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

Выбор лазерных указок: на что обратить внимание

• Мощность — ключевой критерий. Она обозначается в милливаттах и прямо влияет на цену. Выше мощность — выше цена и общая сложность изделия. У более мощных лазерных диодов меньше срок службы. Они интенсивно нагреваются во время работы, и их световая отдача быстрее падает;
• Питание. Сменные аккумуляторы — лучший вариант. Лазерные указки с питанием от часовых батареек совершенно не подходят для продолжительной эксплуатации. Другой хороший вариант — унифицированные батарейки АА и ААА. Они подходят для нечастого применения. Если лазер берется в качестве редко используемой игрушки, то пальчиковые батарейки — лучший вариант. Аккумуляторы оправданны только при частом применении, либо, если у вас есть другое устройство, которое работает на таких же аккумуляторах. Тогда их можно будет быстро переставить;
• Корпус и теплоотвод. Литой алюминиевый корпус — лучший теплоотвод. Жестяной и пластиковый корпус применим только для маломощных моделей.

Очень важен режим регулируемой мощности. Это позволит лазерному диоду работать в более щадящем режиме, и он послужит дольше. Также регулируемая мощность добавляет новые функции, например, для кота нужно ставить самый слабомощный режим. Кошки хорошо реагируют на красный и зеленый лазер

Меры предосторожности здесь такие же как и с людьми. Глаз кошачьих точно также незащищен от лазеров, как и человеческий

Способы изготовления уровня своими руками

Для изготовления уровня понадобится тренога, корпус, нивелирующее приспособление. Лазерные приборы с направленным лучом нужно купить или взять из старого модуля.

Увеличивают время работы приспособления подключением к внешнему питающему устройству. Для этого убирают батарейки, аккумуляторы, а контакты подсоединяют к источнику напряжения с показателем не меньше 4,5 В. Нормативное значение может меняться в зависимости от модели.

При покупке указки с лазерным лучом учитывают мощность. Оптимально приобретать устройство со световым пучком зеленого цвета, чтобы увеличить визуального восприятия, сделать его безопасным для зрения.

Из лазерной указки

Уровень из лазерной указки

Помимо прибора, понадобятся другие материалы и приспособления:

• деревянный брусок толщиной и шириной по 2,5 см, длиной 50 см;
• строительный шнурок из шелка, синтетики;
• стержень из металла или дерева для опоры уровня;
• электрическая дрель;
• трубка по длине и сечению указки;
• простой моторчик от детского автомобиля;
• аккумулятор «крона»;
• клеммная колодка;
• выключатель;
• зеркало от бытовой косметики.

В рейке с двух боков сверлят отверстия, одно из которых нужно для фиксации излучающего устройства, второе — для веревки. Лазер крепят на одном торце, а в отверстие второго продевают шнурок так, чтобы он свободно перемещался сквозь отвор.

Опорную палку берут из любого материала. Это может быть специализированный оцинкованный профиль, деревянная рейка, черенок, метлы, лопаты, граблей. Главным условием является возможность жесткой фиксации.

Из пенопласта и емкости с водой

Опорой для лазерного нивелира вполне может служить кусок пенопласта, помещенного в емкость с водой. Центр тяжести и выталкивающие силы сбалансируются, поэтому предмет будет находиться в равновесии. В водной среде пенопласт с указкой поворачивается в разные стороны, луч будет рисовать линию по всем вертикальным поверхностям помещения.

Понадобится:

• лазерный прибор;
• обрезок пенопласта;
• изолента, пластилин для крепления;
• сосуд, наполненный водой до краев.

Условием правильной работы является ровность верхней стороны пенопласта и жесткое крепление лазера на поверхности. Можно использовать кусок пенополистирола, он также будет показывать горизонталь при погружении в воду.

Крестовой уровень

Самодельный нивелир из старого жесткого диска

Такую самодельную разновидность применяют в разных ситуациях. Особенно хорошо метод работает при навеске мебели на стены, или в других случаях, когда нужно найти горизонталь и определить вертикальные линии. Таим методом легко проверить вертикальность при установке дверей, окон, штукатурных маяков, кладке стен из кирпича. Устройство заменяет собой привычный отвес.

Для изготовления модуля готовят предметы:

• лазерные приборы (указки) 4 штуки;
• штатив (можно от видеокамеры, фотоаппарата, старого нивелира или теодолита);
• компакт-диски — 3 шт.;
• привод от компьютера, плеера;
• изолента, скотч или пластырь для фиксации.

