Что такое транспортир? Правила измерения углов

Транспортиром называют предмет, с помощью которого каждый из нас может не только измерять углы, но и строить их. Внешне он напоминает полукруглую линейку со шкалой и делениями. Внизу, на ровной поверхности, расположена привычная нам прямая линейка для измерения отрезков. В верхней части — полукруг с двойной шкалой для измерений. В каждом из направлений шкала рассредоточена по транспортиру от 0 до 180 градусов.

Измерение углов

Измерение углов происходит путем сравнения угла измеряемого с углом, который служит единицей измерения. Для этого нужно внутреннюю часть измеряемого угла постепенно заполнить единичными углами, плотно укладывая один к другому. Количество уложенных углов дает меру угла измеряемого. Самым удобным и распространённым инструментом для измерения углов является транспортир.

В качестве единицы измерения угла может выступать любой угол или другая общепринятая единица измерения.

Такой единицей может быть один градус, который составляет 1/180 часть развернутого угла. Поэтому в развернутый угол можно уложить сто восемьдесят углов, равных одному градусу.

Для более наглядного примера берем модель половинки пирога или пиццы, которые разрезаны на сто восемьдесят равных кусочков и плотно уложены один к другому. При этом мы видим, что стороны углов совмещаются со стороной развернутого угла, а дойдя до последней, мы увидим, что она совпадет с другой стороной развернутого угла.

Так на примере картинки в низу, мы видим, что в одну шестую развернутого угла, угол в один градус можно уложить тридцать раз, а в половину развернутого угла – 90 раз.

Если же необходимо измерить угол, который менее одного градуса, то в таких случаях используют другие единицы измерения, например минуты или секунды.

Градусной мерой угла называют положительное число, которое нам показывает то количество раз, которое градус или его части уложились в данном угле.

Но теперь вы уже узнали, что для измерения углов, чаще всего используют такую распространенную единицу измерения, как градус. Его угол равен одной сто восьмидесятой части развернутого угла.

Для удобства измерения углов используют такой чертежный инструмент, как транспортир.

Обзор пластикового угломера KWB 0658-00

Упаковка

Упакован угломер KWB в блистер. Такие же угломеры других производителей обычно упакованы аналогично.

Интерес представляет обратная сторона картонного вкладыша. Во-первых, там инструкция, во-вторых информация о производителе – «Designed by kwb, made in R.O.C.» (разработано в kwb, сделано в Китайской Республике). Первая половина, как мы уже выяснили выше – неправда, kwb не имеет отношения к разработке этого угломера.

А вот на счет второй половины я поясню, так как многие (да и я сам когда-то) путаются в этом вопросе.

В общем, лучше бы так и написали «Тайвань» – к нему в наших кругах доверия больше.

Внешний вид и устройство

Конструктивно угломер представляет собой транспортир, являющейся частью параллелограммного механизма. Выполнено все из желтого глянцевого ABS пластика. Качество материала отличное, но все же пластик есть пластик… эх, такой бы из нержавейки!

Собрана данная конструкция на латунные шарниры, Ход плотный, но мягкий, люфтов нет вообще. Есть барашек, позволяющий зафиксировать необходимые показания.

Размеры угломера – 155 мм х 100 мм (в положении, как на фото), весит он совсем немного – 26 грамм.

Параллелограммный механизм позволяет угломеру складываться и трансформироваться в нужную для текущих измерений форму.

Еще фото с разных ракурсов:

Шкала напоминает шкалу обычного транспортира с маркировкой от 0° до 180°. Минимальный угол, который практически можно измерить – примерно 15° (и для наружных и для внутренних углов). Имеет несколько уровней обозначений для различных измерений. В правом верхнем углу логотип компании, владеющей патентом на этот угломер (возможно, они его и производят).

Все линии и обозначения нанесены черной краской, сделано это достаточно четко и ровно. К отшелушиванию краска не склонна, что важно.

