Laserowy przyrząd pomiarowy to każde narzędzie, które wykorzystuje wiązkę laserową do pomiaru odległości lub położenia. Jedne rejestrują pojedynczą odległość, inne odwzorowują obrys pomieszczenia, a jeszcze inne zapisują każdą widoczną powierzchnię jako miliony punktów. Najprościej rozróżnić je według liczby wymiarów, w których mierzą: jednego, dwóch lub trzech.
Ten przewodnik grupuje główne laserowe przyrządy pomiarowe właśnie według tego kryterium. Wyjaśnia, co rejestruje każdy z nich, jaki daje wynik i w czym przyrządy 3D przewyższają prostsze narzędzia 1D i 2D. Dzięki temu łatwiej dobrać przyrząd do rezultatu, który jest rzeczywiście potrzebny.
Główne laserowe przyrządy pomiarowe w skrócie
| Przyrząd | Mierzy w | Co rejestruje | Typowy wynik |
|---|---|---|---|
| Dalmierz laserowy | 1D | Jedną odległość naraz, od punktu do punktu | Liczbę na wyświetlaczu lub w aplikacji |
| Skaner laserowy 2D | 2D | Obrys pomieszczenia w jednej płaszczyźnie poziomej | Rzut w formacie DXF lub współrzędne |
| Naziemny skaner laserowy 3D | 3D | Każdą widoczną powierzchnię ze stałych stanowisk na statywie | Gęstą chmurę punktów |
| Ręczny lub mobilny skaner 3D | 3D | Powierzchnie rejestrowane podczas przemieszczania się operatora | Chmurę punktów, zwykle rzadszą |
| LiDAR w telefonie lub tablecie | 3D | Przybliżony model pomieszczenia z niewielkiej odległości | Siatkę lub prosty model 3D |
| Tachimetr | 3D | Precyzyjne współrzędne wybranych pojedynczych punktów | Listę pomierzonych punktów |
Niwelatory laserowe i lasery liniowe często sprzedawane są razem z tymi narzędziami. Rzutują one jednak linię odniesienia, a niczego nie mierzą, dlatego omówiono je osobno na końcu przewodnika.
Przyrządy 1D: dalmierze laserowe
Dalmierz laserowy to najpopularniejszy laserowy przyrząd pomiarowy. Wystarczy wycelować w powierzchnię i nacisnąć przycisk, a odległość pojawia się na wyświetlaczu w ułamku sekundy. Większość modeli oblicza też powierzchnie i kubatury, a wiele z nich przechowuje w pamięci ostatnie odczyty.
Modele z Bluetooth idą o krok dalej i przesyłają każdy odczyt do telefonu, dzięki czemu wartości trafiają do szkicu zamiast na papier. Tak działa dalmierz laserowy ERA1D z Bluetooth. Mimo to dalmierz zawsze podaje wyłącznie długości. Kształt pomieszczenia i wszystkie jego kąty nadal pochodzą z własnego szkicu.
Przyrządy 2D: skanery laserowe do rzutów
Skaner laserowy 2D stoi na statywie i wykonuje pełny obrót, mierząc odległość i kąt w stałych krokach. Odczyty te razem odwzorowują obrys pomieszczenia w jednej płaszczyźnie poziomej: ściany, narożniki, wnęki, słupy i otwory – wszystko w rzeczywistym położeniu.
Ponieważ skaner mierzy tylko tę płaszczyznę, której potrzebuje rzut, wynik jest niewielki i od razu gotowy do użycia. Na przykład 2Dscanner EVO eksportuje rzut jako plik DXF, który otwiera się w programie CAD bez żadnego etapu pośredniej obróbki. Więcej informacji zawiera nasz przegląd: skaner laserowy 2D.