Устройство с маятником

Собственноручно делают устройства, приближенные по характеристикам к заводским. К такой категории относят приборы с применением системы маятников. В этом случае нужна не лазерная указка, а модуль с лазером и призмами, которые проецируют линии по вертикали и горизонтали. Для движения потребуются четыре пальчиковых батарейки, которые садят в аналогичный отсек от детской игрушки.

Схема лазерного уровня с маятником:

• находят маятник от старого джойстика, или берут другое подобное устройство;
• лазерный прибор фиксируют на нижней части маятника, для этого просверливают отверстие по диаметру толщины модуля;
• делают грузила для настройки прибора — в стволе маятника проделывают щели в горизонтальном и вертикальном направлении для монтажа резьбовых шпилек, на них накручиваю гайки.

Уровень на треноге

Сложным является создание правильной раздачи лазерного луча. Облегчают функцию с помощью установки модуля на штатив или треногу и крепления к нему. Между прибором и поверхностью устанавливают обрезок жесткого пенопласта или резины. Прокладку фиксируют резинками или хомутами. При отсутствии профессиональной треноги используют ручку от лопаты, метлы, ровный брусок, кусок трубы.

Изготовление лазерного уровня на треноге:

• палку фиксируют к доске, плите ДСП вертикально, стараясь обеспечить устойчивость с помощью распорок;
• угол между штангой и опорой контролируют плотничным угольником или строительным уровнем;
• вверху штанги крепят кронштейн с указкой.

ЛУ: применение

ЛУ часто пользуются образовательные учреждения, например для физических экспериментов, а также для презентаций;
Световая точка, которую образует лазерный луч, привлекает внимание домашних животных. Особенно на них реагируют кошки и собаки, что зачастую приводит людей к играм с этими домашними питомцами;
Зелеными ЛУ пользуются как в любительских, так и в профессиональных астрономических исследованиях

Зеленые ЛУ используются для определения направлений звезд и созвездий;
ЛУ применяются в качестве лазерных целеуказателей, для точного прицеливания огнестрельного или пневматического оружия;
ЛУ применяются радиолюбителями, как элемент связи в видимых границах;
Красные ЛУ с отсоединенными коллиматорами пользуется при создании любительских голографий;
Лабораторная практика пользуется ЛУ (особенно зелеными) для выявления в жидкостях, газах или любых прозрачных веществах в малых количествах примесей или взвесей механического происхождения, которые незаметны для невооруженного глаза.

What is a laser?

Lasers are more than just powerful flashlights. The difference
between ordinary light and laser light is like the difference between
ripples in your bathtub and huge waves on the sea. You’ve probably noticed that if you move your hands back and forth in
the bathtub you can make quite strong waves. If you keep moving your hands in step with the waves you make, the
waves get bigger and bigger. Imagine doing this a few million times in the open ocean.
Before long, you’d have mountainous waves towering over your head! A laser does something similar with light waves. It starts off with weak light and keeps adding more and more energy so the light waves become ever more concentrated.

Photo: It’s much easier to make laser beams follow precise paths than ordinary light beams,
as in this experiment to develop better solar cells. Picture by Warren Gretz courtesy of US DOE/NREL
(Department of Energy/National Renewable Energy Laboratory).

If you’ve even seen a laser in a science lab, you’ll have noticed
two very important differences straightaway:

• Where a flashlight produces «white» light (a mixture of all different
  colors, made by light waves of all different frequencies), a laser
  makes what’s called monochromatic light (of a single, very
  precise frequency and color—often bright red or green or an
  invisible «color» such as infrared or ultraviolet).
• Where a flashlight beam spreads out through a lens into a short and fairly
  fuzzy cone, a laser shoots a much tighter, narrower beam over a much
  longer distance (we say it’s highly collimated).

There’s a third important difference you won’t have noticed:

Where the light waves in a flashlight beam are all jumbled up (with the crests
of some beams mixed with the troughs of others), the waves in laser
light are exactly in step: the crest of every wave is lined up with
the crest of every other wave. We say laser light is coherent. Think of a flashlight beam as a crowd
of commuters, pushing and shoving, jostling their way down the
platform of a railroad station; by comparison, a laser beam is like a
parade of soldiers all marching precisely in step.

Описание и устройство лазерного уровня

Точечный лазерный уровень

Прибор показывает горизонтальность или вертикальность поверхности с помощью светодиодных индикаторов. Датчики дают яркую красную или зеленую линию, которая отражается на стене. Портативные лазерные указки облегчают работу строителям и рабочим-отделочникам, они экономят время для разметки, при этом с работой успешно справляется 1 человек.

