Что такое угломер и как пользоваться устройством с нониусом

Виды по отраслям

Измерение угла требуется в самых разных отраслях – строительство, плотницкое и столярное дело, горные и геодезические работы, мореходство. С внедрением компьютерных технологий на сложных производствах и в военной технике угломеры заменены сложными встроенными приборами. Принцип работы у них схож, ручное устройство применяется только при необходимости.

Строительный

Самая распространенная разновидность угломера.

Представляет собой две состыкованные линейки длиной от 30 до 100 см, между которыми находится механическая или электронная шкала.

Подходит для измерения угла между:

• стропилами;
• стенами;
• вертикальными и горизонтальными строительными конструкциями.

Имеет высокую точность, погрешность может составлять не более 1 градуса. Для профессиональной работы инструмент должен быть эргономичным, весить не более 1,5 кг.

Слесарный

Компактное приспособление для точного измерения и с возможностью вариативной регулировки. Позволяет вымерять детали, которые затем будут использоваться во вращательных механизмах. Отклонения по градусам минимальны, при взаимодействии с таким угломером требуется навык работы.

Плотницкий

Представляет собой две направляющие линейки, связанные между собой вращающимся механизмом с делением.

Применяются в деревообработке для измерения угла между элементами конструкции.

Измерения не всегда точные, прибор может иметь люфт между механизмами регулировки. Стоимость на плотницкие угломеры ниже других, такой инструмент часто используется для бытовых нужд.

Горный

В конструкции прибора есть шкала с градусами, а также оптическое устройство для настройки. Применяется для измерения вертикальных и горизонтальных углов в пространстве, например, в шахтах или горных выработках. Имеет погрешность в работе, горный угломер редко используется на практике в связи с доступностью высокоточного оборудования для этой цели.

Астрономический

Сложный в устройстве прибор, состоящий из нескольких шкал и оптических элементов. Вариативен в настройке, обладает высокой точностью измерения.

Позволяет оценить угол между поверхностью земли и конкретными точками на небосводе.

Применяется для расчета траектории движения небесных тел, их размера и скорости перемещения. Почти все механические телескопы имеют встроенный угломер, позволяющий исследовать и отдаленные объекты на небе.

Мореходный или навигационный

Из-за активного развития спутниковых технологий на практике применяется только при экстренной необходимости, например, при отказе электроники на судне. Выглядит, как треугольная конструкция с плавающим механизмом для регулировки и настройки. Угломер этого вида предназначен для определения географической широты и долготы конкретной точки. Для работы требуется наличие специальных таблиц, так как в принципе действия лежит знание о том, что небесное светило в определенное время находится над горизонтом под конкретным углом.

Артиллерийский

Устанавливается на военное оборудование, например, артиллерийские пушки для корректировки точности залпового огня. Позволяет с точностью до нескольких метров определить направление и дальность выстрела. Изначально использовалась только механическая шкала, в современных приборах она заменена на электронную или оптическую конструкцию.

Линейка измерительная металлическая

Линейка 1м STAYER «PROFI», 3427-100_z01

Трудно ошибиться, если предположить, что первым измерительным инструментом, с которым знакомится человек, это измерительная линейка, во всех своих проявлениях (портняжный метр, геометрический треугольник и т.д.).

Простота и доступность в использовании, делают её самым распространенным измерительным инструментом, правда для не очень точных значений.

При изготовлении поверхность линейки оснащают одной или двумя измерительными шкалами, а само производство и параметры регламентируются ГОСТом.

Согласно ГОСТа 427-75 от 1975 года (который актуален до сих пор), линейки должны изготавливаться со следующими пределами измерений:

• 150 мм;
• 300 мм;
• 500 мм;
• 1000 мм;
• 1500 мм;
• 2000 мм;
• 3000 мм.

Внимательным ГОСТом, также регламентируется параметры наносимых миллиметровых, полусантиметровых, сантиметровых штрихов, а также диаметр отверстия под гвоздик.

Производят измерительные металлические линейки из стальной холоднокатанной термообработанной ленты с полированной поверхностью группы прочности 1П и 2П, с последующим гальваническим хромированием.

Нулевое значение шкалы ( начало отсчета) совпадает с одним из торцов, тогда как второй скруглен и оснащен отверстием (предположительно, под гвоздик, для удобства хранения).

Каждая пяти миллиметровая риска (в сантиметре), для удобства считывания, изготовляется немного выше, своих миллиметровых собратьев, а десятая делается еще выше и получает цифровое обозначение.

Просвет между поверочной плитой и плоскостью линейки, положенной на плиту шкалой вверх, не должен превышать 0,5 мм для линеек с длиной шкалы 150, 300, 500; 0,7- для линеек с длиной шкалы 1000 мм и 1 миллиметр просвета для линеек более одного метра.

Допускаемое отклонение размеров шкалы метровой металлической линейки- +/- 0,2 миллиметра.

Измерения углов на плоскости

Наверное, самым первым знакомством из так называемых камеральных инструментов у каждого из нас было знакомство с транспортиром. На профессиональном уровне металлический геодезический транспортир с поперечным масштабом использовался в маркшейдерских отделах шахт и карьеров при выполнении камеральных, проектных и подготовительных работ. С его помощью графическим способом определяют горизонтальные углы и откладывают дирекционные углы при проектировании горных выработок, подготовительных работах для задания им направления на планшетах и планах.

Следующим, применяемым в камеральных условиях геодезическим инструментом можно считать тахеограф. Его используют при графическом оформлении результатов тахеометрической съемки. Он представляет единую конструкцию из круга с градусной шкалой и линейки. С его помощью по дуге вдоль конструкции круга отмечаются значения горизонтальных углов съемочных точек, перенесенных из журнала полевых работ. А расстояния до точек съемки откладывают по линейке в соответствующем масштабе составления плана.

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.

Читать также: Худ ковка рисунки фото

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.

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

Виды по отраслям

Измерение угла требуется в самых разных отраслях – строительство, плотницкое и столярное дело, горные и геодезические работы, мореходство. С внедрением компьютерных технологий на сложных производствах и в военной технике угломеры заменены сложными встроенными приборами. Принцип работы у них схож, ручное устройство применяется только при необходимости.

Строительный

Самая распространенная разновидность угломера.

Представляет собой две состыкованные линейки длиной от 30 до 100 см, между которыми находится механическая или электронная шкала.

Подходит для измерения угла между:

• стропилами;
• стенами;
• вертикальными и горизонтальными строительными конструкциями.

Имеет высокую точность, погрешность может составлять не более 1 градуса. Для профессиональной работы инструмент должен быть эргономичным, весить не более 1,5 кг.

Слесарный

Компактное приспособление для точного измерения и с возможностью вариативной регулировки. Позволяет вымерять детали, которые затем будут использоваться во вращательных механизмах. Отклонения по градусам минимальны, при взаимодействии с таким угломером требуется навык работы.

Плотницкий

Представляет собой две направляющие линейки, связанные между собой вращающимся механизмом с делением.

Применяются в деревообработке для измерения угла между элементами конструкции.

Измерения не всегда точные, прибор может иметь люфт между механизмами регулировки. Стоимость на плотницкие угломеры ниже других, такой инструмент часто используется для бытовых нужд.

Горный

В конструкции прибора есть шкала с градусами, а также оптическое устройство для настройки. Применяется для измерения вертикальных и горизонтальных углов в пространстве, например, в шахтах или горных выработках. Имеет погрешность в работе, горный угломер редко используется на практике в связи с доступностью высокоточного оборудования для этой цели.

Астрономический

Сложный в устройстве прибор, состоящий из нескольких шкал и оптических элементов.

Вариативен в настройке, обладает высокой точностью измерения.

Позволяет оценить угол между поверхностью земли и конкретными точками на небосводе.

Применяется для расчета траектории движения небесных тел, их размера и скорости перемещения. Почти все механические телескопы имеют встроенный угломер, позволяющий исследовать и отдаленные объекты на небе.

Мореходный или навигационный

Из-за активного развития спутниковых технологий на практике применяется только при экстренной необходимости, например, при отказе электроники на судне. Выглядит, как треугольная конструкция с плавающим механизмом для регулировки и настройки. Угломер этого вида предназначен для определения географической широты и долготы конкретной точки. Для работы требуется наличие специальных таблиц, так как в принципе действия лежит знание о том, что небесное светило в определенное время находится над горизонтом под конкретным углом.

Артиллерийский

Устанавливается на военное оборудование, например, артиллерийские пушки для корректировки точности залпового огня. Позволяет с точностью до нескольких метров определить направление и дальность выстрела. Изначально использовалась только механическая шкала, в современных приборах она заменена на электронную или оптическую конструкцию.

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Тип урока: урок изучения нового материала

Тип урока:

урок изучения нового материала.

Основные понятия:

угол, градусная мера угла, транспортир.

Ресурсы: учебник, презентация “Измерение и построение углов”, раздаточный материал.

Организация пространства:

фронтальная работа, индивидуальная работа, работа в парах.

Методы обучения:

словесный, наглядный, практический, проблемный

Цели урока

Формировать УУД:

• Предметные: изучить алгоритмы измерения и построения углов с помощью транспортира, тренировать способность к их практическому использованию.
• Личностные: уметь осуществлять самооценку на основе критерия успешности учебной деятельности.