Инструкция

Обратная часть вкладыша упаковки угломера kwb имеет весьма доходчивые иллюстрации по использованию. Не знаю, есть ли у всех производителей такие, а кому-то вообще может достаться этот угломер без упаковки, поэтому приведу фотографии инструкции, «на всякий случай».

Угломер имеет три шкалы. Основная шкала – B, у нее две нумерации: прямая и обратная.

Измерение наружных и внутренних углов – наиболее простые измерения, которые должен иметь делать любой угломер:

Измерение углов сложной формы и относительные измерения:

Измерение внешних углов малых деталей и величины уклона:

Нониус

Данный угломер имеет нониус с шагом в 10 минут для более точного определения угла. Те, кто умеют пользоваться штангенциркулем, уже знакомы с этой системой, и знают, как она работает. Для остальных поясню. Нониус (или Верньер (Vernier) в честь изобретателя этой шкалы) – вспомогательная шкала для точного определения долей деления основной шкалы.

На фото мы видим две шкалы: верхняя – основная и нижняя вспомогательная – нониус. Принцип следующий:

0 деление на вспомогательной шкале указывает на базовое значение основной шкалы. В данном случае 75 с лишним градусов.

Для того чтобы узнать точное значение этого «лишнего» нужно найти которая из рисок нониус (нижней шкалы) наиболее точно совпадает с любой риской верхней шкалы. В данном случае это 30 минутная риска, что дает нам полное значение в 75°30′.

Механические часы

Циферблат часов будет отличной альтернативой транспортиру. Возможно, такие замеры будут иметь небольшую погрешность, поэтому его лучше использовать только для домашних целей, а не произведения каких-то серьезных измерений.

Часы имеют 60 одинаковых делений, каждое равно 6 градусам. Соответственно половина деления – это 3 градуса, а 1/3 равна двум.

Если получиться поставить часы точно на точку, с которой начинается угол, погрешность окажется незначительной.

Найди идеальную альтернативу транспортиру довольно сложно, однако нет ничего невозможного. Поэтому можно воспользоваться простыми рекомендациями, которые помогут определить необходимый угол.

Но нужно учитывать, что каждый метод имеет свои особенности и не всегда поможет узнать точные цифры. Самой простой заменой транспортиру является подготовленный бумажный трафарет, однако его не всегда есть возможность распечатать.

6. Самоклеящаяся линейка

Если вам хотя бы раз приходилось самостоятельно рисовать шкалу в миллиметрах для каких‑то DIY‑проектов, то вы по достоинству оцените эти самоклеящиеся линейки. Они имеют длину от 1 до 6 метров и легко крепятся благодаря клейкой основе. Пригодятся для различных самоделок и в ситуациях, когда необходимо что‑либо точно отмерить.

Цена: от 322 рублей.

Как пользоваться инструментом

Ввиду многозадачности изобретения Свенсона инструкция по его применению отличается в зависимости от той задачи, для которой используется на данный момент. Чтобы отметить угол и провести линию под наклоном 90° или 45°, нужно приложить упор к доске, после чего провести линию вдоль нужной стороны. Также можно проверить правильность ранее размеченного прямого или острого угла. Для этого угольник прикладывают к разметке.

За измерение степени наклона в градусах отвечает гипотенуза. Чтобы воспользоваться угломером Свенсона как транспортиром, нужно поставить упор в доску, найти нужный угол наклона на инструменте, повернуть и сразу отчертить линию.

Чтобы использовать угломер как направляющую, нужно зафиксировать на доске инструмент при помощи струбцины, после чего пройтись дисковой пилой или лобзиком.

Чтобы размечать кровлю, устанавливают грифель в начальную точку, поворачивают угольник по стороне катета, пока значение не дойдет до нужного. Затем ставят пометки грифелем, или отрезают.

Чтобы начертить круг угольником, нужно установить в начальной точке изобретение Свенсона, зафиксировать его. На стороне с метками устанавливают острие карандаша. Путем поворачивания устройства по часовой стрелке получают окружность заданного диаметра.

