Ультразвуковой дальномер точность измерения. Ультразвуковой дальномер: инструкция, модели, отзывы

Измерение расстояния необходимо производить как в бытовых строительных и ремонтных работах, так и в более сложных геодезических задачах. Если нужна высокая точность и скорость измерений, то стоит вооружиться специальным прибором, который носит название лазерный дальномер.

Для точного и оперативного измерения относительно небольших расстояний используется бытовой лазерный дальномер, характеристики которого отличаются от приборов профессионального назначения. Устройство представляет собой пластиковый корпус, в который встроены излучатель светового сигнала и его приемник. На специальном дисплее моментально выводится информация о размерах нужного объекта или дальности расположения предметов друг от друга.

Более сложные модели снабжены микропроцессором, который способен проводить некоторые расчеты. Лазерный строительный дальномер может посчитать:

  • площадь;
  • объем;
  • угловые величины;
  • неизвестную сторону треугольника;
  • разделить расстояние на равное количество отрезков или метраж, подчиняющийся определенной пропорции;
  • все найденные параметры могут быть записаны на специальную карту памяти.

Как работает лазерный дальномер?

Изначально высокоточные устройства для измерения расстояния были разработаны для военной промышленности. Со временем эти компактные приборы перекочевали в гражданскую сферу. Принцип работы лазерного дальномера основан на сдвиге фазы отраженного лазерного луча. При включении прибора, встроенный излучатель генерирует световой пучок известной длины волны и частоты. Отраженный от измеряемой поверхности луч воспринимается фотоприемником.

Полученные показания фазы отраженного луча сравниваются с изначальными данными в специальном устройстве – микропроцессоре. После несложных вычислительных операций лазерный дальномер выдает показатель измеренного расстояния. Все эти расчеты производятся в кратчайшие сроки за доли секунды. Погрешность бытовых приборов составляет не более 3 мм, тогда как профессиональные девайсы рассчитывают расстояние с точностью до 1 мм.

Какой дальномер лучше – лазерный или ультразвуковой?

При проведении строительных или ремонтных работ бывает важно быстро и точно измерить расстояние в одиночку, без помощи других людей. Пользоваться стандартной рулеткой не всегда удобно, поэтому в специализированных магазинах представлено огромное множество электронных измерительных приборов. Самый популярный из них – цифровой лазерный дальномер, принцип работы которого был рассмотрен выше.

Встречаются и ультразвуковые модели. Работают они также, как и лазерные, только вместо светового луча посылают звуковую волну. Встроенный приемник засекает отраженный звук, рассчитывает прошедшее от точки начала измерения время и выдает искомое значение. Отличия таких устройств следующие:

  1. Дальность измерений . У ультразвука она редко превышает 30 м, тогда как лазер можно применять до 200 м.
  2. Точность . У ультразвуковых моделей она может доходить до 0,5-1% от измеряемой длины, что не всегда приемлемо. При неблагоприятных погодных условиях (снег, дождь) погрешность может увеличиваться.

В зависимости от принципа, который положен в работу устройства, световые измерители могут быть двух видов:

  1. Фазовый телеметр (второе название дальномера), который еще называют бытовым. В его основе лежит принцип изменения световым лучом фазы модуляции.
  2. Импульсный прибор , который является более дорогим и точным измерителем, применяющимся для проведения больших и сложных расчетов.

Фазовый лазерный дальномер

Самым распространенным и популярным в строительстве, ремонте и охоте, считается фазовый дальномер. Он фиксирует изменения модуляции (параметров колебания) посылаемого и отраженного световых лучей, делая на основе этого сравнения расчеты расстояний. Дальность действия самых мощных устройств такого типа не превышает 1 км, а более простые модели справляются с расстояниями всего в несколько десятков метров.

Для мастеров, которые работают с наклонными поверхностями, такими как крыши домов или лестничные перила, был разработан лазерный дальномер с угломером. Прибор вычисляет угол наклона нужной поверхности. Удобными функциями в девайсе считаются автоматический поворот изображения на дисплее и звуковой сигнал при переходе угла из положений в 0 и 90°.

Импульсный лазерный дальномер

Приборы, которые подают световой поток короткими импульсами, имеют значительно более точные показатели измерения, так как учитывают не изменение фаз лазерного луча, а скорость, с которой он возвращается. Для столь точных вычислений в устройство вмонтирован высокоточный измеритель времени, рассчитывающий даже несколько наносекунд. Такой дальномер применяют для измерения больших расстояний от 1 км. Используется он и в астрономии и космической навигации.

Измерять расстояния требуется в совершенно разных условиях, поэтому выбор конкретной модели лазерной линейки дальномера будет зависеть от ряда параметров:

  1. Дальность измерения . У самых простых устройств она не превышает 40 м, полупрофессиональные модели могут измерить до 200 м.
  2. Точность . Недорогая лазерная рулетка имеет погрешность не более 0,3 см, тогда как более продвинутые модели не более 0,1 см.
  3. Прочность . Из-за того, что устройство может применяться в непогоду и при большом количестве пыли, оно должно быть выполнено из ударопрочного пластика, не бояться воды и пыли.
  4. Наличие упора . Это может быть выдвижной или откидной штырь или скоба. Аксессуар нужен для измерения расстояния из неудобной точки, например, от угла.
  5. Возможность проведения дополнительных расчетов и измерение уклонов.
  6. Наличие пузырькового уровня на корпусе прибора, который помогает правильно располагать устройство по горизонтали и вертикали.
  7. Крепления для установки на штатив бывают полезны для проведения земляных работ на открытой местности.
  8. Работа от аккумулятора или батарей . Разряженный аккумулятор нужно ставить на зарядную станцию на определенное время, тогда как батарейки можно легко и быстро заменить.
  9. Укомплектованность дополнительными аксессуарами , например, портом для подключения к компьютеру, слотом для карты памяти и защитным чехлом.

Лазерный дальномер – функции

Помимо основной функции измерения расстояния, лазерная линейка может иметь дополнительные возможности:

  1. Измерение площади и объема даже сложных по форме объектов.
  2. Вычисление сторон по теореме Пифагора и свойствам трапеции.
  3. Настройку точки отсчета. По умолчанию она считается от излучателя светового луча, но можно учесть и длину самого прибора или выдвижного штифта.
  4. Непрерывное измерение. В этом режиме работы прибор с определенной периодичностью измеряет расстояние и выводит показатели на дисплей.
  5. Определение максимальных и минимальных расстояний. Эта опция удобна при вычислении сложных величин.

Чехол для лазерного дальномера

Очень часто строительный дальномер используется в различных погодных условиях, будь то жара, дождь или снег, и на определенной высоте, с которой он может упасть. Все это предусматривают ответственные производители и выпускают устройства с повышенной прочностью и в защитном чехле. Он может быть двух видов:

  • съемный , тогда прибор нужно каждый раз вынимать для проведения замеров;
  • постоянный , который защищает корпус девайса даже во время измерительных работ.

Рейтинг лазерных дальномеров

Выбирая в магазине нужную модель лазерного дальномера, можно ориентироваться не только на характеристики конкретного прибора, но и отзывы о нем. Самые востребованные модификации это:


Как пользоваться лазерным дальномером?

Каждый строительный лазерный дальномер в своей комплектации имеет подробную инструкцию по эксплуатации. Некоторые нюансы могут изменяться в зависимости от конкретной модели, однако основные этапы работы стандартны для всех устройств:

  1. Включить прибор с помощью специального переключателя.
  2. Выбрать нужную функцию из возможных.
  3. Установить требуемую единицу измерения.
  4. Непосредственно во время измерения лазерная рулетка дальномер устанавливается точно в точку, от которой нужно начинать отсчет и направляется в точку его окончания.
  5. Нажать на кнопку измерения, которая в основном располагается по центру девайса.
  6. Дождаться отображения информации на дисплее.

Поверка лазерного дальномера

Как и любой другой электронный измерительный прибор, лазерный автодальномер в обязательном порядке проходит первичную поверку. Цель этой процедуры – уточнение рабочих характеристик устройства и определение соответствия реальных показателей и данных, заявленных в паспорте прибора. По желанию можно заказывать периодическое тестирование имеющихся телеметров в специальных лабораториях проверки качества электронных устройств. Стоимость услуги варьируется в зависимости от сложности устройства.

Лазерный дальномер со временем вытесняет стандартные измерительные рулетки и метры в сфере строительства и ремонта. Точность таких девайсов сравнительно выше, их удобно использовать в одиночку для больших расстояний и при любых погодных условиях. К тому же, прибор способен самостоятельно производить некоторые расчеты, что очень облегчает труд дизайнеров и архитекторов.

Васильева Мария 108

В прошлое уже давно ушло неблагодарное занятие, такое как измерение обычной рулеткой расстояния между объектами или стенами в помещении. Сегодня нам в этом поможет современное устройство точного и быстрого бесконтактного измерения расстояния – дальномер . Это устройство используются в строительстве и ремонте, в геодезии, на охоте, на рыбалке, при фотографировании и бывает следующих типов: ультразвуковой дальномер и лазерный дальномер.

Дальномер ультразвуковой подобно эхолоту посылает и улавливает отражение направленных пучков звуковых волн в ультразвуковом диапазоне (примерно 40 кГц), анализирует время на возврат звука и по этим данным вычисляет расстояние между удаленными предметами. Минусами таких типов приборов являются: небольшое расстояние измерения до 35 метров, объект для отражения звукового сигнала должен быть достаточно крупных размеров, ультразвук может гаснуть при прохождении препятствий в виде тканевых материалов. Тем не менее, ультразвуковые дальномеры более распространены, потому что менее дорогие, чем лазерные дальномеры.

Лазерный дальномер анализирует не время отражения звукового сигнала, а сравнивает фазы отправленного и отраженного световых сигналов. Точность измерения расстояния у лазерного дальномера превышает ультразвуковой дальномер. Погрешность измерения совсем незначительная – всего 1–5 мм при прохождении лазерного сигнала через портьеры и ковры. Максимально измеряемое расстояние может составлять до 250 метров, зато яркий солнечный свет или дождливая погода несколько приглушают яркость и четкость лазерного луча. И самое главное - дороговизна лазерных дальномеров по сравнению с ультразвуковыми, склоняет чашу весов при покупке измерительного прибора в пользу второго.

Цены в интернет-магазинах:
viva-telecom.org 20 100 Р
OptTools 14 669,70 Р

Бигам 11 645 Р
viva-telecom.org 11 205 Р

Учитывая небольшую дальность измерения и относительную точность измерения, – ультразвуковые приборы относятся к бытовому классу дальномеров, а к профессиональным дальномерам относятся большинство лазерных моделей.

Помимо прямого измерения расстояния между объектами многие дальномеры обладают рядом полезных и нужных опций, например таких как:

Вычисление площади и объема помещения;

Сложение, вычитание, вычисление площади треугольника, расчет по формуле Пифагора и запоминание результатов;

Подсветка дисплея, звуковой сигнал, автоматическое отключение, маркер точки замера, компас, термометр, таймер, встроенный уровень, уклонометр, магнитное склонение;

Установка прибора на штатив, на откидную скобу, на наручный ремень, поясной чехол;

Возможность предоставления данных на персональный компьютер, Bluetooth поддержка и так далее.

Цены в интернет-магазинах:
viva-telecom.org 12 500 Р

Заказал это устройство из-за своей тяги к многофункциональными гаджетам. Дальномер, да еще рулетка для измерений небольших расстояний в одном флаконе – это прикольно! Конечно, я был в курсе, что измерение расстояния ультразвуком имеет множество недостатков и не идет в никакое сравнение с измерением лазерным дальномером, но возможность протестировать новое, да еще не описанное устройство взяла верх, и я его заказал.

Так что, если вам интересно, что из этого получилось…

Дальномер пришел в стандартной для магазина OEM-упаковке – белой картонной коробке. В комплекте был сам дальномер, источник питания (редкая для наших краев батарейка 23A 12V) и инструкция.

По дизайну и размерам дальномер сходен с обычной рулеткой. Только в отличие от рулетки сбоку расположены жидкокристаллический дисплей и функциональные кнопки.

С противоположной стороны – батарейный отсек и кнопка для сворачивания рулетки. Да, здесь в отличие от обычной рулетки лента фиксируется при извлечении.

С лицевой стороны – излучатель / приемник ультразвука, лазерный целеуказатель и кнопка активации измерения.

Сверху - тумблер включения и выход рулетки. Общая длина рулетки – 1 м. Материал – пластик. С одной стороны шкала в миллиметрах, с другой - в дюймах. По сравнению с моей 3-х метровой рулеткой из металлической ленты смотрится довольно скромно.

Вес дальномера с батарейкой – почти 90 г.

Корпус прибора скреплен только двумя болтами (два других закрывают отсек с рулеткой). Это позволило без проблем его вскрыть, для того чтобы ознакомиться с внутренним строением.



Измерения

Заявленные параметры устройства:

Измеряемое расстояние: 0.5 – 18 м.
Точность: 0.5%
Рабочая частота: 40 kHz
Рабочая температура: 0 – +43 градуса Цельсия

В отличие от измерений рулеткой, для осуществления корректных измерений ультразвуком требуется выполнение определенных условий:

1) Так как измерение осуществляется по принципу эхолокации (измеряется время, за которое ультразвуковая волна доходит до препятствия, отражается от него и возвращается назад), необходимо чтобы пространство между прибором и объектом, расстояние до которого измеряется, было свободно. Также нежелательно проводить измерения до предметов, которые могут поглощать звуковую волну (например, штор) и имеют неровную поверхность.

2) Скорость распространения ультразвука в воздухе зависит от температуры. Для оценки температуры в дальномер встроен термодатчик. Поскольку он находится внутри прибора, то при переносе его из одной температурной среды в другую перед измерением следует подождать, чтобы температура прибора сравнялась с температурой окружающей среды.

3) Фронт звуковой волны по мере распространения расширяется, поэтому если объект до которого проводится измерение находится на большем расстояния, он также должен быть достаточно большим (то есть измерение длины узкого и длинного коридора может оказаться некорректным).

4) Атмосферные колебания также оказывают влияние на измерение, поэтому прибор не рекомендуется использовать на открытом воздухе.

Ограничения, накладываемые на измерения, как видите, настолько существенны, что исключают профессиональное использование этого инструмента.

В быту же измерения необходимы довольно редко, они как правило происходят в более комфортных условиях и не требуют точности до миллиметра. Лично я делал их обычной рулеткой. Применимость ультразвукового дальномера для бытовых измерений в моем представление зависело от того, насколько удобным и точным это будет по сравнению с рулеткой.

Прежде всего, проверим точность определения температуры. Думаю приемлемо.

Процесс измерения заключается в наведении прибора на поверхность, до которой измеряется расстояние и нажатии на кнопку «MEAS». Поверхность в месте приложения звуковой волны подсвечивается лазером (это для того чтобы было видно, до куда конкретно мы измеряем расстояние), слышен негромкий щелчок и на экране отображается результат. Все занимает пару секунд.

Что касается точности измерений. В дальномере предусмотрен выбор измерения расстояния от задней (по умолчанию) или передней кромки. Независимо от выбора кромки, прибор почему то прибавляет 2 см. к результату измерения. Судя по схожей проблеме, описанной в , это очевидно какой-то нюанс электроники. Точность, как вы можете убедиться, в обоих случаях соизмерима точности рулетки (естественно учитывая отступ в 2 см). Расстояние между кромками – 7см.

От задней кромки


От передней кромки

Измерения проводились в узком и длинном коридоре, как раз в условиях, где применение ультразвукового дальномера не рекомендуется. По этой причине отправная точка измерений располагалась примерно посередине коридора, расстояния измерялись в обе стороны от нее, а для определения общей длины была использована функция суммирования (кнопка "+/= ").

В одну сторону получилось 5.29 м.

В другую – 9.29 м.

Итого – 14.58 м. Общее время измерений – секунд 30.

В принципе, таким способом можно суммировать любое число расстояний, тут главное не сбиться в процесс измерения.

Длина коридора по замерам рулеткой составила 15 м, а сам процесс измерения 3-х метровой рулеткой – около 5 минут (с учетом простановку пометок карандашом). Этот результат более точен, но трудозатраты значительно выше.

Помимо суммирования, прибор может умножать значения (кнопка "x/= "), что позволяет вычислять площадь

И объем

Выводы

Касательно применения ультразвукового дальномера как такового:

Плюсы:

Удобно. Не нужно мотаться с рулеткой по помещению. Процесс измерения занимает считанные секунды.

Минусы:

Низкая точность измерения . На процесс прохождения звука влияет довольно много внешних факторов, поэтому погрешность измерения в различных условиях будет также разная. К тому же, если рулеткой мы можем мерять просто по полу не смотря на его наклон, то дальномер придется фиксировать по уровню чтобы волна не ушла в сторону.

Ограниченная область применения . Расстояния можно измерять только до относительно больших и плоских предметов и только в помещении.

Касательно самой идеи совмещения рулетки и дальномера.

Как обычно у китайцев – отличная идея и хромающая реализация. Сам по себе ультразвуковой дальномер мало востребован из-за низкой точности и ограниченной области применения. Если снабдить его рулеткой, то можно проводить измерения на скорую руку дальномером, а более точные или недоступные дальномеру измерения рулеткой.

В реальности же, область применения измерений рулеткой значительно выше, следовательно, нужно было бы к качественной рулетке приделать дальномер. То есть чтобы в качестве дополнительной опции выступал дальномер, а не посредственная рулетка делала из посредственного дальномера многофункциональное устройство.

В общем, как идея такой «комбайн» вполне имеет право на жизнь. Что касается этой конкретной реализации – решать вам. Лично я удовлетворил свое любопытство, получив этот инструмент бесплатно на обзор от интернет - магазина Chinabuye.com. Купил бы я его? Думаю - нет. Слишком мало ситуаций в которых я бы нашел ему применение.

Планирую купить +9 Добавить в избранное Обзор понравился +9 +30