Курвиметр. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Топографический курвиметр: основная задача и конструкция

Курвиметр (curvus – с латыни) – прибор, с помощью которого измеряют расстояния на топографическом материале (карта, схема, план) с минимальной погрешностью. Про курвиметр, что это такое и его фото знают не понаслышке в строительных институтах, а также путешественники, альпинисты, охотники и много других специалистов и профессионалов, которые по сей день предпочитает бумажную карту электронному носителю.

Устройство вымеряет кривые, что необходимо при картографическом построении маршрутов. Принцип действия курвиметра всего один: проведение прибора по извилистой линии для измерения её длины. Полученное значение переводятся в единицы расстояния, учитывая при этом топографический масштаб.

С момента открытия механического курвиметра немцами, около 150 лет назад, механизм и конструкция остались практически прежними:

• Корпус со шкалой (циферблат) прямолинейного или кругового типа. В разных моделях подвижны либо циферблат, либо стрелка.

• Колесо небольшого размера с засечками (зубчиками).

• Ручка (держатель).

Давайте взглянем на механический курвиметр, что это такое — фото выглядит так:

Шкала бывает в сантиметрах или в дюймах, стандартное значение – 100 см с шагом в 1 см, а возможная погрешность составляет 0,25 см на 50 см длины. Для сброса полученного результата на циферблате, современная модель механического устройства имеет кнопку возврата на нулевое значение, в другом случае – необходимо прокручивание колеса в обратную сторону.

Видео

Другая классификация инструмента и его использование

По виду используемого тока обычно выделяются электронные инструменты для измерения длины криволинейных траекторий. Разные производители оснащают свои приборы не всегда стандартными зарядными устройствами. Для одних требуется подзарядка током 220 В, другим 380 В. Есть некоторые модели, которые работают за счет батареек. По назначению данные приборы можно разделить на два больших класса: дорожные и картографические.

Для каждого предназначения имеется специализированное оснащение. Для дорожных или туристических приборов не нужно точное измерение до сотых значений. Обычно большинство туристов предпочитают брать в походы механические модели, но если они оснащены компасом и подсветкой, то это будет более удачным вариантом. Производители учитывают данные пожелания, и это видно по появлению на прилавках магазинов соответствующих комплексных изобретений.

Для разведочно-исследовательских работ нужны приборы, которые позволяют делать более точные измерения. Такие приборы нужны и военным, и дорожникам, и для работников других отраслей. Поэтому наиболее приемлемы будут электронные модели. С их помощью можно снять точные показания и тут же выполнить все необходимые расчеты. По габаритам данный инструмент различается незначительно, все они довольно небольших размеров. Они компактны и легки по весу. Современные модели отличаются формами, имеющимися функциями, а значит, и габаритами.

Прибор очень прост, поэтому и пользоваться им тоже легко, так что скажем только пару слов об этом. Небольшое колесо нужно плавно перетаскивать по поверхности карты, только вот следовать необходимо четко по намеченной линии, которую требуется измерить. Колесо будет переворачиваться, а прибор – отсчитывать каждую единицу измерения на имеющемся циферблате. Считается каждый поворот колеса. Дойдя до конца линии, мы получим значение пройденного расстояния. Прибор покажет точное значение. Наиболее часто циферблат настроен в определенном масштабе, поэтому измеренное расстояние получается реальным, а не тем, что показано на бумаге.

Как пользоваться курвиметром: видеоуроки советы профессионалов

Редакция Seti.guru специально для наших читателей собрала наиболее важные советы, которые помогут начинающим научиться пользоваться курвиметром правильно и избежать больших погрешностей:

1. Не следует пытаться измерить весь маршрут за один раз. Дело здесь не в том, что на механических моделях не хватит шкалы, а в увеличении погрешности в результатах при удлинении маршрута. Более оптимальным будет замер отрезками с последующим их суммированием.
2. Лучше всего использовать карты с масштабами 1:50000 или 1:100000.
3. Старайтесьобвести изгибы пути как можно тщательнее.
4. Каждый отрезок лучше обвести несколько раз, а впоследствии вычислить среднее значение. Такие данные будут точнее.
5. При нанесении результатов замеров на карту или чертёж-схему лучше использовать дробные значения, к примеру, А/В, где А – расстояние от начала замеряемого отрезка, а В – от начала пути. В этом случае ориентироваться на местности будет значительно проще.

