ترازهای لیزری چگونه کار می‌کنند؟
وضعیت زیر را در نظر بگیرید: شما با یک چکش و میخ در یک دست و یک تراز در دست دیگرتان روی کاناپه ایستاده‌اید. سعی دارید چند تصویر قاب شده را آویزان کنید ولی می‌خواهید آنها در یک خط صاف قرار بگیرند. مشکل این است که از نظر فیزیکی غیرممکن است که همزمان با نگه داشتن تراز در کنار دیوار میخ‌ها را به دیوار بکوبید. برای انجام چنین کاری به یک بازوی اضافه نیاز دارید که آن را ندارید. چه خوب بود اگر ممکن بود که تراز خودش را کنار دیوار نگه دارد و شما می‌توانستید با هر دو دست آزادتان میخ‌ها را به دیوار بکوبید.
جالب است بدانید اگریک تراز لیزری در جعبه ابزار خود داشته‌باشید، این آرزو به حقیقت می‌پیوندد. یک تراز لیزری یک خط کاملاً صاف را به طور واضح روی سطح دیوار یا زمین منعکس می‌کند. از آنجایی که بسیاری از ترازهای لیزری روی سه‌پایه یا حتی دیوار قرار می‌گیرند، دستهای شما آزادند که میخ‌ها را به دیوار بکوبند یا کاشی‌ها را بچینند. یک تراز لیزری پروژه‌های خانگی از جمله چسباندن کاغذ دیواری، چسباندن کاشی به دیوار آشپزخانه، نصب یک طاقچه و طبقه طولانی یا کابینت را ساده‌تر می‌کند.
ممکن است فکر کنید چون این ابزار لیزری است، برای اضافه کردن به جعبه ابزارتان گران خواهد بود. ولی ترازهای لیزری در حقیقت خیلی ارزان هستند. شما می‌توانید یک مدل ساده را با قیمت دور و بر یک میلیون تومان خریداری کنید.
ترازهای لیزری در صنایع ساخت‌‌و‌ساز، مهندسی عمران و کابینت‌سازی کاربرد دارند و معمولاً برای کار آسفالت و بتن‌کاری نیز استفاده می‌شوند. شرکت‌های نقشه‌برداری، خاک‌برداری و تسطیح از سیستم‌های تراز لیزری استفاده می‌کنند. سازندگان قاب از تراز لیزری برای بررسی و اطمینان از همترازی و تنظیم مربعها از جمله پنجره‌ها، درها و پنجره‌های سقف استفاده می‌کنند.
وقتی حرفه‌ای‌ها از این ابزار استفاده می‌کنند، چرا شما نباید تراز لیزری را امتحان کنید؟
ترازهای لیزری از لیزر استفاده می‌کنند که یک پرتو متمرکز و تقویت‌شده نور است که از دستگاه جامدی به نام دیود ساتع می‌شود. این دیودهای ساتع‌کننده نور که به نام LED هم شناخته‌می‌شوند، در بسیاری از دستگاههای معمولی و پیش پا افتاده از جمله ساعت‌های دیجیتالی، کنترل‌های از راه دور یا صفحه نمایش تلویزیون یافت می‌شوند.
برای اینکه متوجه شوید لیزر چگونه کار می‌کند، خوب است بدانید که این کلمه در حقیقت عبارت اختصاری تقویت نور به روش گسیل القایی تابش است. به عبارت ساده‌تر وقتی الکترونهای مشخصی تحریک شوند، یک پرتو نور ساتع می‌کنند. وقتی آینه یا منشور این پرتوها را جمع‌آوری و در یک جهت هدایت کنند، حاصل یک پرتو لیزر است.
ترازهای لیزری یک پرتو لیزر را منعکس می‌کنند که می‌تواند وقتی یک نقطه مرجع تراز و صاف مورد نیاز است، به عنوان یک خط گچی قابل دیدن استفاده شود. سایز پرتو نور به سایز دیود بستگی دارد. در این مورد، سایز کوچکتر بهتر است، زیرا یک پرتو کوچکتر نور دقیقتر است. وقتی پرتو نور پهنتر باشد، نقطه تراز حقیقی می‌تواند در هر نقطه‌ای از پهنای پرتو قرار بگیرد.
