Назначение и как измерять угломером

Как выбрать электронный угломер?

Электронные угломеры на рынке строительных инструментов представлены достаточно широко: есть типовые модели со стандартными характеристиками, а есть и модели со специфическим функционалом и параметрами.

Как выбрать действительно нужный, качественный инструмент и не переплачивать за дополнительные функции, которые использоваться не будут?

Прежде всего стоит определиться, для какого рода работ будет предназначаться конкретный инструмент. Для столярной мастерской или производственного цеха будет вполне достаточно лёгкого, но надёжного угломера длиной 25 см без лишних наворотов, но с разметочной линейкой на рабочей планке и угольником на корпусе. А вот для строительных работ и создания разметок необходим угломер длиной не менее 40 см с реализованными в нём уровнем и лазером.
Не стоит говорить, что профессиональные работы должны выполняться надёжными инструментами высокой степени точности измерений — показатель погрешности при приобретении инструмента играет безусловную роль. Для угломеров важны, и в маркировке производителей обычно отмечаются:

точность измерения углов;
точность выявления уклонов и уровней плоскостей;
точность расчёта и выставления углов.

Средней погрешностью измерений считается 0,1°, предназначенные для бытовых работ угломеры дают допуск 0,5°, а высокоточные инструменты для профессиональных работ – не более 0,01°. Следует учесть некоторую особенность измерений развёрнутых углов: погрешность относительно среднего значения удваивается.

Диапазон измеряемого угла – существенное ограничение для нескольких работ. Необходимо знать, что некоторые модели просто не предназначены для работы с развёрнутыми углами – возможность их измерений ограничивается углом в 180°.
Удобное представление информации – это определённый комфорт при работе. Электронные угломеры обязательно оснащены жидкокристаллическими матрицами, но иногда для лучшего обзора их бывает две – с каждой стороны. Высокотехнологичные модели характеризуются наличием дополнительной панели уровня, подсветкой, автоповоротом цифр (что очень удобно для замеров над головой), осуществляется сопровождение визуальной информации звуковым сигналом.
При больших объёмах работ играет значительную роль эргономичность инструмента и его вес, который для бытовых моделей может быть до 350 г, в профессиональных – до 1,5 кг. В любом случае угол должен фиксироваться надёжно и устойчиво.

Развёрнутая комплектация прибора предоставляет дополнительные возможности: удлинительная рейка, посадочное гнездо под штатив или магнитный держатель, защитный футляр или чехол помогут расширить функционал и продлят срок полезного использования электронного угломера.

Внутренняя память угломера позволяет хранить значения последних измерений для быстрого выставления нужного угла раз за разом.

Поскольку рынок электронных угломеров представлен большим ассортиментом всевозможных моделей конкурирующих производителей, цена даже на профессиональные инструменты является вполне демократичной. Например, стоимость качественных электронных угломеров Bosch и Ada составляет от 5000 рублей для бытовых моделей, до 13000 рублей — для профессиональных.

Стусло. Как пользоваться?

Техника безопасности при работе с болгаркой

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.

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: Полировальная насадка для болгарки

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.

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:

Инструмент прикладывается к базовой стороне измеряемого угла, от которой будет производиться расчёт.
Подвижная рабочая пластина отводится ко второй плоскости угла до плотного касания без зазоров.
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

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.

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
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
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
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
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
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
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
Артиллерийский или военный — служит для того, чтобы установить артиллерийское орудие, а также откорректировать залповый огонь. Сегодня также приборы практически не используются
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.

Какой угломер подойдет?

Все модели, которые сегодня используются для проведения измерительных работ, можно условно разделить на 7 видов. У всех есть свои особенности, они имеют разную специализацию, конструкция их также отличается.

Устройство строительного угломера.

Строительный угломер используется при проведении монтажных, проектных, разметочных работ. Изделия различаются по своим размерам, по способу измерения углов. При закладке фундаментов используется тахеометр – это одна из разновидностей оптического оборудования. Если требуется выполнение монтажных работ небольшого объема, то лучше применять реечный угломер, который имеет длину примерно до 50 см.
Слесарный угломер предназначен специально для проведения тонких работ, где высокая точность имеет приоритет.
Плотницкая модель является приблизительной, она используется только при работе с деревянными конструкциями.
Горные разновидности называются маркшейдерами, углы можно измерять даже на расстоянии, если дальность большая. Многие работы требуют применения именно такого оборудования.
Астрономический угломер является специальным высокоточным оборудованием, которое применяется только для узкого круга работ. Его точность самая высокая, но и использование такого прибора оправдано только для небольшой сферы работ.
Мореходные устройства применяются для расчетов только на океанических и морских просторах.
Артиллерийские угломеры предназначены для наведения на цель. Используют их только для конкретных случаев.

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.

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.

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 0,1 о .

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ

4.1. Поверка угломеров — по МИ 2131.

4.2. При проверке влияния транспортной тряски используют ударный стенд, создающий тряску ускорением 30 м/с при частоте 80-120 ударов в минуту. Угломеры в упаковке крепят к стенду и испытывают при общем числе ударов 15000. После испытаний метрологические характеристики угломеров не должны превышать значений, указанных в п.2.1.3.

4.3. Воздействие климатических факторов внешней среды при транспортировании проверяют в климатических камерах. Испытания угломеров в упаковке проводят в следующем порядке: сначала при температуре минус (50±3) °С, затем плюс (50±3) °С и далее при относительной влажности (95±3)% при температуре 35 °С. Выдержка в климатической камере по каждому виду испытаний — не менее 2 ч. После испытаний метрологические характеристики угломеров не должны превышать значений, указанных в п.2.1.3.

4.4. План контроля показателей безотказности: продолжительность испытаний — 14400 условных измерений; число испытуемых изделий — 5. Если за время испытаний отказов не наблюдалось, то результаты испытаний считают положительными.

4.5. Результаты анализа подконтрольной эксплуатации следует считать положительными, если: среднее время восстановления контролируемых изделий не более 4 ч (п.2.1.22); среднее значение полного срока службы контролируемого изделия не менее 8 лет (п.2.1.19); все контролируемые угломеры не достигнут своего предельного состояния до 5-летнего срока службы (п.2.1.20); все контролируемые изделия, после нахождения в режиме хранения не менее 2 лет, соответствуют требованиям пп.2.1.3; 2.1.4; 2.1.5; 2.1.16 настоящего стандарта (п.2.1.21).

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

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

Изготавливают из их инструментальной стали, реже- из бронзы.

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.

Классификация по назначению

Типов этого популярного инструмента существует множество. Классифицируются угломеры в основном по назначению. Современные производители выпускают следующие варианты этого инструмента:

Строительные. Инструменты этой группы используются обычно для выполнения разметочных или монтажных операций. Угломер строительный механический может также применяться при разработке чертежей проектов зданий и сооружений.

Плотничьи. Такие инструменты просто незаменимы при выполнении разного рода работ с деревянными заготовками.

Горные. Используются в маркшейдерских съемках.

Мореходные. Применяются для определения географической широты.

Слесарные. Используются такие инструменты при выполнении работ соответствующей специализации. Угломер слесарный механический обычно имеет довольно-таки высокую степень точности измерения.

Учебные. Такими инструментами пользуются школьники на уроках и при выполнении домашних заданий.

Артиллерийские. Эта разновидность инструментов также отличается высокой точностью. Угломеры этого типа применяются при установке артиллерийских орудий.

Универсальные. Эта группа устройств может применяться для измерения углов при выполнении самых разных работ.

История появления

Угломер придумали много столетий тому назад. Специалисты утверждают, что этим приспособлением впервые начали пользоваться в Вавилоне и Египте. Потому что строительство огромных и невероятно красивых построек совершенно невозможно без использования угломерного приспособления.

За долгий период существования его конструкция не претерпела существенных изменений. Современные устройства обладают практически таким же внешним видом. Отличие от древних приспособлений заключается лишь в материале, из которого они сделаны. Конечно, область использования у современного инструмента гораздо обширнее.

Назначение и устройство механического угломера

Как понятно из вышесказанного, угломеры применяются для определения значения угла. Стоит сказать, что подобные изделия с успехом применяются не только на плоскостных поверхностях (лист тетради, чертёж), но также используются для определения наклона какой-либо объёмной детали. Правда, если измерения необходимо проводить на расстоянии, механическим изделием здесь не обойтись — подойдёт только оптика.

Каждое изделие имеет свои особенности конструкции. Так, из всех существующих устройств можно выделить:

Фиксированные (имеют определённый угол для измерения).
Электронные (высчитывают значения с помощью микросхем).
Лазерные (используют луч).
Оптические (для расчёта значений применяется оптическая линза).
Маятниковые (используется маятник).
Механические (имеется 2 скреплённые между собой линейки, на каждую из которых нанесена измерительная шкала).

Наиболее популярны устройства с нониусом — специальной шкалой для более точного определения угла. На втором месте модели с оптикой. Поэтому стоит рассмотреть эти 2 наиболее популярные разновидности.

У первого варианта помимо двух линеек имеется специальная шкала в форме круга. В некоторых случаях встречаются модели без круга, когда деления нанесены на саму линейку. В оптических же угломерах также имеется рычаг и специальная лупа, с помощью которой можно выяснить градус угла.

Как работает маятниковый угломер

Конструктивно прибор напоминает стрелочные часы, так как представлен он в виде круглого циферблата с нанесенной разметкой, имеющей шаг 1 градус. Особенность инструмента в том, что стрелка на циферблате всегда имеет строго вертикальное положение, и работает по принципу маятника. Прибор имеет две градуированные в градусах шкалы красного и черного цвета.

По красной шкале определяются значения, если осуществляется измерение вертикальных поверхностей
По черной шкале исчисляются показания, когда измеряется горизонтальная поверхность

Теперь разберемся, как правильно пользоваться маятниковым угломером. Для этого нужно выполнить следующие действия:

Приложить инструмент к измеряемой плоскости специальным опорным основанием
Нажать на стопорное кольцо прибора, которое находится в верхней части
Дождаться, пока стрелка перестанет колебаться, а затем отпустить стопорное кольцо
Стрелка при этом останется на соответствующем значении, и теперь можно произвести считывание градусов, с чем никаких трудностей не возникнет. Главное не путать когда снимать по красной и черной шкале маятникового угломера

Главная особенность прибора в том, что он позволяет измерить угол поверхности без использования дополнительной плоскости, как это свойственно для механических устройств. Недостаток маятникового угломера — это склонность к механическому повреждению. Чтобы исключить такие последствия, нужно аккуратно пользоваться прибором, и хранить его в специальном кейсе.

https://youtube.com/watch?v=9yRVD1HDjIY%3F

Назначение и как измерять угломером

Как выбрать электронный угломер?