Угломерный инструмент

Квадрант оптический повышает надежность измерений

Базовые элементы конструкции оптических моделей – основание, где закреплена направляющая планка. Внутри корпуса расположен неподвижный лимб из стекла и 1-градусными делениями. Параллельно лимбу вмонтирован диск. Он способен вращаться вокруг своей оси, которая совпадает с лимбовой осью. На нем расположены лупа, отсчетная шкала, уровень цилиндрической формы. Основание квадранта оснащено поперечным уровнем.

Небольшой оптический квадрант показывает уровень отклонения основания по отклонению пузырьков в стеклянном лимбу при помощи встроенного микрометра. Он позволяет определять вертикальное расположение плоскостей с погрешностью до 1 минуты.

Еще одна особенность инструмента в том, что продольный цилиндрический уровень позволяет задавать горизонтальную линию независимо от наклона основания.

Каждый угломерный прибор обладает характерными особенностями. У оптического квадранта ко 30м это магнитное основание, благодаря которому он легко устанавливается на цилиндрические поверхности. Оснащение микроскопа двухкомпонентным объективом позволяет менять его увеличение.

Прибором удобно пользоваться:

• при любом освещении,
• в жару до плюс 45 и при морозах до минус 40 градусов.

Универсальным квадрантом ко 60м широко пользуются в различных отраслях. Его предел погрешности не более ±60, а масса — всего 3,5 кг. Магнитное основание позволяет устанавливать средство измерения на потолочные и наклонные поверхности.

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.

https://youtube.com/watch?v=OmQBd8c7AjE

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.

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.

Виды угломеров[ | ]

Угломеры Угломеры учебные

• угломеры строительные — предназначены для выполнения строительных, монтажных, разметочных и проектных работ. Позволяет контролировать монтаж строительных элементов и установку строительного оборудования, проводить монтаж различных конструкций, которые состоят из наклонных элементов, располагающихся друг относительно друга под определённым углом. В строительстве для разметочных и строительных работ, наряду с угломером, используют отвес и уровень (ровень, юстимер).
• угломеры плотника, столяра — предназначены для выполнения плотницких и столярных работ (могут быть с регулируемыми или фиксированными углами — угольник, треугольник, наугольник, ерунок).
• угломеры слесарные — предназначены для выполнения слесарных работ.
• угломеры топографа — предназначены для выполнения топографических работ.
• угломеры ортопедические — предназначены для измерения углов движений в суставах, для определения кривизны оси конечности, позвоночника.
• угломеры горные — приборы для измерения горизонтальных и вертикальных углов и расстояний в маркшейдерских съёмках, не требующих высокой точности.
• угломеры учебные — угломеры с фиксированными углами (треугольники, угольники, с углами 45°/45°/90° и 30°/60°/90°) и угломерные инструменты (транспортиры, для измерения углов от 0° до 180°, с точностью 1°), бывают совмещены с линейкой, используются для измерения углов, для рисования многоугольников и для различных расчётов. Угломеры учебные бывают двух типов, большие — для классной доски и небольшие — для расчётов и рисования учащимися в тетрадях и альбомах.
• угломеры инженерные (конструкторские) — высокоточные измерительные инструменты, которые используется для измерения углов (наружных и внутренних) конструкций и поверхностей, деталей, механизмов, зданий и сооружений, методом непосредственного контакта и/или удалённых объектов на недоступное расстояние (теодолитом).
• угломеры астрономические — высокоточные измерительные инструменты, которые используется для измерения углов между поверхностью (горизонтом) Земли и удалённым объектом (например, солнцем) или между удалёнными объектами (например, звёздами), методом оптического измерения. Для этого могут использоваться телескопы, оснащённые угломерами.
• угломеры мореходные (навигационные) — предназначены для определения географической широты (по таблицам, по измеренному углу светила) при дальних морских путешествиях. Для этого используются угломерные приборы, с использованием оптического метода измерения угла — секстанты, принцип работы этого прибора основан на том, что угол светила (солнца, луны, звёзд) над горизонтом в определённый день и время зависит ещё и от географической широты, на которой находится наблюдатель. Аналогичным угломером можно пользоваться даже на самолётах, для определения географической широты местонахождения самолёта.
• угломеры артиллерийские — предназначены для установки артиллерийского орудия под необходимым углом.

