Меню

Прибор измерения длины листа



Прибор для измерения длины: описание

Повсеместно прибор для измерения длины используется в различных сферах: строительстве, аграрном хозяйстве, персональном обустройстве, коммунальных и прочих отраслях. Все устройства в соответствии с основным принципом работы разделяются на варианты механического, оптического, электронного воздействия, функциональность которых основана на физическом обозначении дистанции.

Элементарные модели

Модели механического типа – это различные показания, измеряемые линейно. Они изготовлены из металла, стеклопластика, имеют капроновый корпус, выпускаются в ленточном или рулеточном исполнении. Инструменты служат для непосредственной фиксации длины линии посредством последовательного отсчета показания мерного устройства в створе измеряемого объекта. Итоговые результаты получаются после сложения отдельных измерений в стандартных единицах.

Сама процедура производится по телу объекта, либо с подвешиванием мерного приспособления на небольшой высоте, закрепленного в фиксационных штативах. Иногда вместо минимального прямого направления между контрольными точками вымеряют определенную ломаную линию. Для получения точного горизонтального положения проверяют угол наклона отрезка или отдельных его секций.

В геологии и проведении других земляных измерений самым элементарным приспособлением считается лента землемерная, при помощи которой высчитываются длины с относительным результатом (неточность составляет порядка 1:1500).

Рулетки

Подобные приборы для измерения длин линий достаточно распространены, как мерные приспособления. Отечественные рулетки оснащены шкалами с номинальными размерами от одного до ста метров. Функциональная поверхность называется полотно или лента. Эта деталь имеет защитное покрытие против ржавления и коррозии (лак, эмаль, полимер).

В зависимости от начального размещения шкалы измерительной ленты, модификация рулеток представлена в двух вариациях:

  • Стартовая точка отсчета сдвинута от торцевой части не менее чем на 1,5 см;
  • Начальный отсчет шкалы идентичен краю рабочего полотна.

Градация наносится с учетом миллиметров, сантиметров, дециметров и метров. По точности нанесения существует две группы: 3-го и 2-го класса.

Усредненный ресурс функциональности рулеток из нержавейки составляет около двух тысяч мерных циклов, а из углеродистой стали – 1500 промеров. Под полноценным этапом измерения подразумевается развертывание полотна, вытягивание на полную длину, натяжка, отсчет, сворачивание ленты. Для получения максимально точных показаний, необходимо тщательно контролировать компоновку, положение и температуры, а также постоянную натяжку ленточки.

Достоинства рулетки

Прибор для измерения длины под названием рулетка, имеет ряд неоспоримых плюсов. К ним относится:

  • Компактность.
  • Небольшой вес инструмента.
  • Элементарность устройства и его эксплуатации при высокой точности измерений, в частности коротких линий.

Из минусов можно отметить следующее:

  • Значительная трудоемкость при измерении определенных величин.
  • Требуется расчистка рабочей площади, особенно при измерения углов наклона отдельных отрезков линий.

Самыми долговечными являются полиамидные ленты или изделия, изготовленные из нержавеющей стали. Первый вариант представляет собой прозрачный пластик, который эффективно защищает инструмент от воздействия влаги и трения. С такими полотнами рулетки не ржавеют, имеющаяся на них разметка не стирается.

Дальномер оптического действия

При работах на сложных участках и в труднодоступных местах часто единственным эффективным приспособлением для измерения дистанций являются дальномеры. Эти устройства подразделяют на модели оптического и электронного типа.

В первом случае прибор для измерения длины представляет собой приспособление, которое работает по параллактическому (чередующемуся) принципу.

Одну величину (X или Y) принимают, как постоянный показатель, другую — меняющуюся. В зависимости от различных факторов, подразделяют оптические дальномеры на модели с переменной базой X и постоянным углом Y, либо наоборот.

Конструктивное исполнение этих приборов выполняется в виде насадки на зрительную трубку, как самостоятельное приспособление, встроенный элемент либо в качестве дополнительной детали. Довольно популярен дальномер оптического действия с нитяной основой и стабильным углом.

Характеристики оптического устройства

Рассматриваемый прибор для измерения длины с постоянным параллактическим углом — один из простейших мерных инструментов. Им оснащено большинство зрительных труб теодолитов и нивелиров. Аппарат состоит из стеклянной пластинки с нанесенной парой горизонтальных нитей, находящихся на определенном отдалении. Пластина помещается в окулярном пространстве зрительной трубы геодезического или другого измерительного инструмента.