اولین ترازهای لیزری تنها به استفاده داخلی محدود بودند زیرا پرتو لیزر برای اینکه در محیط خارجی دیده شود به اندازه کافی روشن نبود. امروزه، ترازهای لیزری قدرتمندتری در محیط داخلی و خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند و تعداد زیادی از آنها طوری طراحی شده‌اند که با یک آشکارگر نور که می‌تواند نور را تشخیص دهد مورد استفاده قرارگیرند. این دستگاهها دور از دیود لیزری قرار می‌گیرند، سپس به سمت بالا و پایین حرکت می‌کنند تا وقتی که انعکاس نور را تشخیص دهند و با یک صدای بیپ یا چشمک اطلاع رسانی کنند.
بیشتر لیزرها یک پرتو قرمز رنگ نور ساطع می‌کنند. جدیداً برخی تولیدکنندگان لیزرهای سبز رنگ را عرضه می‌کنند که 400 درصد روشنتر ازپرتو لیزر قرمز رنگ هستند و برای استفاده داخلی مناسبند. ولی تکنولوژی لازم برای انعکاس نور سبز نیازمند توان بیشتری نسبت به نور قرمز است؛ در نتیجه عمر باتری کاهش می‌یابد، همچنین لیزر قرمز در بیشتر دماها دقیقتر و قابل اعتمادتر است.
ترازهای لیزری معمولاً با دیودهای کوچک و کم قدرت ساخته می‌شوند و با باتری قابل شارژ یا آلکالاین کار می‌کنند. مشابه هر لیزری، مستقیم نگاه کردن در نور می‌تواند برای چشمان کاربر خطرناک باشد، بنابراین توصیه می‌شود همیشه عینک ایمنی بپوشید. نور لیزر تراز نباید مستقیماً به چشم کسی بتابد.
حالا که می‌دانید این لیزرها چطور کار می‌کنند، ببینیم چطور باید از آنها استفاده کرد.
استفاده از ترازهای لیزری آسان است و با تنوع طراحی موجود، برای هر کاربردی یک نوع مناسب وجود دارد. انواع مختلف ترازهای لیزری برای مصارف خاص ساخته‌شده‌اند ولی همه ترازهای لیزری شامل دو مؤلفه مشترک هستند: لیزر و یک پایه تراز که می‌تواند روی زمین قرار بگیرد، روی دیوار سوار شود یا به یک سه‌پایه متصل شود. این پایه به شما کمک می‌کند نور را در ارتفاع لازم منعکس کنید. همچنین یک مکانیزم تراز کردن وجود دارد، یا تراز حبابی یا پاندول و آهنربا به اضافه سنسورهای الکترونیک(در مورد تفاوتهای این دو نوع مکانیزم در ادامه بحث می‌کنیم). محفظه یا پوسته معمولاً از پلاستیک بادوام یا فلزی که به اندازه کافی محکم باشد ساخته می‌شود تا برای محل کار به اندازه کافی محکم باشد.
ترازهای لیزری سطح تراز را به روشهای مختلفی پیدا می کنند. ترازهای لیزری دستی به شیوه سنتی کار می‌کنند: کاربر حباب را داخل یک کپسول یا با تغییر موقعیت تراز یا چرخاندن دسته تنظیم می‌کند. این نوع برای پروژه‌های خانگی خود-انجام مناسب است. این نوع ترازهای لیزری ارزانتر هستند و نیاز به توان باتری کمتری از انواع خود-تراز دارند.
دستگاههای خود-تراز درجه بالاتری از دقت را ارائه می‌کنند. آنها وقتی روی سطحی قرار بگیرند که کاربر به عنوان “نزدیک به تراز” تعیین می‌کند، بهترین کارکرد را دارند. شما می‌توانید از یک تراز حبابی استفاده کرده و دستگاه را به طور دستی و قبل از اینکه مکانیزم خود-تراز شروع به کار کند، تراز کنید. مؤلفه لیزری مثل یک پاندول داخل تراز آویزان می‌شود و به کمک آهنرباها و جاذبه ثابت می‌ماند، سپس پرتو نور از طریق یک منشور منعکس می‌شود.
بعضی ترازهای لیزری به حسگر الکترونیکی خود-تراز مجهز می‌شوند که دقت و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد و برای سایت ساخت وساز در محیط بیرون و شلوغ ایده‌آل هستند. برای کارهای داخلی که تراز مرتباً جابجا می‌شود یک مکانیزم خود-تراز به صرفه‌جویی در زمان و افزایش قابلیت اطمینان کمک می‌کند.
انواع مختلفی از ترازهای لیزری در دسترس هستند که کاربرد و قیمتهای متفاوتی دارند:
- تراز مولد نقطه ساده‌ترین نوع تراز لیزری موجود است. این اساساً یک تراز معمولی است که یک نقطه لیزری پرتاب می‌کند و برخی مواقع با یک مولد خط ترکیب می‌شود که می‌تواند روبروی پرتو نور منعکس شود.
- لیزرهای نقطه‌ای یک نقطه ساده را که می‌تواند تراز افقی، مربعی یا عمودی(شاقول) باشد منعکس می‌کنند. انواع مختلفی از این مدلها وجود دارند که بازه قیمتهای متفاوتی از 20 تا 500 دلار دارند. مدلهای ارزان مناسب استفاده داخلی و سایر مدلها مناسب استفاده خارجی هستند.
- لیزر خطی یک تراز نقطه به نقطه است که می‌تواند به کمک چندین LED تا 19.8 الی 30.5 متر خطوط لیزری افقی و عمودی ارسال کند. با توجه به اینکه این مدل برای استفاده داخلی طراحی شده است، اغلب توانایی حرکت به بالا و پایین را دارد. امروزه برخی مدلها دارای تکنولوژی نور چشمک‌زن هستند که با یک آشکارگر نور کار می‌کند و می تواند در محیط خارجی یا محیط داخلی روشن مورد استفاده قرار بگیرد. قیمت این مدل بین 40 تا 600 دلار متغیر است.
- ترازهای لیزری دوار یک نقطه دوار را برای ایجاد یک خط 360 درجه منعکس می‌کنند. یک آشکارگر برای تشخیص خطوط نور در مفواصل طولانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بیشتر لیزرهای دوار همچنین دارای مولد تک خط و حرکت بالا و پایین هستند. برای کار خارجی از جمله ترازکردن جاده‌ها، پی‌ریزی یا لوله‌گذاری ایده‌آل هستند و از دقیق‌ترین و گرانترین ترازهای لیزری هستند که بین 250 تا 2000 دلار قیمت دارند. امکان تراز خودکار یا دستی دارند و می توانند با یک کنترل از راه دور کار کنند. برخی ترازهای دوار که برای کار پی‌ریزی یا تسطیح طراحی می‌شوند به قدری بزرگند که لازم است روی یک تراکتور یا سکو سوار شوند.
با بهبود تکنولوژی در دهه گذشته ترازهای لیزری دقیقتر، کوچکتر، ساده‌تر برای استفاده و مقرون به صرفه‌تر شده‌اند. درحالی که قبلاً فقط در سایتهای بزرگ ساخت‌و ساز دیده می‌شدند، حالا پیمانکاران کوچک و بزرگ دریافته‌اند ترازهای لیزری می‌تواند کار دو یا سه نفر را یه کار یک نفر تبدیل کند.
امروزه ترازهای لیزری این امکان را برای مهندسان و پیمانکاران فراهم کرده‌اند که طرح‌ریزی یک ساختمان یا طراحی سایت را سریعتر و با دقت بیشتری و نیروی کار کمتر نسبت به گذشته انجام دهند. در برخی صنایع از جمله خطوط هواپیمایی و ساخت کشتی، لیزر بازخورد بلادرنگ را در مقایسه طرح با CAE/CAD واقعی فراهم می‌کند و احتمال زیادی وجود دارد که همین تکنولوژی در آینده برای پروژه‌های بزرگ ساخت و ساز و خانه سازی در دسترس قرار بگیرد.
برخی ترازهای لیزری حتی به تکنولوژی بلوتوث بی‌سیم مجهز می‌شوند تا ابعاد را به یک کامپیوتر بدهند تا اطلاعات مربوط به سایت را در لحظه فراهم کند.
هرچه تکنولوژی لیزر پیشرفت می‌کند، مزایا و قابلیتهایی بیشتری برای ترازها به ارمغان می‌آورد. مدلهای خود تراز و گزینه‌های کنترل از راه دور افزایش و بهبود می‌یابد و با کاهش قیمتها انواع تراز لیزری راه خود را به جعبه ابزارهای بیشتری باز می‌کنند.