Где можно увидеть и приобрести старинный инструмент

Увидеть уникальные изделия можно в музеях, частных коллекциях, обсерваториях. История каждого из них удивительна. Сохранилась деревянная модель, изготовленная незадолго до свержения сефевидского правителя Солтана Хусейна I. Эрмитаж хранит такие уникальные устройства, как трофейная астролябия, привезенная после русско-турецкой войны XVIII — XIX века. Надписи на ней сделаны персидской и арабской вязью, числовые значения написаны не цифрами, а прописью.

Такой же инструмент — экспонат Лондонского музея, а модель XVI века — собственность Германии. Ее автор Иоганн Преториус украсил изделие гравюрами, деталями завораживающей красоты. Сегодня разные модели можно купить онлайн, через лавки сувениров, музеи, у ремесленников, на виртуальных аукционах.

Градусы

Раз­де­лим пол­ный угол на 360 рав­ных ча­стей. Для этого удоб­но ис­поль­зо­вать окруж­ность. По­де­лим ее на 360 ча­стей и со­еди­ним каж­дое по­лу­чен­ное де­ле­ние с цен­тром. По­лу­чим 360 рав­ных углов (см. Рис. 1).

Рис. 1. Окруж­ность, раз­де­лен­ная на 360 рав­ных углов

Один такой ма­лень­кий угол на­зо­вем углом в 1° (см. Рис. 2).

Не важно, ка­ко­го раз­ме­ра будет окруж­ность, ко­то­рую мы делим. По­де­лим обе окруж­но­сти на 360 ча­стей, по­лу­чим рав­ные углы в 1°, хотя сто­ро­ны од­но­го угла ви­зу­аль­но длин­нее, чем у дру­го­го (см. Рис. 3).

Рис. 3. Углы равны

Сто­ро­ны углов можно про­дол­жать бес­ко­неч­но, от этого раз­мер угла не ме­ня­ет­ся (см. Рис. 4).

Рис. 4. Более явный при­мер ра­вен­ства углов

Как пользоваться угломером: примерный принцип действий

Только при правильном применении устройства можно рассчитывать на то, что снимаемые показатели будут точными. Меньше всего проблем с тем, как пользоваться угломером возникает в случае применения автоматизированного устройства. Примером можно назвать лазерные установки: их достаточно установки в нужном месте включить и подождать некоторое время для считывания информации. С механическими приборами все немного сложнее.

Замер при помощи угломера

Нониусный вариант исполнения применяется крайне часто. Рекомендации по его применению следующие:

1. Механизм прикладывается к измеряемой поверхности, линейка и корпус должны прилегать плотно.
2. По основной шкале считаются градусы вплоть до того момента, пока не будет достигнут уровень нуля на нониусе.
3. Далее нужно двигаться по шкале по нониусу, пока не достигается деление основной шкалы. Подобным образом определяются минуты.

Стоит учитывать, что снимаемые показатели могут существенно отличаться в зависимости от точности используемого механического угломера.

Оптический применяется следующим образом:

1. Линейка перемещается так, чтобы она вместе с подвижным элементом образовали искомый угол.
2. Для фиксации устройства применяется специальное кольцо. Кроме этого, он должен быть надежно установлен на основании. Малейшее смещение может привести к серьезным погрешностям.
3. Диск и лупа механизма зависят от положения подвижной линейки. Этот элемент применяется в качестве своеобразного индикатора, который и применяется для получения требуемого значения.
4. Лупа применяется для наблюдения за искомым значением. Она совмещается со специальной отметкой на пластине. Подобным образом вычисляется показатель.

Применение строительного уровня

Электронные и лазерные, механические измерительные приборы требуют бережного обращения. Сильный удар и несвоевременное обслуживание может привести к тому, что они начнут работать неправильно. Кроме этого, время от времени рекомендуется выполнять калибровку всех механизмов.