Курвиметр это прибор для измерения

Курвиметр это прибор для измерения

Содержание

Курви́метр (от лат. curvus «изогнутый» + др.-греч. μέτρον «мера») — прибор для измерения длины извилистых линий, чаще всего на топографических картах, планах и чертежах.

Курвиметр состоит из зубчатого ролика известного диаметра на ручке и счётчика пройденного количества зубцов. Для измерения длины кривой по ней прокатывают роликом курвиметра.

длина кривой = длина окружности ролика * пройденное количество зубцов / количество зубцов на ролике

Знание этой формулы, как правило, не требуется для измерений расстояний, так как циферблат механического курвиметра снабжён шкалой с нанесёнными принятыми единицами измерения длины. Обычно прибор имеет два циферблата (по одному с каждой стороны), при этом на одних курвиметрах по шкалам на них отмечают путь, проходимый колесиком по карте, в сантиметрах или в дюймах, на других — показывают непосредственно расстояние на местности в километрах в зависимости от масштаба карты.

Электронный курвиметр [1] снабжён ЖК-дисплеем, на котором отображаются результаты измерений. При этом прибор может брать на себя дополнительную функцию пересчёта расстояния на карте в реальное расстояние на местности с учётом масштаба картографического материала. Такие приборы могут отображать результаты измерений в километрах, милях и морских милях.

Погрешность измерения электронных курвиметров обычно составляет в зависимости от производителя и модели около 0,2 %. Для механических это число, как правило, больше и обычно достигает 0,5 %.

В аварийной ситуации в качестве суррогата курвиметра можно использовать стрелочные наручные часы. Для этого заводную головку часов ставят в режим перевода стрелок и прокатывают по измеряемой траектории, засекая отображаемое часами время до и после измерения. Для перевода в единицы длины этими же часами измеряется линейка или метка масштаба карты, и получается коэффициент, на который нужно разделить реальное измерение. Разумеется, погрешность такого замера гораздо больше, чем при помощи настоящего прибора, однако вполне допустимая для грубых оценок на крупномасштабных картах.

Читайте также:  Красивый экран для батареи

Курвиметр – это механический или электронный прибор, предназначенный для измерения длины по извилистой линии. Устройство состоит из зубчатого колеса, которое связано со счетчиком или стрелкой со шкалой. Совершенные колесом обороты отображаются на циферблате. Инструмент имеет богатую историю. Его название происходит от латинского слова «curvus», которое переводится как «изогнутый». Дословно название инструмента означает «изогнутая мера».

Где используется курвиметр и разновидности приборов

Несмотря на появление множества современных приборов, а также развитие компьютерной техники, курвиметры по-прежнему являются актуальными приборами для измерения длины на кривых линиях.

По предназначению их разделяют на две категории:
  1. Для карт.
  2. Для местности.

Курвиметры для карт представляют собой маленькие устройства размером на пол ладони. Они используются для измерения длины между двумя точками по кривой линии на карте. С помощью такого инструмента можно провести по извилистой дороге и определить длину маршрута. Конечно, с развитием современных технологий и появлением GPS навигаторов, а также других мобильных устройств, использование бумажных карт отошло на второй план. Тем не менее, многие туристы по-прежнему ими пользуются, поскольку электронное устройство может разрядиться, а карта всегда готова к использованию.

Курвиметры для местности представляют собой более крупные устройства, которые применяются для измерения длины дороги, участка или другого объекта. Данный прибор состоит из высокой стойки с ручкой, в основании которой устанавливается колесо. Такой курвиметр оснащается счетчиком. Высота стойки подгоняется под рост человека и выставляется на длину до пояса. После этого, путем прокатывания можно определить расстояние между двумя точками.

Виды курвиметров для карт
Курвиметр для карт бывает:
  • Механическим.
  • Электронным.

Они отличаются между собой стоимостью, а также удобством использования. Более надежными и безотказными являются механические, в то время как проще всего использовать электронные.

Механические

Самые распространенные и недорогие. Они отличаются высокой надежностью и долговечностью. Обычно длина, которую прибор может измерить за один проход, составляет 100 см. Погрешность механических моделей составляет 0,5%. Также уровень погрешности зависит от правильности использования инструмента. Если колесико не будет равномерно проворачиваться, то погрешность увеличится. Курвиметр комплектуется чехлом или футляром для его защиты от механического повреждения.

Стрелка механических курвиметров для карт ходит по кругу, как в часах. Она связана с колесиком. Шкала, на которую она указывает, может иметь несколько разметок. Самые простые устройства просто переводят количество оборотов колесика при прокатывании вдоль линии дороги на карте в сантиметры. Более совершенные приборы позволяют получать данные не в сантиметрах, которые в дальнейшем придется перевести в километры с учетом масштаба, а сразу в километрах.

В том случае, если используется простейший прибор, который измеряет обороты колесика в сантиметрах, необходимо установить его стрелку на начало отсчета в положение «0» и начать вести по линии дороги на карте. Прибор необходимо плотно прижимать, чтобы каждый миллиметр линии измерения осуществлял проворачивание колесика. Дойдя до конечной точки устройство убирается от бумажной поверхности, чтобы предотвратить дальнейшее прокручивание колеса. Полученная длина в сантиметрах умножается на масштаб карты. Если ее масштаб составляет 1:50000, то это означает, что 1 см, измеренный с помощью курвиметра, равен 500 м на реальном ландшафте. Таким образом, если с помощью прибора при измерении длины маршрута было получено 20 см на карте, то на реальной дороге это 10 км.

Электронный курвиметр

Более совершенными и точными являются электронные курвиметры. Их погрешность составляет всего 0,2%. Такие приборы оснащаются ЖК-дисплеем и кнопками настройки. Можно изначально ввести масштаб карты, после чего работать прибором, как и механическим. На экране устройства отобразится длина маршрута сразу в километрах. Прибор самостоятельно умножит показатель длины, полученный на карте, на ее масштаб.

Зачастую электронные устройства помимо своего прямого предназначения также выполняют и другие функции. Некоторые производители комбинируют их вместе с компасом, а также могут устанавливать в их корпус светодиодный фонарик. При этом питание светодиода и ЖК-дисплея общее, поэтому если много светить, то устройство перестанет работать и потребуется замена батареек.

Электронные устройства часто выполняют в виде шариковой ручки. Они имеют вытянутую форму, что облегчает их ношение. Рабочее колесико прячется с помощью колпачка. Для работы достаточно просто снять колпачок и провести измерения. Также стоит отметить, что форма ручки намного удобней для обвода линии на карте, чем устройство с круглым циферблатом.

Для снятия данных из трудно используемых графических карт и проведения сложных вычислений, некоторые электронные модели оснащаются собственной памятью и специализированным программным обеспечением. Они подключаются к компьютеру, что позволяет выгрузить полученные данные для последующей обработки. Подобные устройства используется архитекторами при работе с чертежами, а также для копирования и изучения исторических карт.

Как повысить точность измерений

Для получения максимальной точности измерений нужно использовать карты с большим масштабом. Чем он выше, тем меньше погрешность. Оптимальными будут карты с масштабом 1:50000 и 1:100000.

Главное правило, которого следует придерживаться, используя курвиметр – измерение нужно проводить несколько раз. Зачастую измеряемые с помощью курвиметра маршруты имеют множество завитков, которые сложно обогнуть даже маленьким колесиком устройства. В связи с этим случаются мелкие погрешности, которые в сумме дадут довольно большое отклонение. В связи с этим необходимо проводить измерения как минимум несколько раз. Желательно сначала измерить дистанцию между точками в одном направлении, а потом и обратном. Получаемые в результате данные могут отличаться. Если такое случится, то стоит вывести среднее арифметическое, сложив вместе все показатели и разделив их на количество измерений. Полученные в результате такого расчета данные будут более точными.

Курвиметры для местности

Курвиметр для измерения расстояния на местности также называется дорожное колесо. Он используется для установки разметки на местности и измерения расстояния. Применяя колесо можно получить точные данные, погрешность которых будет намного меньше, чем у рулетки. Прибор позволяет получить длину поверхности с учетом всех углублений и бугорков. Счетчик дорожного курвиметра может устанавливаться внизу возле самого колеса, или вверху на рукояти.

По конструкции счетчика данные устройства разделяют на 2 вида:
  • Механические.
  • Электронные.
Механические

Механический счетчик состоит из круглых цилиндров, по периметру которых нанесены цифры от 0 до 9. Эта конструкция полностью идентична той, что используется в старых автомобилях для отображения пробега авто, или электрических счетчиках для измерения потребления энергии. Сбоку счетчика имеется кнопка для быстрого обновления данных. При нажатии, установленная внутри устройства пружина, возвращает цилиндры в исходное положение, поворачивая их к циферблату стороной с отметками «0».