Используя устройство в работе, отсчет ведется по крайним нитям сетки вертикальной рейки, а затем вычисляется дистанция по специальной формуле, где:

  • L — отчетная разность по рейке;
  • C – стабильная величина дальномера;
  • К – коэффициент, который равен ста единицам.

На точность измерения нитяным дальномером часто влияет ошибочный отсчет по рейке, погрешность — 1/300 – 1/400.

Электронный вариант

Прибор для измерения длины электронного типа работает по принципу физического учета дистанции, благодаря электромагнитным волнам, имеющих стабильную скорость распространения, которая известна с большой степенью точности.

Самые популярные 10 приборов для измерения длины

Часто используемыми механическими и оптическими устройствами для измерения длины являются следующие инструменты:

  • Рулетки с полотном из тесьмы и металла.
  • Лазерные или оптические дальномеры.
  • Высотомеры.
  • Нивелиры разных типов.
  • Теодолиты.
  • Тахеометры.
  • Буссоли.
  • Электронные комплексы.
  • Наземные сканеры.
  • Цифровые камеры с функцией дальномера.

Например, прибор для измерения длины кабеля может быть как механического типа (элементарный пометровый расчет посредством разматывания и измерения определенных участков), так и в электронном варианте. Последняя модель позволяет высчитать длину кабеля в бухте, основываясь на параметрах сечения материала, его веса и материала изготовления, без разматывания катушки.

Читайте также:  Единицы количественного измерения ферментов

Особенности

Прибор для измерения длины волны света состоит из направляющей линейки, источника света, диафрагмы, пары отверстий для нитевидных щупов, решетчатых блоков и рейтара. Устройство улавливает измеряемую величину посредством анализа проявляющего светового луча в щелях рабочего окуляра с учетом скорости его появления и исчезновения.

В зависимости от того, как называются приборы для измерения длины, можно выяснить их принцип действия, предпочтительную сферу применения и точность итоговых показаний.

Источник

ТОП 10 инструментов для измерения с AliExpress в помощь домашнему мастеру

При проведении ремонта дома или строительства на даче, изготовлении мебели и поделок, а также, любых других мероприятий, связанных с приложением рук домашнего мастера, никак не обойтись без разных измерительных и разметочных инструментов. Предлагаю посмотреть, какие товары подобного рода популярны у покупателей на Aliexpress. Все только самое интересное!

Цифровой штангенциркуль

Самый популярный цифровой штангенциркуль на Алиэкспресс. Дисплей с крупными цифрами, отображает точное значение измерений до сотых долей мм. Шкала на линейке размечена в метрической и дюймовой системах, также, можно, одним нажатием кнопки, изменить отображение системы на дисплее. Есть кнопка установки «нуля». «Барашек» на подвижной части, позволяет изменить степень ее скольжения по основной линейке или полностью ее зафиксировать. Шкала до 150мм. Питается от батарейки LR44.

Набор линеек для электронщика

Линейки, выполненные в виде печатных плат с нанесенными площадками под электронные компоненты. Изготовлены из стеклотекстолита. На каждой присутствует маркировка разнообразных элементов, а также, разная вспомогательная информация. В комплекте три линейки: 15/20/25см, все с разным рисунком и обозначениями.

Инфракрасный термометр

Прибор для дистанционного измерения температуры. С помощью лазерного указателя можно точно позиционировать инструмент на на нужную точку на объекте для проведения замера температуры. Диапазон измерений:-50 °C

380 °C. Яркий LCD дисплей с подсветкой, возможность фиксации максимально и минимально измеренных значений. Функция непрерывного сканирования. Питание от двух батареек ААА.

Металлическая разметочная линейка

Классная линейка для проведения точной разметки. Выполнена из металла и имеет перпендикулярный упор. Фишкой данного инструмента, является наличие тонких прорезей через каждый миллиметр, что позволяет, проводить разметку одновременно с замером. Длина от 180 до 400 мм. На странице товара есть угловая модель для разметки сразу двух сторон. Работа проводится тонки карандашом с грифелем 0.5мм.

