Инклинометр. Измеряем наклон объекта

Советы и рекомендации по выбору угломера

Перед покупкой угломера стоит обратить внимание на ряд моментов:

  • тип устройства. Электронные угломеры позволяют получать высокоточные результаты измерений, отображаемые на наглядном дисплее. Однако такие модели более дороги. Механические устройства дешевы, но обладают большой погрешностью измерений. Пузырьковый тип пригодится для использования угломера лишь в качестве строительного уровня;
  • эргономика и вес. Если планируется работать на высоте или в труднодоступных местах, то предпочтение следует отдавать моделям с минимальным весом. Работать с инструментом будет удобнее, если в его конструкции предусмотрены накладки из резины или пластика. Также следует присмотреться к качеству изготовления линеек: их края не должны быть острыми;
  • измеряемый диапазон. Он может варьироваться от 0° до 360°. Предпочтение следует отдавать моделям с большим диапазоном;
  • функциональность. Если позволяет бюджет, то лучшей покупкой станет угломер с дополнительными возможностями: встроенным уровнем, лазером, двусторонней линейкой.

Устройство угломера Кроме того, не будет лишним наличие в комплекте таких принадлежностей, как чехол, карандаши и металлические метчики.

Представленный рейтинг составлен из наиболее востребованных на строительном рынке моделей угломеров. Рассмотренные варианты имеют различную функциональность и относятся к разному ценовому диапазону. Однако это позволяет получить наиболее полную картину и выбрать оптимальную модель.

Видео — Как сделать простой механический угломер из транспортира

Электронные угломеры — их применение и надежность

Цифровые устройства пользуются популярностью, но не потому, что имеют высокую точность измерений, а за счет простоты и скорости снятия показаний. Их основное достоинство в том, что измерения проводятся автоматически, и выводятся на дисплей. Как пользоваться электронными угломерами, известно даже новичкам, так как это самый простой вид инструмента. Для этого нужно приложить опорные планки к перпендикулярным поверхностям, после чего снять готовые показания с ЖК-дисплея. Измерения выводятся с учетом десятых и сотых долей градусов, что зависит от класса точности прибора.

Главный недостаток электронных измерителей в том, что несмотря на заявленные значения производителями о низкой их погрешности, они сильно уступают механическим устройствам. Стоит отметить только, что далеко не все приборы имеют низкую точность, так как брендовые модели известных производителей доказывают свою точность на практике. Однако стоимость таких приборов в два раза выше обычных электронных угломеров из Китая. Покупать китайский прибор рационально только в случае, если не важна высокая точность данных. В противном случае лучше воспользоваться механическим устройством с нониусом.

Это интересно! Кроме большой погрешности, цифровые устройства имеют дополнительные недостатки, такие как необходимость постоянной замены батарейки, хранение в теплом и сухом помещении, а также недопущение механического воздействия.

Виды

Классификация рассматриваемых приборов включает в себя следующие разновидности инклинометров:

  • Цифровые.
  • Гироскопические.
  • Автомобильные.
  • Электронные.

Изложенный принцип работы реализован во многих промышленных и бытовых приложениях, таких как датчики движения мобильного телефона или автомобильные подушки безопасности. В последних случаях достаточно использовать акселерометры сравнительно невысокой точности, которые обычно дают погрешность ±1 градус. В промышленных инклинометрах (типа ИЭМ-36, применяющихся при бурении скважин) применяется набор точных электродов для улучшения разрешения и точности измерения. При этом в инклинометрах статического действия, подвижная масса физически демпфируется, чтобы снизить чувствительность этих датчиков к частотам выше 29 Гц.

Такие устройства имеют ограничение: в случае сильного удара и вибрации, физического демпфирования может быть недостаточно для подавления помех, поскольку встроенные программные фильтры недостаточно эффективны. В статических инклинометрах TILTIX с этой целью можно активировать фильтры сглаживания сигнала, но оперативность срабатывания существенно замедляется.

Прецизионный инклинометр (измеритель наклона) ИН-ДЗ предназначен для измерений малых углов наклона и наклонных перемещений объекта по двум координатам. Инклинометры ИН-Д3 применяются  в системах мониторинга строительных конструкций, природных объектов, горных выработках, исследованиях изгибных деформаций элементов строительных конструкций, в системах контроля углового положения объектов. Инклинометр ИН-Д3 представляет собой пыле-влагозащищенную моноблочную конструкцию и включает в себя чувствительный элемент — высокоточный первичный преобразователь угла наклона, электронный блок с цифровым выходом и корпус c регулировочными опорными винтами.

