Назначение шкал. Требования к шкалам

Шкалы являются необходимой частью геодезических приборов. Они служат мерами, с которыми сравнивают измеряемые величины.

Шкала представляет собой систему штрихов, нанесенных на какой-либо поверхности и расположенных нормально к линии шкалы, называемой осевой. В зависимости от формы этой линии шкалы разделяют на линейные и криволинейные. Частным случаем криволинейных шкал являются круговые. Они широко применяются в геодезических угломерных приборах. Их называют лимбами.

Один из штрихов шкалы принимают за начальный. Он может располагаться по краям шкалы (в линейных шкалах) и в середине (в линейных и круговых — непрерывных шкалах).

Интервал между смежными штрихами шкалы называют делением, а величину , равную разности значений двух смежных штрихов х_i и x_i+1 шкалы, называют ценой деления,

Различают шкалы равномерные и неравномерные. В равномерных шкалах штрихи располагаются на равных расстояниях друг от друга. В геодезических приборах чаще применяют равномерные шкалы. Примером неравномерной шкалы могут служить шкалы вольтметров и амперметров.

Для удобства отсчитывания штрихи шкалы подписывают через определенные промежутки. Чаще подписывают штрихи, соответствующие целому числу единиц значений, например, сантиметров, дециметров, минут, градусов и т. д. Еще чаще подписывают лишь штрихи, значения которых кратны 5, 10 и т. д. Например, штрихи на лимбах, рассматриваемых при отсчитывании невооруженным глазом или через лупу, обычно подписывают через 5 или 10°. При этом возрастание отсчетов идет по часовой стрелке. Подписанные штрихи делают обычно длиннее остальных. Иногда для удобства отсчитывания делают несколько удлиненными и некоторые неподписанные штрихи. Например, если удлиняют на лимбе градусные штрихи, то несколько удлиняют и полуградусные.

Если при отсчитывании шкалу рассматривают в микроскоп, то штрихи подписывают таким образом, чтобы в поле зрения микроскопа было видно одновременно не менее двух подписанных штрихов. В некоторых особых случаях допускается, чтобы в поле зрения микроскопа был виден лишь один штрих. Но следует учитывать, что при этом возможны ошибки в отсчете. Обычно на лимбах, рассматриваемых при отсчитывании в микроскоп, подписывают каждый градус.

Шкалы на лимбах могут выполняться в виде одной дорожки штрихов равного периода или нескольких дорожек с различными функционально связанными между собой периодами штрихов. Разновидностью последнего типа лимбов являются кодирующие (кодовые) диски (лимбы), представляющие собой сочетание определенного числа концентрических дорожек. Каждая дорожка представляет собой комбинацию из прозрачных и непрозрачных участков, причем их угловой шаг для дорожки, расположенной к центру диска, в два раза больше шага для следующей от центра дорожки.

Кроме шкал в геодезических приборах применяют щели, растры и маски — специальные оптические детали, представляющие собой плоскопараллельные пластинки с нанесенными на них штрихами, делениями или отверстиями различной конфигурации.

К шкалам геодезических приборов предъявляют следующие основные требования:

1. Все деления основных отсчетных шкал приборов должны быть равны между собой. Неравномерными могут быть преимущественно второстепенные шкалы, например, содержащие поправочные значения к основным измеряемым.

2. Общая длина шкалы должна быть равна номинальной величине или отличаться от нее на пренебрегаемо малую величину. В противном случае надо вводить поправки в отсчеты по шкале.

3. Материал шкалы должен обеспечивать возможность нанесения штрихов необходимой толщины.

4. Материал шкалы должен обеспечивать сохранение в течение длительного времени всех первоначальных параметров шкалы.

5. Центр круговых шкал (лимбов), лежащий в точке пересечения направлений всех штрихов, должен совпадать с осью вращения шкалы.

Дата добавления: 2014-01-20