Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Виды угломеров и инструкция по их применению

История появления

Угломер придумали много столетий тому назад. Специалисты утверждают, что этим приспособлением впервые начали пользоваться в Вавилоне и Египте. Потому что строительство огромных и невероятно красивых построек совершенно невозможно без использования угломерного приспособления.

За долгий период существования его конструкция не претерпела существенных изменений. Современные устройства обладают практически таким же внешним видом. Отличие от древних приспособлений заключается лишь в материале, из которого они сделаны. Конечно, область использования у современного инструмента гораздо обширнее.

Правила ипользования угломера

Тут нет ничего сложного. Однако электронным приспособлением пользоваться намного проще. Измерения с помощью механического угломера осуществляются посредством выбора разных вариантов положения его деталей. Например, внешние углы с помощью универсального угломера проверяются следующим образом:

  1. Инструмент прижимают к одной поверхности угла заготовки.
  2. На другую сторону накладывается шкала основания-дуги.
  3. Затем проверяют стыки сторон угла заготовки и приспособления на наличие зазоров.
  4. С помощью винта угломер фиксируют на предмете, который подвергается замеру.
  5. Смотрят на значение, которое совпадет с краем инструмента.

Еще легче узнать угол, который находится между расходящимися/сходящимися противоположными поверхностями изделия. В этой ситуации тоже можно применить . Для того чтобы замерить ту или иную сторону, нужно просто к ней приставить планку приспособления (горизонтальную) с угольником, а к другой поверхности приложить шкалу дуги-основания.

Виды угломеров

Угломеры

Угломеры учебные

  • угломеры строительные — предназначены для выполнения строительных, монтажных, разметочных и проектных работ. Позволяет контролировать монтаж строительных элементов и установку строительного оборудования, проводить монтаж различных конструкций, которые состоят из наклонных элементов, располагающихся друг относительно друга под определённым углом. В строительстве для разметочных и строительных работ, наряду с угломером, используют отвес и уровень (ровень, юстимер).
  • угломеры плотника, столяра — предназначены для выполнения плотницких и столярных работ (могут быть с регулируемыми или фиксированными углами — угольник, треугольник, наугольник, ерунок).
  • угломеры слесарные — предназначены для выполнения слесарных работ.
  • угломеры топографа — предназначены для выполнения топографических работ.
  • угломеры ортопедические — предназначены для измерения углов движений в суставах, для определения кривизны оси конечности, позвоночника.
  • угломеры горные — приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов и расстояний в маркшейдерских съёмках, не требующих высокой точности.
  • угломеры учебные — угломеры с фиксированными углами (треугольники, угольники, с углами 45°/45°/90° и 30°/60°/90°) и угломерные инструменты (транспортиры, для измерения углов от 0° до 180°, с точностью 1°), бывают совмещены с линейкой, используются для измерения углов, для рисования многоугольников и для различных расчётов. Угломеры учебные бывают двух типов, большие — для классной доски и небольшие — для расчётов и рисования учащимися в тетрадях и альбомах.
  • угломеры инженерные (конструкторские) — высокоточные измерительные инструменты, которые используется для измерения углов (наружных и внутренних) конструкций и поверхностей, деталей, механизмов, зданий и сооружений, методом непосредственного контакта и/или удалённых объектов на недоступное расстояние (теодолитом).
  • угломеры астрономические — высокоточные измерительные инструменты, которые используется для измерения углов между поверхностью (горизонтом) Земли и удалённым объектом (например, солнцем) или между удалёнными объектами (например, звёздами), методом оптического измерения. Для этого могут использоваться телескопы, оснащённые угломерами.
  • угломеры мореходные (навигационные) — предназначены для определения географической широты (по таблицам, по измеренному углу светила) при дальних морских путешествиях. Для этого используются угломерные приборы, с использованием оптического метода измерения угла — секстанты, принцип работы этого прибора основан на том, что угол светила (солнца, луны, звёзд) над горизонтом в определённый день и время зависит ещё и от географической широты, на которой находится наблюдатель. Аналогичным угломером можно пользоваться даже на самолётах, для определения географической широты местонахождения самолёта.
  • угломеры артиллерийские — предназначены для установки артиллерийского орудия под необходимым углом.

По типу устройства угломеры бывают механические (простые и нониусные), фиксированных углов, оптические, маятниковые, электронные (цифровые) и лазерные (ротационные). Существуют также комбинированные электронные угломеры, с электронным уровнем и угломеры электронные с лазерным уровнем.