Laserowe przyrządy pomiarowe 3D
Przyrządy 3D dodają wymiar pionowy. Zamiast jednej płaszczyzny rejestrują powierzchnie we wszystkich kierunkach, więc w danych pojawiają się ściany, sufity, podłogi, rury i meble. Wyróżnia się cztery główne grupy, które znacznie różnią się dokładnością, szybkością i nakładem pracy przy obróbce.
Naziemne skanery laserowe
Naziemny skaner laserowy stoi na statywie i przemiata wiązką zarówno w poziomie, jak i w pionie, zbierając nawet miliony punktów z jednego stanowiska. Geodeci przenoszą go między kilkoma stanowiskami, a następnie łączą skany w jedną chmurę punktów. Proces ten nazywa się rejestracją.
Przyrządy te osiągają dokładność milimetrową na odległościach rzędu kilkudziesięciu metrów, dlatego są narzędziem referencyjnym przy obiektach zabytkowych, maszynowniach, elewacjach i złożonej geometrii. Z drugiej strony to najdroższa opcja, generująca największe pliki.
Ręczne i mobilne skanery 3D
Skanery mobilne zbierają dane podczas przechodzenia operatora przez budynek. Na bieżąco śledzą własny ruch – technika ta nazywa się SLAM – i budują chmurę punktów w trakcie przemieszczania. Dzięki temu obejmują duże obszary znacznie szybciej niż skaner na statywie.
Ceną jest jednak dokładność. Ponieważ przyrząd szacuje własną trasę, drobne błędy kumulują się wzdłuż drogi, a wyniki zwykle mierzy się w centymetrach, a nie w milimetrach. Lepiej sprawdzają się w dokumentowaniu dużych obszarów niż przy precyzyjnych pracach wykończeniowych we wnętrzach.
LiDAR w telefonie i tablecie
Niektóre telefony i tablety mają niewielki czujnik LiDAR, który mierzy głębię na odległość kilku metrów. W połączeniu z aparatem aplikacje wykorzystują go do szybkiego tworzenia modelu pomieszczenia. Jest to rozwiązanie szybkie i niewymagające dodatkowego sprzętu.
Czujnik ma jednak niewielki zasięg, a jego dokładność wynosi zwykle kilka centymetrów. Sprawdza się przy szacunkach, wizualizacjach i pierwszych spotkaniach z klientem, ale nie przy planach, na podstawie których stolarz ma wykonać zabudowę.
Tachimetry
Tachimetr łączy dalmierz laserowy z precyzyjnym pomiarem kątów na zmotoryzowanej lub ręcznej głowicy. Zamiast skanować, operator celuje kolejno w wybrane punkty i rejestruje ich dokładne współrzędne 3D.
Z tego powodu jest standardowym przyrządem do tyczenia i kontroli na budowie, gdzie kilka punktów musi być znanych bardzo precyzyjnie. Do odwzorowania pełnego kształtu pomieszczenia jest natomiast powolny, ponieważ każdy punkt wymaga osobnego pomiaru.
Co daje pomiar 3D i czego wymaga
Dane 3D pokazują wszystko – to zarówno ich siła, jak i koszt. Chmura punktów musi przejść kilka etapów, zanim stanie się użytecznym rysunkiem.
- Pomiar z kilku stanowisk, aby żadna powierzchnia nie została zasłonięta.
- Rejestracja, czyli połączenie skanów w jeden układ współrzędnych.
- Czyszczenie w celu usunięcia osób, odbić i przypadkowych punktów.
- Modelowanie lub tworzenie przekrojów w celu uzyskania rzutów, elewacji lub modelu BIM.
Każdy z tych etapów wymaga oprogramowania i czasu. Dlatego przyrządy 3D mają największy sens, gdy projekt wymaga wysokości, sufitów, elewacji lub pełnego modelu. Gdy wynikiem ma być rzut, przyrząd 2D prowadzi do niego bezpośrednio. Bezpośrednie porównanie obu podejść zawiera artykuł skaner laserowy pomieszczeń: 3D czy 2D.