По типу устройства угломеры бывают механические (простые и нониусные), фиксированных углов, оптические, маятниковые, электронные (цифровые) и лазерные (ротационные). Существуют также комбинированные электронные угломеры, с электронным уровнем и угломеры электронные с лазерным уровнем.

Угломеры отличаются по типу устройства, размерам и погрешностям. Важным параметром угломера являются пределы допускаемой погрешности при проведении измерений. Погрешность прибора зависит от назначения угломерного прибора и является специфицированным параметром.

Популярные угломеры 2021 предназначенные для узкой специализации

Кроме строительства угломеры применяются во многих других специальностях, где имеет значение точность сведения плоскостей. Измерения данными устройствами важны в столярном и плотницком деле, ведь отклонения в соосности их изделий могут привести не только к проблемам в эксплуатации, но и бытовому травматизму. Кроме этого угломеры применяют медики, топографы и даже астрономы.

Однако в данной ситуации узкие специалисты используют приборы иного конструктивного исполнения. Для техники их измерений нет необходимости использовать многофункциональное оборудование. Зато требования к точности сопоставления углов у этой группы профессионалов значительно выше. По этой причине они используют в работе приспособления не связанные конструктивно с уклономерами. Такие устройства разделяют на несколько групп:

Нониусный прибор

Измерительное устройство прикладывают к плоскости в месте, где необходимо измерить нужный угол, при этом линейка и корпус прибора накладываются на стороны угла. Далее необходимо произвести подсчет градусов, расположенных на основной шкале, до точки соприкосновения с нулем на поле нониуса, чтобы определить градусы. Затем, продвигаясь по шкале нониуса, находят деление, совпадающее с нужной отметкой на основной шкале, выстраивая его в общую прямую линию, чтобы определить минуты.

Оптический прибор

Здесь имеется подвижная линейка, которую необходимо перемещать таким образом, чтобы она образовала необходимый угол с неподвижной частью. После этого фиксируют специальное кольцо, которое используется для зажима. Далее необходимо учесть, что как диск, так и лупа устройства зависят в построении от подвижного элемента, а, следовательно, по ним определяется нужное положение. Сквозь лупу наблюдают перемещения разметки диска, совмещая ее с меткой на пластине, после чего снимают показания прибора.

Электронный угломер

Это прибор, обладающий цифровой индикацией, необходимой в измерении углов. Для удобства каждое плечо приспособления снабдили разметкой, позволяющей устанавливать точное значение для отметок на контактных плоскостях. Электронное устройство угломера имеет специальные функции, позволяющие осуществлять как сброс, так и заморозку полученных результатов, что добавляет удобства в работе. При этом точность прибора находится на достаточно высокой отметке, погрешность составляет всего 0.3о (градуса).

Стрелочный угломер

Так называют угломер-квадрант, оборудованный удлиненной направляющей, на которую нанесена шкала. Такое приспособление нашло применение при раскрое плит большого размера. Его используют для измерения, как внутренних, так и наружных углов с 0 до 180о (градусов). Изготавливают такие устройства из нержавейки или обычной стали с антикоррозийным покрытием.

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.

Основные разновидности угломеров

Существует большое количество видов этого приспособления. Как правило, они различаются назначением. Сегодня в продаже встречаются следующие модели:

• Для монтажных и строительных работ. Приспособления этого типа применяются преимущественно для разметки. Строительный механический угломер используется и в процессе разработки проектных чертежей.
• Плотничьи. Эти приспособления используются для работы с заготовками из древесины.
• Горные. Применяются для осуществления маркшейдерских съемок.
• Мореходные. Используются для идентификации географической широты.
• Слесарный инструмент используется для специализированных работ. Такое приспособление характеризуется высоким уровнем точности замера.
• Учебные (школьные). Эти линейки угломеры используются в школах и ВУЗах.
• Артиллерийские угольники обладают высочайшей точностью. Такие приспособления используются при монтаже и настройке артиллерийских орудий.
• Универсальный инструмент может использоваться для разных работ.