Метапредметные:

• регулятивные — уметь определять и формулировать цель на уроке с помощью учителя; проговаривать последовательность действий на уроке; работать по коллективно составленному плану; оценивать правильность выполнения действия на уровне адекватной ретроспективной оценки; планировать свое действие в соответствии с поставленной задачей; вносить необходимые коррективы в действие после его завершения на основе его оценки и учета характера сделанных ошибок; высказывать свое предположение; регулировать свою волю в ситуации затруднения;
• коммуникативные — уметь оформлять свои мысли в устной форме; слушать и понимать речь других; совместно договариваться о правилах поведения и общения в школе и следовать им; выражать свои мысли с достаточной полнотой и точностью;
• познавательные — уметь ориентироваться в своей системе знаний (отличать новое от уже известного с помощью учителя); добывать новые знания (находить ответы на вопросы, используя учебник, свой жизненный опыт и информацию, полученную на уроке)

• Приложение 1
• Приложение 2

Список использованной литературы

1. Математика. 5 класс: технологические карты уроков по учебнику Н.Я. Виленкина, М34 В.И. Жохова, А.С. Чеснокова, С.И. Шварцбурда. I полугодие / авт.-сост. И. Б. Чап¬лыгина. — Волгоград : Учитель, 2014. — 228 с.

2. Материалы курса “Методика преподавания наглядной геометрии учащимся 5-6 классов”: лекции 1 – 4. – М.: Педагогический университет “Первое сентября”, 2009. – 64с.

3. Материалы курса “Методика преподавания наглядной геометрии учащимся 5-6 классов”: лекции 5–8. – М.: Педагогический университет “Первое сентября”, 2009. – 64с.

19.03.2015

Классификация измерительных инструментов

При проведении работ, связанных с изготовлением различных деталей, ремонтных и строительных работ и пр. применяют контрольно-измерительные инструменты. Предприятия, занимающиеся производством этой продукции, выпускают множество видов измерительного инструмента – ручной, универсальный, цифровой и пр.

К ручному измерительному инструменту относят такие, как — линейки, рулетки, угольники, штангенинструмент, микрометрический и пр. Большая часть ручного инструмента относится к универсальному измерительному инструменту. Такие изделия можно применять при проведении замеров большей части деталей и узлов.

Ручные измерительные инструменты

Для выполнения точных замеров применяют инструмент с установленным на нем лазером. Такие изделия применяют в строительстве – это уровни, дальномеры, и другие изделия, предназначенные для выполнения разметки фронта работ или проведения геодезических исследований. Лазерный измерительный инструмент отличается простотой в эксплуатации, точностью снятых показаний. Большая часть такого инструмента может передать полученные данные для дальнейшей обработки в компьютер.

Строительный измерительный инструмент нашел свое применение на строительной площадке. Он отличается простотой в эксплуатации, ручной, не отличается высокой точностью. В то же время на стройплощадке применяют инструмент, использующий лазерный луч. Это позволяет выполнять замеры с точностью до долей миллиметра.

Измерительный и разметочный инструмент применяют перед началом работ. С его помощью производят разметку заготовок, обрисовывают контуры будущей детали и только после этого приступают к ее изготовлению. В плотницких и столярных работах применяют следующие инструменты – складной метр, рулетку, уровень, в том числе и гидравлический. Кроме этого, используют и такие, как рейсмус, циркули, угольники разных размеров. Существуют и такие приборы, как ерунок или малка. Для работы с металлом применяют другие приборы, например, штангенрейсмас или штангенциркуль с разметочными губками. Для работы с металлом целесообразно использовать и так называемые слесарные линейки, изготавливаемые из качественной нержавеющей стали и имеющие цену деления от 1 до 0,5 мм. Кроме этого, в производстве применяют лекала, их используют для разметки сложных дуговых линий.

Механический измерительный инструмент можно подразделить на пять классов:

• бесшкальный;
• штангенинструмент;
• головки;
• зубчато-рычажный;
• микрометрический.

К первому классу относят линейки – поверочные и лекальные.  С их помощью проверяют прямолинейность поверхности. Она может быть выполнена на просвет, или для этого используют щупы.Для контроля просвета поверочную линейку укладывают на контролируемую поверхность, например, на станочные направляющие. К мерительным устройствам этого класса относят поверочные плиты, концевые меры длины и многие другие.

Поверочная плита

Штангенинструмент состоит из двух контрольных поверхностей, между которыми и выставляют размер. Одна поверхность является частью штанги, на второй подвижной или закреплена контрольная линейка, на которую нанесены размерные риски. Они могут иметь разную цену деления в зависимости от точности инструмента.Инструмент этого класса применяют для замера внешних и внутренних размеров – штангенциркули, для выполнения замеров глубины паза. С помощью инструмента этого типа контролируют размеры зуба в шестерне.

Измерительными головками называют устройства, которые преобразуют перемещения мерительного наконечника в движение стрелки на круговой размеченной шкале. Эти устройства применяют, например, для выполнения замеров биения детали, зажатой в патрон токарного станка. Для удобства работы с такой головкой, на заводском сленге ее называют «часы», применяют стойки или штативы. Измерительные головки разделяют на:

• пружинные;
• рычажно – зубчатые;
• рычажные.

Измерительные головки

У микрометрического инструмента главным элементов является шпиндель, на поверхность которого нанесена особо точная резьба. Этот инструмент способен проводить замеры с точностью до 0,01 мм. Микрометрический инструмент устанавливают в скобы,приспособления и пр. представители этого класса инструмента — микрометры, микрометрические нутро- и глубиномеры пр.

Классификация инструмента

Существует множество видов данных устройств. Классифицируют их преимущественно за предназначением. Современными производителями выпускаются такие варианты устройств:

1. Строительные. С их помощью выполняют различные разметочные и монтажные операции. Угломер строительный может применяться при разработках чертежей проектов зданий и сооружений.
2. Плотничьи. Без них не обойтись при работе с деревянными заготовками.
3. Мореходные. Предназначены для определения географических широт.
4. Слесарные. Используются для проведения специализированных работ. Посредством таких приборов получают высокоточные измерения.
5. Учебные. Ими пользуются школьники в рамках учебных программ.
6. Артиллерийские. Их применяют военные в процессе установки артиллерийских орудий.
7. Универсальные. Посредством этих устройств измеряются углы при выполнении различных работ.

Разделить механические инструменты можно и по таким критериям как их размеры и тип погрешностей. Кроме того, они могут классифицироваться по сфере применения. Современные механические устройства могут использоваться:

1. Для измерений внешних углов (маркировка УМ).
2. Для измерений внутренних углов (УН).

Конструктивные особенности

Угломеры универсальные составлены из:

1. Основания;
2. Линейки-основания;
3. Угольника;
4. Подвижной линейки;
5. Стопора;
6. Нониуса;
7. Винта микрометрической подачи.

Единица измерения углов — градус (1/360 диаметра окружности), это один шаг измерительной шкалы. Градусы разделены на минуты и секунды. Общий элемент конструкции приборов — основание, напоминающее подвижную дугу, на которой располагается шкала измерений. Последнюю подвижно закрепляют специальной линейке, ей отведена роль отправной точки. Зачастую такие инструменты вместо линейки комплектуются угольником, прикрепленным к опорной планке. Отмечать полученные результаты помогает особый винт.

У маятниковых механических устройств присутствует отдельный элемент, занимающий вертикальное положение при изменении угла наклона измеряемых деталей. Такие приборы отличаются удобством проведения измерений по сравнению с обычными их аналогами. Их применяют преимущественно при работах с габаритными изделиями (например, проверяют углы расположения узлов и механизмов в сельскохозяйственной технике).

Для изготовления измерительных приборов чаще всего используется инструментальная сталь. Она прочна и стойка к повреждениям. Служат стальные угломеры очень долго. В отдельных случаях инструменты данного типа могут изготавливаться из пластика либо дерева. Ими пользуются при проведении внутренних ремонтов в помещениях (монтаж плинтусов, установка стеновых панелей и другие). Иногда для производства используется легкий алюминий.

Нониус — дополнительная шкала, установленная на угломере. Данный вспомогательный компонент имеет незначительные размеры, закреплен над верхним краем дугообразного основания и во время работы не перемещается. Он предоставляет возможность более точно определять количество долей деления главной шкалы.

Как правильно измерять углы оптическим угломером

Оптический измеритель углов являет собой усовершенствованную модель, которая дополнена увеличительной лупой. Ее назначение для того, чтобы считывать полученные значения. Диапазон измерений составляет от 0 до 360 градусов, а на шкале представлены отметки, по которым отсчитываются градусы и доли минут. За счет большого количества рисок на шкале, прибор имеет оптическую линзу, благодаря которой можно с высокой точностью просчитать измеренное значение угла.

На приборе находятся регулировочные или настроечные винты, посредством которых происходит перемещение и фиксация опорной планки после установки измеренного значения. Одна шкала, которая определяет целое значение градусов, является неподвижной. Вторая шкала перемещается в зависимости от измеряемой поверхности. Целое значение градусов отсчитывается по отметке, совпадающей с нулевым значением на неподвижной шкале. Доли отсчитываются по дополнительным рискам на подвижной шкале.

https://youtube.com/watch?v=w5LPiNRpL6U%3F