А теперь предлагаем просмотреть видеоурок по использованию курвиметра, который поможет нашим читателям понять принцип работы с подобным прибором.

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.

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 о.

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.

Разновидности приборов, их преимущества

За указанным критерием устройство бывает механическим, как уже упоминалось выше, и электронным.

Механический прибор является более удобным в полевых условиях, так как он точен, компактен и неприхотлив. Отличия между различными производителями и годами выпуска заключаются в:

• форме устройства;

• типе шкалы;

• единицах измерения;

• наличии дополнительных функций.

Преимущества механического устройства:

• пыле-, водо-, температуро- и ударостойкость механизма;

• вес примерно 50-100 г, размер – не больше ладони;

• не нуждается в подзарядке.

Электронный же вид больше подходит для работы с картографией в помещении за столом, так как более «чуткий» к неровностям поверхности.

Видео: Как сделать прибор самому

Преимущества электронного аналога:

• компактные размеры (аналогичны брелоку, шариковой ручке), небольшой вес (до 50 г);

• беспрерывная работа устройства – до 400 часов;

• обладает компасом, калькулятором и фонариком;

• возможность менять единицы измерения;

• производит готовые вычисления – в приборе задается масштаб;

• функция сохранения данных.

Разделение устройств измерения по способу вычисления

По способу вычисления такие измерительные приборы можно разделить на механические и электронные. Первые находятся в более низкой ценовой категории, однако, и точность их не столь высока – присутствует значительная погрешность. Рассмотрим подробно каждый из типов для того, чтобы читателю были понятны присущие им достоинства и недостатки.

Механические приборы для измерения расстояния

Старая добрая классика и сегодня пользуется популярностью. Однако пользуются ею в большинстве случаев опытные картографы старой закалки, не слишком доверяющие новомодным гаджетам. Если говорить о преимуществах механики, можно отметить следующие из них:

• низкая стоимость, в сравнении с электронными аналогами;
• компактность и малый вес;
• автономность – прибор не нуждается в питании;
• ударопрочность – в большинстве случаев корпус изготавливается из лёгкого металла или древесины;
• влагозащищённость – этот параметр придётся по душе туристам, путешественникам, спасателям и морякам.

Но при всех достоинствах нельзя не упомянуть и о недостатках механических курвиметров, среди которых:

• более высокая погрешность измерений, в сравнении с электронным прибором;
• возможность получить сотые доли (при необходимости) отсутствует;
• нужно производить дополнительные вычисления, соотнося показания с масштабом карты.

Конечно, на недостатки глаза не закроешь, однако, те, кто пользуется механикой, готовы с ними мириться, ведь такое устройство просто, а главное – надёжно. Круглая шкала равна 100 см. При полном обороте ролика стрелка сдвигается на 1 мм. После «прохождения» маршрута по карте показания умножаются на масштаб, в результате чего получается расстояние от точки до точки.

Электронные курвиметры и их особенности

Современные последователи механических курвиметров, способные сразу вывести на дисплей расстояние между точками в любых заданных единицах. Разработаны электронные устройства были для кабинетов проектных бюро, однако, со временем приобрели популярность и среди людей, не связанных с картографией. Рассмотрим, какими достоинствами обладает электронный прибор:

• одной полной зарядки хватает на 300-400 часов. При этом время продлевается за счёт функции отключения;
• несильные удары переносит легко, благодаря корпусу из прочной пластмассы (падение с высоты не переживёт);
• широкий диапазон рабочих температур;
• способность самостоятельно производить все необходимые расчёты;
• наличие дополнительных возможностей (подсветка, фонарик, компас) значительно расширяет функционал;
• точность измерений значительно выше, чем у механических аналогов, возможность измерения до 1 метра.

Из отрицательных качеств отметим подверженность влаге, а значит, с прибором нельзя работать в ливень или шторм.

Как устроен курвиметр

Наверняка услышав название курвиметра, что это такое — знают немногие. Это понятно, исходя из специфической специализации прибора. Однако пригодиться он может буквально любому, кто столкнётся с топографическим изображением либо необходимостью измерить линии на грунте, имеющие изогнутый рельеф.

