Угловой нониус и оптический угломер

B

Аналогично линейному нониусу штангенциркуля строится и угловой нониус, применяемый в угломерах, теодолитах, астролябиях и других угломерных приборах. Достаточно простым и удобным в работе является оптический угломер.

Подготовка оптического угломера к работе и измерение угла проводится в следующем порядке: вставить сменную линейку в вырез корпуса и поворотом рукоятки 1 по часовой стрелки закрепить ее по длине в удобном для измерения положении;

– поворотом рукоятки 2 против часовой стрелки освободить угловой зажим линеек;

– рабочие плоскости линеек плотно приложить к плоскостям или ребрам, образующим измеряемый угол. Плотность прилегания рекомендуется проверять на свет. При измерении углов, когда одной из сторон будет цилиндрическая или коническая поверхность, следует пользоваться подставкой. При этом погрешность показаний не должна превышать ±5¢;

– поворотом рукоятки по часовой стрелке зафиксировать линейки в положении измеряемого угла, при этом, чтобы не сбить линейки, не следует делать резких движений. Угломер следует держать левой рукой за сдвоенную линейку, зажимать линейки правой рукой, прикасаясь только к рукоятке 2, не задевая другой детали угломера, направив окно для подсветки в сторону источника света, снять отчет по шкалам. Градусы отсчитывают по ближайшему штриху лимба; минуты – по минутной шкале с ценой деления 5’. Ошибка отсчета не должна превышать +2,5`. Заметим, когда измеряемый угол меньше 90⁰, угломер показывает действительную величину этого угла, когда измеряемый угол больше 90⁰, угломер показывает величину дополнительного угла. Величина измеряемого угла при этом определяется формулой: a=180⁰ – a₁, где a₁ – отсчет по шкале, a – измеряемый тупой угол.

 

Технические весы

Масса тела определяется с помощью весов. Весы различаются по конструкции и точности измерения.

Наиболее простыми являются технические весы. Они состоят из равноплечного рычага, называемого коромыслом. Опорой коромысла служит ребро стальной призмы, вставленной в середину коромысла, перпендикулярно его плоскости. Ребро призмы опирается на пластину, укрепленную наверху колонки. Центр тяжести коромысла с чашками и стрелкой лежит ниже ребра призмы так, что коромысло находится в устойчивом равновесии. На равных расстояниях от опорного ребра призмы имеется призмы, на которых подвешены чашечки весов. Для определения положения равновесия служит длинная стрелка, прикрепленная к коромыслу. Конец стрелки двигается перед шкалой. При горизонтальном положении коромысла стрелка должна стоять на середине шкалы. На все время, пока весы не находятся в работе, их необходимо арретировать; при этом их призмы освобождаются от давления и от напрасного изнашивания. Арретир - специальное устройство, закрепляющее измерительные элементы весов неподвижно. Арретирование производится поворотом рукоятки. К весам прилагается набор гирь (разновесов). При взвешивании на технических весах для корректирования возможной неравновесности чашек весов рекомендуется повторить взвешивание, переложив взвешиваемое тело на другую чашку.

Аналитические весы

Более точными являются аналитические весы, которые имеют конструкцию менее грубую и менее массивную, чем технические весы.

Аналитические весы заключены в защитный стеклянный ящик и имеют подвижный рейтер, перемещаемый рукояткой, который позволяет повысить точность измерений до 0.0001г. (разновески позволяют проводить измерения с точностью до 0.01г). На коромысле аналитических весов имеется шкала, проградуированная от 0 до 10, с выемками для рейтера. В зависимости от положения рейтера на коромысле в момент равновесия весов к массе разновесок прибавляется число тысячных долей грамма - в результате получается масса взвешиваемого тела. Нулевая точка весов устанавливается с помощью гаек. Для быстрого успокоения весов служат демпферы, представляющие собой легкие цилиндры большого объема.

 

Электрические весы

 

В исследовательских лабораториях в настоящее время применяются электрические весы, которые позволяют еще более повысить точность измерения массы.

Электрические весы имеют справа систему рейтеров, которые управляются рукоятками, выведенными наружу предохранительного корпуса. При такой конструкции весов взвешиваемое тело можно класть только на левую чашку весов, разновески (от 1г и более) кладутся на правую чашку. Наружная рукоятка позволяет проводить измерения с точностью до 0.1г, внутренняя - до 0.01г. Электрические весы имеют подвижную шкалу, которая позволяет определить массу тела с точностью до 0.001г (большие деления шкалы) и 0.0001г (малые деления шкалы). Рукоятка арретира электрических весов совмещена с выключателем. Поэтому выключенные весы всегда арретированы.

 

Торсионные весы

Торсионные весы серийных типов ВТ-50, ВТ-100, ВТ-500 предназначены для измерения малых масс до 50, 100 и 500 мг соответственно.

Чувствительным элементом торсионных весов является спиральная пружина. Она закручивается под действием взвешиваемого предмета, помещенного на чашечку, которая подвешена к рычагу, жестко скрепленному с одним из концов пружины. При этом указатель (правая стрелка) смещается в сторону от положения равновесия (красной черты). Для определения массы весы необходимо вновь уравновесить. Для этого нужно рычаг, с которым соединен второй конец пружины, поворачивать с помощью левого барабана до тех пор, пока указатель не вернется в положение равновесия. Левая стрелка в этот момент укажет определяемую массу.

В передней части подставки весов имеются регулировочные винты, позволяющие установить весы горизонтально. Горизонтальность весов контролируется уровнем, находящимся в верхней части перед шкалами (пузырек воздуха должен находиться в центральной окружности).

В нерабочем состоянии, а также в моменты нагружения чаши весов и снятия с нее груза весы должны быть арретированы. Арретирование весов осуществляется рукояткой расположенной справа внизу. Если красная точка обращена к букве Z, то весы арретированы, если к букве О – весы освобождены. Если определяемая масса примерно известна, то ее нужно выставить левой рукояткой до освобождения весов. Прежде, чем приступить к взвешиванию, необходимо установить нуль весов. Для этого нужно:

1) повернуть рукоятку арретира так, чтобы красная точка была обращена к букве О;

2) с помощью левого барабана установить правую стрелку точно напротив красной черты;

3) с помощью правого барабана установить левую стрелку на нуль шкалы.

Внимание! При определении искомой массы правым рычагом не пользоваться!