Разновидности уровней с лазерным индикатором:

• Точечный. Простой вариант предусматривает один направленный луч, который не вращается, и дает изображение на поверхности в виде точки. Модели передают луч на плоскости пола, стен, его используют на больших площадях.
• Линейный. Самый популярный тип измерителя передает на поверхность одну или две параллельных черты яркого цвета. Некоторые модели выдают крестообразные линии под углом 90°. Дальность пробивки — до 30 м, такое расстояние вполне приемлемо для монтажа, отделки, ремонта.
• Ротационный тип. Приспособление относят к сложным приборам, которые имеют расширенную функциональность и работают по принципу нивелира. Вращающийся луч координирует область на все 360°, проводит круговую линию на расстоянии до 0,4 км. На больших дистанциях нужен приемник луча.

Какой у вас лазерный уровень?

Точечный
18.18%

Линейный
54.55%

Самодельный
27.27%

Проголосовало: 11

Плюсы и минусы самодельного лазерного уровня

Не требует специальных деталей
Возможность регулировки по заданным параметрам, высокая точность
Дальность лучей 25-30 м
Высокая скорость приема и передачи отметок
Простое изготовление
Универсальность применения
Возможность корректировки точности
Низкая стоимость

Небольшой радиус лучевой развертки
Внешний вид уступает покупным приборам

Типы лазеров:

Лазеры могут определяться на основе множества признаков, но чаще всего используется классификация

по принципу агрегатного состояния лазерного вещества:

1. Газовые;
2. Жидкостные;
3. Лазеры на свободных электронах;
4. Твердотельные.

По способу возбуждения лазерного вещества:

1. Газоразрядные лазеры (в тлеющих, дуговых разрядах, в разрядах на полых электродах);
2. Газодинамические лазеры (с созданием инверсий населенностей путем расширения горячих газов)
3. Инжекционные, или диодные лазеры (с возбуждением за счет прохождения тока в полупроводнике);
4. Лазеры с оптической накачкой (возбуждение с помощью лампы-вспышки, лампы непрерывного горения, другого лазера, светодиода);
5. Лазеры с электронно-лучевой накачкой (специальные типы газовых и полупроводниковых лазеров)
6. Лазеры с ядерной накачкой (с возбуждением посредством излучения из атомного реактора или в результате ядерного взрыва);
7. Разные лазерные системы обладают разными уникальными свойствами и находят свое особенное применение.
8. Химические лазеры (с возбуждением на основе химических реакций).

Мощный лазер своими руками.

Кратко.

Здравствуйте дамы и господа. Сегодня я открываю серию статей, посвященных мощным лазерам, ибо хабрапоиск говорит, что люди ищут подобные статьи. Хочу рассказать, как можно в домашних условиях сделать довольно мощный лазер, а также научить вас использовать эту мощь не просто ради «посветить на облака».

Предупреждение!

В статье описано изготовление мощного лазера (300мВт ~ мощность 500 китайских указок

), который может нанести вред вашему здоровью и здоровью окружающих! Будьте предельно осторожны! Используйте специальные защитные очки ине направляйте луч лазера на людей и животных !

Узнаём.

На Хабре всего пару раз проскакивали статьи о портативных лазерах Dragon Lasers, таких, как Hulk. В этой статье я расскажу, как можно сделать лазер, не уступающий по мощности продаваемым в этом магазине большинству моделей.

Готовим.

Для начала нужно подготовить все комплектующие: — нерабочий (или рабочий) DVD-RW привод со скорость записи 16х или выше; — конденсаторы 100 пФ и 100 мФ; — резистор 2-5 Ом; — три аккумулятора ААА; — паяльник и провода; — коллиматор (или китайская указка); — стальной светодиодный фонарь. Это необходимый минимум для изготовления простой модели драйвера. Драйвер — это, собственно, плата которая будет выводить наш лазерный диод на нужную мощность. Подключать напрямую источник питания к лазерному диоду не стоит — выйдет из строя. Лазерный диод нужно питать током, а не напряжением. Коллиматор — это, собственно, модуль с линзой, которая сводит всё излучение в узкий луч. Готовые коллиматоры можно купить в радиомагазинах. В таких уже сразу имеется удобное место для установки лазерного диода, а стоимость составляет 200-500 рублей.

Можно использовать и коллиматор из китайской указки, однако, лазерный диод будет сложно закрепить, а сам корпус коллиматора, наверняка, будет сделан из металлизированного пластика. А значит наш диод будет плохо охлаждаться. Но и это возможно. Именно такой вариант можно посмотреть в конце статьи.

Делаем.

