Виды угломеров и инструкция по их применению

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.

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.

В наши дни без угломера невозможно представить себе ни одно производство, ни одну стройку. Традиционный универсальный угломер и сложный лазерный измерительный комплекс часто соседствуют в одном цеху. Конструкторы и изобретатели постоянно совершенствуют конструкции угломеров, повышая удобство пользования и точность измерений.

Виды угломеров

По особенностям конструкции и принципу работы модели приборов можно разделить:

• на электронные, они же цифровые. Эти устройства точные, работать с ними очень легко. На лицевой части прибора расположен дисплей, на котором отображаются показания. Также такие устройства могут иметь дополнительные функции;
• лазерные. Такие устройства вместо подвижной механической части используют направление луча на нужную точку. Минус такого оборудования — лазерный указатель сложно увидеть невооруженным глазом. Для этого используются дополнительные приемники, обеспечивающие точное наведение на цель;
• маятниковые. Такие приборы предназначены для точных измерений в инструментальном производстве. Во время работы шкала остается неподвижной, перемещается стрелка, которая устанавливается на противовес;
• оптические. Яркий представитель таких угломеров — тахеометр. Отличить подобные приборы можно по так называемому «глазку» — оптической линзе, которая используется при проведении измерений;
• механические. Модели с нониусом более точны, но требуют понимания принципа и особенностей работы;
• шаблоны. Представляют собой изделия с фиксированными углами. Они используются для настройки других инструментов и быстрого проведения стандартных измерений. Шаблоны бывают на 30, 45, 90 и более градусов.

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.

Угломер с нониусом типа 1. Модели 2 УМ, 5 УМ

Назначение средства измерений

Угломеры предназначены для прямых измерений наружных углов от 0° до 180°контактным методом.

Физическая величина — плоский угол (…°).

Описание средства измерений

Принцип действия угломеров основан на совмещении линейки и основания

измеряемыми поверхностями и непосредственном отсчете показаний размера измеряемого угла по шкалам основания и нониуса угломеров.

На основании, выполненном в виде полудиска, нанесена угловая шкала через 1° от 0° до 120°, причем каждое десятое деление до 90° оцифровано. Остальные деления предназначены для отсчета с помощью нониуса долей градуса. На оси основания укреплена деталь, одна часть которой представляет собой сектор с укрепленным на нем нониусом, а другая выполнена в виде линейки, измерительной поверхностью которой пользуются при измерении углов свыше 90° и до 180°. На эту линейку надевается угольник, с помощью которого измеряются углы от 0° до 90°. На основании жестко укреплена вторая линейка, неподвижная. Измерительная поверхность этой линейки является стороной угла, с которым сравнивается угол измеряемого изделия. Угломеры оснащены микрометрической подачей. Для фиксации размера угломеры имеют стопорный винт.

Число модификаций — 2 (1-2; 1-5), отличающихся друг от друга величиной отсчета по нониусу.

Общий вид угломера с нониусом представлен на рисунке 1.

5УM

Метрологические и технические характеристики Таблица 1 — Метрологические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Диапазон измерения наружных углов	от 0° до 180° включ.
Пределы допускаемой абсолютной погрешности
угломеров модификаций: 1-2	±2′
1-5	±5′
Цена деления основной шкалы	1°
Значение отсчета по нониусу угломеров модификаций: 1-2	2′
1-5	5′

Таблица 2 — Основные технические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Габаритные размеры (длина´ширина´высота)	не более 140´126´18 мм
Масса	не более 0,20 кг
Средний срок службы угломера	не менее 8 лет
Условия эксплуатации:
— температура окружающего воздуха	От + 15 ºС до +25 ºС
— относительная влажность воздуха	не более 80 %

Знак утверждения типа наносят на основание угломера методом лазерной гравировки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом. Комплектность средства измерений Таблица 3 — Комплектность средства измерений

Наименование	Обозначение	Количество
Угломер с нониусом	УМ	1 шт.
Футляр	—	1 шт.
Руководство по эксплуатации	УМ.000 РЭ	1 экз.

Поверка осуществляется по МИ 2131-90 «ГСИ. Угломеры с нониусом. Методика поверки».

Основные средства поверки:

Мера плоского угла 2-15°10′, 30°20′, 45°30′, 60°40′, 75°50′-2, 3- 90°00′, 90°30′-2 ГОСТ 2875-88, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 485-64.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых угломеров с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) руководство по эксплуатации.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационной документации. Нормативные документы, устанавливающие требования к угломерам с нониусом типа 1 ГОСТ 5378-88 Угломеры с нониусом. Технические условия.

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 19 января 2021 г. № 22 Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений плоского угла.

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.

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.

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.

Классификация инструмента

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

1. Строительные. С их помощью выполняют различные разметочные и монтажные операции. Угломер строительный может применяться при разработках чертежей проектов зданий и сооружений.
2. Плотничьи. Без них не обойтись при работе с деревянными заготовками.
3. Мореходные. Предназначены для определения географических широт.
4. Слесарные. Используются для проведения специализированных работ. Посредством таких приборов получают высокоточные измерения.
5. Учебные. Ими пользуются школьники в рамках учебных программ.
6. Артиллерийские. Их применяют военные в процессе установки артиллерийских орудий.
7. 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:

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

Конструктивные особенности

Угломеры универсальные составлены из:

1. Основания;
2. Линейки-основания;
3. Угольника;
4. Подвижной линейки;
5. Стопора;
6. Нониуса;
7. 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.

