Угломер — геодезический инструмент¶
Угломер — геодезический инструмент (прибор) для измерения горизонтальных и вертикальных углов между направлениями на наблюдаемые объекты. Применяется в строительстве, топографической съёмке, маркшейдерском деле и археологии. В отличие от теодолита, угломер компактен, не требует треноги и удерживается в руках, что ограничивает точность измерений, но делает инструмент удобным для полевых работ и экспресс-обмеров.
В сканвордах и кроссвордах слово из четырёх букв, обозначающее деталь угломера, — это лимб.
¶История
Предшественниками угломера были астролябия и квадрант — простейшие угломерные инструменты, известные с античности и широко использовавшиеся в мореплавании. В XVI–XVII веках получили распространение плоскостные угломерные приборы с алидадой. В России производство геодезических инструментов развивалось с XVIII века: указ Петра I 1701 года учредил Навигацкую школу, для которой закупались и изготавливались угломерные приборы. В XIX веке появились переносные угломеры с лимбом, разделённым на градусы, а в XX веке — электронные (цифровые) угломеры с оптико-электронным считыванием показаний.
¶Устройство
Классический ручной угломер состоит из следующих основных элементов:
- Лимб — круглая металлическая (латунная, алюминиевая) пластина с нанесённой градуировкой, как правило от 0° до 360° или от 0° до 100° (гонтическое деление). Лимб является базовой деталью, по которой считываются значения измеряемого угла.
- Алидада — вращающаяся часть с визирным приспособлением (визирная трубка, прицел), связанная с указателем или микрометрической линейкой.
- Визирное приспособление — трубная (перископическая) система или открытый прицел для наведения на объект.
- Отсчётное устройство — лупа, микрометр или электронный датчик для точного считывания показаний лимба.
- Основание — корпус с рукояткой и, у некоторых моделей, штативным гнездом для установки на треногу.
Принцип работы: инструмент удерживают или устанавливают на штативе, визир наводят на первую точку, фиксируют показание лимба, затем поворачивают на вторую точку и снова снимают отсчёт. Разность двух отсчётов даёт измеренный угол.
¶Виды
По конструкции и способу отсчёта угломеры подразделяются на:
- Механические (аналоговые) — с градуированным лимбом и визирной линейкой или лупой.
- Электронные (цифровые) — с датчиком угла и жидкокристаллическим дисплеем, выводящим значение угла в градусах, градах или сотых долях.
- Угломеры комбинированные — совмещённые с дальномером, нивелиром или буссолью.
- Угломеры специального назначения — например, рудничные (маркшейдерские) и археологические.
По точности измерений различают инструментальные классы: бытовые угломеры имеют погрешность 1–2°, полевые — 0,1–0,5°, высокоточные лабораторные — угловые минуты и секунды.
¶Применение
- Строительство и монтаж — проверка углов между осями конструкций, контроль геометрии фундаментов, перекрытий, свайных полей.
- Топографическая съёмка — измерение углов между характерными точками местности при отсутствии теодолита.
- Маркшейдерское дело — горные выработки, где работа с крупногабаритным теодолитом затруднена.
- Археология — фиксация плановой привязки объектов раскопа.
- Судоводство и туризм — определение пеленга на ориентир.
- Бытовые задачи — столярные и монтажные работы, требующие измерения угла между поверхностями.
¶Точность и погрешности
Основные источники погрешностей измерения угломером:
- неточность градуировки лимба;
- люфт в оси вращения алидады;
- параллакс при считывании отсчёта;
- погрешность визирования (наведения на объект);
- деформация корпуса при перепадах температуры.
Для уменьшения погрешности измерения повторяют несколько раз и берут среднее значение, а также используют метод круговых наблюдений — многократное измерение угла с переводом алидады на 180°.
¶См. также
- Теодолит
- Буссоль
- Квадрант (прибор)
- Градус, град, зенитное деление
¶Литература
- Баштовой В. В., Баштовая Л. В. «Геодезия: учебное пособие».
- Добров М. И. «Курс сферической астрономии».
- Кадыров В. Г. «Геодезия: учебник для вузов».
- Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.