Принципы работы угломерных инструментов.
Рассмотрим основные инструменты, которые используются в самых разных отраслях деятельности для измерения углов:
Бруссоль
Служит для определения простейших линейных направлений. Погрешность инструмента довольно велика и составляет приблизительно от 10 до 15 градусов, а потому для более точных данных об отношениях углов целесообразнее использовать иной инструментарий.
Астролябия
Это очень древний инструмент и в наше время используется только при простых геометрических операциях. Астролябия представляет собой круг с делениями. Углы здесь высчитываются посредством вращающейся линейки с диоптрами (их наводят на предмет).
Пантометр
По сути, этот угломерный инструмент – это та же астролябия, но с вертикальным кругом, что делает возможным измерения не только горизонтальных, но и вертикальных углов.
Теодолит
Это гораздо более совершенный и универсальный инструмент. Устанавливается на штатив (винтами), а по соответствующему уровню в отвесную позицию выставляется вертикальная ось. За счет поворотов трубы около горизонтальной и вертикальной осей теодолит наводится на некую визируемую точку. Отсчеты производят по кругам. Причем сначала получают данные только о направлениях, а углы вычисляют за счет разницы двух смежных направлений.
Круги в современных изделиях производят из оптического стекла, а диаметр делений, как правило, составляет от 6 до 18 см.
Тахеометры (автоматические и полуавтоматические)
Приборы позволяют, минуя громоздкие расчеты, а взяв за основу данные отсчётов по рейке, получить редуцированное на плоскость расстояние, а также превышения точек. Таким же образом можно вычислять расстояние по измеренному углу наклона.
Труба
Используется главным образом в судоходстве и астрономии (в зависимости от мощности оптики). Состоит труба из двух двояковыпуклых собирающих линз и тубуса. Принцип измерения заключается в том, чтобы одну линзу обратить на сам интересующий объект, а вторую подвести к глазу наблюдающего (окуляром). Большие трубы угломерных инструментов обычно снабжены сразу несколькими окулярами, каждый из которых имеет разницу фокусных расстояний, что позволяет получать увеличения до 400 раз.
Универсальный угломер
Состоит из способной поворачиваться трубы и двух взаимно перпендикулярных осей (вертикальной и горизонтальной). Устанавливаются оси посредством уровней и спец винтов. Такой прибор способен выступить и как угломер строительный (его можно часто увидеть при подготовительных мероприятиях к ремонту дорог), и как любой другой.
Секстант
Основная сфера применения – мореплавание (реже авиация). Устанавливается прямо на палубе. Принцип действия состоит в том, чтобы визировать два объекта одновременно, а именно те, между которыми нужно определить угол. Считается угломером средней точности.
Меридианный круг
Состоит из оптической трубы, лежащей на прямоугольных лагерах, которые, перед тем, как измерить угол, нужно закрепить к столбам фундамента. Горизонтальную ось следует точно сориентировать с востока на запад. Основная сфера применения - определение экваториальных координат светил.
Трассоискатель
Предназначен для определения расположения подземных коммуникаций (кабели, трубы, различные металлические предметы). Стандартный современный трассоискатель состоит из двух основных частей приемника и генератора. Приемник в приборе предназначен для определения положения объекта и его глубины залегания.
Сегодня принципы описанного выше оборудования многие производители реализуют в лазерных и электронных аппаратах.
|