Что такое измерительное колесо. Принцип работы, виды

Измерить прямую линию можно линейкой, рулеткой, лазером или даже «прикинуть на глаз». Но, если расстояние между двумя точками не является прямой, то измерение его уже представляет определенную сложность.

Поскольку кривые линии и расстояния на неровном рельефе встречаются чаще, чем идеальные прямые, то люди научились мерять их тысячи лет назад. Еще архитекторы Древнего Рима использовали обычное колесо на телеге, у которого была точная окружность. Специально обученный писарь ехал на этом приспособлении и записывал, сколько оборотов совершило колесо. Затем число умножалось на принятую в то время меру длины. Получалось весьма точное расстояние.

А так, как все гениальное - просто, то лучше измерителя для дорожных расстояний не придумано. Мерное колесо, понятно, видоизменилось, у него появились новые элементы, повысилась точность, но суть осталась той же - один оборот соответствует определенной мере длины или же кратный ей. То есть, современное мерное колесо - это тот же счетчик оборотов. Его задача - измерить расстояние по кривой, в реальных условиях или же на картах или планах.

Измерительное колесо имеет еще одно распространенное название - курвиметр, что в переводе с немецкого языка обозначает «измеряющий кривые». Современная эра электроники внесла свои коррективы в этот незатейливый прибор. И сейчас мы уже имеем не только механический ролик или колесо, а сложное электронное устройство. Однако, ручные и механические мерные колеса в прошлое не канули, а остаются востребованными и популярными.

О том, что же лучше для измерений - механический курвиметр или электронный, в чем их особенности и различия в работе, где применяются мерные колеса, мы расскажем в данной статье.

Содержание:

• Сферы применения измерительных колес.
• Как устроено мерное колесо, как оно работает.
• Классификация курвиметров, какие есть виды.
• Плюсы и минусы механических приборов.
• Достоинства и недостатки электроники.
• Выводы.

Где используют измерительное колесо

Курвиметр - прибор простой, понятный и очень удобный. Колесо просто нужно направить по измеряемой линии, а его счетчик вычислит и покажет расстояние в нужной мере длины - метрах, сантиметрах, дюймах. Поскольку так мерять комфортно и несложно, то с курвиметром работают многие отрасли. Наиболее популярен этот прибор в дорожном строительстве, сельском хозяйстве, картографии и туризме.

Востребованность курвиметра объясняется еще и тем, что он одинаково хорош, как на открытой местности, в полевых условия, так и на географических картах и планах местности.

К примеру, линии на картах, которые невозможно измерить линейкой - это элементарная задача для мерного картографического ролика. Он подсчитает длину искривленного отрезка мгновенно и с минимальными погрешностями.

Измерительные колеса широко применяются в строительстве и геодезии. Они легкие, комфортные при транспортировке, а поэтому актуальны при измерении геометрически сложных земельных участков, при определении расстояний по холмистому рельефу. Незаменимы курвиметры и при прокладке газовых и водных труб, электрических и телекоммуникационных кабелей.

В целом, курвиметр нашел свое место во многих областях человеческой деятельности, это и архитектура, и строительство объектов разного типа,, и геодезия, и разные типы строек, и промышленность, и технические услуги (подача воды и отвод канализации) и аграрная отрасль, и лесные хозяйства, и правоохранительные органы. Вы можете использовать измерительное колесо, если у вас стоят такие задачи:

• Различные строительные работы, при которых возникает потребность измерить криволинейное расстояние.
• Измерение криволинейных отрезков дорог при их реконструкции, ремонте.
• Аграрные участки со сложной конфигурацией.
• Установка оград, бордюров, дорожных полом.
• Измерения расстояний при ремонте и реконструкции помещении.
• Прокладка кабелей, медных, оптоволоконных, силовых.
• Расчет расстояний к предметам и между точками в ситуативных инцидентах, к примеру, полиция может измерять тормозной путь при ДТП.
• На производстве при замерах деталей непосредственно в процессе их изготовления.

Как устроен курвиметр, как он работает

Принцип работы измерительного колеса остается неизменным с момента его появления. Колесо вращается, счетчик считает обороты, результат подсчитывание переводится в меру длины.

Современные курвиметры насчитывают сотни разных моделей, которые отличаются габаритами, конструкцией, формой и способом определения расстояния. Но ключевые их элементы - одинаковы.

Конструкция включает в себя:

• Измерительное колесо с зубцами (может быть ролик). Этот простой механизм и служит для измерения длины криволинейных отрезков.
• Счетчик (он напрямую связанный с колесом и измерительной шкалой). Самые удобные модели те, которые имеют функцию обнуления счетчика. Счетчик проводит подсчет при движении и вперед, и назад. Данная функция актуальна, если вы повели прибор не туда, куда нужно. Вы можете вернуться на правильную точку и снова продолжать мерять.
• Шкалу. На ней мы считываем результат. У самых простых моделей это может быть количество оборотов (тогда их нужно умножить на цену оборота, которая установлена у этой модели, и получим расстояние в метрах или километрах). Чаще шкала усложнена, и на ней видно уже результат - длина расстояния.
• Стержневую рукоятку ( на ее конце закреплено мерное колесо). Этот элемент есть у всех механических курвиметров.
• Пистолетную рукоятку. Данный элемент эргономичный, на нем размещены кнопки и клавиши. Для пользователя комфортно, когда есть кнопка сброса (обнуления) и кнопка блокировки колеса.

Мерное колесо в окружности достигает 1 метра, установлены два разрешения для самого минимального отрезка:1 дм или 1 см. При сильной возвышенности, колесо наклоняют, чтобы не сбить точность.

Дорожный курвиметр профессионального класса рассчитан на 10 километров длины. Они оснащены еще и индикатором первичных измерений, датчиками, жидкокристаллическими дисплеями. Их дополнительные функции позволяют измерить неровную местность очень точно, избежать случайных измерений, заложить результаты в память устройства.

Для измерения линий на картах, используется ручной курвиметр. Он маленький, включает в себя зубчатый ролик, небольшую ручку и измерительную шкалу. К примеру, измеряя маршрут на карте, вы просто проводите роликом по маршруту, а вмонтированный счетчик считает километры и показывает их на шкале. В некоторых моделях шкала показывает не километры, а миллиметры (как на карте), тогда их нужно умножить на масштаб.

На открытой местности измерительное колесо действует так же, как и на карте. Но оно намного больше и имеет длинную рукоять для удобства управления.

В каждом курвиметре, расчет производится таким образом::длина окружности рабочего колеса или ролика умножается на число его зубьев, которые прошли по измеряемой линии. А затем делится на общее число зубьев. Метод вычисления одинаковый, но способ его может быть разным - механическим или же электронным.

Разновидности курвиметров

Измерение расстояния курвиметром может проводиться механическим или электронным способом. Метод вычисления дает нам классификацию по классу точности. Что задействовано в вашем мерном колесе, механика или электроника - это важно, поскольку формирует многие характеристики прибора, особенно его точность, а также сильно влияет на цену курвиметра.

Одна из самых важных характеристик курвиметра - его класс точности. Именно этот показатель определяет качество измерительного колеса. Чем меньше погрешность при измерении, тем точнее будет результат.

По классу точности все измерительные дорожные счетчики делятся на три группы:

1. Аналоговый тип. Это механические мерные колеса, у которых погрешностей составляет 20-50 см на км расстояния.
2. Электронный тип вычисления. В зависимости, от модели погрешность может быть от 1 см на километр расстояния до 20 см.
3. Электронные дальномеры. У них исключительно высокая точность. Погрешность практически отсутствует, показатель мизерный в диапазоне 1 мм-10 мм.

Если производитель курвиметра отличается надежностью и качеством, то данные показатели погрешности уменьшаются, и вы можете купить качественный аналоговый курвиметр с точностью 10 см.

Как видим, измерительные колеса отличаются друг от друга диапазоном измерения. Еще их различают по форме колеса, его размеру и типу (ролик или колесо). Те курвиметры, которые стоят дороже, оснащены добавочными функциями. Дополнительные системы всегда полезны, повышают комфорт в использовании.

Таким образом, по способу вычисления имеем два основных типа мерных колес:

1. Механический курвиметр (аналоговый) Его счетчик предоставляет результат на шкале.
2. Электронный курвиметр. У этих приборов электронный счетчик не только измеряет, а еще и дает возможность сохранить результаты измерения в памяти, позволяет мерять большие и сложные расстояния. Электронные мерные колеса обладают минимальной погрешностью, высокой точностью и надежностью результатов.

Рассмотрим подробнее оба этих типа.

Как работает механический курвиметр, его плюсы и минусы

Сразу обозначим, что механические модели стоят намного дешевле, чем электронные. Их мы рекомендуем покупать , если работы планируются в полевых условиях, за пределами города. Все потому что механизмы здесь более простые , а поэтому слабо реагируют на пыль, влагу и перепады температуры. Да и элементы питания в них менять не нужно.

Такое устройство имеет рукоять, циферблат (шкалу) и колесо с зубцами. Шкала может быть одна или несколько. Они отражают расстояние в различных мерах длин. На циферблате есть стрелка, ее вращение согласовано с оборотами колеса.

Стрелочные модели имеют ряж преимуществ:

• Долгий срок службы, благодаря устойчивости к ударам и повреждениям.
• Надежность - они защищены от попадания влаги и пыли, что важно на открытой местности, особенно в сложных полевых условиях.
• Подзарядка не нужна.
• Цена доступная.

Минусы:

• Точность зачастую ниже, чем у электронных.
• Сложность расчетов. Часто, чтобы получить результат, нужно умножать цифры, конвертировать данные в необходимую меру длины, умножать на масштаб.

В чем преимущества электронных курвиметров

Электронные измерительные колеса - предельно точные, и функционал у них шире. Поэтому они активно применяются в сложных и нестандартных ситуациях. Результат у них выводится на ЖК- дисплей, он яркий, с подсветкой, позволяет работать даже в темноте, в плохо освещенных местах. Они способны молниеносно конвертировать показатели из одной системы исчислений в другую. Питаются приборы от встроенного аккумулятора, длительность работы на одном заряде зависит от емкости батареи.

Способ действия электронных курвиметров происходит наподобие, как и у аналоговых. Но все вычисления происходят в автоматическом режиме, а числа выводятся на дисплей. Помимо этого, имеем еще и следующие достоинства:

• Повышенная точность измерений, минимальная погрешность, число составляет 0,2% от измеряемой длины.
• Полезные добавочные функции: внесение данных в память, передача результатов на компьютер или смартфон.
• Разные приспособления для комфорта: калькуляция, подсветка, светодиодный фонарик.

Минусы:

• Электронные приборы очень чувствительны к влаге и пыли. Поэтому в полевых условиях они могут выйти из строя очень быстро.
• Аккумулятор нуждается в постоянной подзарядке.

Подводим итоги

Подбирая для своих задач измерительное колесо, первым делом, определяем, для каких работ и где оно будет использоваться.

Если планируется работа в офисе, помещении, лаборатории, то лучше брать электронные модели.

Электронные курвиметры производят расчеты автоматически и смогут сделать самые сложные вычисления, зафиксировать их в памяти. Маленькие ручные измерительные ролики электронного типа - это самые удобные приборы при работе с картами, схемами, планами и чертежами.

Если же расстояния нужно измерять под открытым небом, много и часто, при жестких погодных условиях, при запыленности пространства, то лучше взять аналоговый курвиметр. Он отлично измерит криволинейный отрезок большой длины, не выйдет из строя из-за дождя, не прекратит работу при слишком низких или слишком высоких температурах. Вы также не станете переживать, что батарея разрядится в неподходящий момент.