Сначала необходимо добыть сам лазерный диод. Это очень хрупкая и маленькая деталь нашего DVD-RW привода — будьте аккуратны. Мощный красный лазерный диод находится в каретке нашего привода. Отличить его от слабого можно по радиатору большего размера, нежели у обычного ИК-диода. Рекомендуется использовать антистатический браслет, так как лазерный диод очень чувствителен к статическому напряжению. Если браслета нет, то можно обмотать выводы диода тонкой проволочкой, пока он будет ждать установки в корпус.

По этой схеме нужно спаять драйвер.

Не перепутайте полярность! Лазерный диод также выйдет из строя мгновенно при неправильной полярности подводимого питания. На схеме указан конденсатор 200 мФ, однако, для портативности вполне хватит и 50-100 мФ.

Пробуем.

Прежде чем устанавливать лазерный диод и собирать всё в корпус, проверьте работоспособность драйвера. Подключите другой лазерный диод (нерабочий или второй, что из привода) и замерьте силу тока мультиметром. В зависимости от скоростных характеристик силу тока нужно выбирать правильно. Для 16х моделей вполне подойдет 300-350мА. Для самых быстрых 22х можно подать даже 500мА, но уже совсем другим драйвером, изготовление которого я планирую описать в другой статье.

Выглядит ужасно, но работает!

Эстетика.

Собранным на весу лазером похвастаться можно только перед такими же сумасшедшими техно-маньяками, но для красоты и удобства лучше собрать в удобный корпус. Тут уже лучше выбрать самому, как понравится. Я же смонтировал всю схему в обычный светодиодный фонарь. Его размеры не превышают 10х4см. Однако, не советую носить его с собой: мало ли какие претензии могут предъявить соответствующие органы. А хранить лучше в специальном чехле, дабы не запылилась чувствительная линза. Это вариант с минимальными затратами — используется коллиматор от китайской указки:

Использование фабрично-изготовленного модуля позволит получить вот такие результаты:

Луч лазера виден вечером:

И, разумеется, в темноте:

Возможно.

Да, я хочу в следующих статьях рассказать и показать, как можно использовать подобные лазеры. Как сделать гораздо более мощные экземпляры, способные резать металл и дерево, а не только поджигать спички и плавить пластик. Как изготавливать голограммы и сканировать предметы для получения моделей 3D Studio Max. Как сделать мощные зеленый или синий лазеры. Сфера применения лазеров довольно широка, и одной статьёй тут не обойтись.

Как можно определить степень опасности лазера

Лазерный луч обладает высокой проникающей способностью, поэтому указки даже с самой малой мощностью могут представлять угрозу. Нужно помнить, что лучи опасны не только прямым попаданием. Отражаясь от гладких поверхностей, они также способны нанести сильные ожоги.

Как определить степень опасности лазера? Обычные лазерные указки, разрешенные к продаже и сертифицированные в стране, имеют мощность 1-5 мВт. Они относятся к классу опасности 2-3а, могут нанести вред при длительном воздействии на глаза. Абсолютно безопасными считаются лазеры 1-го класса, которые есть, например, в компьютерных мышках. Изделия, более 5 мВт, которым присвоен класс опасности 3а-3b, опасны при длительном и при краткосрочном воздействии на глаза. Лазеры класса 3b не рассчитаны на массовое потребление, поэтому не должны попадать на рынок сбыта. К четвертому классу относятся режущие типы лазеров высокой мощности, которые используются на различных производствах.

Engraving Laser Heads Kits

Opt Lasers complete kits include all required parts to mount and connect PLH3D-6W engraving laser head to the CNC machine. Our engraving sets are designed to simplify electrical and mechanical connections between the CNC machine and the laser head.

Opt Lasers offers
X-carve CNC Laser Upgrade Kit,
Stepcraft CNC Laser Upgrade Kit,
Shapeoko CNC Laser Upgrade Kit,

Ooznest WorkBee CNC Laser Upgrade Kit,
OpenBuilds WorkBee CNC Laser Upgrade Kit,
OpenBuilds LEAD CNC Laser Upgrade Kit,
i2R CNC Laser Upgrade Kit,
Avid CNC Laser Upgrade Kit,
ZMorph 3DP Laser Upgrade Kit,
and
Universal Laser Upgrade Kit. All kits include PLH3D-6W-XF+ engraving laser head, PLH3D-6W Nozzle – 43mm Spindle Adapter, Safety Goggles, High-Efficiency Lens,PLH3D-CNC Adapter with all necessary wiring, and power supply unit.

