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.
Принцип работы
Без курвиметра невозможно обойтись при измерении изогнутых линий на грунте и на участках с изогнутым рельефом либо, а также на топографической карте. В самом начале изобретения такой специфический прибор был устроен довольно просто. В нем был зубчатый ролик, который держался на ручке, также в состав устройства входил корпус с циферблатом или шкалой и стрелкой-индексом. Колесико максимально точно повторяет путь кривой, а шкала отсчитывает пройденное расстояние. Для вычисления необходимо максимально точно провести колесиком по нужной линии, чтобы получить данные. Затем их умножают на масштаб в схеме и получают реальное расстояние.
Со временем курвиметр стал более современным, поскольку сфера его использования стала расширяться. Его стали производить с более точной электронной шкалой-дисплеем.
Несмотря на усовершенствование прибора, принцип его работы остается неизменным: для измерения расстояния необходимо пройтись колесиком по изогнутой линии. Колесико выдает показания на шкале циферблата. Длину можно вычислить, если перевести в необходимые единицы измерения расстояние с учетом указанного масштаба. В электронном приборе расстояние можно сразу увидеть. Такой курвиметр автоматически показывает результат в разных единицах измерения, среди которых:
- метры;
- километры;
- мили;
- дюймы.
Механические приборы не очень точные и погрешность в них составляет около 0,5%. Однако такая модель легко справится с работой, где не нужна особая точность. Курвиметры до сих пор находят применение на практике для вычисления расстояний, так как линейки либо рулетки не могут показывать такой быстрый и точный результат.
Правила использования курвиметра
Существует три основных правила применения устройства на практике для достижения максимально точного результата:
- Вся длина, которую необходимо замерить, разбивается на отдельные участки с закладками между ними.
- Использование топографического материала с большим масштабом — 1:50 000, 1: 100 000. При этом тщательное повторение изгибов линии, длина которой измеряется, обязательна.
- Правило «семь раз отмерь». Полученный результат необходимо проверить, желательно неоднократно – это даёт возможность исключить погрешность, сверив значения нескольких замеров между собой.
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:
- 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.
- Лучше всего использовать карты с масштабами 1:50000 или 1:100000.
- Старайтесьобвести изгибы пути как можно тщательнее.
- Каждый отрезок лучше обвести несколько раз, а впоследствии вычислить среднее значение. Такие данные будут точнее.
- 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.
В использовании курвиметра есть множество нюансов
А теперь предлагаем просмотреть видеоурок по использованию курвиметра, который поможет нашим читателям понять принцип работы с подобным прибором.
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.
Разновидности устройства и его классификация
Сегодня прибор стал использоваться в разных сферах. Появилось много модификаций, имеющих ряд дополнительных функций. Курвиметр делится на несколько групп:
- Механический.
- Электронный.
- Топографический.
- Дорожный.
Современные приборы оснащены дополнительными устройствами, которые делают их многофункциональными. Каждый аппарат оборудован:
- Дисплеем с подсветкой.
- Фонариком.
- Калькулятором.
- Компасом.
- Картой памяти.
- Синхронизацией с компьютером.
Дорожный курвиметр
Давайте посмотрим на дорожный курвиметр, и что это такое (фото ниже) – вид устройства, приспособлен для измерения расстояний на местности с практически любым, даже с неровным, покрытием. К его помощи чаще всего прибегают, когда нет возможности и условий воспользоваться рулеткой, светодальномером или другим измерительным устройством.
Прибор также называют дорожным колесом, размеры которого довольно внушительны, а вес составляет примерно 2 кг. Внешне похож на развивающую игрушку для самых маленьких, принцип которой – колесо с помощью ручки продвигается вперёд.
Все дорожные курвиметры отличаются между собой за:
- размером и весом;
- типе колеса: дисковые (сплошные) или со спицами;
- диапазоном и шагом измерений;
- креплением счетчика: присоединяют к ручке или крепят к колесу;
- способом измерения: электронный или механический.
Устройство состоит из следующих частей:
- колесо;
- складная ручка;
- счётчик;
- кнопка тормоза;
- функциональные кнопки и дисплей – в электронной версии.
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.