Угломеры отличаются по типу устройства, размерам и погрешностям. Важным параметром угломера являются пределы допускаемой погрешности при проведении измерений. Погрешность прибора зависит от назначения угломерного прибора и является специфицированным параметром.

Сведения о методах измерений

Для измерения углов применяют следующие методы:

  1. Путем сравнения с эталонными образцами.
  2. Гониометрическим способом, который основан на использовании измерительных устройств с угломерной шкалой.
  3. Тригонометрический способ, заключающийся в определении параметров, которые жестко связанных с углом посредством тригонометрическим путем.

Методы измерения угломерным инструментом

Размер угла, в абсолютных единицах измеряют с помощью мерительного инструмента под названием угломерный инструмент. У этого термина есть множество аналогов – транспортир, гониометр, секстант, астролябия и пр. Эти приборы отличают по точности выполняемых измерений, они могут иметь разное устройство, но принципы измерения одинаковы. Чаще всего на практике применяют нониусные угломеры.

Конструкция угломера

Это устройство относят к измерительным приборам механического типа. Их главная задача проведение измерения геометрических углов в деталях и конструкциях.

Конструкция угломера универсального

Угломерный инструмент с нониусом относится к механическому типу измерительных приборов, которые служат для измерения геометрических углов в различных деталях и конструкция. Результаты измерения представляются в градусах, наличие дополнительной шкалы, существует возможность получать более точные результаты. Эта дополнительная шкала и называется нониусом. Ее закрепляют на удлиненной линейке. Благодаря использованию этой шкалы точность измерений может быть получена в пределах десятых долей градуса.

Один из самых распространенных угломеров является модель 4УМ. С его помощью можно выполнять замеры в диапазоне от 0 до 180 градусов. Этот измерительный прибор отвечает требованиям ГОСТ 5378-88. Основная сфера его применения – это промышленность, связанная с производством деталей, металлоконструкций. Кроме этого ее применяют в ремонтном производстве.

К основным преимуществам этого прибора – его точность. Его применение позволяет оперировать довольно точными цифрами и именно это обеспечило его спрос среди специалистов в различных отраслях промышленности. Как и большинство механических приборов измерения, угломерный инструмент отличается длительностью эксплуатации, у него нет какого-то определенного срока годности, разумеется, при полном соблюдении правил эксплуатации и хранения.

https://youtube.com/watch?v=OmQBd8c7AjE

К недостаткам этого класса приборов можно отнести сложность в ремонте. В этом изделии нет деталей, которые можно просто заменить, они сложны в изготовлении и чаще всего их приходится заказывать на заводе производителе.

Кстати, нередко приборы для проведения механических измерений часто сравнивают с электронными, и хотя они выглядят довольно устаревшими, они до сих пор находятся в строю.

Инклинометры

Интересный прибор, связанный с измерительным процессом определения пространственного положения в точках недоступных для измерений другими возможными способами. С его помощью определяют угол наклона (вертикальный угол) и азимут линии в заданном направлении в конкретной точке (точки съемки), например при бурении скважин.

Принципы действия в настоящее время в таких приборах разнообразны. В основе использования простейшего устройства инклинометра ИК-2 стоят три чувствительных элемента, позволяющие определять пространственное положение:

  • буссоль;
  • отвес;
  • рамка.

И один элемент в этом приборе позволяет фиксировать азимут и угол наклона, называемый переключающим механизмом.

Не вдаваясь в технические особенности всевозможных видов инклинометров, они в любом случае состоят из двух частей:

  • глубинного (высотного датчика);
  • наземной станции, регистрирующей на панели управления данные измерений.

Свое применение инклинометры находят в различных отраслях. Они используются при измерениях в глубинных скважинах во время геологической разведки месторождений полезных ископаемых. Были задействованы при установлении и определении положения «скользящей» опалубки на больших высотах при выполнении целого комплекса геодезического обслуживания во время возведения самого высотного небоскреба Бурдж Дубай высотой 828 метра. Так на первых ста пятидесяти шести этажах железобетонной качающейся конструкции башни для измерения ее пространственного положения было установлено восемь двухосевых электронных датчиков инклинометров Leica NIVEL 210. Эти датчики позволили выполнить измерения наклона в двух перпендикулярных осях с точностью 0,2 секунды.

Устройство

Простейший угломер был изобретён довольно-таки давно. Вместе с линейкой этот прибор считается одним из древнейших в мире. Археологи полагают, что впервые его начали использовать еще в Вавилоне и Древнем Египте, так как возведение столь массивных сооружений, как пирамиды, без уклономера попросту нереально. Конструкционные особенности этого измерительного приспособления за прошедшие тысячелетия почти не изменилась, хотя в наше время для их производства применяются другие материалы. Соответственно, и сфера использования угломеров сегодня намного шире.

