Bastin Serge Dricot Nicolas Dubuc Alexandre

Groupe 2. : Mise en place d’un banc de contrôle d’un laser rotatif. 1. Définition de base

a) Qu’est-ce qu’une pente ? Une pente est l'inclinaison d'un terrain. Elle se mesure en degrés ou en pourcentage et ne doit pas être confondue avec le dénivelé, évalué en mètres. En pourcent : Pour mesurer la valeur d'une pente on utilise souvent une valeur en pourcents, pour la signalisation routière par exemple, cette valeur correspond à la différence de la hauteur maximale et de la hauteur minimale de la pente divisé par la distance horizontale entre ces deux niveaux. Attention : Une pente de 100% signifie que pour 100m à l'horizontale on progresse de 100m en verticale, ce qui correspond donc à un angle moyen de 45° (et non 90°). En degré : On utilise aussi, mais moins souvent, un angle en degré. Dans ce cas, on ne parle normalement pas de pente, mais de l'angle d'élévation.

b) Risques des rayons Laser.

La notion de laser ne décrit pas les risques particuliers des appareils émettant des faisceaux électromagnétiques cohérents. Les risques potentiels variant énormément d’une installation à l’autre, la norme internationale sur les lasers recommande une classification permettant d’identifier instantanément le niveau de risque potentiel des différents types de laser. Plus le chiffre de la classe est élevé, plus le risque est important.

Classe 1 inoffensif en fonctionnement normal

aucune mesure nécessaire

Classe 1M inoffensif sans instruments optiques

mettre en garde les personnes qui emploient des instruments optiques

Classe 2 inoffensif pour des temps d'exposition courts

ne pas regarder volontairement dans le faisceau, ne pas diriger celui-ci vers des visages

Classe 2M sans instruments optiques comme classe 2

mettre en garde les personnes qui emploient des instruments optiques

Classe 3A abrogée à considérer comme classes 1M ou 2M Classe 3R risque réduit ne laisser utiliser que par du personnel

formé à cet effet

Classe 3B² rayonnement direct dangereux pour l’œil, rayonnement diffusé non dangereux

nommer un responsable de sécurité laser, délimiter physiquement la zone d’utilisation, contrôler son accès, signaler la présence de lasers à l'entrée, ne laisser utiliser que par du personnel formé à cet effet, porter év. des lunettes de protection.

Classe 4² rayonnement dangereux pour les yeux et la peau, rayonnement diffusé év. dangereux pour l'oeil, risque d'incendie

mêmes mesures que pour la classe 3B, porter év. des équipements de protection supplémentaires pour certaines parties du corps

2. Description et fonctionnement du laser. Le laser rotatif Sokkia UL 300 est un laser qui permet de travailler suivant 3 axes en précisant une inclinaison souhaitée. Il est composé de trois éléments :

- Le laser rotatif lui-même - La télécommande - Le récepteur

 

Rayon laser

Laser rotatif Liaison infrarouge de la télécommande

Bouton ON / OFF Télécommande de réglage

La télécommande R50

0. Ecran 1. Eclairage de l’écran 2. ON/OFF commande 3. Verrouillage du laser 4. OK : validation des consignes 5. Sélection de la vitesse de rotation du laser 6. Sélection du mode de balayage 7. Automatique / Manuelle 8. X/Y choix de la consigne x/y/z 9. Modification des valeurs de consignes suivant

le mode choisi.

0

8 7 6 5

4 3

2 9 1

La mise en station est simple :

- Positionnez le laser sur son trépied - Mettez à niveau approximativement avec le niveau à bulle - Orienter correctement en X et Y - Donnez avec la télécommande l’inclinaison souhaitée pour un axe.

Ajustement des valeurs des axes en fonction des symboles de l’appareil.

   • Pente positive : consigne positive

• Pente négative : consigne négative a.   +

     • Pente positive : consigne négative

• Pente négative : consigne positive b.   -

 

L’axe Z est utilisé en niveau de canalisation. Ce type de laser est utilisé pour des chantiers de voirie (canalisations, routes, …).

3. Mode opératoire. 3.1. Méthode du travail Pour vérifier le bon fonctionnement du laser rotatif et principalement l’inclinaison du rayon, nous nous sommes basés sur la théorie des 6 M.

a) Méthode Positionner correctement l’appareil (émetteur). Prise de mesures avec des angles et des distances variables. Contrôle avec le théodolite.

b) Moyen matériel

Nous avons du utiliser différents matériels : Le laser rotatif Sokkia UL 300 Le théodolite Leica TCRA 1103 plus, contrôlé en mars 2007 Une mire Un prisme (Constance 40 mm) Un mètre

c) Milieu – environnement

Couloir de l’école Au sec Sécurité (classe du laser)

d) Main d’œuvre

Le groupe Contacter une firme spécialisée dans les lasers

e) Matière

Manuels d’utilisation et données théoriques  Rapport journalier 

 

f) Marchandise Synthèse des résultats obtenus en fonction des différents critères Réalisation du banc d’étalonnage

3.2. Organisation du travail. Chaque membre du groupe avait une responsabilité :

• le premier prenait les levées • le deuxième faisait le secrétariat • le troisième tenait le prisme.

Afin de contrôler les levées, le secrétaire vérifiait les résultats obtenus.

3.3. Mode opératoire Afin de réaliser nos calculs et de vérifier si les résultats obtenus sont corrects, voici comment nous avons travaillé.

Théodolite

Distance horizontale Laser

Distance verticale

Nous avons placé le laser et le théodolite dans un même axe vertical. Nous avons orienté l’axe X correctement et donné une inclinaison de 0%. L’axe vertical de l’appareil et le mur sont parrallèle. Grâce au théodolite, nous avons pu mesurer la distance horizontale séparant le mur et le point de base du laser ainsi que l’inclinaison du théodolite α. Par la suite, nous avons donné une inclinaison de 2, 4, 6, 8 et 10% pour les différents axes et pour des distances horizontales différentes. Les résultats obtenus ont été placé dans un tableau excel.

4. Résultats obtenus.

Tableau des résultats obtenus.

Axe Points Distance

Horizontale (mètre)

Inclinaison laser α

(%)

Inclinaison théodolite

(gr)

Distance verticale (mètre)

Pente du théodolite

(%)

Pente β(%)

Variation (%)

X- 1 9,177 0% 108,5514 1,2401691 13,5138837 0,00% 0,00% X- 2 9,177 2% 107,258 1,0508118 11,4504936 2,06% 0,06% X- 3 9,177 4% 106,002 0,86777279 9,45595279 4,06% 0,06% X- 4 9,177 6% 104,716 0,68106701 7,42145593 6,09% 0,09% X- 5 9,177 8% 103,496 0,50446252 5,4970308 8,02% 0,02% X- 6 9,177 10% 102,22 0,32014717 3,48858204 10,03% 0,03%

Y- 7 9,177 0% 108,5135 1,23460642 13,4532681 0,00% 0,00% Y- 8 9,177 2% 107,258 1,0508118 11,4504936 2,00% 0,00% Y- 9 9,177 4% 105,999 0,86733647 9,45119829 4,00% 0,00% Y- 10 9,177 6% 104,732 0,68338619 7,44672757 6,01% 0,01% Y- 11 9,177 8% 103,465 0,49998042 5,44819027 8,01% 0,01% Y- 12 9,177 10% 102,187 0,31538445 3,43668361 10,02% 0,02%

X+ 13 9,177 0% 108,497 1,23218494 13,4268818 0,00% 0,00% X+ 14 9,177 2% 107,249 1,04949744 11,4361713 1,99% -0,01% X+ 15 9,177 4% 105,999 0,86733647 9,45119829 3,98% -0,02% X+ 16 9,177 6% 104,732 0,68338619 7,44672757 5,98% -0,02% X+ 17 9,177 8% 103,4655 0,50005271 5,448978 7,98% -0,02% X+ 18 9,177 10% 102,187 0,31538445 3,43668361 9,99% -0,01%

Y- 19 32,231 0% 102,452 1,24202104 3,85349831 0,00% 0,00% Y- 20 32,231 2% 101,1735 0,59419083 1,8435383 2,01% 0,01% Y- 21 32,231 4% 99,894 -0,0536661 -0,16650456 4,02% 0,02% Y- 22 32,231 6% 98,625 -0,6962479 -2,16018086 6,01% 0,01% Y- 23 32,231 8% 97,3545 -1,3401441 -4,15793534 8,01% 0,01%

X+ 24 32,231 0% 102,4225 1,22706377 3,80709183 0,00% 0,00% X+ 25 32,231 2% 101,1575 0,58608758 1,81839713 1,99% -0,01% X+ 26 32,231 4% 99,887 -0,0572101 -0,17750017 3,98% -0,02% X+ 27 32,231 6% 98,631 -0,6932088 -2,15075171 5,96% -0,04% X+ 28 32,231 8% 97,3545 -1,3401441 -4,15793534 7,97% -0,03%

Moyenne de la variation 0,01%

Formule des calcules : Distance verticale = (Tan (π/200) x (Inclinaison Théo – 100)) x Distance Horizontale Pente du théo = (Tan (π/200) x (Inclinaison Théo – 100)) x 100 Pente β = (Pente du théo à 0% - (distance vert / distance horiz. x 100)) / 100

5. Observations réalisées. Les résultats obtenus sont corrects pour l’application de ce laser. Il faut souligner que plusieurs paramètres ont cependant du influencer les résultats obtenus :

De nombreuses vibrations du sol ont influencé les mesures (Couloir du rez-de-chaussée).

L’imprécision du théodolite est à prendre en compte Le positionnement du prisme sur le chambranle Les imprécisions dues à la lecture L’écart-type de l’appareil L’épaisseur du trait du laser

Malgré ces différents paramètres, nous pouvons affirmer que le laser rotatif Sokkia UL 300 est en parfait état de fonctionnement. Il est à noter également que l’étalonnage du 0% a été fait par prise de mesures à 2 endroits. 6. Réalisation du banc d’essai. Après avoir réalisé ces différents calculs et mesures, nous avons réfléchi à la réalisation d’un banc d’essai permettant de vérifier régulièrement le bon fonctionnement du laser rotatif.

Graduation des pourcents

Tige filetée 7. Conclusion générale. Vu les résultats obtenus, nous pouvons conclure que le laser rotatif Sokkia UL 300 donne des résultats corrects. La faible variation pour l’application de ce laser, que l’on retrouve sur le tableau ci-dessus est du à des erreurs humaines ou de précisions.