Инверсная заселенность. Создание когерентного излучения:

Перемещаясь по уровням атома, электроны создают (выделяют) его энергию: чем они выше, тем она больше, а опускаясь – поглощают ее. Чем выше энергия атома, тем больше он возбужден, но это отражается и на его устойчивости – она слабеет. В определенный момент времени электроны все же изменят уровень на более низкий, выделив фотон – электромагнитное излучение. Учитывая, что такой переход спонтанный, выделяемое излучение происходит разобщенно, поэтому и образующийся луч является несогласованным.

Если же излучение (выделение энергии) проводится направленно, при воздействии электромагнитной волны, чья частота близка к частоте перехода атома, возникнет иной эффект. Полученный резонанс дестабилизирует атом и все электроны «упадут» с верхних «ярусов» на нижние. При таком спровоцированном воздействии световая волна будет идентична первичной волне по всем трем параметрам:

– частоте;

– направленности;

– фазе.

Все образующиеся волны имеют согласованное (когерентное) направление, и суммарно они увеличивают интенсивность излучения, т.е. количество его квантов.

Заселенность – это количество атомов на определенном энергетическом уровне (En). Если заселенность более высокого уровня (Е2) выше, чем ниже расположенного (Е1), образуется инверсная заселенность. Так и активное вещество – это среда, где возбужденных атомов больше, чем тех, что находятся в состоянии покоя. Если подобная среда будет подвержена воздействию электромагнитной волны, электроны поднимутся на выше расположенные уровни, и возникнет усиленное этим воздействием излучение. Причина проста – каждый квант электромагнитной волны порождает идентичный фотон, эти два образуют четыре фотона, те – восемь и так далее. Все это приводит к появлению фотонной лавины.

Однако данная ситуация весьма условна и возможна лишь в идеальных условиях. В реальных же существуют факторы, провоцирующие утрату электромагнитной волной энергии: ее поглощают примеси, которые содержит активная среда, она рассеивается в ее неоднородных слоях и т.д. Усилить же ее можно путем продления длины пробега в активной среде, что возможно весьма условно. Поэтому был создан резонатор: многократно отражаясь от двух параллельно расположенных зеркал, волна проходит достаточное расстояние для получения нужного уровня усиления, но при условии, что сохранится инверсионная заселенность.

Обеспечивать нужное число электронов на высоких уровнях возможно при использовании отдельного источника энергии – что означает, что необходимо проводить накачку активной среды источниками энергии. Подобные источники энергии могут быть самыми разными: протекающая химическая реакция, установленная электрическая лампа, направленный разряд электроэнергии и прочие. Есть и определенные условия:

– накопление электронов на верхних слоях атомах. Их должно скопиться не менее половины от общего числа;

– уровень энергии. Он должен превысить определенные показатели, иначе потери превысят накачку, что приведет к малой мощности на выходе.

После достижения состояния инверсии, некоторые электроны начнут спонтанный спуск на более низкий энергетический уровень, при котором возникнут кванты (фотоны). Те фотоны, которые были выпущены под углом к оси резонатора, вызовут короткий цикл излучений в выбранном направлении и исчезнут из активной среды. Те фотоны, чье движение будет направлено вдоль оси резонатора, смогут бесконечное количество раз отразиться в зеркалах резонатора, что и приведет к появлению согласованного (когерентного) излучения.

Полупроводниковые лазеры

Как часто делать?

Лазерная эпиляция не дает 100% эффективности за 1 сеанс. Объясняется это действием лазера только на активно растущие фолликулы. Спящие волосяные луковицы остаются нетронутыми. Цикличность роста волос обуславливает их попеременное нахождение в фазе покоя или роста.

Для каждого пациента сроки между процедурами могут отличаться, так обладатели густых жестких волос вынуждены чаще прибегать к услуге, а тонкие волосы отрастают гораздо медленнее.

В среднем рекомендуются следующие временные этапы:

Количество процедур так же зависит от зоны эпиляции. Волосы на лице гораздо нежнее волос паховой области, и поддаются удалению быстрее. Немаловажную роль играет уровень андрогена (мужского гормона). При его высокой концентрации может понадобиться регулярное повторение процедуры 1-2 раза в год.

Среднее количество процедур для разных зон:

Большая часть волосяных фолликулов человека закладывается в дерме (глубоком слое кожи), где пигмент стержня и кровеносные сосуды становятся мишенями для световых пучков. Небольшой процент волос (не у всех людей) закладывается в гиподерме – подкожном жировом слое. Лазер не достигает такой глубины, поэтому на коже продолжают появляться единичные волоски, которые не поддаются воздействию.