Содержание
Угломер – это точный прибор, предназначенный для измерения углов между двумя поверхностями или их наклона относительно горизонта. Получаемые результаты выражаются в градусах. Угломеры имеют схожую конструкцию со строительным или столярным уголком, но они могут показывать не только угол в 90 градусов, но и регулироваться.
Простейшая конструкция угломера
Конструкция угломера в самом простом виде состоит из двух пластин (линеек). Они закрепляются вместе с одной стороны, фиксируясь с помощью оси, позволяющей менять угол между ними. На поверхности инструмента имеется шкала, выраженная в градусах. Она может быть линейчатой или скругленной. Существуют как полностью подвижные угломеры, так и с фиксированными измерениями. Последние используются в тех случаях, когда требуется только измерение самых важных углов – 90, 45 и 30 градусов. Такой инструмент больше относится к категории шаблонов.
В каких отраслях используется угломер
Этот прибор широко используется в строительстве. Его применяют столяры, плотники и монтажники. С его помощью можно выставить плоскости идеально ровно перед их закреплением. Подавляющее большинство предметов, которые используются в быту, и на промышленных объектах, имеют углы по 90 градусов. Это установленный международный стандарт, который обеспечивает максимальное удобство. Кроме этого, несоблюдение угла 90 градусов в строительстве вертикальных элементов увеличивает нагрузку на конструкцию.
Например: Благодаря тому, что углы зданий вымеряются точно, то при установке угловой ванны, под стеной не образуется зазор и при развешивании шкафчиков и полок все выглядит ровно. Существует еще тысячи примеров, которые позволяют визуализировать пользу точного соблюдения углов. Применение угломеров позволяет обеспечить точную передачу параметров отображенных на чертеже на реальный объект.
Также угломеры используется при построении маршрутов, в военном деле, геометрии и астрономии. В связи с востребованностью этого инструмента, его конструкция была адаптирована под различные цели измерения.
Угломеры можно разделить на виды:
- Строительный.
- Слесарный.
- Плотницкий.
- Горный.
- Астрономический.
- Мореходный.
- Артиллерийский.
Строительный угломер является самым распространенным. Он применяется для контроля уровня стен, фундамента и других конструкций. Такие устройства являются довольно габаритными. Длина каждой измерительной части обычно составляет не менее 50 см.
Слесарные имеют высокую точность. Они довольно компактные, при этом имеют довольно чувствительную регулировку, позволяющую проводить измерения с отображением долей градуса. Это необходимо, поскольку малейшие отклонения от нормы недопустимы. С такими угломерами можно спокойно вымерять параметры деталей, которые будут использоваться во вращательных механизмах.
Плотницкие угломеры отличаются низкой точностью измерения. Они используются в деревообработке, когда точное соблюдение углов и долей градусов не имеет никакого значения. Такой инструмент относится к низкой ценовой категории. Зачастую механизмы регулировки имеют люфт, что также приводит к погрешности. Несмотря на это, подобная разновидность угломеров вполне приемлема для выполнения тех целей, для которых она предназначена.
Горные угломеры в отличие от предыдущих разновидностей данных инструментов не используется для непосредственного контакта с измеряемыми поверхностями. Данный инструмент позволяет визуально определить вертикальные и горизонтальные углы в пространствах шахт и горных выработок. Данное оборудование относится к неточному классу. Сейчас оно практически не используется в связи с появлением более высокоточного электронного оборудования, такого как тахеометры и пр.
Астрономические являются самыми точными. Они применяются для измерения угла между поверхностью земли и точками на небосводе. С их помощью высчитывается траектория движения небесных тел, определяется скорость их перемещения, а также оценивается величина объекта. Такие устройства зачастую интегрированы в телескопы, что расширяет диапазон их измерений, поскольку объектом исследования могут стать не только видимые на небосводе объекты, но и отдаленные звезды и планеты.
Мореходные угломеры также называют навигационными. С их помощью осуществляется определение географической широты с использованием специальной таблицы. Данные устройства работают по принципу, что небесное светило (солнце, луна или звезды) в определенный день и время находится над горизонтом под особенным углом, относительно географической широты. Таким образом, используя данный прибор и таблицу, наблюдатель может определить широту, на которой он находится в данный момент. Это устройство широко использовалось мореходами в прошлом, но с развитием спутниковых технологий, его применение отошло на второй план. Несмотря на это, подобные угломеры имеются на борту многих судов, поскольку в случае отказа электронного оборудования, использование ручного прибора будет единственной возможностью получить точные координаты судна.
Артиллерийский угломер используется для установки артиллерийского орудия и корректировки залпового огня. Применение такого инструмента позволяет осуществлять точное прицеливание и вносить изменения направления выстрела после предварительного пристреливания
Виды угломеров по принципу измерений
По принципу измерений угломеры разделяют на следующие виды:
- Механические.
- Маятниковые.
- Оптические.
- Лазерные.
- Электронные.
Механический угломер относится к контактным устройствам. Чтобы осуществлять измерение необходимо приложить обе поверхности инструмента к тем объектам, угол между которыми нужно измерить. На устройстве имеется специальная шкала, позволяющая определить, какой угол между сторонами инструмента получен. Поскольку стороны плотно прилегают к измеряемым поверхностям, то соответственно их угол будет также равен шкале.
Маятниковый угломер внешне напоминает стрелочные часы. На круглый циферблат инструмента нанесена разметка соответствующая углам. Стрелка такого угломера всегда стоит идеально вертикально вне зависимости от того насколько выгнут непосредственно сам прибор. Внизу корпуса устройства имеется небольшая линейка. Она прикладывается к поверхности, которую необходимо измерить, после чего нужно посмотреть на показатель образованного угла между отметкой «0» на циферблате и стрелкой. С помощью такого прибора можно измерить уровень наклона одной поверхностей.
Оптический угломер имеет непривычную для этого оборудование форму. Узнать оптические угломеры можно по глазку, выполняющему функцию лупы. Оптические инструменты имеют диапазон измерения 360 градусов. Они являются очень точными, поскольку на шкале нанесено множество отметок не только в градусах, но и в их долях. В связи с этим сложно визуально определить, на какой показатель указывает стрелка. У оптических имеется увеличительная лупа. Благодаря ей гораздо легче посчитать отметки, на которые указывает стрелка на шкале.
Лазерный угломер имеет в своей конструкции два лазерных луча, направляющихся на поверхности, между которыми необходимо измерить угол. Угол между точками измеряется визуально либо с помощью вычислительного электронного элемента, который интегрирован в конструкцию устройства. Такое устройство хорошо работает в ночное время, а также в помещениях. На дневном свете лазерный луч практически незаметен.
Электронные или цифровые угломеры по принципу действия похожи на механические. За тем исключением, что у них имеется циферблат в виде ЖК-дисплея, на который выводится показатель в цифрах. Это очень точное оборудование, позволяющее определять десятые части градусов. Для питания подобного устройства используется обычная пальчиковая батарейка. Такие инструменты используют строители и монтажники.
Как работать контактными угломерами
Угломеры контактного типа являются самыми распространенными и недорогими. Их используют повсеместно. Для проведения измерения необходимо приложить инструмент к углу, который необходимо измерять. Одна линейка угломера прижимается к одной поверхности, а вторая к другой. При необходимости устройство необходимо подкорректировать, увеличив или уменьшив угол между его сторон. Результаты измерения отображаться на механической или электронной шкале. Чтобы данные получились максимально точными, необходимо чтобы поверхности в точках контакта были ровными. Если, к примеру, измеряется угол между полом и стеной, необходимо, чтобы на них не было наслоений в виде прилипших комков строительного раствора или клея. Такая крупинка под одной из линеек нарушит получаемые данные на несколько градусов.
Как выбрать угломер
При выборе следует обратить внимание на материал. Если он изготовлен из очень тонкого металла, то брать подобный инструмент не стоит. Со временем он деформируется, поэтому точность измерений будет нарушена. У более дешевого ассортимента зачастую шкала нанесена краской. В результате со временем краска начинает отслаиваться. После этого определить, на сколько градусов показывает инструмент невозможно.
Стоимость угломера зависит не только от его конструкционных особенностей, но и точности. Чем выше точность, тем меньше люфты на оси настройки, что требует более затратного производства. Для столярного дела или малоэтажного строительства вполне можно обходиться инструментами более низкой категории, но для изготовления ответственных деталей, нужно точное оборудование.
1, 2, 4 – Лекальные угольники; 5 – простой угольник; 2, 6 – угольники с широким основанием (аншлажные); 3 – цилиндрический угольник.
Рисунок 18 – Угольники 90 о
Лекальные угольники имеют на длинной стороне скошенные края с обеих сторон. Это позволяет точнее обработать угольник. Таким угольником удобнее определять отклонения в углах проверяемого изделия на просвет (метод световой щели).
Простые угольники служат для проверки неточных изделий. Такие угольники изготовляются из одного куска материала и имеют обе стороны одинаковой толщины.
Угольники с широким основанием отличаются от лекальных и простых угольников тем, что короткая сторона их толще длинной. Они предназначены для проверки прямоугольности при установке изделия на проверочной плите. Для этой же цели применяются и цилиндрические угольники. Согласно ГОСТу угольники выпускаются четырех классов точности,обозначаемых (в порядке убывания точности) 0-й, 1-й, 2-й и 3-й.
Рисунок 19 – Правильное и неправильное положение угольника
При измерении угольник необходимо устанавливать в плоскости, перпендикулярной к линии пересечения плоскостей, образующих прямой угол.
Рисунок 20 – Малки
Применяются для сравнения с образцом и переноса размеров углов, отмеренных по шаблону или транспортиру, на деталь (или наоборот — с детали на инструмент). Простая малка состоит из двух линеек, соединенных шарнирно(поз. I), а двойная малка — из трех линеек (поз. II). При ослаблении винтов 1 и 2 линейки малки могут устанавливаться под любыми углами (поз. III). При измерении винты вновь закрепляют. Точность измерения малкой невысокая.
Угломеры с нониусом
Рисунок 21 – Универсальный угломер
Универсальный угломер (поз. I) состоит из полудиска-основания 2 с закрепленной на нем линейкой 1. Вторая линейка-угольник 5 вращается на оси вместе с нониусом 4. Небольшие перемещения линейки 5 осуществляются с помощью устройства для микрометрической подачи 3.
На неподвижной линейке 1 может закрепляться угольник 6, служащий для измерения углов до 90°; при измерении углов больше 90° угольник снимается. В последнем случае к отсчету по угломеру прибавляют 90°.
Отсчет показаний производится по шкале и нониусу угломера так же, как и при пользовании штангенциркулем.
Например, нулевое деление нониуса 4 (поз. II) прошло 34-е деление шкалы на полудиске 2, но не дошло до 35-го, при этом со штрихом основной шкалы совпадает 20-й штрих шкалы нониуса. Нониус разбит в соответствии с угловым обозначением на 60 делений и дает отсчет в 2‘ (цена деления 2′). Таким образом, измеряемый угол составляет 34°40′ при измерении с угольником или 124°40′ при измерении без угольника.
Угловые меры призматические (плитки)
Рисунок 22 – Угловые меры призматические
Применяются для точных измерений и для проверки угловых шаблонов, шкал, угломерных инструментов и приборов. Представляют собой стальные пластины треугольной и четырехугольной формы толщиной 5 мм (поз. 1).
Треугольные плитки имеют один рабочий угол α от 10 до 79°, а четырехугольные — четыре рабочих угла от 80 до 100°.
Согласно ГОСТу , установлены три класса точности угловых плиток: 0-й класс с предельными отклонениями рабочих углов ±5", 1-й класс ±10" и 2-й класс ±30".
Измерительные плоскости угловых плиток, так же как и концевых мер, обладают способностью притираться („слипаться"). Отклонения их от плоскостности не превышают 0,0003 мм.
Угловые плитки выпускаются наборами из 93, 33, 24, 8 и 7 штук. Общий предел измерения, охватываемый этими наборами, составляет от 10 до 360°. Выпускаются также наборы, содержащие три призмы (шестигранную, восьмигранную и двенадцатигранную) для измерения углов с градациями 30, 45 и 60°.
Для проведения измерений угловыми плитками из них составляют блоки. Для соединения плиток в блоки к наборам угловых плиток прилагают комплект принадлежностей, состоящий из односторонних и двусторонних державок, лекальной линейки, державки к линейке, отвертки и клиновых штифтов (поз. II).
Плитки соединяют в блок с помощью клиньев, пропускаемых через отверстия державки и плиток.
Проверка углов угловыми плитками производится на просвет. При хорошей освещенности погрешность при измерении углов плитками обычно не превышает 15".
В строительстве для измерения углов используются различные угольники, которые могут измерять углы в 90, 45, 135 градусов.
Так называемый угольник служит для измерения прямых углов. Для измерения углов в 45 и 135 градусов используют ерунок. Он состоит из основания и прикрепленной к нему под углом в 45 градусов линейки-ерунки. Этот угольник частенько используют , чтобы разметить соединения "в ус".
И последняя разновидность угольника для измерения углов называется малка. Там линейка к основанию прикреплена шарнирным способом, благодаря чему этот инструмент может размечать любые углы. С помощью малки углы можно размечать на образцах и затем переносить их на строительные заготовки.
Все эти угольники могут быть сделаны из металла или дерева.
Это комбинированный угольник:
И, наконец, электронный угломер – измерительный прибор нового поколения:
