Прибор для измерения длины: описание

Прибор для измерения длины: описание

Повсеместно прибор для измерения длины используется в различных сферах: строительстве, аграрном хозяйстве, персональном обустройстве, коммунальных и прочих отраслях. Все устройства в соответствии с основным принципом работы разделяются на варианты механического, оптического, электронного воздействия, функциональность которых основана на физическом обозначении дистанции.

Особенности Связьприбор CableMeter

• В прибор реализованы два метода:

1. DC метод – по сопротивлению жилы на постоянном токе
2. TDR метод – на основе рефлектометра

• Высокая точность измерений за счет 4-проводной схемы измерений
• Измерения осуществляются на кабеле в бухте (приемка кабеля)
• Сравнение погонного сопротивления с ГОСТ (приемка кабеля)
• Измерение длины проложенного кабеля
• Измерение кабеля сечением от 0,05 до 500 мм 2
• В комплекте датчик температуры
• Измерение сечения жилы, коэффициента укорочения
• Задание любых диаметров и сечения жилы

Критерии выбора лазерного дальномера

Главное, чтобы прибор мог справиться с поставленной задачей. Чтобы не ошибиться, рекомендуется обратить внимание на несколько важных факторов.

Место проведения измерений

При ярком солнечном свете лазерный луч можно визуально распознать на расстоянии до 10 м. Для замеров на более дальних дистанциях в дальномер должен быть встроен оптический или цифровой визир.
При работе на больших открытых площадках следует выбирать устройства с повышенной дальностью и точностью. В помещениях можно использовать любую модель.

Точность и диапазон

Стандартные дальномеры обеспечивает точность 1-3 мм на расстоянии от 50 см до 100 м. Более мощные приборы встречаются достаточно редко, при их выборе лучше проконсультироваться со специалистом.

В процессе выбора покупатели изучают различные модели, сравнивают их стоимость, характеристики и дополнительные опции.

Условия

Уровень защиты большинства современных дальномеров — IP54. Первая цифра обозначает степень пыленепроницаемости. Показатель 5 говорит о том, что попадание пыли внутрь корпуса в малых количествах не исключается, однако работе прибора это не помешает.

Вторая цифра – защита от влаги. Дальномер с уровнем 4 вряд ли выдержит полное погружение в воду, однако вполне может работать под дождём и брызгами.

Стоимость

Дополнительные опции существенно увеличивают стоимость устройства. Цена наиболее функциональных моделей составляет несколько десятков тысяч руб. При этом многие дополнения не используются покупателем в работе. При отсутствии особых требований к дальномеру лучше приобрести устройство стоимостью 2-8 тыс. руб. С простым измерением расстояний оно справится ничуть не хуже, чем прибор за 50 тыс. руб.

Покупка дорогостоящих моделей целесообразна в следующих случаях:

• Дальномер является основным рабочим инструментом.
• Требуются нестандартные функции, отсутствующие в более дешёвых устройствах.

• Сложные условия эксплуатации.
• Крайне важна точность измерений.

ИДМ-20 Мини — Измеритель длины кабеля

«Смол» ООО, Инженерно-промышленная компания | Доставка в Москву

Измеритель длины ИДМ-20 МИНИ имеет минимальные габаритные размеры и предназначен для измерения длинномерных материалов (кабель, провод, трос, канат и т. п.) диаметром от 1 до 20 мм и может использоваться .

Приборы для измерения расстояния

Так называемый дальномер представляет собой прибор для установления расстояния от наблюдателя до определенного объекта. Дальномеры бывают активными и пассивными. К первым относятся лазерные, звуковые и световые дальномеры, а ко вторым приборы, использующие сопоставление объекта конкретному образцу либо оптический параллакс.

Отдельно следует рассказать о таком приборе, как радиодальномер. Он помогает определить расстояние при помощи радиоволн. Используется данное устройство в военном деле, в космической и воздушной навигации и в других областях. Этот прибор устанавливает время, за которое радиоволна проходит от него до определенного объекта и обратно. Таким образом, расстояние до данного объекта прямо пропорционально временному промежутку.

