Механический угломер инструментальный с нониусом

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:

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

Как пользоваться?

Для измерения углов применяют простые, или как их еще называют — универсальные, угломеры с двумя подвижными линейками и шкалой между ними. Чтобы измерить угол между двумя поверхностями, следует плотно приложить рейку в нужно положение и посмотреть на полученный результат. Для применения более сложных конструкций следует знать алгоритм работы.

Механическим с нониусом

Именно этот тип устройства вызывает наибольшие сложности в процессе работы. Технология измерения:

Установить направляющую рейку в нужном направлении на плоскости. Выровнять нониус на значении нуля. Зафиксировать значение с помощью упора.
Поворачивать линейку по шкале нониуса до тех пор, пока вторая направляющая поверхность не упрется в измеряемую поверхность. Закрепить ее и оценить градус.

На некоторых моделях имеются шкалы с минутами для более точного измерения. Полученные расчеты могут иметь погрешности, при необходимости результат рекомендуется перепроверить другим угломером.

Оптическим

Несмотря на сложность устройства, это простой в эксплуатации прибор. Для измерения угла нужно закрепить две части инструмент между поверхностями. Проверить расположение с помощью оптического элемента, на нем всегда изображена шкала. Сфокусироваться на плоскости угла, зафиксировать полученные данные.

Электронным

Самый популярный вид угломера для бытовых и строительных задач. Для простоты работы в инструменте имеется пузырьковый уровень для выравнивания линейки на поверхности. Алгоритм работы:

Приложить инструмент базовой стороной к измеряемой поверхности.
Отвести подвижную пластину ко второй плоскости, добиться плотного касания без зазоров.
При фиксации на двух поверхностях на дисплее зафиксируется значение внутреннего угла.

Устройство не требует дополнительных расчетов, демонстрирует минимальную погрешность. Для работы требуется источник питания, в качестве которого обычно выступает батарейка типа АА или ААА.

Малки «Зубр»

Таким образом, обе описанные выше марки, имеющие классическую конструкцию, оценены потребителями как вполне достойные. Однако иногда инструмент этого типа необходим для выполнения самых простых работ. В этом случае обычно используется особая разновидность угломеров — малки. Их основной отличительной особенностью является простота конструкции.

Для выполнения такой работы, как измерение углов квартиры при монтаже плинтусов, часто используются, к примеру, довольно-таки популярные у потребителей угломеры механические «Зубр». Состоят они всего из двух элементов — металлической планки и подвижно закрепленной на ней линейки со шкалой.

Характеристики DEKO DMD01:

это цифровой угломер и уровень с возможностью калибровки и суммирования данных измерений;
корпус прибора выполнен из легкого и прочного пластика, а основание металлическое и магнитное, что позволяет закреплять уровень на железных и стальных поверхностях;
инструмент позволяет производить абсолютное и относительное измерение угла наклона, а также суммировать два последних измерения;
показания прибора можно выставить в градусах или в процентах;
при бездействии угломер отключается через 5 минут; угломер позволяет проводить измерения углов до 90°;
рабочая температура должна быть от 0℃ до 40℃, а влажность от 40 до 80%;
разрешение 0.1° или 0.01%;
размер прибора — ширина 55 мм, длина 55мм, толщина 16 мм;
для работы уровня требуются 2 батарейки CR2032, которые придется купить отдельно, так как в комплект поставки они не входят.

Имея под рукой цифровой угломер и уровень, можно использовать его практически во всех случаях, когда нужно установить точный угол наклона или выставить плоскость по уровню.

Цифровой угломер и уровень DEKO DMD01 пригодится при установке угла пильного диска, выравнивании заготовки в шпинделе токарного станка, для регулировки стола сверлильного станка при сверлении отверстий под углом и во многих других случаях при выполнении различных работ.

Классификация инструмента

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

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

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

Конструктивные особенности

Угломеры универсальные составлены из:

Основания;
Линейки-основания;
Угольника;
Подвижной линейки;
Стопора;
Нониуса;
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.

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.

Угломерный инструмент секстант

Угломерный инструмент октант

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

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.

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.

Как пользоваться угломером: 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. Нониусный вариант исполнения применяется крайне часто. Рекомендации по его применению 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.

Оптический применяется 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.

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 измерять угломером в зависимости от его типа?

Рассмотрим самые распространенные и эксплуатируемые виды приборов, с которыми пользователь столкнется в 95 % случаев.

Электронные. Автоматизированные приборы самые простые и удобные в применении. Для их эксплуатации не понадобятся особые знания или навыки — справится даже новичок. Для проведения измерений достаточно расположить прибор под исследуемым углом, и результат сразу появится на дисплее. В зависимости от модели приборы имеют ряд дополнительных функций (например, запоминание угла или передачу значений на ПК).
С нониусом. Прибор устанавливают на плоскости так, чтобы искомый угол совпадал с корпусом и линейкой инструмента. Отсчитываются деления по основной шкале до тех пор, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе. Таким образом находят градусы. Далее продвигаются уже по шкале самого нониуса, пока не дойдут до деления, совпадающего с делением основной шкалы и продлевающего его в одну прямую линию. Таким образом определяются угловые минуты. В зависимости от класса точности оборудования значения шкал могут различаться, так что перед работой стоит изучить паспорт инструмента.
Оптические. Передвижную линейку прибора перемещают так, чтобы совместно с основанием они образовали искомый угол. После этого фиксируется зажимное кольцо устройства, что гарантирует точность измерения и неизменность положения его составляющих. Положения лупы и диска этого механизма зависят от положения подвижной линейки. Они являются своеобразным индикатором искомого значения. При помощи лупы наблюдают отметку на диске и соотносят ее с отметкой на пластине, вычисляя таким образом показание прибора.

Эффективное обращение с нониусными и оптическими инструментами требует от пользователя понимания их принципа действия и нарабатываемых профессиональных навыков.

Как пользоваться угломером и зачем он нужен? Угломер — это измерительный прибор, предназначенный для замера углов при проведении различных строительных и ремонтных работ. Модели в продаже есть различные, есть возможность подобрать устройство, максимально подходящее для выполнения конкретного типа работы.

Устройство угломера с нониусом.

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.

Виды инструмента для измерения углов

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

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.
Слесарный механический угломер также встречается крайне часто. В данной сфере наибольшее распространение получили шаблоны, за счет которых ускоряется производственный процесс.
Угломер оптический применяется при ландшафтных работах. Он позволяет получить точные данные за минимальный промежуток времени.
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.

Заключение

У механических приборов есть множество недостатков, которые не позволяют им уверенно поддерживать конкуренцию с цифровой техникой. Стоит ли сопротивляться моде и приобретать заведомо проигрышное и непопулярное средство измерения? Для ответа на этот вопрос стоит обратиться к сильным сторонам, которыми также выдается угломер механический на фоне высокотехнологичных конкурентов. К таким можно отнести полный контроль погрешности. Она может превышать фиксированное отклонение электронного аппарата, но опытный глаз ее удержит в допустимых пределах. Другим достоинством является полная автономность. Причем это касается не только избавления от необходимости применения элементов питания, но и освобождения от программной настройки. Все калибровочные и поверочные мероприятия в случае с механическими угломерами просто не нужны.

Механический угломер инструментальный