Дальномер Xiaomi Duka LS-P

Стильный прибор для дистанционного измерения расстояния. Выполнен в матовом алюминиевом корпусе и, несмотря на свой компактный размер, позволяет точно определять дальность до объекта (до 40 метров). Управление осуществляется всего двумя кнопками, однако, алгоритм работы продуман таким образом, что можно измерять не только расстояние, но и осуществлять непрерывный процесс измерения (для определения минимальной и максимальной дистанции), проводить расчет площади и объема помещения, а также, сторон треугольника, определяя, например, длину ската крыши или высоту здания. Прибор оснащен хорошо читаемым дисплеем с большими цифрами, на котором отображаются еще и три предыдущих измерения, оснащен лазерным целеуказателем. Есть доставка со склада в РФ.

Толщинометр ЛКП

Не обойдем вниманием и автомобилистов. Популярный, надежный и недорогой прибор для измерения толщины лакокрасочного покрытия автомобиля. Полезная штука, которая позволяет выявить места на кузове автомобиля, который подвергались ремонту, шпаклевке и повторной окраске. Рабочий диапазон: 0-1.8мм. Питание от двух батареек CR2032. В комплекте идет мешочек. Удобно брать с собой при покупке не нового автомобиля, позволит мотивированно снизить на него цену 🙂

Лента-линейка

Простая, но удобная лента с нанесенной на нее сантиметровой и дюймовой разметкой. Можно наклеить на любую поверхность, например, на край стола, за счет клеевого слоя нанесенного на противоположную сторону ленты. Нужна там, где нужно часто что-то измерять и чтобы линейка всегда была под рукой. Длина ленты 151см, ширина 1.5см.

Цифровой уровень

Уровень незаменимая штука при установке мебели, сантехники, кладке плитки итд, где нужна разметка строго по горизонтали или вертикали. Данная модель имеет встроенный LCD дисплей с подсветкой и позволяет максимально точно определить угол и выставить уровень. При отклонении от горизонтали или вертикали, прибор подскажет на дисплее на сколько мм и в какую сторону нужно приподнять или опустить край устанавливаемой вещи. Есть контрольные поплавковые уровни, а также, магниты для закрепления на металлической поверхности. Длина около 40 см. Есть возможность калибровки и несколько различных режимов измерения. Изготовлен из металла. Есть доставка со склада в РФ.

Угломер

Популярный цифровой прибор для измерения углов. Позволяет делать измерения в пределах всех 360°, отображая измеренные значения на дисплее. Металлические стороны представляют собой линейку длиной 40 см (с метрической и дюймовой разметкой). Есть возможность установки «нуля» и фиксации измеренного значения.

Курвиметр Xiaomi Mijia DUKA

Самая-самая свежая новинка от Сяоми! Курвиметр, он же прибор для измерения длины криволинейных поверхностей. Позволяет измерить, например, длину окружности бочки или бака, криволинейный изгиб полки и тд. Имеет встроенный аккумулятор и большой цифровой дисплей. Всего 8 разных функций. Принцип работы: прижимая ролик к измеряемой поверхности, без отрыва, ведем прибор в нужном направлении, получая на дисплее измеренную длину (до 99 метров).

Читайте также:  Единицы измерения показателя преломления вещества

Надеюсь подборка была интересной, а может даже и полезной 🙂 Другие популярные товары и обзоры на интересные инструменты и другие штуки Вы можете найти чуть ниже в профиле автора.

Источник

Лекция Измерительные приборы и измерительные комплексы. Приборы для измерения длин линий

В настоящее время для решения различных геодезических задач применяются следующие измерительные приборы и измерительные комплексы:

— тахеометры номограмные (оптические);

— total station или полноценная станция: электронный тахеометр + приемник GPS ;

— трехмерные наземные лазерные сканеры;

— лазерные (активные) сканеры воздушного базирования;

— пассивные сканеры воздушного бизирования;

— цифровые камеры для аэрофотосъемки;

— различные аксессуары к перечисленным вше приборам.

Все эти приборы можно разделить по различным группам.

1. По функциональному назначению:

— приборы для линейных измерений (длин линий) или дальномеры;

— приборы для угловых измерений (горизонтальных и вертикальных углов) или теодолиты;

— приборы для определения превышений или нивелиры;

— приборы для определения пространственного положения снимаемых точек или тахеометры;

— приборы для съемки поверхности снимаемого объекта или сканеры, лидары и фотокамеры;

— приборы для ориентирования (определения истинных азимутов и дирекционных углов линий) или буссоли и гирокомпасы.

2. По физическим принципам измерительного процесса, заложенного в основу приборов:

4. По физической природе носителей информации:

Самые массовые и самые древние их перечисленных приборов – это приборы для линейных измерений. Эти приборы прошли длительную эволюцию от простейших измерительных приспособлений типа веревок или цепей до современных лазерных дальномеров и светодальномеров.

Такими же массовыми и древними, хотя, наверно, все же моложе чем приборы для линейных измерений, являются приборы для угловых измерений. Эта группа приборов также эволюционировала от самых простейших приспособлений до современных электронных приборов.

2.1 Приборы для измерения длин линий

Все геодезические приборы для измерения длин (вариант 1) в соответствии с принципом, положенным в основу измерения, можно разделить на механические, оптические и приборы, основанные на физических методах определения расстояний.

Механические мерные приборы представляют собой линейные меры различной длины, изготавливаемые чаще всего из металла или фибергласса (стеклопластика) с капроновым кордом в виде лент, рулеток, проволок и т.п., служащие для непосредственного измерения длины линии путем последовательного отложения длины мерного прибора в створе измеряемой линии. Результаты измерения получают суммированием количества отложений в принятых единицах измерений.

Измерения производят либо по поверхности земли, либо подвешивая мерный прибор на небольшой высоте (1.0–1.5 м) на специальных штативах. В обоих случаях вместо прямой – кратчайшего расстояния между конечными точками – измеряют некоторую ломанную линию. Поэтому для получения горизонтального проложения измеряют углы наклона линии или отдельных ее частей.

Одним из наиболее простых по устройству мерных приборов является землемерная лента, предназначенная для измерения длин с невысокой точностью, характеризующейся относительной погрешностью порядка 1:1000 – 1:2000. В настоящее время землемерные ленты практически не используются.

Рулетки являются достаточно употребительным в геодезии мерным прибором. В Украине в основном используются рулетки российского и зарубежного производства.

Российские рулетки выпускают со шкалами номинальной длины: 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50 и 100 метров. Рабочая поверхность рулетки называется полотном или лентой. Российские рулетки изготавливают с лентами из нержавеющей стали (условное обозначение Н) и углеродистой стали (условное обозначение У) с защитным антикоррозионным покрытием: лаковым, эмалевым, полимерным.

В зависимости от положения начала шкалы на измерительной ленте рулетки выпускаются в двух исполнениях:

– начало шкалы сдвинуто от торца измерительной ленты не менее чем на 150 мм;

– начало шкалы совпадает с торцом измерительной ленты.

Шкалы рулеток наносят с миллиметровыми, сантиметровыми, дециметровыми и метровыми интервалами.

По точности нанесения шкал рулетки изготавливаются двух классов: 3-го и 2-го класса.

Полный средний ресурс для рулеток из нержавеющей стали составляет 2000 циклов измерений, для рулеток из углеродистой стали – 1500 циклов измерений. Под одним циклом понимается развертывание рулетки, вытягивание ее на полную длину, натяжение, отсчет, свертывание ленты.

Рулетки в зависимости от класса точности и материала изготовления обеспечивают производство линейных измерений с относительными погрешностями от 1:2000 до 1:20000.

При измерениях повышенной точности необходимы тщательное компарирование рулетки, измерение и учет температуры, а также постоянство натяжения ленты.

Зарубежные фирмы выпускают рулетки, в которых используются ленты следующих видов:

– стальная лента с делениями, нанесенными методом травления;

– стальная крашенная лента;

– стальная крашенная лента с полиамидным покрытием;

– лента из нержавеющей стали с делениями, нанесенными методом травления;

– фиберглассовая лента с капроновым кордом.

Читайте также:  Эвольвентомеры для измерения профиля зуба

Наиболее долговечными являются ленты, изготовленные из нержавеющей стали, и ленты имеющие полиамидное покрытие. Полиамид – прозрачный пластик, который надежно защищает металлические ленты от воздействия влаги и трения. Рулетки с такими лентами не ржавеют, разметка на них не стирается.

Рулетки с учетом их технических характеристик, рекомендуется использовать для различных геодезических работ: измерение линий, разбивочные работы, поэтажное распространение отметок, исполнительные съемки, различные обмеры габаритов конструкций и др.

Достоинства рулеток: компактность, малый вес, простота устройства и эксплуатации при сравнительно высокой точности измерений, особенно коротких линий.

Недостатки – большая трудоемкость при измерении отдельных линий, необходимость расчистки трассы, вешения, измерения углов наклона отдельных участков линий и т.п.