Приспособление изначально было устроено довольно просто — снабжённое зубчиками колёсико, каким максимально точно повторяют путь кривой, и собственно корпус, с циферблатом либо шкалой, где отсчитывается пройденное расстояние, а также стрелкой-индексом.

С расширением сфер применения курвиметр обзавёлся более точным и совершенным электронным со шкалой-дисплеем аналогом, а также увеличенным в габаритах дорожным.

Но принцип остаётся неизменным — нужно пройтись по изогнутой линии, длину которой предстоит вычислить, колёсиком, а показания, полученные на шкале циферблата, перевести в единицы расстояния с учётом масштаба. В электронном варианте курвиметр автоматически покажет результат в заданных единицах — метрах, дюймах, километрах, милях.

Механический классический вариант прибора может иметь либо вращающийся относительно неподвижной стрелки циферблат, либо наоборот — вертящуюся вслед за колёсиком стрелку на статической круглой шкале. Один оборот колеса заставляет отклоняться ровно на 1 деление разметки. Как правило, шкалы две — по обе стороны, на одну нанесены сантиметры, на другую — дюймы.

Достаточно по схематическому изображению провести курвиметром, старательно повторяя контур интересующей линии, а затем полученные на шкале данные соотнести с масштабом, чтобы вычислить реально имеющееся расстояние.

Как использовать курвиметр

Понятно, что механический курвиметр не настолько точен, как его электронные усовершенствованные модели. Но его погрешность, что равна 0,5%, тем не менее вполне справится в ситуации, где особая точность не настолько важна.

Электронные аналоги уже могут похвастать гораздо меньшей погрешностью — в диапазоне до 0,2%, которая колеблется от конкретного вида модели. Именно они на сегодня востребованы там, где нужны профессиональные точнейшие расчёты.

В любом случае, оттого до сих пор высока востребованность вычислений курвиметром, что это на практике выходит гораздо легче, быстрее и точнее, чем линейкой или же рулеткой.

Преимущества и недостатки механических и электронных приборов

По методу вычисления выделяют:

• механический курвиметр;
• электронный курвиметр.

Каждый из приборов имеет определенные как преимущества, так и недостатки. Для более комфортного использования разных моделей механических курвиметров, для измерения расстояний непосредственно на местности, стандартный циферблат со временем был заменен на счетчик.

Механический курвиметр состоит из ручки, циферблата и зубчастого колеса. На циферблате может быть несколько шкал для преобразования оборотов колеса в несколько мер длинны одновременно. Все зависит от конкретной модели механического прибора. Своим внешним видом такой прибор похож на карманные часы.

Преимущества механического курвиметра:

• долговечность благодаря стойкому к ударам корпусу;
• влагоустойчивость;
• отсутствие ограничений в использовании;

Недостатки этого вида прибора:

• сложности при вычислении;
• временные затраты для необходимых просчетов;
• человеческий фактор;
• погрешность 0,5%.

Что касается электронных курвиметров, то основное отличие данного вида от предыдущего заключается в том, что все расчеты проводятся автоматически и выводятся на дисплей прибора.

Среди основных преимуществ электронных моделей курвиметров:

• полная автоматизация необходимых расчетов;
• встроенная память;
• возможность оснастить прибор дополнительными составляющими;
• надежность сохранения полученных данных и возможность их синхронизации на нужное устройство;
• максимально точные данные в результате использования.

Недостатки электронного курвиметра:

• зависимость питания прибора от аккумулятора или других видов устройств;
• чувствительность к факторам окружающей среды.

Если говорить о видах курвиметров в зависимости от выполняемых задач, что фактически определяет функциональность самого прибора, выделяют дорожные и ручные курвиметры. Первые используются для измерения длины, то есть с их помощью измеряют расстояния на картах, схемах и различных чертежах. Такой прибор незаменим на начальных этапах строительства и является очень популярным в туризме, так как именно с его помощью можно составить необходимый маршрут, учитывая рельеф определенной местности.

Для измерения расстояний на местности используют так называемое дорожное колесо. Такой прибор является довольно габаритным, но принцип работы его тот же. Длина окружности зубчатого колеса такого прибора обычно равна 1 метру, а циферблат заменен счетчиком, который обнуляется после одного километра пройденного расстояния. Обычно дорожный курвиметр очень удобен и легок в использовании, поскольку весит он около трех килограмм и имеет телескопическую ручку.

Типы курвиметров по способу вычисления

Стремление человека сделать все приборы электронными часто его подводит. Нет ничего надёжнее простой и понятной механики, но разве это кого-то волнует? Вот и появились в продаже, помимо простых механических моделей, электронные модели. Разберёмся и с первыми, и со вторыми.

Механическое устройство

О примитивном устройстве механического курвиметра было сказано выше. Можно добавить только то, что шкала может быть не только круговой, но и прямолинейной. Весит такой приборчик не больше 50 г и легко умещается на ладони. В таком неизменном виде он выпускается уже лет 50 и является обязательным прибором в планшете офицера любых войск.

Основные преимущества механической модели заключаются в её безотказности и нетребовательности к условиям использования

В мороз, жару, под проливным дождём или при ураганном ветре вы можете смело пользоваться механическим устройством. Не нужно думать о его зарядке, он не боится воды и механического воздействия. Купить механический курвиметр можно рублей за 300−500. В общем можно сказать, что такое простое устройство предназначено для использования в суровых полевых условиях.

Электронные модели

Измерители с цифровой начинкой – это инструмент для работы за письменным столом. Он подойдёт лаборанту, учёному-географу или начальнику военного штаба. Подобные гаджеты обладают возможностью программирования и могут выдавать готовый результат без ручных вычислений. То есть, вы вносите в настройки масштаб карты и, прокатив колёсико по маршруту, получаете расстояние в километрах или метрах, если надо – в акрах или милях.

Электронные модели оснащаются батареей, способной работать до 400 часов. Размеры гаджета такие же компактные, как и у механического собрата

Плюс в обладании таким прибором в том, что вы освобождаетесь от необходимости производить вычисления. Для привлечения покупателей к своему товару производители добавили в электронные приборы − компас, калькулятор и фонарь. Следует помнить, что любой цифровой прибор не терпит небрежного обращения, боится воды и может капризничать при минусовых температурах. Электронный курвиметр вы сможете купить за 800−1500 рублей.

Принцип работы и основные функции дорожного колеса

Принцип работы ничем не отличается от «настольного» — необходимо прокатить прибор по участку дороги для её измерения, после чего снять показатели с дисплея. Курвиметр может двигаться вперёд и назад. В функциональном плане – возможны удержание, сохранения и удаления данных. Комплектуется чехлом для удобного хранения и транспортировки.

При работе с ним также стоит учесть:

Вычисляя длину маршрута, лучше разбить линию на несколько частей с запоминающимися ориентирами, точками между ними. Прибор габаритен и неудобен в слишком длительном использовании, – стоит учитывать человеческий фактор при измерении маршрута, — что может негативно отразиться на результате.

Чем больше и подробней карта – тем точней и удобней будет процесс измерения, и качество выполнения задачи.

Опять же, как и 3-е правило использования курвиметра для карт, семь раз отмерять придётся и здесь. Учитывая сложность задачи, связанную с размерами и весом устройства, ответственным подходом к проделываемой работе будут повторные измерения хотя бы ещё один раз.

Для контроля собственного расположения на маршруте удобно использовать точки, по типу – контрольно-пропускной пункт, мост через реку, дамба и т. п. Это необходимо в случае, когда электроника выйдет из строя, а вместе с ней утеряется связь с внешним миром и местом нахождением.

Ведение записей измерений, где отмечаются отдельные точки и расстояния, – удобно в случае необходимости согласования маршрута и сверки с замерами других участников группы.

В заключении хочется отметить, что курвиметр – удобное, популярное в своей специфики устройство, которое наглядно демонстрирует общеизвестный факт о том, что все гениальное простое.

Виды дорожных курвиметров

Дорожные курвиметры предназначены специально для измерения длительности дороги. Они имеют в своей конструкции колесо для более удобного передвижения. Все модели данных механизмов можно условно поделить на 2 типа:

1. Механический курвиметр. К колесу подключён аналоговый счётчик, измеряющий пройденное расстояние. Конструкция такого прибора очень проста и сразу же выводит всю нужную информацию, касающуюся измеренной длины.
2. Электронный курвиметр. Такой механизм имеет больше доступных функций. К тому же есть возможность сохранять информацию о пройденном расстоянии. Также такие модели отличаются более высокой точностью. Однако, цена их превышает стоимость механических приборов.

Теги