Назначение:

— Контроль отклонения объекта от вертикали в системах мониторинга строительных конструкций и системах стабилизации углового положения. Регистрация угловых подвижек объекта мониторинга: платформ, оснований, фундаментов, опор, ферм и ригелей, антенно-мачтовых сооружений, ветрогенераторов.

Для динамических движений с сильными ускорениями следует использовать инклинометры ИММН-32а или POSITAL Dynamic TILTIX. Они основаны на другой технологии (без физического демпфирования), поэтому не требуется искать компромисс между стабильностью и временем отклика. Такие устройства обладают повышенным числом измерительных точек, и могут производить замеры непрерывно.

Динамические инклинометры POSITAL объединяют два принципа измерения с использованием двух разных датчиков: 3D-датчика ускорения и 3D-гироскопа. 3D-датчик ускорения не демпфируется (в отличие от устройств, используемых в статических инклинометрах) и может следовать быстрым динамическим движениям. В то же время 3D-гироскоп измеряет скорости вращения, основываясь на принципах инерции. Сигналы от акселерометров и гироскопов объединяются, чтобы произвести измерение наклона, которое полностью компенсирует эффекты ускорений. В результате динамические инклинометры могут надежно использоваться на мобильном оборудовании, таком как строительная техника, автомобили, краны или робототехнические системы.

Механический угломер и особенности его применения

Угломер механического типа классифицируется на три типа — простые, с транспортиром и с нониусом. Простейший угломер механического типа (малка) предназначен для шаблонного измерения угла. Что это означает? С его помощью нельзя узнать величину угла в градусах, так как он не имеет встроенного транспортира. Измеренный угол переносится на шаблон, после чего используется для изготовления подобных деталей. Как уже упоминалось, прибор не является высокоточным, но его достаточно для выполнения плотницких работ. Применяется также такой инструмент в строительстве, например при монтаже откосов.

Читать также: Схема подключения трехфазного электродвигателя на 380

Теперь рассмотрим модель угломера с транспортиром (его называют квадрантом), который позволяет узнать градусы измеряемого угла с незначительной погрешностью. Такой инструмент изготавливается из стали или пластика, и состоит из двух прилегающих оснований в виде реек, а также транспортира и указательной планки.

Пользоваться угломером квадрантом достаточно просто, а его погрешность в 1-2 градуса позволяет применять его в строительстве, например, при перекрытии крыш. Измеритель позволяет измерять углы от 1 до 180 градусов.

Как пользоваться механическим угломером с нониусом, знают далеко не многие мастера. Нониусная шкала прибора нужна для того, чтобы получить высокую точность измерений. Прибор с нониусом еще называют универсальным, так как применять его можно в разных сферах.

Угломер универсальный с нониусом конструкция

Класс точности механического прибора очень высокий, и если сравнить показания механического и электронного, то первый вариант покажет более точные результаты несмотря на свой возраст.

https://youtube.com/watch?v=4pFf65ZhVIA

Пользоваться инструментом достаточно просто. Для этого прибор имеет две шкалы — в градусах (транспортир) и нониусная. Цена деления нониуса составляет 2 градуса. С его помощью можно осуществлять измерения до 320 градусов. Принцип измерения заключается в том, что целое число в градусах считывается по шкале транспортира, а доли по нониусу.

Для этого нужно найти точно совпадающие риски двух шкал, и считать показания. Выпускаются приборы с нониусом по стандарту ГОСТ 5378-88. Более подробно о том, как пользоваться шкалой нониуса, описано в материале «Как пользоваться штангенциркулем». На видео представлена конструкция и особенности применения механического угломера с нониусом.

Приложения [ править ]

Символ, используемый в геотехнических чертежах

Инклинометры используются для:

  • Определение широты с помощью Полярной звезды (в северном полушарии) или двух звезд созвездия Крюк (в южном полушарии).
  • Определение угла магнитного поля Земли относительно горизонтальной плоскости.
  • Показывает отклонение от истинной вертикали или горизонтали.
  • Геодезическая съемка для измерения угла наклона или возвышения.
  • Предупреждение оператора оборудования о том, что оно может опрокинуться.
  • Измерение углов возвышения, уклона или наклона, например, насыпи.
  • Измерение небольших перепадов уклонов, особенно для геофизики . Такие инклинометры используются, например, для мониторинга вулканов или для измерения глубины и скорости оползней.
  • Измерение перемещений в стенах или земле в проектах гражданского строительства.
  • Определение падения пластов или пластов, уклона насыпи или выемки; своего рода отвес.
  • Некоторые автомобильные системы безопасности .
  • Индикация тангажа и крена транспортных средств, морских судов и самолетов. См. Координатор поворота и индикатор пробуксовки .
  • Контроль угла наклона стрелы кранов и погрузчиков.
  • Измерение «угла обзора» спутниковой антенны по отношению к спутнику.
  • Регулировка солнечной панели под оптимальным углом для максимальной производительности.
  • Измерение угла наклона ленты или цепи при измерении расстояния.
  • Измерение высоты здания, дерева или другого объекта с использованием вертикального угла и расстояния (определяемого при помощи ленты или шага) с использованием тригонометрии .
  • Измерение угла бурения при ГИС .
  • Измерение список из более судна в стоячей воде и крен в неспокойной воде.
  • Измерение крутизны горнолыжного склона .
  • Измерение ориентации плоскостей и линейных линий в горных породах в сочетании с компасом в структурной геологии .
  • Измерение диапазона движений в суставах тела
  • Измерение угла наклона таза . Многочисленные измерения шеи и спины требуют одновременного использования двух инклинометров.
  • он измеряет угол возвышения и, в конечном итоге, вычисляет высоту многих вещей, недоступных для прямого измерения.
  • Измерение и точная настройка угла зависания динамика линейного массива . Подтверждение полученного угла с помощью лазера, встроенного в удаленный инклинометр .
  • Установка правильной ориентации солнечных панелей при установке
  • Установка угла стрельбы пушки или пушки (определяет дальность выстрела)
  • Электронные игры
  • Помогите предотвратить создание небезопасных условий труда.
  • Министерство сельского хозяйства США Лесная служба использует датчики наклона (или инклинометров) , чтобы измерить высоту дерева в его инвентаризации лесов и анализ программе.

Индикаторы наклона – одноразовые, хотя и многоразовые датчики, прикрепляемые к товарам как часть упаковки во время транспортировки.

Игры править

Nintendo использовала сенсор наклона в пяти играх для серии портативных игровых систем Game Boy . Датчик наклона позволяет игрокам контролировать аспекты игры, изменяя игровую систему. Игры, в которых используется эта функция:

  • Универсальная гравитация Йоши (Game Boy Advance)
  • WarioWare: Искаженный! (Game Boy Advance) (не выпущен в Европе)
  • Пазл Коро Коро Счастливый Панечу! (Game Boy Advance) (только для Японии)
  • Kirby Tilt ‘n’ Tumble ( Game Boy Color ) (не выпущен в Европе)
  • Command Master ( Game Boy Color ) (только для Японии)

Датчики наклона также можно найти в игровых контроллерах, таких как Microsoft Sidewinder Freestyle Pro и контроллер Sony PlayStation 3 .

Однако, в отличие от этих других контроллеров, в которых датчик наклона служит дополнением к обычным методам управления, он служит одной из центральных функций Nintendo Wii Remote и насадки Nunchuk . Наряду с акселерометрами, датчики наклона являются основным методом управления в большинстве игр для Wii .

Сейчас он используется во многих различных аспектах, а не только в играх, таких как мотокросс и авиасимуляторы. Его можно использовать для спортивных игр, шутера от первого лица и других необычных применений, таких как WarioWare: Smooth Moves.

Другой пример – виртуальная версия деревянного лабиринта с препятствиями, в котором вам нужно маневрировать мячом, наклоняя лабиринт. Для Palm (КПК) был сделан самодельный интерфейс датчика наклона .

Точность [ править ]

Некоторые высокочувствительные электронные датчики инклинометра могут достигать разрешения до 0,0001 °; в зависимости от технологии и диапазона углов он может быть ограничен 0,01 °. Однако истинная или абсолютная точность датчика инклинометра (которая представляет собой совокупную общую погрешность) представляет собой комбинацию начальных наборов смещения нуля датчика и чувствительности, линейности датчика, гистерезиса, повторяемости, а также температурных дрейфов нуля и чувствительности – точности электронных инклинометров. обычно может находиться в диапазоне ± 0,01–2 ° в зависимости от датчика и ситуации. Обычно в условиях комнатной температуры точность ограничивается характеристиками линейности датчика.

  • Простой клинометр

  • Цифровой транспортир

  • Клинометр, предназначенный для ведения огня с закрытых позиций из пулемета Виккерс, около 1918 г.

  • Механический клинометр спиртового уровня с микрометрической регулировкой

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.

Классификация измерительных инструментов

При проведении работ, связанных с изготовлением различных деталей, ремонтных и строительных работ и пр. применяют контрольно-измерительные инструменты. Предприятия, занимающиеся производством этой продукции, выпускают множество видов измерительного инструмента – ручной, универсальный, цифровой и пр.

К ручному измерительному инструменту относят такие, как — линейки, рулетки, угольники, штангенинструмент, микрометрический и пр. Большая часть ручного инструмента относится к универсальному измерительному инструменту. Такие изделия можно применять при проведении замеров большей части деталей и узлов.

Ручные измерительные инструменты

Для выполнения точных замеров применяют инструмент с установленным на нем лазером. Такие изделия применяют в строительстве – это уровни, дальномеры, и другие изделия, предназначенные для выполнения разметки фронта работ или проведения геодезических исследований. Лазерный измерительный инструмент отличается простотой в эксплуатации, точностью снятых показаний. Большая часть такого инструмента может передать полученные данные для дальнейшей обработки в компьютер.

Строительный измерительный инструмент нашел свое применение на строительной площадке. Он отличается простотой в эксплуатации, ручной, не отличается высокой точностью. В то же время на стройплощадке применяют инструмент, использующий лазерный луч. Это позволяет выполнять замеры с точностью до долей миллиметра.

Измерительный и разметочный инструмент применяют перед началом работ. С его помощью производят разметку заготовок, обрисовывают контуры будущей детали и только после этого приступают к ее изготовлению. В плотницких и столярных работах применяют следующие инструменты – складной метр, рулетку, уровень, в том числе и гидравлический. Кроме этого, используют и такие, как рейсмус, циркули, угольники разных размеров. Существуют и такие приборы, как ерунок или малка. Для работы с металлом применяют другие приборы, например, штангенрейсмас или штангенциркуль с разметочными губками. Для работы с металлом целесообразно использовать и так называемые слесарные линейки, изготавливаемые из качественной нержавеющей стали и имеющие цену деления от 1 до 0,5 мм. Кроме этого, в производстве применяют лекала, их используют для разметки сложных дуговых линий.

Механический измерительный инструмент можно подразделить на пять классов:

  • бесшкальный;
  • штангенинструмент;
  • головки;
  • зубчато-рычажный;
  • микрометрический.

К первому классу относят линейки – поверочные и лекальные.  С их помощью проверяют прямолинейность поверхности. Она может быть выполнена на просвет, или для этого используют щупы.Для контроля просвета поверочную линейку укладывают на контролируемую поверхность, например, на станочные направляющие. К мерительным устройствам этого класса относят поверочные плиты, концевые меры длины и многие другие.

Поверочная плита

Штангенинструмент состоит из двух контрольных поверхностей, между которыми и выставляют размер. Одна поверхность является частью штанги, на второй подвижной или закреплена контрольная линейка, на которую нанесены размерные риски. Они могут иметь разную цену деления в зависимости от точности инструмента.Инструмент этого класса применяют для замера внешних и внутренних размеров – штангенциркули, для выполнения замеров глубины паза. С помощью инструмента этого типа контролируют размеры зуба в шестерне.

Измерительными головками называют устройства, которые преобразуют перемещения мерительного наконечника в движение стрелки на круговой размеченной шкале. Эти устройства применяют, например, для выполнения замеров биения детали, зажатой в патрон токарного станка. Для удобства работы с такой головкой, на заводском сленге ее называют «часы», применяют стойки или штативы. Измерительные головки разделяют на:

  • пружинные;
  • рычажно – зубчатые;
  • рычажные.

Измерительные головки

У микрометрического инструмента главным элементов является шпиндель, на поверхность которого нанесена особо точная резьба. Этот инструмент способен проводить замеры с точностью до 0,01 мм. Микрометрический инструмент устанавливают в скобы,приспособления и пр. представители этого класса инструмента — микрометры, микрометрические нутро- и глубиномеры пр.

Пилоны базовых станций ГНСС

Как частный случай, следует рассмотреть использование инклинометров для контроля стабильности пилонов базовых станций, на которых крепятся антенны приемников ГНСС. В составе приемника базовой станции Leica GRX 1200 + GNSS существует функция подключения инклинометра Leica NIVEL 210 для слежения за наклоном пилона спутниковой антенны ГНСС. Информация о состоянии наклона пилона передается в RINEX- сообщении базовой станции. Оператор сети базовых станций при анализе нестабильности сети, в случае необходимости, уточняет плановое положение пилонов. Пример реализации контроля наклона пилона базовой станции ГНСС представлен на рис. 6. Штатное использование оборудования и программного обеспечения одного производителя гарантирует надежную работу всей сети базовых станций. В заключение необходимо отметить, что кроме главных преимуществ инклинометров, таких как точность, надежность и стабильность измерений, существует еще одно неоспоримое достоинство — возможность подключения инклинометров Leica серии NIVEL 200 к комплексным программам мониторинга компании Leica Geosystems, таким как Leica GeoMoS и GNSS QC. Простота и открытость программного обеспечения и команд управления позволяют создавать программные модули и интегрировать их в собственное программное обеспечение измерительного комплекса.

Двухосевой цифровой инклинометр

Двухосевой цифровой инклинометр

Традиционные спиртовые уровни и маятниковые электронные нивелиры обычно ограничены только одноосевым и узким диапазоном измерения наклона. Однако большинство задач по точному выравниванию, измерению углов, выравниванию и профилированию плоскостности поверхности по существу связаны с двумерным углом плоскости поверхности, а не с двумя независимыми ортогональными одноосными объектами. Двухосные инклинометры, в состав которых входят датчики наклона MEMS , обеспечивают одновременное получение двумерных угловых показаний касательной плоскости поверхности к нулевой точке земли.

Типичные преимущества использования двухкоординатных инклинометров MEMS по сравнению с традиционными одноосными «пузырьковыми» или механическими нивелирами могут включать:

  • Одновременное измерение двумерных (плоскость XY) углов наклона (например, тангажа и крена) может устранить утомительную перестановку вперед и назад, возникающую при использовании одноосного уровня, например, для регулировки опор машины для достижения точного положения выравнивания.
  • Цифровая компенсация и точная калибровка нелинейности, например, для изменения рабочей температуры, что приводит к более высокой точности в более широком диапазоне измерения.
  • Датчики акселерометра могут генерировать числовые данные в виде профилей вибрации, чтобы установщик машины мог отслеживать и оценивать качество выравнивания в режиме реального времени и проверять стабильность положения конструкции путем сравнения профилей выравнивания до и после ее установки.

Электронные инклинометры

Электронные инклинометры ООО НПЦ БАУ-Мониторинг с выходным интерфейсом RS-485 построены на базе электронных датчиков ускорений MEMS-типа, имеют встроенную внутрисхемную термокомпенсацию, хорошую точность и долговременную стабильность. Измеряют углы наклона с учетом действующих внешних вибраций и ударов. В отличие от инклинометров, построенных на базе датчиков из кварцевого стекла, более дешевы, имеют расширенный диапазон измерения углов наклона, значительно более устойчивы к воздействию вибраций или ударов, но обладают меньшей точностью измерений. Могут быть интегрированы в различные системы мониторинга инженерных конструкций СМИК.

Электронный инклинометр-акселерометр АЦт90 – это малогабаритный вибро- и удароустойчивый датчик углов наклона в диапазоне ±90° по двум ортогональным осям X,Y и датчик-акселерометр для непрерывного измерения ускорений по трём взаимно ортогональным осям X, Y, Z в диапазоне ±58 м/c2. Выходной интерфейс – цифровой, RS-485. Имеет встроенный внутрисхемный датчик температуры. Внесен в Реестр средств измерений. Подробнее…

31 500,00 руб.

Инклинометры широко применяются в строительстве и в горнодобывающей промышленности. Измерение малых углов позволяет не только следить за состоянием зданий и инженерных сооружений на этапе строительства и реконструкции, но и прогнозировать обрушение в шахтах и горных выработках, любые аномальные геоклиматические явления, связанные с поднимание и опусканием земной коры.

С помощью инклинометров различных типов проводят статический контроль угловых отклонений малоподвижных объектов: зданий, плотин, стволов шахт, мостов, антенных опор, и других объектов – там, где требуется высокоточный контроль углового положения и динамический мониторинг состояния инженерных конструкций или различного оборудования. Инклинометры, обладающие высокой точностью и стабильностью, используют для прогнозировании горных ударов в шахтах.

Точность и стабильность выполненных с помощью инклинометров измерений углов наклона зависит в первую очередь от параметров чувствительного элемента. В разное время разрабатывались инклинометры с емкостными, индуктивными, трансформаторными, резисторными, струнными, фотоэлектрическими, струйными, индукционными, ферродинамическими чувствительными элементами, инклинометры с кодирующими дисками и т.д.

Наибольшей чувствительностью, позволяющей с высокой точностью измерять малые углы наклона, обладают инклинометры, построенные на базе фотоэлектрических, ёмкостных и некоторых типов индуктивных датчиков угловых перемещений.

Если рассматривать емкостные датчики наклона, то наиболее высокими метрологическими параметрами обладают датчики, построенные по дифференциальной мостовой схеме на принципе изменения площади взаимного перекрытия пластин измерительных конденсаторов и на принципе изменения зазора между пластинами. Пример емкостного дифференциального мостового датчика углов наклона приведен на рис. ниже.

В советский период отечественными НИИ и ОКБ были разработаны и широко применялись в горной промышленности для контроля состояния скважин скважинные инклинометры ИК-2, ИТ-200, УМИ-25, ЗИ-1М, ЗИ-2, ИЭМ 36, серия магнитометрических инклинометров ИММН и т.д.

В настоящее время для контроля углов наклона высотных, уникальных или длиннопролетных зданий, мостов, тоннелей и мостов находят применение инклинометры ИН Д3 различных моделей.

ООО НПЦ БАУ-Мониторинг разработало и изготавливает модельный ряд высокоточных и высокостабильных инклинометров различного ценового диапазона для мониторинга технических параметров безопасности инженерных объектов различного типа:

  • Объекты энергетики: атомные реакторы, плотины, ГЭС, ГРЭС, и т.д.
  • Нефтегазовая отрасль: нефтепроводы, газопроводы
  • Строительные объекты и инженерные конструкции различного назначения (высотные жилые дома, длиннопролетные конструкции – стадионы, цирки, и т.д., помещения заводов, фабрик, складов, нестандартные здания, объекты транспортного строительства – мосты, тоннели, эстакады, метро, и т.д.)
  • Шахты и горные выработки

Последовательность работы и возможности

В начальной фазе применения характеристики инклинометра сравниваются со встроенным гироскопом и исходным выходным сигналом. Акселерометр измеряет положение наклона, а гироскоп определяет скорость вращения. Наличие периодически изменяющегося ускорения оказывает огромное влияние на акселерометр, но ограниченно сказываются на скоростях вращения гироскопа.

Затем оба сигнала объединяются, чтобы получить наилучшее значение от каждого датчика. Таким образом, фактическое значение положения отделяется от ошибок, вызванных внешними ускорениями.

Внешние датчики подразделяются на две группы – одно- и двухосевые (соотвественно для оси X и оси Y). Каждая из осей показывает угол наклона относительно поля силы тяжести. Одноосевые датчики обычно устанавливают вертикально. Мониторинг силы ускорения вдоль одной или нескольких осей может использоваться для реализации дополнительных функций. Например, можно остановить автомобиль, если превышен определённый порог ускорения.

Оценка сигнала датчика производится в режиме реального времени при помощи следящего микроконтроллера. Параллельно измеряется температура. Интеллектуальные алгоритмы цифрового фильтра уменьшают окружающий шум и вибрацию, чтобы обеспечить точный и стабильный сигнал при любых условиях окружающей среды.

Выбор типоразмера инклинометра выполняется по:

  1. Времени цикла датчика (фиксированное, обычно не более 5 мс).
  2. Времени цикла передачи информации (может быть задано пользователем).
  3. Абсолютной точности.
  4. Максимальной ошибке смещения (дрейфу нуля).
  5. Динамической точности.

Существующие типоразмеры инклинометров позволяют оценить ускорения до 10 м/с² в течение 1 с, а также вибрации от 1 до 1000 Гц с силой 1 г.

Сварочные вращатели. Облегчаем процесс сварки

Виброрейка для укладки бетона. Параметры выбора

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

Дальномер лазерный интересный принцип работы и критерии выбора

Меряем штангенциркулем все что надо знать об измерениях

Виды строительного правила: рекомендации по их применению

Виды измерительных рулеток — устройство, выбор, применение и ремонт инструмента

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий