Угломерный инструмент

Электронные угломеры — их применение и надежность

Цифровые устройства пользуются популярностью, но не потому, что имеют высокую точность измерений, а за счет простоты и скорости снятия показаний. Их основное достоинство в том, что измерения проводятся автоматически, и выводятся на дисплей. Как пользоваться электронными угломерами, известно даже новичкам, так как это самый простой вид инструмента. Для этого нужно приложить опорные планки к перпендикулярным поверхностям, после чего снять готовые показания с ЖК-дисплея. Измерения выводятся с учетом десятых и сотых долей градусов, что зависит от класса точности прибора.

Главный недостаток электронных измерителей в том, что несмотря на заявленные значения производителями о низкой их погрешности, они сильно уступают механическим устройствам. Стоит отметить только, что далеко не все приборы имеют низкую точность, так как брендовые модели известных производителей доказывают свою точность на практике. Однако стоимость таких приборов в два раза выше обычных электронных угломеров из Китая. Покупать китайский прибор рационально только в случае, если не важна высокая точность данных. В противном случае лучше воспользоваться механическим устройством с нониусом.

Это интересно! Кроме большой погрешности, цифровые устройства имеют дополнительные недостатки, такие как необходимость постоянной замены батарейки, хранение в теплом и сухом помещении, а также недопущение механического воздействия.

Виды угломеров по способу применения

Угломеры были изобретены достаточно давно, но сейчас этот измерительный инструмент продолжает пользоваться популярностью. Для разных сфер использования, выпускаются соответствующие измерительные приборы. Что они собой представляют, и чем отличаются, выясним детально.

1. Строительный — это самый распространенный вариант измерительного инструмента, который обязательно имеется у каждого мастера. Предназначен прибор для контролирования стен, фундамента, перекрытий и т.п. Главная особенность этого измерителя в том, что его части имеют длину не менее 50 см, что обеспечивает высокую точность показаний
2. Плотницкий — применяются плотниками при изготовлении деревообрабатывающих конструкций. Плотницкий угломер еще называют малкой, и он является приблизительным, так как имеет низкую точность измерений. Главная отличительная особенность малки от угломера в том, что одна часть имеет градуированную шкалу, а вторая представляет собой опорную ножку
3. Слесарный — по сравнению с плотницким, отличается высокой точностью измерений. В слесарном деле важна высокая точность, поэтому угломеры имеют чувствительный регулировочный механизм, обеспечивающий измерения до малейших долей градусов
4. Горный — по конструкции имеет мало что общего с предыдущими вариантами, однако также предназначается для измерения углов. С его помощью осуществляется визуальное определение вертикальных и горизонтальных углов в горной местности. Применяются такие инструменты сегодня только любителями, так как их заменили более точные приборы
5. Медицинский — мало кто знает о том, что в медицине также применяется такой измеритель, как угломер. Медицинский измеритель используется в медицине для определения углов работоспособности крупных, средних и малых суставов. Имеет вид круга с градуированной шкалой, по которой анализируется амплитуда движений
6. Астрономический — не имеет ничего общего по конструкции со всеми представленными видами угломеров. Этот тип инструмента является самым точным, а предназначается он непосредственно для того, чтобы рассчитать траекторию движения звезд на небе, а также их скорость и размеры. Обычно применяется совместно с телескопами
7. Мореходный — имеет индивидуальную конструкцию, и предназначается для выявления географических координат расположения судна. Сегодня такие приборы моряками не используются, так как их вытеснили современные спутниковые устройства. Только на каждом судне обязательно имеется такой прибор, которым можно воспользоваться в случае отказа электронных систем
8. Артиллерийский или военный — служит для того, чтобы установить артиллерийское орудие, а также откорректировать залповый огонь. Сегодня также приборы практически не используются
9. Угломер для затяжки болтов — специальный прибор, позволяющий обеспечить завинчивание болтов на необходимый угол поворота

Это основные, но не единственные виды угломеров, встречающихся на планете. Если по дому выполняются строительные работы, тогда мастеру обязательно понадобиться купить специальный угломер. Какими они бывают по способу измерения, подробно описано далее.

Как пользоваться угломером: примерный принцип действий

Только при правильном применении устройства можно рассчитывать на то, что снимаемые показатели будут точными. Меньше всего проблем с тем, как пользоваться угломером возникает в случае применения автоматизированного устройства. Примером можно назвать лазерные установки: их достаточно установки в нужном месте включить и подождать некоторое время для считывания информации. С механическими приборами все немного сложнее.

Замер при помощи угломера

Нониусный вариант исполнения применяется крайне часто. Рекомендации по его применению следующие:

1. Механизм прикладывается к измеряемой поверхности, линейка и корпус должны прилегать плотно.
2. По основной шкале считаются градусы вплоть до того момента, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе.
3. Далее нужно двигаться по шкале по нониусу, пока не достигается деление основной шкалы. Подобным образом определяются минуты.

Стоит учитывать, что снимаемые показатели могут существенно отличаться в зависимости от точности используемого механического угломера.

Оптический применяется следующим образом:

1. Линейка перемещается так, чтобы она вместе с подвижным элементом образовали искомый угол.
2. Для фиксации устройства применяется специальное кольцо. Кроме этого, он должен быть надежно установлен на основании. Малейшее смещение может привести к серьезным погрешностям.
3. Диск и лупа механизма зависят от положения подвижной линейки. Этот элемент применяется в качестве своеобразного индикатора, который и применяется для получения требуемого значения.
4. Лупа применяется для наблюдения за искомым значением. Она совмещается со специальной отметкой на пластине. Подобным образом вычисляется показатель.

Применение строительного уровня

Электронные и лазерные, механические измерительные приборы требуют бережного обращения. Сильный удар и несвоевременное обслуживание может привести к тому, что они начнут работать неправильно. Кроме этого, время от времени рекомендуется выполнять калибровку всех механизмов.

Как пользоваться угломером с нониусом

Как пользоваться угломером с нониусом? Угломерным оборудованием механического типа очень легко. Он может применяться на поверхности любого типа и проводить измерения и внешних, и углов внутренних. Во время установки прибора нельзя допустить перекосов, это приведет к возникновению существенной неточности.

На приборе поставлена специализированная шкала, которая дает возможность увеличить точность измерений на порядок. В чем-то они сходны на обычный штангенциркуль. К примеру, для замеров внешнего угла, достаточно приложить к одной из плоскостей линейку, находящуюся в основании прибора, а к другой подвести подвижную часть, связанную со шкалой. В результате можно будет выяснить искомый угол. Более детальная информация приведена в инструкции по эксплуатированию угломерного прибора. Она, как и паспорт входит в набор поставки.

На базовой шкале показаны градусы, по внешнему виду она похожа на школьный транспортир и измерение углов угломером с нониусом не требует большого труда даже совсем неопытному новичку.

Принцип работы электронного угломера

Конструктивно угломер представляет собой две сдвигающиеся и раздвигающиеся пластины (линейки), соединённые с одной стороны винтом. Цифровой датчик фиксирует полученное значение угла, показатель отображается на дисплее. Электронные угломеры, как правило, имеют на своём корпусе кнопку сброса показателя и пузырьковый уровень для выравнивания на плоскости.

Освоить работу с электронным угломером несложно:

1. Инструмент прикладывается к базовой стороне измеряемого угла, от которой будет производиться расчёт.
2. Подвижная рабочая пластина отводится ко второй плоскости угла до плотного касания без зазоров.
3. При перемещении измерительной пластины работает элемент специального датчика, который при конечном положении выдаст на жидкокристаллический дисплей значение внутреннего или наружного угла.

Никаких дополнительных измерений и расчётов не требуется, качественный угломер известных мировых производителей измерительных устройств, например, Bosch, даёт минимальную погрешность измерений. Электронные угломеры Bosch особенно отличаются практичностью и функциональностью, даже их длительное использование не влияет на качество и исключительную точность производимых работ

При выборе угломера также следует обратить внимание на неплохие модели фирм Ada и Зубр

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.

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.

Советы и рекомендации по выбору угломера

Перед покупкой угломера стоит обратить внимание на ряд моментов:

• тип устройства. Электронные угломеры позволяют получать высокоточные результаты измерений, отображаемые на наглядном дисплее. Однако такие модели более дороги. Механические устройства дешевы, но обладают большой погрешностью измерений. Пузырьковый тип пригодится для использования угломера лишь в качестве строительного уровня;
• эргономика и вес. Если планируется работать на высоте или в труднодоступных местах, то предпочтение следует отдавать моделям с минимальным весом. Работать с инструментом будет удобнее, если в его конструкции предусмотрены накладки из резины или пластика. Также следует присмотреться к качеству изготовления линеек: их края не должны быть острыми;
• измеряемый диапазон. Он может варьироваться от 0° до 360°. Предпочтение следует отдавать моделям с большим диапазоном;
• функциональность. Если позволяет бюджет, то лучшей покупкой станет угломер с дополнительными возможностями: встроенным уровнем, лазером, двусторонней линейкой.

Устройство угломера

Кроме того, не будет лишним наличие в комплекте таких принадлежностей, как чехол, карандаши и металлические метчики.

Представленный рейтинг составлен из наиболее востребованных на строительном рынке моделей угломеров. Рассмотренные варианты имеют различную функциональность и относятся к разному ценовому диапазону. Однако это позволяет получить наиболее полную картину и выбрать оптимальную модель.

Пройдя сквозь века. Принцип работы

С семнадцатого века в жизни людей появилось множество изобретений. Теодолит, используемый в наши дни, не многим отличается от своих предков. Принцип действия остался примерно тем же, как и основные части.

В первых измерителях, по центру размещался лимб (мерный круг), в его середине, на острие иглы была алидада. Она представляла собой вращающуюся линейку, такую, как на компасе. Измерения производились по двум нитям, натянутым через отверстие в алидаде.

Измерения проводились достаточно просто. Центр лимба находился ровно на вершине измеряемого угла. Линейка поворачивалась, и совмещалась с первой стороной угла, получался один отсчет. Точно также выводилось второе значение. Их разность и была искомой величиной угла.

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.

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.

Характеристики уклономеров

По определению уклономером называют устройство, предназначенное для построения плоскости параллельно линии горизонта. При наличии на приборе дополнительных элементов, его можно использовать для определения вертикальных линий, в соответствии с показаниями отвеса, или заданных углов наклона. Данное устройство иначе называют уровнем и разделяют по конструктивному типу на:

• пузырьковые;
• оптические;
• водные;
• лазерные.

Примечательно, что для увеличения функциональных возможностей на некоторых приборах используют элементы, характеризующие сразу два типа уклономера. В качестве примера можно привести пузырьковый уровень, оборудованный лазерной указкой (или двумя), которая позволяет отметить заданную точку (или линию) мгновенно и на значительном удалении.

В оборудование отдельных уклономеров включают сразу несколько измерительных приборов, что позволяет увеличить их функциональные характеристики. Такие приборы используются для составления сложных расчетов при нескольких вводных параметрах. Они находят свое применение при построении конструкций сложной геометрической конфигурации.

Виды инструмента для измерения углов

Самый актуальный для нас с вами – угломер строительный. Без него и его верных спутников (отвес и строительный уровень) не обошлась бы ни одна площадка. Все оборудование устанавливается с четкой оценкой местности в трех измерениях, все монтажные работы, любая разметка – все это требует правильного ориентирования в пространстве, а человеческий глаз далеко не совершенен, поэтому даже горизонтальность плоскости взвесить тяжело, а что уже говорить об углах.

Угломер слесарный и столярный все время сопровождают специалистов, потому что их изделия служат потом в различных областях деятельности человека, и малейшие отклонения в осях или углах иногда могут стоить жизни. Для составления достоверных топографических схем также нельзя пользоваться нашим природным оптическим прибором, собственно, как невозможно им оценить и тонкие медицинские показатели. Поэтому топографу и ортопеду без такого инструмента работать нельзя.

Романтическая профессия астронома также не обходится без такого прибора. Школьники осваивают первые азы геометрии с таким приспособлением в руках, чаще это обычные угольники с уже фиксированными углами известной величины. Инженер, горняк, мореход – профессии, которые используют почти всю линейку возможных приборов для измерения углов. В каждой области нужны такие данные с различной степенью точности и достоверности. Все чаще применение находит высокотехнологичный лазерный угломер, особенно актуально это в военной промышленности (прицелы).

Если сферы применения почти безграничны, то классификация инструмента по устройству несколько скромнее: оптика, механика, лазер и электроника. Уже внутри этой классификации можно найти множество других параметров, которые влияют на выбор заказчика, например, допустимые погрешности. Также влияют на цену товара мобильность, функциональность, размеры самого прибора, его комплектация.

Какой прибор лучше выбрать?

Чтобы выбрать качественное устройство, следует оценивать следующие параметры:

• диапазон измерений;
• удобство предоставления информации;
• эргономичность инструмента, его габариты и вес;
• наличие внутренней памяти для хранения показаний;
• точность измерения, выставления необходимого угла.

При выборе конкретной модели следует учитывать специфику и особенности измерений. Например, для столярной мастерской или бытовых нужд подойдет обычный угломер или инструмент с электронным датчиком. Оптимальная длина направляющий – 25-40 см. Все профессиональные измерения следует проводить только с помощью специализированной техники с погрешностью не более 0,1о.

Правила работы — как пользоваться

Угломерные изделия с оптикой используются для определения параметров вертикального расположения плоской поверхности или в форме цилиндра и ее установки под заданным углом к горизонтальной плоскости. Перед началом расчета при помощи квадранта ко 30м средство измерения устанавливается на проверяемую поверхность и регулируется.

При измерении числа градусов параметры фиксируются по рискам лимба. Минуты отсчитываются этой же риской по шкале микроскопа. При этом так же, как и при измерении квадрантом ко 60м, углы с условно отрицательным со знаком «-» измеряются по верхней шкале, а положительные со знаком «+» по нижней.

Угломеры разных видов: как выбрать подходящий?

В наши дни без угломера невозможно представить себе ни одно производство, ни одну стройку. Традиционный универсальный угломери сложный лазерный измерительный комплекс часто соседствуют в одном цеху. Конструкторы и изобретатели постоянно совершенствуют конструкции угломеров, повышая удобство пользования и точность измерений.

Особенности конструкции и принцип работы

Геометрический принцип работы любого угломерного прибора основан на сравнении величины измеряемого угла с частью длины окружности. Полная окружность соответствует углу в 360о, единица измерения угла определена учеными в 1/360 часть полной окружности- 1 градус (угловой). С повышением точности измерений стали говорить о дробных частях градуса- десятичных дробях или 1/60 его части- угловой минуте и 1/360- угловой секунде.

Простейшие механический угломеры состоят из полукруглой шкалы, размеренной в градусах, и подвижной линейки, закрепленной одним концом. Измерение проводится так:

• одну сторону измеряемого угла совмещают с основанием шкалы;
• другую- с подвижной линейкой;
• в месте пересечения линейки и шкалы считывают величину угла.

Более совершенные модели дополняются узлами, облегчающими считывание показаний шкалы, фиксирующими положение прибора относительно горизонта, позволяющими фиксировать направление на удаленные точки сторон углов и другие.

Изготавливают из их инструментальной стали, реже- из бронзы.

Многие строительные угломеры, особенно с электронными модулями, изготавливают из легких алюминиевых сплавов

При работе с такими устройствами следует соблюдать осторожность, избегать их падения на твердые поверхности, а также падения инструментов и стройматериалов на сами приборы

Лазерные модели угломеров воссоздают пространственную картину измеряемого угла на основании нескольких опорных точек, координаты которых измеряются лазерным дальномером. Величина угла вычисляется встроенным компьютером на основании этих координат. Такие модели имеют пластиковый корпус и электронную начинку.

Классификация видов

Существует несколько классификаций угломеров. Среди них наиболее значимы следующие:

• по сфере применения;
• по точности;
• по погрешности измерения;
• по принципу измерения;
• по виду измеряемых углов.

По сфере использования различают следующие типы устройств:

1. Строительные. Рассчитаны на большие расстояния. Применяются для разметки объектов и во время монтажа, чтобы закрепить конструкции правильно.
2. Плотницкие. Оперируют сантиметрами, дециметрами. Используются для разметки деталей из дерева и других материалов.
3. Навигационные. Определяют направление на небесные светила, используются для вычисления географических координат точки наблюдения.
4. Слесарные. Отличаются от плотницких повышенной точностью, работают с металлическими заготовками и конструкциями.
5. Учебные. Применяются учащимися при изучении начальной и начертательной геометрии.
6. Артиллерийские. До конца XX века использовались для наводки орудий. В настоящее время вытесняются электронными системами наведения.
7. Горные. Строительные, приспособленные для работы в закрытых пространствах горных выработок.

По виду измеряемых углов приборы делятся на

• внешние (маркировка УМ);
• внутренние (маркировка УН).

Типы угломеров в зависимости от принципа измерения будут рассмотрены в следующем разделе.

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.