Современные устройства также могут различаться погрешностью и размерами. Кроме того, приспособления могут предназначаться для измерения внутренних или внешних углов.

Как сделать своими руками

Если инструмента нет под рукой, а он требуется срочно, его можно сделать самостоятельно.

Понадобится следующее:

• Брусок дерева, из него будет выполнена колодка. Подходит отрезок до 30 мм шириной и 10 см длиной.
• Фанера не более 3 мм толщиной, можно использовать канцелярскую линейку.
• Гака и болт вместо барашка.
• Под болт потребуется просверлить подходящее его диаметру отверстие.

Перо можно изготовить и из пластика, если фанеры нет под рукой. Отметки делаются на расстоянии 20-40 мм. Они будут соответствовать размерам пера.

В бруске потребуется сделать надрез, при правильном сложении пера с ним должен получиться острый угол. Болт поможет скрепить детали. Получится угол 90 градусов.

Затягивать сильно не требуется, перо должно свободно передвигаться.

Топ-7 популярных моделей

• Плюсы: соотношение цены и качества
• Минусы: не обнаружено

ADA AngleRuler 20

• Плюсы: измерения производит точные, две линейки из нержавеющей стали, есть фиксатор положения угла
• Минусы: плохо переносит низкую температуру

• Плюсы: точность измерений, компактный, простой в использовании
• Минусы: не обнаружено

• Плюсы: удобен в использовании, имеет встроенную подсветку, фиксирует данные замеров
• Минусы: высокая цена

ADA ProLevel 40

• Плюсы: высокая точность работы, хорошее качество сборки, корпус сделан из прочных материалов
• Минусы: не обнаружено

• Плюсы: удобен в использовании как профессиональный инструмент
• Минусы: высокая цена

Угломеры

Вначале немного информации об инструментах для измерения углов, чтобы было понятней, чем же выделяется данный конкретный угломер из всей их массы. Или вы можете сразу .

В любом инженерном и ремесленном деле измерение и построение углов – одна из важнейших операций. Даже для сборки простого ящика нужно выверить 90°, не говоря уж о более сложных конструкциях. Неудивительно, что существует куча различных инструментов для этих измерений. Один из самых древних и известных – это транспортир. С ним не понаслышке знаком каждый еще со школьных лет.

Но сам по себе транспортир больше чертежный инструмент. Измерять и наносить углы на материале им еще можно, а измерить, например, внутренний угол откосов им самим уже не получится.

Простым и известным столярным и слесарным инструментом для измерения и построения углов является малка.

В своем стандартном варианте малка лишь инструмент переноса углов – по эталонному углу или транспортиру фиксируется угол, который после этого можно наносить, сравнивать, мерить и т.д. По этой причине она обычно используется в паре с транспортиром. Более продвинутые малки могут иметь собственную шкалу для разметки и определения угла, а с современным развитием электроники появились даже электронные.

Исторический вариант простейшего угломера – это две линейки, объединенные общей осью. Эта конструкция и по сей день используется в большинстве электронных и механических угломеров. Существуют и другие, более сложные конструкции. Естественно, у всех есть свои особенности, достоинства и недостатки. Например, крайний правый на фото не способен измерять внутренние углы (на случай, если вы вдруг хотели купить подобный).

Самый важный показатель любого измерительного инструмента – это точность, не исключение и угломеры. Очевидно, что наибольшей точностью будут обладать угломеры, оснащенные нониусом или электроникой. Но сама по себе конструкция еще не вердикт, все зависит от производителя. Если вам нужна эталонная точность и качество, смотрите в сторону лидеров вроде Mitutoyo, Starrett. Главное не пугайтесь, узнав цену.

Из подручных средств простейший угломер можно сделать, взяв два полотна (или два куска) ножовки по металлу, и соединив их болтом через отверстие для крепления.

Все вышеперечисленные приспособления не устраивали меня либо функционалом, либо ценой, пока я не наткнулся на пластиковый угломер kwb. Международный действующий патент на него (US 4766675 A от 1988 года) принадлежит тайваньской компании CCKL. Creator International.