Мерные проволоки предназначены для высокоточных линейных измерений. Наиболее известными приборами этого типа являются базисные приборы с инварными проволоками, которые обеспечивают точность линейных измерений с относительной погрешностью порядка 1:1000000. В настоящее время в связи с появлением электронных измерительных приборов, обеспечивающих практически такую же точность измерений, проволоки в геодезии практически не используются.

При выполнении работ в труднодоступных районах – в таёжной заболоченной местности, в горах, в городских условиях – единственно возможным средством для измерения расстояний являются дальномеры. Дальномеры подразделяют на оптические и электронные.

Оптический дальномер представляет собой оптико-механическое устройство, принцип действия которого основан на решении параллактического треугольника, образуемого базой и параллактическим углом (рис. 5.5)

Рис. 5.5. – Определение расстояния их параллактического треугольника

Из параллактического треугольника искомое расстояние :будет равно

(5.5)

Одну из величин ( или) принимают постоянной, другую измеряемой. В зависимости от того, что известно, различают оптические дальномеры с переменной (измеряемой) базой и постоянным углом или с постоянной базой и переменным (измеряемым) углом .

Конструктивно оптические дальномеры могут быть выполнены в виде насадки на зрительную трубу, самостоятельного прибора, встроенного узла или в виде одного из элементов зрительной трубы. В настоящее время из оптических дальномеров в основном используется нитяной дальномер с постоянным углом .

Это наиболее простой дальномер с постоянным параллактическим углом. Нитяной дальномер имеется в зрительных трубах большинства геодезических приборов, как теодолитов, так и нивелиров. Он содержит стеклянную пластинку с нанесенными на ней двумя горизонтальными нитями, расположенными на определенном расстоянии друг от друга. Пластинка помещается в окулярной части зрительной трубы геодезического инструмента.

При измерении отсчет берут по вертикальной рейке по крайним нитям сетки, а затем вычисляют расстояние:

(5.6)

где – коэффициент дальномера;

– разность отсчетов по рейке;

– постоянная дальномера.

Точность измерения расстояния нитяным дальномером характеризуется относительной погрешностью 1/300 – 1/400 и в основном зависит от ошибки отсчета по рейке. Измеряемые расстояния могут быть до 200–300 м.

В основе электронных дальномеров лежит физический принцип измерения расстояний, основанный на том факте, что электромагнитные волны имеют постоянную скорость распространения, значение которой известно с достаточно большой степенью точности. Тогда, если каким-то образом измерить время прохождения электромагнитного сигнала от начальной точки измеряемой линии к ее конечной точке и обратно (рис. 5.6), то

Рис. 5.6 – Электромагнитный принцип измерения расстояний

расстояние между этими двумя точками, при известном значение скорости распространения электромагнитных волн в измеряемой среде, может быть определено как

, (5.7)

где – скорость распространения электромагнитных волн в измеряемой среде; эта скорость связана со скоростью распространения электромагнитных волн в вакууме соотношением

, (5.8)

где – скорость распространения электромагнитных волн в вакууме, равная 299792458 м/с;

– показатель преломления среды, зависящий от длины волны излучения, температуры, давления и влажности окружающего воздуха.

В геодезии, как известно, длины линий требуется измерять с очень высокой точностью, вплоть до 1 мм или 0,001 м . Попробуем оценить с какой точностью должен быть тогда измерен промежуток времени, чтобы получить такую точность измерения длины линии. Эта оценка может быть получена из выражения (5.7), если его представить в дифференциальном виде, т.е.

, (5.9)

Отсюда следует, что

. (5.10)

Подставив в (5.10) вместо значение скорости равное 299792458 м/с, т.е. считая , и принимая , получим или (пикосекунд).

Это очень высокая точность определения промежутков времени. Для того, чтобы можно было определять промежутки времени с такой точностью, необходимо чтобы частота шины, на которой бы работала электронная аппаратура, была бы по крайней мере не менее (один терагерц – 10 12 герц), а то и на один–два порядка больше. Современная же электронная аппаратура, используемая в телекоммуникации и радиолокации, имеет дело с частотами максимум (100 гигагерц или 10 11 герц) [3]. Для сравнения в современных персональных компьютерах используются частоты порядка 1-5 ГГц (10 9 герц).

Все сказанное означает, что непосредственно измерить столь малый промежуток времени не представляется возможным. Поэтому в электронных дальномерах, предназначенных для точных измерений, используются косвенные методы определения промежутков времени. В тех же случаях, когда высокая точность не требуется, могут использоваться прямые методы измерения промежутков времени.

Источник