La livella a bolla d’aria sfrutta il principio secondo cui una bolla d’aria situata in un’ampolla contenente un liquido, tende a disporsi sistematicamente nella parte più alta. Come si usa? Quanto costa?
La livella a bolla d’aria è uno strumento di misura che serve a valutare se una superficie o una linea è perfettamente orizzontale o verticale.
Ne esistono di tipi differenti e sono molto utilizzate da varie categorie di lavoratori come ad esempio: muratori, carpentieri, fotografi, cineoperatori, falegnami, geometri, ingegneri, agrimensori, etc.
E’ un attrezzo molto semplice. Il suo nucleo fondamentale è costituito da un’ampolla di vetro sigillata riempita con un liquido volatile (etere o alcool) colorato di giallo/verdino al cui interno è stata inserita una piccola bolla di aria avente dimensioni di 20/30 millimetri.
L’ampolla di vetro, come più dettagliatamente vedremo nel seguito, ha una forma geometrica regolare ben definita e comunque con la superficie laterale leggermente ricurva. L’ampolla viene poi montata in una struttura, solitamente di metallo, che può avere forma e dimensioni differenti. Spesso, ma non necessariamente, ha la forma del parallelepipedo con la base rettificata e quindi perfettamente in piano.
L’ampolla, con la convessità verso l’alto, viene alloggiata in una scanalatura rettificata praticata sulla faccia opposta alla base di cui si è verificata la perfetta planarità in direzione della massima lunghezza.
L’ampolla reca intorno al punto di massima curvatura e quindi nella sua regione centrale due tacche che sono state segnate sul vetro e che indicano la posizione in cui dovrà essere contenuta la bolla d’aria quando la livella verrà posizionata su di una superficie perfettamente orizzontale. Solitamente la livella reca una seconda ampolla montata in una sezione trasversale retta della struttura. Ampolla che servirà a valutare la verticalità di una superficie in maniera analoga ad un filo a piombo
Esistono due distinti tipi di livella a bolla che si diversificano per la forma della ampolla contenente il liquido in cui è annegata la bolla e sono:
Nella livella torica l'ampolla ha la forma di una porzione di toro. Ricordiamo che il toro o toroide è un solido di rivoluzione che si ottiene facendo ruotare una circonferenza intorno ad un asse che non la interseca ma che è contenuto nel piano di questa. Le livelle toriche sono commercializzate a secondo dell’utilizzo a cui sono destinate in varie lunghezze. La misura più comune è di 40 cm ma se ne possono trovare anche da 120 cm (risultano particolarmente utili per controllare il livello di pareti e murature).
In livella sferica l’ampolla ha la forma di una calotta sferica. Risultano utili per controllare contemporaneamente il livello in più direzioni (le toroidali consentono di valutare il livello solo lungo la direttrice della base). In condizioni di perfetta orizzontalità della superficie su cui sono poggiate la bolla è contenuta in una circonferenza segnata all'apice dell’ampolla a forma di calotta sferica. Per questa loro caratteristica sono anche note come occhio di bue.
La bolla d’aria è più leggera del liquido in cui è contenuta e perciò per effetto della forza di Archimede tenderà sempre ad occupare nell’ampolla la posizione più in alto possibile.
Quindi se la livella è posta su di un piano perfettamente orizzontale essa si disporrà nel punto C di massima curvatura della ampolla nello spazio contrassegnato dalle due tacche sul vetro. Se la livella viene inclinata di un angolo β rispetto al piano, il punto B non sarà il punto più in alto ma lo sarà B’ e quindi la bolla d’aria si sposterà centrandosi al suo intorno. Ovviamente ritornerà tra le tacche se si riporta la base sul piano orizzontale.
Come si desume da quanto fin qui detto utilizzare una livella a bolla è semplicissimo. La si poggia sulla superficie di cui si vuole valutare il parallelismo se la bolla d’aria è contenuta nelle tacche di riferimento la superficie è parallela. Se la bolla d’aria fuoriesce dalle tacche, spostata alla destra dell’osservatore, il piano da livellare andrà ruotato in senso orario di un angolo tale da consentire il rientro alla bolla nei cerchi di riferimento. Ovviamente se la bolla esce a sinistra la superficie andrà ruotata in senso antiorario.
Gli usi della livella a bolla sono numerosissimi e vanno dai lavori di muratura, a quelli di carpenteria e falegnameria, al livellamento di apparecchiature fino alla semplice operazione di fissare una mensola ad una parete avendo cura che risulti parallela al pavimento.
La livella a bolla ha un costo molto contenuto che oscilla tra i 10 ed i 20 euro.
Esistono versioni più articolate che presentano accanto alla bolla centrale altre ampolle poste a 90 gradi rispetto alla prima che hanno un costo leggermente superiore.
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