Как правильно измерять углы оптическим угломером

Оптический измеритель углов являет собой усовершенствованную модель, которая дополнена увеличительной лупой. Ее назначение для того, чтобы считывать полученные значения. Диапазон измерений составляет от 0 до 360 градусов, а на шкале представлены отметки, по которым отсчитываются градусы и доли минут. За счет большого количества рисок на шкале, прибор имеет оптическую линзу, благодаря которой можно с высокой точностью просчитать измеренное значение угла.

На приборе находятся регулировочные или настроечные винты, посредством которых происходит перемещение и фиксация опорной планки после установки измеренного значения. Одна шкала, которая определяет целое значение градусов, является неподвижной. Вторая шкала перемещается в зависимости от измеряемой поверхности. Целое значение градусов отсчитывается по отметке, совпадающей с нулевым значением на неподвижной шкале. Доли отсчитываются по дополнительным рискам на подвижной шкале.

https://youtube.com/watch?v=w5LPiNRpL6U%3F

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.

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 .

Обзор пластикового угломера KWB 0658-00

Упаковка

Упакован угломер KWB в блистер. Такие же угломеры других производителей обычно упакованы аналогично.

Интерес представляет обратная сторона картонного вкладыша. Во-первых, там инструкция, во-вторых информация о (разработано в kwb, сделано в Китайской Республике). Первая половина, как мы уже выяснили выше – неправда, kwb не имеет отношения к разработке этого угломера.

А вот на счет второй половины я поясню, так как многие (да и я сам когда-то) путаются в этом вопросе.

Меня всегда забавляют попытки производителей замаскировать известное (а скорей пресловутое) всем с детства «Made in China» разными аббревиатурами: то P.R.C. напишут, то R.O.C.. Да, обе аббревиатуры имеют отношение к Китаю, но на самом деле это не одно и то же! P.R.C. – КНР (Китайская Народная Республика), привычный нам Китай с красным коммунистическим флагом. R.O.C. – Китайская Республика или Тайвань (от имени острова составляющего большую часть территории). Разделение это имеет место еще со времен гражданской войны в Китае (1927-1950 гг.).

В общем, лучше бы так и написали «Тайвань» – к нему в наших кругах доверия больше.

Внешний вид и устройство

Конструктивно угломер представляет собой транспортир, являющейся частью параллелограммного механизма. Выполнено все из желтого глянцевого ABS пластика. Качество материала отличное, но все же пластик есть пластик… эх, такой бы из нержавейки!

Собрана данная конструкция на латунные шарниры, Ход плотный, но мягкий, люфтов нет вообще. Есть барашек, позволяющий зафиксировать необходимые показания.

Размеры угломера – 155 мм х 100 мм (в положении, как на фото), весит он совсем немного – 26 грамм.

Параллелограммный механизм позволяет угломеру складываться и трансформироваться в нужную для текущих измерений форму.

Еще фото с разных ракурсов:

Шкала напоминает шкалу обычного транспортира с маркировкой от 0° до 180°. Минимальный угол, который практически можно измерить – примерно 15° (и для наружных и для внутренних углов). Имеет несколько уровней обозначений для различных измерений. В правом верхнем углу логотип компании, владеющей патентом на этот угломер (возможно, они его и производят).

Все линии и обозначения нанесены черной краской, сделано это достаточно четко и ровно

К отшелушиванию краска не склонна, что важно

Инструкция

Обратная часть вкладыша упаковки угломера kwb имеет весьма доходчивые иллюстрации по использованию. Не знаю, есть ли у всех производителей такие, а кому-то вообще может достаться этот угломер без упаковки, поэтому приведу фотографии инструкции, «на всякий случай».

Угломер имеет три шкалы. Основная шкала – B, у нее две нумерации: прямая и обратная.

Измерение наружных и внутренних углов – наиболее простые измерения, которые должен иметь делать любой угломер:

Измерение углов сложной формы и относительные измерения:

Измерение внешних углов малых деталей и величины уклона:

Нониус

Данный угломер имеет нониус с шагом в 10 минут для более точного определения угла. Те, кто умеют пользоваться штангенциркулем, уже знакомы с этой системой, и знают, как она работает. Для остальных поясню. Нониус (или Верньер (Vernier) в честь изобретателя этой шкалы) – вспомогательная шкала для точного определения долей деления основной шкалы.

На фото мы видим две шкалы: верхняя – основная и нижняя вспомогательная – нониус. Принцип следующий:

1. 0 деление на вспомогательной шкале указывает на базовое значение основной шкалы. В данном случае 75 с лишним градусов.
2. Для того чтобы узнать точное значение этого «лишнего» нужно найти которая из рисок нониус (нижней шкалы) наиболее точно совпадает с любой риской верхней шкалы. В данном случае это 30 минутная риска, что дает нам полное значение в 75°30′.