Все указанные варианты этого угломера полностью идентичны по конструкции и имеют достаточно положительные отзывы. На счет качества – не могу сказать, всех их в руках держать не доводилось. Возможно, он продается и под другими брендами. В любом случае, аналоги я озвучил для информации, чтобы вы могли выбрать любой из наиболее вам доступных.

Мой угломер в обзоре принадлежит немецкому маркетинговому брэнду kwb. Данная компания продает очень неплохой ручной инструмент и принадлежности, и имеет вполне достойную репутацию. Часть продукции производится в Германии, часть в Китае, часть еще где-то.

Маркетинговым брендом я называю компании, которые ничего (или почти ничего) не разрабатывают и не производят, а только продают под своим именем, заказывая продукцию у OEM производителей. Таких брендов сейчас очень много, в том числе российские Зубры, Skrab’ы, Stayer’ы и прочие. Само по себе это нормально, но очевидно, что компании фактически производящие свою продукцию заслуживают большего доверия.

Особенности конструкции

Единицей измерения любого угла, как известно, является, градус — 1/360 диаметра окружности. Он и является шагом угломера. Градусы, в свою очередь, делятся на минуты и секунды. Общим элементом конструкции всех инструментов этого типа является основание в виде подвижной дуги, на которую нанесена шкала с градусами и минутами. Последняя подвижно закрепляется на специальной линейке, служащей отправной точкой при измерении. Очень часто в конструкцию таких инструментов вместо линейки входит угольник. Закрепляется он на опорной планке. Фиксировать полученный результат измерения в таких устройствах можно с помощью особого винта.

Угломеры механические маятниковые дополнительно имеют особый элемент конструкции, принимающий вертикальное положение при изменении угла наклона измеряемой детали. Такие инструменты более удобны в использовании, чем обычные. Применяются они чаще всего при работе с габаритными изделиями. К примеру, с их помощью измеряют фактические углы расположения узлов и механизмов сельскохозяйственной техники.

Изготавливаются угломеры чаще всего из инструментальной стали. Этот материал отличается прочностью и устойчивостью к повреждениям. Служит стальной угломер механический очень долго. В некоторых случаях инструменты этой разновидности могут изготавливаться также из дерева или пластика. Такие модели чаще всего используются при выполнении разного рода ремонтных работ внутри помещений (к примеру, при установке стеновых панелей или монтаже плинтусов). Иногда устройства этого типа делают также из легкого алюминия.

Выбор угломера или что надо знать перед покупкой

На основании выше представленного описания можно принять соответствующее решение о том, какой тип инструмента предпочтительно купить. Зачастую выбор ложится на механические или цифровые приборы, за ними идут лазерные, и меньше всего популярностью пользуются среди домашних мастеров маятниковые и оптические приборы. Чтобы выбрать правильно измеритель, нужно учитывать следующие критерии:

1. Материал изготовления — это может быть пластик, алюминий или сталь. Выбирать алюминиевые устройства нужно в самом крайнем случае, так как они отличаются непродолжительным эксплуатационным периодом
2. Качество нанесения шкалы и исполнение инструмента в целом — визуально определяем, насколько качественным является этот прибор. Если он собирался не на заводе, а в подвале на «скорую руку», то это будет отчетливо видно. Выбирать такие модели не стоит
3. Цена — хороший прибор будет стоить соответствующе. Если это механический инструмент из пластика, то купить его можно за 500-600 рублей, с нониусом устройства из стали стоят не менее 1500 рублей, а самые дорогие — это электронные и лазерные измерители

Подводя итог, необходимо отметить, что рассматриваемый вид измерительного прибора должен быть в арсенале у каждого мастера. С его помощью можно не просто измерить угол между двумя перпендикулярными поверхностями или конкретной детали, но еще и изготовить высокоточные заготовки и механизмы.

Публикации по теме

Меряем штангенциркулем все что надо знать об измерениях

Учимся делать измерения разными видами микрометров

Индикаторная отвертка и ее применение

Как пользоваться малкой и особенности угломера

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.