Угломер представляет собой точный прибор, который необходим для проведения определения величины углов между двумя поверхностями, а также их уклона относительно линии горизонта. Данные измерения рассчитываются в градусах. Уклономеры походят на столярные уголки, но в то же время они могут не только определять прямой угол, но еще и регулируются. Элементарная схема механического угломера представляет собой две пластины, так называемые линейки, которые крепятся с одной стороны и закрепляются при помощи оси — она позволяет изменять угол между ними. На внешней стороне предусмотрена шкала с делениями, определенная в градусах. Уклономеры изготавливаются в точном соответствии с требованиями ГОСТ 5378-88.

Типы угломеров по принципу измерения

В зависимости от использованного способа угловых измерений, устройства разделяют на несколько типов:

Механические

Широко распространенные в слесарном и столярном деле механические угломеры делят на два подвида:

  • простые, представляющие собой угловую шкалу-транспортир и закрепленную одним концом в начале координат линейку;
  • оборудованные нониусом- дополнительной шкалой для более точного считывания показаний.

Механический угломер

Измерения плоских углов проводятся контактным способом- инструмент следует плотно прижимать к поверхности.

Маятниковые

Кроме определения угла между двумя направлениями, позволяют также проводить угловые измерения относительно горизонта. В старинных конструкциях для этого использовали отвес, прямой угольник либо карданный подвес, в современных применяют конструкцию, стабилизирующее свое положение в пространстве за счет быстрого вращения ротора- гироскопа. Прибор позволяет быстро определить уклон поверхности, наклоны сторон сложных конструкций и т. п. Некоторые лазерные дальномеры могут определять положение линии горизонта, обрабатывая сигналы спутников GPS

Оптические

В устройствах этого типа одна (или обе) стороны угла обозначаются с помощью оптической системы, направляемой на маркерную точку на измеряемом объекте. Это средство дистанционного измерения. К ним относятся навигационные, горные, астрономические и многие строительные приборы.

Лазерные

Это наиболее совершенные на сегодняшний день приборы. Обычно их совмещают с лазерным дальномером, угловые измерения- это дополнительная функция большинства из них. Два или более лазерных луча направляются на точки, лежащие на сторонах измеряемого угла. Процессор проводит вычисления угловых значений и выводит их на дисплее устройства. Может измерять углы в любой плоскости, отсчитывать их от заданной пользователем системы координат.

Простейшие устройства используют механическую шкалу, на которой оператором поворачивается лимб с установленной лазерной указкой. Продвинутые обрабатывают отраженный сигнал лазера самостоятельно.

Лазерный угломер

Широко используются при разметке строительных площадок и промышленных конструкций. Если при ярком солнечном свете пятно засветки от лазерного луча плохо видно, применяют дополнительные усилители и отражатели.

Электронные

Вычисление значений проводится встроенным процессором. Результаты измерений выводятся на дисплей. Устройства позволяют запоминать результаты последних измерений, проводить вычисления на их основе: например, разницу двух измеренных углов. Такие устройства активно используются при разметке заготовок на машиностроительных и деревообрабатывающих производствах, при раскрое листовых и рулонных материалов.

Кроме того, в учебе, производстве, строительстве и в быту широко используются угломеры постоянных углов- это шаблоны, выполненные с фиксированным углом в 90, 30, 45, 60. С их помощью можно определить, равен или нет измеряемый угол зафиксированному в шаблоне значению.

Поверка

Весь мерительный инструмент, применяемый на производстве должен пройти обязательную процедуру поверки. По крайне мере на тех предприятиях, где внедрена система управления менеджментом.

Поверка мерительного инструмента – это набор определенных операций, результатом которых становится заключение уполномоченного органа о соответствии предъявляемого инструмента завяленным требованиям.

Поверка угломером с нониусом должны выполнять только в лабораториях прошедших аттестацию в Росстандарте РФ.

Срок поверки устанавливает метрологический отдел предприятия.