Расстояние, которое можно измерить механическим счетчиком, обычно составляет 1 км. После того как устройство покажите 999 м, если продолжить движение, счетчик обнулится. Если нужно измерить более длинное расстояние, то после каждого такого обнуления необходимо записывать, что пройден 1 км. После измерения нужно суммировать все отрезки. Для масштабных измерений на большие расстояния производители предлагают большой выбор курвиметров с более емким счетчиком. Счетчик отображает длину в метрах, а не количество оборотов колеса.

В том случае, если необходимо проводить измерение на ровной поверхности, когда можно идти быстро, стоит выбрать курвиметр с колесом большого диаметра. Оно катится гораздо быстрее и от него меньше устает рука. Обычно диаметр такого колеса составляет 31,847 см. Таким образом, длина колеса, как и его оборот, составит ровно 1 м. Если счетчик сломается, то можно просто считать количество оборотов колеса, что будет соответствовать длине расстояния в метрах.

Электронные

Курвиметры с электронным счетчиком и ДК-дисплеем являются более удобными для работы, хотя и менее надежными. Для их питания необходимо две пальчиковые батарейки. Недостатком таких приборов является опасность снижение заряда батареек в полевых условиях. К достоинствам можно отнести наличие собственной памяти, а также возможность переключаться из метрической системы на мили и другие единицы измерения. Такие приборы имеют собственную память. Отдельные модели способны высчитывать площадь участка местности, которая была обведена колесом.

Корпус курвиметра с электрическим или механическим счетчиком может складываться, что позволяет его компактно транспортировать. Высота стойки выставляется под рост оператора. Фактический диаметр колеса может быть разным. Чем оно меньше, тем компактней можно уложить устройство в кейс. При выборе дорожного колеса следует ориентироваться по тому, на какой местности будет осуществляться измерение. Поверхность колеса может быть гладкой, что хорошо для асфальта, или шипованной, что обеспечивает эффективное сцепление на грунтовых дорогах и предотвращает скольжение.

Измерение длины извилистых линий превращается в простейший процесс, если под рукой оказался предназначенный для этих целей прибор под названием курвиметр.

Без него сложно обойтись при работе с чертежами, планами и топографическими картами, а его разновидность – измерительное колесо, позволяет проводить замеры расстояний прямо на грунте или дороге, где выполнить эту же процедуру невозможно с использованием других способов.

Учитывая, что это измерительное устройство фактически универсально, если дело касается простых кривых или сложных извилистых линий, оно активно используется мастерами фигурной ковки и подобного творчества.

Назначение курвиметров

На практике курвиметр пригодится при прокладывании туристического маршрута по классической бумажной карте, когда требуется спланировать, либо измерить уже пройденное расстояние.

Абсолютно такой же инструмент используют в художественной ковке для замера извилистых заготовок.

Так измерив завитушку на чертеже или шаблоне, можно узнать длину прямой отрезаемой заготовки, избавившись от отходов металла, особенно, если требуется нарезать большое количество одинаковых элементов.

К курвиметрам также относится специальное измерительное колесо, при помощи которого проводятся замеры расстояний на местности.

Этот инструмент используют для измерений земельных участков, дороги и других объектов.

Устройство и характеристики

Несмотря на все количество видов курвиметров, основные его элементы остаются неизменными.

Конструкция состоит из корпуса, на котором имеется шкала.

Некоторые модели оснащают ручкой для удобства работы, у других же на этом месте установлено кольцо, позволяющее прикрепить прибор цепочкой к карману или другому элементу одежды.

При этом у разных вариантов исполнения вместо классического циферблата имеется цифровой дисплей.

С обратной стороны расположена стойка (ножка) с рабочим элементом в виде зубчатого колесика.

Фактически в основе работы лежит преобразование количества оборотов последнего в длину измеренного отрезка.

Описанное выше устройство по большому счету справедливо и для курвиметров, использующихся на местности, за исключением совершенно другой формы и размеров.

Материал

Классические курвиметры, предназначенные для измерения отрезков на бумажных носителях, внешне очень схожи с карманными часами.

Как правило, это металлический корпус, где циферблат и стрелка закрыты прочным ударостойким стеклом.

Корпус электронных вариантов, которые отображают результаты замеров на жидкокристаллическом экране, изготавливается из ударопрочного пластика.

Само колесико также изготавливается из металла или пластмассы.

Курвиметры для работы на местности оснащаются колесом большого диаметра, изготовленного из металла или ударопрочного пластика с резиновым покрытием обода.

Для удобства работы пластиковая ручка с элементами управления находится, как правило, на алюминиевой стойке, что значительно облегчает вес инструмента.

Внешне такой прибор выглядит, как передняя вилка велосипеда, где вместо руля установлена рукоять для хвата одной рукой.

Размеры и вес курвиметров

Размеры картографического курвиметра сравнимы с карманными часами или стрелочным секундомером.

Так его длина в среднем составляет порядка 10 см, а диаметр части корпуса с циферблатом – около 5 см.

Весит такой прибор 30 – 50 г.

У электронных моделей, в зависимости от производителя, размеры и вес могут значительно отличаться.

На габариты инструмента также влияет дизайна корпуса и наличие различных дополнительных функций, собственно, как и у механических моделей.

В среднем его длина составляет около 15 см.

Дорожный курвиметр оснащается колесом, диаметр которого может варьироваться в широких пределах, в соответствии с разработанной моделью.

Как правило, в среднем этот показатель составляет 150 – 400 мм.

Весит подобный инструмент 2 – 4 кг.

Метрическая система и погрешность

При проведении измерений на карте с определенным масштабом используют, как правило, курвиметры с метрическим циферблатом.

Механические модели, в большинстве случаев имеют два циферблата (по одному с противоположных сторон корпуса).

При этом одни шкалы отражают непосредственно пройденный путь колесика в сантиметрах или дюймах, другие же указывают на расстояние (с учетом масштаба) на местности в километрах.

Шкала, размеченная в сантиметрах, подходит намного лучше для определения расстояния в километрах из-за прямого соотношения 1 км = 100 000 см.

То есть несложные расчеты можно с легкостью проделать в уме при известном масштабе карты.

Так, например, если масштаб составляет 1:100 000, то 1 см на карте равняется 1 км на местности.

С дюймами подобные вычисления с такой же легкостью проделать не удастся, так как в 1 километре их содержится 39370,1.

При этом погрешность именно циферблатных вариантов составляет, как правило, 0,5% (5 метров на километр расстояния по указанному выше масштабу), в то время как для электронных моделей погрешность может не превышать 0,2%.

Дополнительные функции

Для удобства использования и расширения возможностей курвиметра, производители оснащают прибор различными дополнительными функциями.

Так механические модели часто совмещены в одном корпусе с такими же механическими часами или компасом.

Для электронных моделей этот список намного расширен, так как для их питания используются батарейки.

Подобный инструмент часто оснащается:

  • Дополнительным дисплеем, на котором отображается уже рассчитанная длина с учетом масштаба, объемы, площади и другая полезная информация. Тут же может отображаться таймер, текущее время и др.
  • Подсветкой органов управления и рабочей области – для удобства настройки в условиях недостаточной освещенности.
  • Фонариком — функция никогда не бывает лишней.
  • Калькулятором – удобно при сложных вычислениях все того же объема, площади и расстояний на местности.

В дополнение ко всему современные модели получили функцию синхронизации с компьютером посредством различных интерфейсов, например USB

, что позволяет переносить данные на ПК, использовать их для построения электронных таблиц и в оценочных программах.

Виды курвиметров и их цена

Существует 2 вида курвиметров по назначению:

  • Прибор для карт – компактное устройство, предназначенное для измерения расстояний между точками по кривой линии непосредственно на картах. При помощи подобных картографических курвиметров можно определить длину маршрута, если провести им по изображению извилистой дороги. Другое название прибора – топографический курвиметр, так как подходит для использования на топографических картах.
  • Мерное дорожное колесо – курвиметр для местности, имеющий большие размеры, предназначен для измерения длины дороги или какого-либо объекта. Конструктивно состоит из колеса, смонтированного на телескопической стойке с ручкой. Расстояние между точками определяется путем прокатывания, не отрывая колесо от поверхности.

По конструкции счетчика различают:

  • Механический курвиметр – отличается высокой долговечностью и надежностью. Как правило, за один проход прибором можно измерить до 100 см длины, а погрешность составляет около 0,5%. Конструктивно колесико связано со стрелкой циферблата, которая, в свою очередь, вращается, как в часах. Сама шкала может оснащаться одновременно несколькими разметками, например, кроме сантиметров, указаны и километры с учетом масштаба. По размеру можно выделить большой курвиметр, на корпусе которого рядом с основным циферблатом располагается стрелочный компас и термометр, и курвиметр мини, размером с половину ладошки. Стоимость колеблется в пределах 500 – 1000 рублей. Встречаются и более дешевые модели.
  • Электронный курвиметр – более точный и совершенный прибор с погрешностью до 0,2%, оснащен жидкокристаллический дисплеем и кнопками настройки. Принцип работы такой же, как у предыдущего варианта. Встроенная электроника требует источника питания, в роли которого выступают обычные батарейки. Результат измерений отображается на дисплее, причем, в зависимости от настроек, может автоматически переводится в километры или мили. В большинстве случаев этот прибор карманный, то есть имеет крайне компактные размеры. Цена колеблется в районе 3000 рублей за качество.
  • Механическое измерительное колесо – тут информация о пройденном пути отображается механическим счетчиком, напоминающим автомобильный одометр, то есть состоит из цилиндров с нанесенными цифрами от 0 до 9, которые в итоговом значении отображают количество пройденных метров. Дисковое или спицевое колесо соединено со счетчиком посредством механической передачи. Средняя стоимость – 3 – 5 тыс. рублей.
  • Электронное измерительное колесо – в основе лежит электронный счетчик и дисплей. Прибор более удобен, зачастую оснащается встроенной памятью, способен переключаться между единицами измерений. Некоторые модели способны самостоятельно высчитывать площади земельных участков. Питание электроники в большинстве случаев осуществляется от батареек, а время работы на одном их комплекте зависит от пройденного пути. Как правило, это 10 – 20 км. Цена в среднем составляет 4 тыс. рублей и выше. Встречаются и аккумуляторные варианты с подзарядкой от бытовой электросети.

До изобретения систем GPS и ГЛОНАСС офицерами войск использовался армейский курвиметр, ничем не отличающийся от современного механического устройства, кроме более детально проработанной шкалы.

Сегодня военный курвиметр используется чаще туристами, чем военнослужащими.

Преимущество его заключается в том, что тот же GPS-навигатор может элементарно потерять связь со спутником, либо разрядится, а качественная механика и умение ориентироваться по бумажным картам не подведет никогда.

Какой курвиметр выбрать?

Выбор курвиметра основывается на задачах, которые он должен решать, а значит, в первую очередь на его точности.

Так для прокладывания маршрута задолго до начала туристического путешествия лучше приобрести электронный инструмент.

Из-за минимальной погрешности он позволяет довольно точно измерять расстояния на картах с малым масштабом.

В поход же предпочтительнее брать именно механический вариант по причине его высокой надежности и независимости от источников питания.

Для художественной ковки, когда требуется измерить длину заготовок по начерченным узорам, подойдет любой, даже самый недорогой картографический курвиметр, так как тут размер погрешности практически никакой роли не играет.

Как пользоваться курвиметром?

Для измерения расстояний между двумя точками, скажем, на карте, шкала курвиметра обнуляется, после чего прибор устанавливается колесиком в одну из точек и прокатывается до второй точки без отрыва и как можно точнее по линии, которую требуется измерить.

Дорожное колесо имеет такой же принцип действия, с той лишь разницей, что его необходимо катить без отрыва от поверхности земли перед собой.

Для этого показания счетчика все так же обнуляются, а рукоять выдвигается примерно на уровень пояса.

Что нужно знать о курвиметрах?

При работе с картографическим прибором следует помнить, что точность измерений напрямую зависит от масштаба карты: чем он больше – тем выше точность.

При этом измерения проводятся несколько раз в обоих направлениях.

Дело в том, что на карте могут быть завитки, которые сложно обогнуть даже самым маленьким колесиком, а это, в свою очередь, приведет к мелким погрешностям, причиной которых становится человеческий фактор.

Выполнив несколько измерений, высчитывается их среднее арифметическое.

Производители курвиметров

Изготовлением дорожных курвиметров занимаются следующие известные производители:

Хорошие картографические модели выпускают:

  • Златоустовский часовой завод,
  • Koizumi,
  • ADA,
  • Calculated Industries,
  • VT.
Оценить статью
Добавить комментарий