Маятниковый транспортир — это прибор с круглой шкалой, напоминающей стрелку часов. Она дается с шагом в 1 градус. Углы наклона поверхностей определяются стрелкой. В основе работы транспортира лежит принцип маятникового механизма.
Что такое угломер и как пользоваться устройством с нониусом
Гониометр — это механический или электронный прибор с высокой точностью для измерения углов между поверхностями, удаленными объектами и компонентами. С его помощью можно определить наклон по отношению к горизонту.
Данные записываются на шкалу, верньер, оптический датчик или электронный дисплей, в зависимости от типа прибора. Все показания отображаются в градусах, а точность варьируется от одного типа угломера к другому. Использование прибора координируется нормативными документами, например, ГОСТ 13006-67.
Виды по отраслям
Измерения углов необходимы в различных отраслях промышленности — строительстве, плотницком деле, горном деле, геодезии и судоходстве. С внедрением компьютерных технологий в сложных отраслях промышленности и в военном деле угловые энкодеры были заменены сложными интегральными приборами. Принцип их работы схож, и ручной прибор используется только в случае необходимости.
Строительный
Самый распространенный тип угломера.
Он состоит из двух модульных линеек длиной от 30 до 100 см, между которыми находится механическая или электронная шкала.
Подходит для измерения углов между ними:
- стропилами;
- стенами;
- вертикальными и горизонтальными строительными конструкциями.
Обладает высокой точностью, с погрешностью не более 1 градуса. Для профессиональной работы инструмент должен быть эргономичным и весить не более 1,5 кг.
Слесарный
Компактный прибор для точных измерений с регулируемой настройкой. Он позволяет измерять компоненты, которые затем используются на вращающихся машинах. Градусные отклонения минимальны, и при работе с этим угломером требуется сноровка.
Плотницкий
Представляет собой две направляющие линейки, соединенные градуировкой с вращающимся механизмом.
Он используется в столярном деле для измерения угла между деталями.
Измерения не всегда точны, и прибор может иметь люфт между механизмами регулировки. Столярные транспортиры стоят дешевле других и часто используются для домашнего применения.
Горный
Прибор имеет градусную шкалу, а также оптическое регулировочное устройство. Он используется для измерения вертикальных и горизонтальных углов в пространстве, например, в шахтах или карьерах. Прибор для измерения углов в шахтах имеет функциональный недостаток и в настоящее время редко используется на практике, так как для этих целей имеются высокоточные приборы.
Астрономический
Сложный прибор, состоящий из различных шкал и оптических элементов.
Изменяемый по настройке, с высокой точностью измерения.
Позволяет оценить угол между земной поверхностью и определенными точками на небе.
Используется для расчета орбиты небесных тел, их размеров и скорости. Почти все механические телескопы имеют встроенный угломер, который можно использовать для изучения удаленных объектов на небе.
Мореходный или навигационный
В связи с активным развитием спутниковых технологий, на практике он используется только в чрезвычайных ситуациях, например, при отказе электронных систем корабля. Внешне он имеет вид треугольной конструкции с плавающим механизмом для регулировки и выравнивания. Этот тип угломера предназначен для определения широты и долготы конкретной точки. Он требует специальных таблиц, так как основан на принципе, что небесное тело находится под определенным углом над горизонтом в определенное время.
Устройство
Этот точный измерительный прибор сравнивает геометрические значения отрезков, то есть значения угла на отрезке окружности Земли и градусную шкалу. Она может быть линейной или округлой. Линейная шкала не используется для вычисления градусов, только закругленные версии, которые перемещаются с помощью шарнирного механизма, определяют их значения. Полный круг равен 360°, а каждая единица измерения определяется 1/360 полного круга; это соответствует одному угловому градусу. В точных приборах угол измеряется в долях градуса. Существуют специальные транспортиры (эталоны) для определения только одного угла.
Простые модели — это механические транспортиры, которые имеют неподвижную круговую шкалу, измеряемую в градусах, и подвижную линейку, прикрепленную к одному концу. Они перемещаются вдоль поверхности, что позволяет измерять углы. Давайте посмотрим, как измерять с помощью транспортира:
- основание шкалы приставляют к одной плоскости;
- подвижную шкалу совмещают со второй плоскостью;
- на пересечении шкалы с линейкой определяют значение величины угла.
Усовершенствованные приборы имеют дополнительные узлы, облегчающие считывание шкалы. Они служат в качестве монтажных приспособлений для определения местоположения удаленных угловых точек. В зависимости от назначения приборы выполняют и другие функции.
Угловые оснастки — это высокоточные инструменты. Они изготавливаются из легированной стали, меди и других сплавов. Модели с электронными модулями изготавливаются из алюминия. Поскольку они легко повреждаются, при их использовании необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы избежать как самого устройства, так и падающих предметов.
Измерение углов с помощью лазерного угломера основано на создании пространственного изображения измеряемых деталей, на которое наносятся опорные точки с координатами, измеренными лазерным дальномером. Углы по этим координатам вычисляются электронным типом угломера на компьютере.
Область применения
Угломеры могут использоваться не только в технических областях, но и в повседневной жизни. Например, для самовыравнивания облицованных поверхностей оконных проемов, ниш и других фигурных элементов в строительстве. Вместе с простым угольником этот инструмент используют плотники, столяры, плотники-столяры, слесари и сантехники. Также используются различные типы и виды транспортиров:
- в военном деле;
- на швейных производствах;
- на специальных транспортных средствах;
- в научных фундаментальных и прикладных исследованиях;
- в обучении: искусстве, физике и астрономии.
Протракторы используются не только в строительстве, но и при проверке углов в функциональных узлах и оборудовании для обеспечения правильной работы. Профессионалы используют их для проверки и диагностики различных механизмов. Давайте рассмотрим виды транспортиров по отдельности.