Niwelatory laserowe: odniesienie, nie pomiar
Lasery liniowe i niwelatory rotacyjne rzutują na ściany i podłogi idealnie poziomą lub pionową linię. Monterzy używają ich na przykład do ustawiania w linii płytek, szafek, sufitów i ścianek działowych. To niezbędne narzędzia, ale nie mierzą odległości, więc nigdy nie zastąpią przyrządu pomiarowego.
Łączność i cyfrowy przebieg pracy
Większość nowoczesnych laserowych przyrządów pomiarowych nie kończy pracy na wyświetlaczu. Dalmierze i skanery 2D łączą się z telefonem przez Bluetooth, a skanery 3D zwykle przesyłają dane kablem, przez kartę pamięci lub Wi-Fi. Więcej o samym standardzie bezprzewodowym można przeczytać w oficjalnym przeglądzie technologii Bluetooth.
W codziennej pracy liczy się rozmiar i format wyniku. Dalmierz przekazuje krótką listę liczb. Skaner 2D tworzy plik rzutu o rozmiarze kilku kilobajtów, który można wysłać e-mailem prosto z obiektu. Skan 3D często zajmuje natomiast kilka gigabajtów i wymaga wydajnego komputera, zanim ktokolwiek go otworzy. Z tego powodu przy porównywaniu rozwiązań przepływ danych jest równie ważny jak sam przyrząd.
Wybór przyrządu według oczekiwanego wyniku
| Czego potrzeba | Odpowiedni przyrząd |
|---|---|
| Kilku długości lub wysokości sufitu | Dalmierz laserowy |
| Zwymiarowanego rzutu do projektu lub wykończenia | Skaner laserowy 2D |
| Elewacji, sufitów lub pełnego modelu 3D | Naziemny skaner laserowy 3D |
| Szybkiej dokumentacji dużego budynku | Ręczny lub mobilny skaner 3D |
| Szybkiego modelu poglądowego na pierwsze spotkanie | LiDAR w telefonie lub tablecie |
| Precyzyjnych współrzędnych do tyczenia | Tachimetr |
| Prostych, poziomych linii odniesienia do montażu | Niwelator laserowy |
Najczęstsze pytania
Jaki laserowy przyrząd pomiarowy jest najdokładniejszy?
W przypadku pojedynczych punktów – tachimetr. Gdy potrzebne są całe powierzchnie – naziemny skaner laserowy 3D. W przypadku rzutów skaner laserowy 2D osiąga dokładność milimetrową w skali pomieszczenia przy znacznie mniejszym nakładzie pracy.
Czy skaner laserowy 3D może utworzyć rzut 2D?
Tak. Wystarczy wykonać poziomy przekrój przez połączoną chmurę punktów i na jego podstawie odrysować rzut. Metoda sprawdza się dobrze, wymaga jednak czasu na obróbkę, którego skaner 2D pozwala uniknąć.
Czy laserowe przyrządy pomiarowe działają na zewnątrz?
Większość tak, ale silne światło słoneczne zmniejsza zasięg laserów światła widzialnego, a ciemne lub mokre powierzchnie odbijają mniej światła. Najlepiej w terenie radzą sobie geodezyjne skanery 3D i tachimetry.
Podsumowanie
Laserowe przyrządy pomiarowe obejmują zarówno kieszonkowy dalmierz, jak i geodezyjny skaner 3D. Właściwy przyrząd to nie ten najbardziej zaawansowany, lecz ten, który dostarcza to, czego wymaga projekt, przy najmniejszym dodatkowym nakładzie pracy: długość, rzut, pełny model lub zestaw współrzędnych.
Aby zobaczyć, jak w praktyce działa przyrząd 2D, warto odwiedzić stronę 2Dscanner, obejrzeć demonstracje na naszym kanale YouTube lub znaleźć odpowiedzi w sekcji FAQ i dokumentacji pomocy.
