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手持式雷射測距儀

 

(以上圖片摘修自Bosch之dm)

這邊要介紹的是"手持式雷射測距儀"。

我一開始發生興趣是看到這位大哥的介紹 
(新聞台--我的室內設計工作室)
http://mypaper.pchome.com.tw/news/shangri/3/1282729399/20060404004002
"高效率而精準的工具--雷射測距儀"
(註:這位大哥在網站上說明了許多室內設計時應考慮的事物,
在我規畫我的房子時有很大的幫助,在此謝過。)


上面的圖片就是小弟新購入之雷射測距儀
<BOSCH DLE 50 Professiona>

簡介如下:

()、手持式雷射測距儀的原理:

雷射對目標發射一個脈波,目標反射光波回到偵測器,
得出光波往返所用的時間,即可換算成距離。


()、儀器介紹及功能簡介
         
(1)
、器材規格:
  • 量測範圍:5公分--50公尺。
  •  精準度:±1.5mm(最大±3mm)。
  •  量測速度:一般<0.5秒,最大4秒。
  •  最小顯示單位:1mm。
  •  雷射等級:2。
  •  雷射種類:635nm, <1mW。
  •  重量:160g
  •  防護等級:IP54(防水、防塵)
  •  電池:4*1.5V(充電 4*1.2V),約可量測30000次。

(2)、功能:

a.長度測量

b.面積測量:

透過兩次長度測量的方法(一次長度和一次寬度,必須連續測量)。
測量值會自動計算出面積並顯示在螢幕上。

c.體積測量:
透過三次長度測量的方法(連續的測量長度、寬度和高度,雷射
會保持開啟直到三次測量完成)。三次測量值會自動計算出體積
顯示在螢幕。

d.連續測量(追蹤):
可移動中進行測量,測量儀可以移動和目標物間的相對位置。
每0.5秒會顯示最新的測量值

e.間接長度量測:
假如要測量的距離因為障礙物阻擋了視線或是沒有可以反射
雷射的表面而無法直接測量長度時使用。利用畢氏定理,透
過二次的長度測量方法,自動計算。

f.各式量測方法圖示:





(以上摘自bosch DLE 50 Professiona 之說明書)

看到上面的說明,
就知道它可不是就像字面上只可以量測距離,
還可以量測面積、體積
也可以用畢氏定理來間接量測高度,
(真是太神奇了,傑克!!)
是不是覺得這台真的可以說得上是神兵利器!

 (三)、「工程之始,肇於測量。」

測量對工程的重要性不言可喻。

如果您是從事工程相關之工作,一定可以領略這句話,
小弟從事與土木工程相關之工作,
時有所聞有放樣上的誤差使得承攬工作之承商蒙受損失,
致使延誤工期,發生糾紛,
甚或產生重大的損失,因而倒閉的亦有所聞。

如果您曾經擔任過監造的工作(監工),
一定可以了解,
距離(長度)的量測對現場的檢驗工作是十分重要的工作。
尤其是放樣工作及各項構材尺寸的檢驗工作,
更是十分頻繁的進行。
 
但是工地現場常因各項工作交互進行,
常有部份空間因工作安排因素不易甚至無法到達,
若同時有必需查驗的工作,
則會有延誤工作的狀況,或較危險的情形發生。 


(四)、現行現場檢驗行為分析: 

(1)、距離量測工具: 

常以鋼捲尺為主,
係以鋼製成之帶狀長尺,
尺面以烤漆印刷方式予以分劃,
精度約在1/2500-1/5000間。

以常用的5m長捲尺來估算,
精度約在1mm-2mm間,
足夠配合土木建築工程測量。
 
(2)、使用方式分析: 

在取得準確量測結果的前提下,
2m以下的距離須用雙手進行量測。

2m以上的距離就必須二個人以上,
才可得到可以信賴的結果。

但檢驗、估驗的工作常常必須單獨的進行,
加上工地現場的狀況,
常有不適合採用鋼捲尺進行精準量測,
尤其在超過5m以上的距離量測,
常會發生沒有合適工具的狀況。

在工地中要用雙手進行測量,
則增加工安的風險。

二個人進行測量,
則浪費人力成本。 


(四)、與常用鋼捲尺比較: 

(1)、可攜性:
由規格可以了解,其重量與5M的捲尺比略輕。
由下面的照片也可以發現其厚度相近、長度略長,寬度略短。
可以說可攜性可與傳統5M捲尺不相上下。 

項目 雷射測距儀 傳統5M捲尺
重量  
長度 
寬度 
厚度略勝
 
註:勝表示較佳。

(2)、精確度: 

(a)、
長度 雷射測距儀傳統5M捲尺
1M ±1.5MM ±0.2-0.4MM 
3M±1.5MM ±0.6-1.2MM 
5M±1.5MM ±1-2MM 
10M±1.5MM ±2-4MM 
30M±1.5MM ±6-12MM 
50M ±1.5MM ±10-20MM

鋼捲尺精度約在1/2500-1/5000間。
雷射測距儀精度可維持±1.5MM。
在5M以下的工程距離測量可取代鋼捲尺,
5M以上則較鋼捲尺精確。 

     
(b)、捲尺系統誤差來源:
 
(i)、捲尺與標準尺比時兩者長度不符=>尺長改正。
(ii)、所量得距離為斜距=>傾斜改正。
(iii)、因溫度變化造成的尺長改變=>溫度改正。
(iv)、因拉力變尺長改變=>拉力改正。
(v)、捲尺因懸空而下垂,使讀數大於實際長度=>懸垂改正。
上述捲尺量測時的系統誤差中第(iii)(iv)(v)採用雷射測距儀則無此三項系統誤差。 

(3)、使用性:
雷射測距儀可以單人單手操作量測,
捲尺在2m以內要雙手操作量測,
2m以上至少要二個人操作,
顯然雷射測距儀的使用上較便利。 

(4)、效率:
雷射測距儀可以單人單手操作,且單次量測時間0.5秒以內。
相較之鋼捲尺,以本人使用經驗來看,在良好工作環境下,
在視角內的量測操作相差無幾,但是操過視角範圍內的操作,
時間增加1-2倍(1-2秒),若要二個人以上配合的量測,
時間約耗費20-30倍(10-15秒)。
 
但若在就雜亂的工作環境或不易到達的環境,
可能時間會增加到5分鐘到30分鐘以上不定,
且量測的成果不佳,且危險性增加。
 
(5)、安全性:
因雷射測距儀可以單人單手操作,
可大大提昇在工地中量測的安全性。
且利用光線直進的特性,
可量測較不易安全到達的地方,
可降低許多工安事故發生的機會。

<結論>
由上述(1)可攜性(2)精確度(3)使用性(4)效率(5)安全性 看來
雷射測距儀幾乎可以完全的取代鋼捲尺。
為什麼會說"幾乎",
因為個人認為在1公尺以內的距離量測,
雷射測距儀與鋼捲尺相差無幾。


(五)、效益評估

(1)、購置成本:
市零售每組約3500元。

(2)、節省之人力成本
假設每日量測檢驗工作佔每個檢驗員之工時20分鐘,
而量測檢驗工作中有30%在1m以內(視角內),
40%的量測工作在1-2m,30%的量測工作在2m以上。 

項目捲尺量測
耗費時間
捲尺量測
耗費次數  
雷射測距
耗費時間
雷射測距
耗費次數  
差異
1m以內(視角內)6分鐘 360次 6分鐘360次0分0秒
1-2m 8分鐘240次 4分鐘240次4分
2m以上6分鐘24次24秒24次5分36秒
合計20分鐘624次10分24秒624次9分36秒

每天可以節省每個檢驗9分36秒,以10分鐘計,
約可節省一半的量測時間。
其中可由則佔每人的每日工作量1/24降至1/48。 

以保守計每人每月薪資38268元計算
(採用主計處96年7月統計資料,
營建業每月總時數185小時,時薪約207元),
每工作天約可結省207*15/60=52元的人力成本。
以每年245個工作天計,一年可結省12,740元的人力成本。

(3)、68個工作天所結省之人力成本
就超過初期之建置成本(52×68=3,536>3,500元),

是不是很划算!!
(每天10分鐘,68天就夠了,總時數11.3,認真的話只要1天半喔!)

(六)、結語

老話一句「工欲善其事、必先利其器」,
有優良便利的裝備,
可提昇整個工程執行的流暢度,
可以提昇自己的自信心。

這樣的裝備,
也可使檢驗人員在施工檢查的過程中,
多了注意安全的餘裕,
可以保護好自身的安全,
亦可留心夥伴的安全。

在這樣的心理狀況下,
我相信大家才能安心的做事、做好事
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