Учебные. Предназначены для использования в учебных заведениях, применяются для вычисления геометрических величин в различных науках. С помощью учебного инструмента студенты учатся правильно использовать различные виды угломеров на практике. Самый простой вариант прибора — линейка. Она состоит из двух линеек, которые вставляются друг в друга на шарнире. С ее помощью можно измерять внешние и внутренние углы с точностью до одного градуса.
Замковые. Эти модели характеризуются более высокой точностью. Они компактны и чувствительны, поэтому их можно использовать для расчетов с точностью до долей градуса, где недопустимы даже самые незначительные отклонения от стандартов.
Одним из видов слесарных угломеров являются индикаторы затяжки болтов. Они необходимы при проведении ремонтных работ на двигателях внутреннего сгорания для затяжки болтов с требуемым моментом, чтобы обеспечить достаточное уплотнение между деталями без повреждения резьбы. В этих случаях динамометры сочетаются с динамометрическими ротаторами, которые используются для определения момента затяжки резьбовых болтов путем поворота болтов на определенную величину. Для более правильного и точного использования толщиномера при измерении углов в помещениях используют предварительно сделанные расчеты.
Строительные толщиномеры. Эти приборы делятся на цифровые, механические и лазерные. Они используются при разметке, проектировании, монтаже конструкций — фундаментов, стен, крыш, наклонных конструктивных элементов.
Квадрантные уголки. Квадрант — это часть окружности. Этот угломер также относится к приборам строительного типа, измерения вычисляются в градусах. Этому типу угломера обучают на курсах повышения квалификации.
Малкинский транспортир. Еще один вид строительного инструмента, он представляет собой основание в виде деревянного или металлического стержня с ручным ключом на конце. По стержню с резьбой скользит линейка с продольной насечкой. Этот инструмент используется для расчета углов в стенах и других конструкциях.
Типы угломеров и их назначение
К наиболее часто используемым инструментам относятся следующие типы:
- Угломер строительный – применяется при проведении разметочных, монтажных и проектных работ. Имеет различные размеры и способы измерения углов.
- Столярные угломеры – используется для приблизительного определения угла, часто оснащается шкалой с фиксируемыми углами.
- Угломеры слесарные применяются для проведения измерений с высокой точность, часто оснащаются нониусной шкалой.
- Маркшейдеры или горные угломеры – позволяют измерять даже на значительном расстоянии.
Существуют и используются также специализированные транспортиры, назначение которых очевидно из самого их названия — астрономические, морские и артиллерийские.
Порядок применения устройства
Для получения точных значений необходимо регулярно калибровать угломеры и проверять их соответствие эталонным значениям. Сама процедура измерения максимально проста:
- Основание или одна из линеек плотно прикладывается к одной из поверхностей.
- Ко второй поверхности прикладывается шкала дуги или вторая линейка.
- Положение линеек фиксируется винтом.
- Определяется угол по совпадению шкалы с краем линейки.
- При наличии нониуса определяются секунды угла.
Выше мы описали, как пользоваться механическим угломером — простым универсальным прибором, который можно использовать для измерения внутренних и внешних углов. Электронный угломер еще проще в использовании — все, что вам нужно сделать, это приложить измерительные поверхности и получить показания на электронном дисплее.
Механический измеритель углов
Самый дешевый вариант — механический угломер. Он обеспечивает точные данные, но менее точен. При выборе угломера следует обратить внимание на следующие моменты:
- Какой нормативный документ использовался в качестве стандартов при изготовлении.
- Какова точность инструмента для измерения углов.
- Особенности эксплуатации устройства.
В продаже имеются механические калибры различных типов, при этом очень распространенным инструментом является строительный угломер. Верньерный тип показан на следующем рисунке:
- Корпус.
- Диск, зафиксированный на гайке.
- Основание с шкалой и нониусом.
- Линейка и хвостовик.
Оптические версии отличаются более сложной конструкцией. В отдельную группу можно выделить механизмы, которые фактически являются измерительными приборами.
Как пользоваться угломером: принцип действий
Только при правильном использовании прибора можно рассчитывать на точность показаний. Наименее проблематичным аспектом использования угломера является применение автоматического устройства. Примером может служить лазерный прибор: нужно просто поместить его в нужное место и подождать, пока он снимет информацию. С механическими устройствами дело обстоит несколько сложнее. Очень часто используется верньерный вариант. Рекомендации по его использованию следующие:
- Механизм прикладывается к измеряемой поверхности, линейка и корпус должны прилегать плотно.
- По основной шкале считаются градусы вплоть до того момента, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе.
- Далее нужно двигаться по шкале по нониусу, пока не достигается деление основной шкалы. Подобным образом определяются минуты.
Следует помнить, что показания могут сильно отличаться в зависимости от точности используемого механического угломера.
Оптический угломер используется следующим образом:
- Линейка перемещается так, чтобы она вместе с подвижным элементом образовали искомый угол.
- Для фиксации устройства применяется специальное кольцо. Кроме этого, он должен быть надежно установлен на основании. Малейшее смещение может привести к серьезным погрешностям.
- Диск и лупа механизма зависят от положения подвижной линейки. Этот элемент применяется в качестве своеобразного индикатора, который и применяется для получения требуемого значения.
- Лупа применяется для наблюдения за искомым значением. Она совмещается со специальной отметкой на пластине. Подобным образом вычисляется показатель.
С электронными и лазерными механическими угломерами следует обращаться осторожно. Сильные вибрации и несвоевременное обслуживание могут привести к неисправности. Также рекомендуется время от времени проводить калибровку всех механизмов.