Виды инструмента для измерения углов

Измеритель углов используется при проведении самых различных работ. Выделяют следующие группы инструментов:

  1. Строительный уровень получил самое широкое распространение. Уровень, который основан на изменении воздушного шарика в жидкости, применяется в течение многих лет. Однако, снимаемые показатели нельзя назвать точными.
  2. Слесарный механический угломер также встречается крайне часто. В данной сфере наибольшее распространение получили шаблоны, за счет которых ускоряется производственный процесс.
  3. Угломер оптический применяется при ландшафтных работах. Он позволяет получить точные данные за минимальный промежуток времени.
  4. В топографии используется механический угломер-транспортир. Он хорошо проявляет себя при работе с картами. Его точность относительна.

В последнее время большое распространение получили лазерные установки. Они способны в минимальный срок замерять не только углы, но и другие размеры. При этом погрешность может составить всего несколько сотых долей миллиметра и меньше.

Угломеры

Устройств для замера углов на самом деле множество, это и:

  • угломерный инструмент с нониусом;
  • угломерный астрономический инструмент и многие другие.

Их применяют везде, где необходимо выполнять соответствующие измерения, например, при изготовлении штамповой оснастки, или определении местоположения судна в пространстве.

Угломерный инструмент с нониусом

Как уже отмечалось, чаще всего применяют угломеры с нониусом. В нашей стране производят угломеры с нониусом разного типа. В частности, в номенклатуре инструментальной продукции, которую выпускает АО КЗ «КРИН» присутствуют следующие позиции:

  • угломер с нониусом типа 2;
  • угломер с нониусом типа 4;
  • угломер с нониусом 5ум;
  • угломер с нониусом 4ум.

По большей части они предназначены для выполнения измерения наружных углов с точностью 2 минуты. Модели типа 2 применяют для проведения замеров в пределах от 2 до 360 градусов.

Угломерный астрономический инструмент

Кроме того, их можно использовать при выполнении лекальных (разметочных) работ, например, при производстве сложного фасонного инструмента (штампы, пресс-формы и пр.). Надо отметить, что производство угломерного инструмента отличает высокая трудоемкость, а материал для его производства обладает высокой стоимостью. Для его производства применяют инструментальные стали, цена которых в нескольких раз превышает стоимость конструкционных.

Конечно, существует угломерный инструмент, который обладает более низкой стоимостью. Для его изготовления применяют более простые материалы. Такую продукцию выпускают множество предприятий, расположенных в нашей стране и за ее пределами. Как пример можно привести

Угломеры с нониусом SKRAB

Один из ярких представителей этой продукции угломерный инструмент с нониусом SKRAB модели 40320. Его применяют для проведения замеров внутренних углов в диапазоне от 0 до 220 градусов. Точность такого прибора составляет 1 градус. В принципе такой точности хватает для проведения большинства работ, например, при разделке пластикового профиля при создании светопрозрачных конструкций (окон, дверей и пр.).

В последние годы производители выпустили на рынок электронные угломерные инструменты. Их точно так же применяют в промышленности, строительстве и пр. Их использование значительно проще, чем угломерных устройств механического типа. По большей части, этот инструмент производят из пластика или алюминиевых сплавов. На раме установлен измерительный блок. Точность электронных угломеров может колебаться в зависимости от качества производства и типа электронного устройства. Но в среднем она может лежать в диапазоне от 0,3 до 1 градуса. Эти угломерные приборы по большей части применяют в строительстве.

Инструкция по использованию

Угловые измерения с помощью современных лазерных приборов- дело нехитрое. Большую часть тонкостей берет на себя встроенный процессор. Оператору остается только навести указку на маркеры и считать результат с дисплея.

Современный электронный угломер также несложен в применении- пользователь совмещает две части прибора с измеряемыми поверхностями – на экране отображается угол с минутами, секундами

Традиционные, отходящие в прошлое чисто механические средства измерений требуют при работе с ними продолжительного обучения и приобретения устойчивого навыка. Многие приборы требуют также проведения дополнительных расчетов.

Часто возникают сложности при работе с угломером с нониусом. Если один раз разобраться- ничего сложного в этом нет. Вот как пользоваться угломером с нониусной шкалой:

  • установить стороны прибора в заданное положение;
  • перемещать взгляд по обычной шкале до упора в «0» нониусной шкалы;
  • считать значение целых градусов;
  • перемещать взгляд по шкале нониуса;
  • при точном совпадении риски основной шкалы и нониусной- считать значение угловых минут.

При использовании механических средств измерения необходимо тщательно следить за тем, чтобы направляющие угломера плотно прилегали к плоскости измеряемой поверхности.

В случае появления зазора между ними в результаты будут внесены искажения.