По способу измерения такие приборы делятся на импульсные радиодальномеры и фазовые. В первом случае осуществляется измерение времени задержки отраженного сигнала, тогда как во втором определяется количество длин волн, которые укладываются на пути прохождения сигнала.

Важно добавить, что совсем маленькие расстояния обычно измеряют при помощи так называемых измерительных микроскопов. А очень большие устанавливаются средствами спутниковых и радионавигационных систем измерения длины.

Возможно, вам будет интересна также наша статья Как измерить размер и длину ног.

Приборы универсальные для измерения длины LMI сконструированы с учетом принципа компарирования Аббе. Принцип действия основан на измерении перемещения растровой стеклянной шкалы, установленной в подвижной пиноли. Конструктивно приборы представляют собой однокоординатный измерительный прибор на чугунной или гранитной станине с системами электронного цифрового преобразования измеряемых величин.

Приборы универсальные для измерения длины LMI позволяют реализовать два метода измерения: прямой метод измерения в диапазоне (0 — 100) мм и метод сравнения с образцовой мерой, диапазон которого определяется габаритами основания прибора.

Приборы состоят из чугунного или гранитного основания, измерительного узла, перемещающегося по направляющим основания, и задней бабки. Измерительный узел содержит подвижную пиноль с установленной в ней высокоточной стеклянной растровой шкалой, а в задней бабке установлена жестко фиксируемая пиноль. Измеряемый объект устанавливается на предметном измерительном столе. Измерительный узел содержит блок регулировки измерительного усилия. Результаты измерений поступают в ПК. Программное обеспечение LMI-MS обеспечивает управление процессом измерения и анализ результатов измерений в процессе работы.

Для расширения возможностей приборы снабжены различными приспособлениями для установки, крепления и позиционирования объектов измерения.

Лист № 2 Всего листов 4

Приборы выпускаются в трёх модификациях: LMI-01-400, LMI-01-680, LMI-01-1000 и могут иметь исполнение: S-стандартное, НА — высокоточное, ЕХ- сверхвысокоточное

Когда возникает необходимость измерения длины кабеля в бухте, конечно, лучшим способом измерения является перемотка и определение длины прямым методом. Однако этот способ требует наличия перемоточных машин, достаточно большого времени и обслуживающего персонала. Гораздо чаще используют косвенные методы определения длины кабеля.

В настоящее время используются два основных метода:

DC метод— по измерению сопротивления жилы на постоянном токе TDR метод(рефлектометр) — по измерению времени прохождения зондирующего импульса

Рассмотрим основные свойства этих методов, их достоинства и недостатки.

DC метод

В основу метода положен закон Ома в котором сопротивление жилы кабеля пропорционально длине жилы. Или для длины кабеля:

Здесь R — измеренное сопротивление жилы в Омах.
Rpg — погонное сопротивление жилы в Ом/км.

Все было бы хорошо, если бы погонное сопротивление не зависело от множества факторов. В действительности погонное сопротивление зависит от сечения жилы, температуры и химического состава материала жилы.

В общем случае для Rpg можно записать:

Удельное сопротивление ρ материала жилы зависит от химического состава и температуры

ρ20 — удельное сопротивление материала из которого сделана жила при 20oС — зависит только от материала жилы
α — температурный коэффициент, зависящий тоже от химического состава материала жилы.

Итак, более подробная формула для длины жилы кабеля будет выглядеть так:

Следует отметить, что длина жилы не всегда равна длине кабеля. Если для энергетических кабелей эти величины совпадают, то в кабелях связи применяется скрутка отдельных жил в пары или четверки. Скрутка приводит к тому, что длина жилы становится больше длины кабеля.

Что должен измерять прибор по DC методу?

Конечно сопротивление жилы с максимально возможной точностью.

Так для типичного медного силового кабеля с сечением 9 мм2 сопротивление 1 метра будет иметь величину порядка 0,002 Ом, Для кабеля с большим сечением сопротивление будет еще меньше. Таким образом, прибор должен иметь разрешение не хуже 0,001 Ом.

Измерение сопротивления с таким разрешением представляет известные трудности.

Во-первых, необходимо обеспечить подключение прибора не вносящее искажение в результат измерения. Решение этой проблемы хорошо известно — это использование так называемого подключения Кельвина или четырехпроводное подключение. Его смысл показан на следующем рисунке:

В этой схеме есть две отдельные цепи: цепь для подачи тока с амперметром и цепь измерения падения напряжения с вольтметром.

Во-вторых, измерение маленького падения напряжения осложняется присутствием термо-ЭДС на контактах. Уменьшить влияние термо-ЭДС на результат можно только двумя способами:

Выдерживать оба конца кабеля при одинаковой температуре Проводить измерение при большом токе

В современных переносных приборах идет борьба за уменьшение потребляемой мощности и измерения обычно проводятся на малых токах. К тому же его величина обычно не приводится в документации на прибор. На наш взгляд этот параметр имеет первостепенное значение, определяющее физические ограничения на метрологические параметры прибора.

TDR метод

Метод основан на посылке короткого зондирующего импульса в кабель и наблюдении отраженного сигнала от конца кабеля:

Метод не применим к кабелям с одной жилой!

Отражение происходит как от открытого, так и от закороченного конца кабеля. Разница будет только в том, что при отражении от закороченного конца импульс переворачивается.

Длина может быть рассчитана по времени τ между моментом начала зондирующего импульса и моментом прихода отраженного, при известной скорости распространения. Скорость распространения определяется геометрией кабеля и свойствами изоляции. Кабели имеющие одинаковую геометрия (сечение жил, толщину изоляции и пр.), но отличающиеся диэлектрической постоянной материала изоляции будут характеризоваться различной скоростью распространения. Заводы — производители кабельной продукции обычно не приводят значение скорости распространения и измерителю необходимо ориентироваться на какие-то значения. Можно найти некоторые справочные материалы, но кабели с одинаковой маркировкой из разных партий могут иметь различные физические свойства.

Скорость распространения традиционно для рефлектометрии задается коэффициентом укорочения КУ = C/V. Здесь C — скорость света в вакууме, V — скорость распространения электромагнитной волны в исследуемом кабеле. Для большинства марок кабелей коэффициент укорочения находится в пределах 1÷3.

Кроме отражения от конца кабеля, зондирующий импульс отражается и от любой неоднородности кабеля.

Прибор, подключенный к кабелю, представляет собой тоже неоднородность. Для устранения паразитного эхо-сигнала служит регулируемая нагрузка СОГЛАСОВАНИЕ.

Что должен измерять прибор по TDR методу?

Время между посылкой зондирующего импульса и началом прихода отраженного эхо-сигнала. На первый взгляд все достаточно просто, но на практике имеются значительные затруднения. Для точного измерения зондирующий сигнал должен иметь длительность в наносекундном диапазоне с очень крутыми фронтами. При распространении вдоль кабеля такой импульс претерпевает значительные искажения. Сильно уменьшается его амплитуда и размазываются фронты.

В таких условиях определение начала эха вызывает значительные трудности. Обычный подход, когда сам прибор определяет начало по превышению некоторого уровня приводит к появлению значительных ошибок.

Вторым осложняющим фактором представляется наличие собственных неоднородностей кабеля.

Реальность такова, что на сегодняшний момент лучший способ определения начала отражения от конца кабеля связан с зорким глазом измерителя. Даже профессиональные рефлектометры для медных кабелей не имеют функций автоматического анализа с точным определением расстояния.

Большинство измерителей длины кабеля отображают информацию на алфавитно-цифровых индикаторах. По нашему мнению качественное измерение длины кабеля возможно лишь при наблюдении графической картинки с возможностью ее растяжки по осям для точного позиционирования измерительного курсора.

Сравнение характеристик приборов

На рынке предлагается несколько моделей приборов для измерения длины кабеля на барабане. В таблице приведены приборы и методы, которые они используют:

Основные элементы конструкции

Несмотря на небольшие размеры и очевидное назначение, устройство рулетки, особенно ее узкопрофессиональных моделей имеет сложную конструкцию. В рулетке главным элементом выступает мерный отрезок стальной полосы из другого, прочного но эластичного материала. В профессиональных инструментах, использующихся для измерения на местности, это могут быть полосы из карбонового волокна, фибергласовые полотна или утолщенная нержавеющая проволока с нанесенной на нее метровой шкалой. Имеются инструменты с тканевой измерительной лентой с нанесенной на нее сантиметровой шкалой. Во всех этих приборах применяется разная шкала, поэтому при измерении берется во внимание класс точности рулетки, ведь погрешность при работе со стальной лентой будет меньше чем с лентой из ткани или брезента.

Измерительная лента, как и другие элементы конструкции, находится внутри корпуса. В большинстве современных приборов корпус выполняется из ударопрочного пластика. Но есть экземпляры и с металлическим корпусом из нержавеющей стали. Корпуса бывают компактные, открытого или закрытого типа. Компактный размер корпуса используется для рулеток длиной 1 и 3 метра. Открытый корпус применяется для специальных геодезических рулеток, длина которых 50 и 100 метров.

Для работы важно чтобы в состав устройства входил механизм сматывания измерительной полосы или просто механизм рулетки. В старых моделях, эту роль играл вращающийся барабан, на который наматывалась лента. А приводился такой барабан в действие при помощи откидной рукоятки. Для строительных рулеток длиной 1, 3, 5, 7,5 и 10 метров механизм чаще всего сегодня пружинный – при разблокировке он автоматически сматывает ленту обратно в корпус.

На конце измерительной полосы установлен зацеп. В разных моделях он имеет особенный вид. Для обычных строительных рулеток это металлический наконечник в виде уголка с одной или несколькими прорезями. Встречаются наконечники в виде металлической скобы или даже с установленным карабином, а профессиональные рулетки лесорубов кроме того оснащаются еще и зацепом для фиксации в древесине.

На корпусе автоматических рулеток установлены несколько кнопок – фиксаторов. Они применяются для блокировки механизма свертывания измерительной ленты, чтобы во время работы лента бесконтрольно не сматывалась в корпус. Если убрать фиксатор полосы, она автоматически уйдет в корпус.

Устройство автостопа предназначено для быстрого, но контролируемого свертывания полотна на нужную длину. Это очень важно особенно тогда, когда с прибором работает один человек.

Устройство измерительной рулетки, особенно современных моделей в своей конструкции имеет ряд дополнительных узлов, облегчающих работу с ней.

Прежде всего, в число дополнительного оборудования входит:

• Встроенный фонарик – незаменимая функция для работы в слабоосвещенных местах;
• Клипса – устройство позволяющее устанавливать ее на пояс, быстро снимать и одевать ее;
• Ремешок – позволяет подвешивать инструмент на крючке при хранении или переносить ее на запястье.
• Лазерный указатель – позволяет посредством яркого луча формировать точку на предмете, чтобы лентой измерялось кратчайшее расстояние по прямой, а не рельеф;
• Крепление для карандаша – позволяет использовать этот измерительный прибор для вычерчивания окружностей без использования циркуля;
• Магниты на зацепе и корпусе – позволяют фиксировать ленту на металлических предметах и высвобождать руки для другой работы.

Заключение

Выбирайте только качественные приборы для измерения расстояний. От их исправности и точности показаний зависит успешность проведения строительных и монтажных работ. Применяйте измерительные устройства на всех этапах строительства, чтобы свести к минимуму погрешности измерений.

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте