Что такое угломер и как пользоваться устройством с нониусом

Угломер – это высокоточный механический или электронный прибор для измерения угла между поверхностями, удаленными объектами и элементами конструкции. Может применяться для определения наклона относительно горизонта.

Данные фиксируются на шкале, нониусе, оптическом датчике или электронном дисплее в зависимости от типа устройства. Все показания отображаются в градусах, для разных видов угломера погрешность отличается. Использование прибора координируется нормативными документами, например, по ГОСТ 13006-67.

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.

Важно! В точных дисциплинах (горное и военное дело, мореходство и астрономия) на практике не используют традиционные механические угломеры. Для точности измерений они заменены современными электронными устройствами со встроенными датчиками, сложной оптической или лазерной системой.

Виды по принципу измерения

Все приборы для измерения угла между объектами отличаются по принципу измерения. В зависимости от этого параметра может разниться технология использования, точность и необходимость настройки.

Механические

Это контактное устройство. Для определения угла необходимо приложить обе поверхности инструмента к измеряемой поверхности. Полученные данные отображаются на размеченной на инструменте шкале. В зависимости от технологических особенностей механические угломеры разделяют на простые и с нониусом. Отдельно в эту группу относят так называемые «уголки», часто применяемые в быту. Они позволяют только проконтролировать конкретную точность угла, например, в 30 или 90^о.

Оптические

Их можно отличить по характерному оптическому элементу в конструкции, который играет роль своеобразной лупы. Это позволяет расширить диапазон работы инструмента до 360^о, имеется детальная шкала, разбитая вплоть до долей. Именно оптические угломеры стали основной для создания первых тахеометров – приборов для точного геодезического измерения угла в пространстве.

Лазерные

Внешний вид и конструкция такого угломера может быть различной. Во время работы выходит два луча, направленные на разные точки. После этого измерение производится с помощью механической шкалы или электронным способом. Главный минус лазерного инструмента – сложность использования при ярком освещении. В современных моделях при контакте луча с объектом издается звуковой сигнал, что упрощает работу.

Маятниковые

Внешне устройство напоминает обычные стрелочные часы. На циферблате нанесена разметка, отражающая градусы и доли, при расположении на горизонтальной поверхности стрелка всегда стоит строго вертикально. В инструменте имеется линейка, которую прикладывают к необходимой поверхности. После этого на циферблате отображается значение угла в градусах. Маятниковый угломер можно использовать только для оценки одной плоскости.

Важно! Некоторые модели угломеров могут работать сразу по нескольким шкалам. Например, встречаются устройства с оптической или лазерной системой, но данные отображаются на электронном дисплее.

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:

1. Установить направляющую рейку в нужном направлении на плоскости. Выровнять нониус на значении нуля. Зафиксировать значение с помощью упора.
2. 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:

1. Приложить инструмент базовой стороной к измеряемой поверхности.
2. Отвести подвижную пластину ко второй плоскости, добиться плотного касания без зазоров.
3. 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.

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.