При работе с оптическими угломерами, включая секстант, квадрант и другие, нужно

  • тщательно выставлять горизонт с помощью жидкостных уровней, гироскопа или системы GPS;
  • навести оптическую ось на первую маркерную точку;
  • следить за неподвижностью основания прибора при наведении на вторую маркерную точку.

Как пользоваться малкой- угломером?

  • выставить по шкале устройства заданный угол;
  • закрепить барашком части прибора;
  • приложить угломер широкой частью к неподвижной детали;
  • выставить вторую деталь так, чтобы она полностью прилегала к подвижной части.

При измерении угломерами любого типа необходимо соблюдать требования руководства пользователя и общих правил безопасности. Ни в коем случае нельзя проводить измерения со случайных опор, свесившись с края поверхности на высоте или из опасной зоны. Результаты измерений лучше сразу заносить в блокнот, на рабочие чертежи или в память компьютерных систем.

Инструмент, оснащенный нониусом

Эта одна из самых популярных и удобных разновидностей. Нониус — это дополнительная шкала, установленная на инструменте. Фиксируется этот компактный элемент вверху основания и при работе остается в неподвижном состоянии. Он предназначен для максимально точного определения делений на главной шкале.

Смысл работы нониуса базируется на том, что зрение человека с его применением гораздо точнее определяет совпадение отдельных делений. Угломеры, которые оснащены этим незамысловатым устройством, намного практичнее в эксплуатации, нежели обычные. Кроме того, сам процесс замера угломером с нониусом будет гораздо качественнее.

Приборы для измерения расстояний

При­бо­ры для из­ме­ре­ния рас­стоя­ний наи­бо­лее мно­го­чис­лен­ны и раз­но­об­раз­ны по кон­ст­рук­ции. К ним от­но­сят­ся мер­ные при­бо­ры, ос­но­ван­ные на прин­ци­пе от­кла­ды­ва­ния ра­бо­чей ме­ры (про­во­ло­ки, лен­ты, ру­лет­ки, жез­лы, нут­ро­ме­ры, мет­рш­то­ки), оп­ти­ко-ме­ха­нич. дально­ме­ры ви­зу­аль­но­го ти­па (оп­ти­че­ские и двой­но­го изо­бра­же­ния), све­то­даль­но­ме­ры, ра­дио­даль­но­ме­ры. Оп­ре­де­лять рас­стоя­ния мож­но пу­тём гео­мет­рич. по­строе­ний на ме­ст­но­сти (напр., три­ан­гу­ля­ции), ко­гда из­ме­ря­ют од­ну или не­сколь­ко из сто­рон гео­мет­рич. по­строе­ния, уг­лы ме­ж­ду все­ми сто­ро­на­ми, а за­тем вы­чис­ля­ют все ос­таль­ные сто­ро­ны, оп­ре­де­ляя та­ким об­ра­зом рас­стоя­ния до не­дос­туп­ных объ­ек­тов. Оп­тич. даль­но­ме­ры ис­поль­зу­ют ре­ше­ние вы­тя­ну­то­го тре­уголь­ни­ка, с из­вест­ным ко­рот­ким ба­зи­сом и из­ме­рен­ным ма­лым па­рал­лак­ти­че­ским уг­лом. Прин­цип дей­ст­вия све­то­даль­но­ме­ров сво­дит­ся к из­ме­ре­нию вре­ме­ни про­хо­ж­де­ния све­то­во­го им­пуль­са до от­ра­жа­те­ля и об­рат­но и вы­чис­ле­нию рас­стоя­ний с учё­том зна­ния ско­ро­сти све­та в ре­аль­ной сре­де. В ка­че­ст­ве ис­точ­ни­ка све­та ис­поль­зу­ют­ся по­лу­про­вод­ни­ко­вые ла­зе­ры.

Другие угломеры

Разумеется, угломерная техника не ограничивается той, которая перечислена выше. На самом деле измерительный инструмент этого класса имеет древнюю историю. Еще финикийские моряки применяли секстанты, древнейшие угломерные инструменты. Кроме, секстантов у мореплавателей в ходу и такой прибор, как морской мореходной октант, в качестве измерительной шкалы в нем установлена шкала, которая охватывает всего 45 градусов. Но этого достаточно, чтобы вести наблюдение за звездами и тем самым определить свое местоположение в пространстве. Использование шкалы нониуса позволяет выполнять более точные расчеты.

При проведении строительных работ широко применяют уклономер транспортир. С его помощью измеряют расположение строительных конструкций в пространстве и относительно друг друга

При производстве мебельных работ также важно соблюдать определенные углы, например, между стенками шкафа или тумбочки

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации