонент в «загашнике» нет, умельцы умудряются делать лазерные нивелиры даже из… канализационных труб, см. ролик:

Настройка прибора

Для настройки самодельного лазерного нивелира можно использовать разные методы, но один из самых простых – применение зеркала. На схеме ниже показано, как задействуется этот прием.

После первичного монтажа устройства лазер включается и в месте его падения на стену (любую другую подходящую плоскость) крепится с помощью кусочка пластилина небольшое зеркало. С помощью уровня добиваются строго вертикального (перпендикулярной планируемому положению луча) положения зеркальной плоскости. После этого вновь включают лазер. При совпадении падающего (исходящего из прибора) и отраженного луча настройка считается качественной. Если совпадения не происходит, меняют положение лазерного излучателя до достижения желаемого результата.

Для настройки лазерного прибора, имеющего в качестве целеуказателя линию, а не точку, применяют мишень-рейку (удобно использовать металлический профиль для гипсокартона). В месте, где на вертикальной поверхности отражается световая линия, прижимают мишень (рейку) и с помощью уровня проверяют ее горизонтальность (или вертикальность, в зависимости от положения лазера).

Проверить правильность настройки можно и более быстрым способом. На схеме показано, как с помощью пузырькового уровня и натянутого шнура проверяется горизонтальность линий, соединяющих лазерный излучатель и шурупы на стене в месте падения луча.

Из чего можно сделать штативы и штанги

Есть несколько вариантов изготовления инструмента: из телескопической, полипропиленовой, алюминиевой трубки, из металлического профиля.

За основу берут подручные материалы, некоторые части (например, головку) можно приобрести отдельно. В любом случае смастерить конструкцию самостоятельно будет дешевле, чем покупать в магазине.

Какие инструменты и материалы потребуются

Для изготовления прибора понадобятся такие инструменты и материалы:

• труба со следующими параметрами: диаметр сечения 27 мм, толщина стенки 1 мм;

• ручка к валику телескопического типа;

• клей «Момент» (можно воспользоваться и клеевым пистолетом);
• часть коврика;
• набор отверток;
• саморезы;
• нож канцелярский;
• головка от недорого штатива;
• уголок металлический 40*100 мм;

• клипсы из пластика, предназначенные для Ø 25 и 20 мм – по 2 штуки;
• сверло;
• пистолет для герметика (можно старый);
• муфта (нужно для опоры снизу);

• тройник полипропиленовый (32 мм);
• винт 4-6 мм, барашек;
• шурупы пластиковые (резьба 5/8).