Как измерить угол наклона: Как определить угол наклона потолка?

Содержание

Угол наклона рельефа на местности: как измерить

Те пользователи, которые работают с рельефом в программе Наш Сад и используют для этого редактор Рельефа, знают: чтобы наклонить поверхность нужно задать угол ее наклона в градусах. Как же определить угол наклона рельефа подручными средствами, если в «кустах», случайно нет теодолита или тахеометра?

Метод вешек

Нам понадобятся: 3 колышка, шнур, рейка жесткая, уровень.
Вбиваем две вешки (колышка) по краям на перепаде высот (см. схему). Забиваем гвоздь или вкручиваем шуруп в произвольной точке С одной из вешек. Замеряем расстояние d от поверхности земли. Привязываем в этом месте шнур и с натяжением закрепляем его к другой вешке в точке А на том же, одинаковом расстоянии d от земли. Берем жесткую рейку, такую, чтобы не прогибалась и закрепляем на ней уровень. Устанавливаем рейку так, чтобы один ее конец находился в точке С, а другой лежал на еще одной вешке. Эту вешку забиваем в землю таким образом, чтобы она касалась натянутого шнура. Рейка на ней должна лежать горизонтально по уровню. Измеряем расстояние DE от шнура до рейки по вертикали и расстояние DС по горизонтали. Согласно схеме это длина рейки. Нам нужно найти значение угла β в градусах. Это и будет искомый угол наклона.

Мы легко можем измерить и вычислить соотношение DE/DC. В тригонометрии это тангенс угла — число, которое определяется соотношением противолежащего и прилежащего к этому углу катетов треугольника CDE. Зная это соотношение можно вычислить величину угла, например, воспользовавшись тригонометрической функцией, обратной тангенсу — арктангенсом.

Вычисляем угол наклона на калькуляторе Windows

Значение арктангенса вычисляем, используя стандартный калькулятор из состава Windows. Щелкаем кнопку «Пуск», переходим в раздел «Все программы», находим «Стандартные» и жмем «Калькулятор». Этот же результат достигнем, нажав сочетание клавиш WIN + R, набрав в строке «Выполнить» команду calc и щелкнув кнопку «OK».
Переключаем калькулятор в режим вычисления тригонометрических функций. Для этого открываем меню «Вид» и находим пункт «Инженерный» или «Научный» (в зависимости от версии используемой операционной системы).
Вводим известное значение тангенса. Это делаем с клавиатуры или щелкая нужные кнопки интерфейса калькулятора.
При этом выбираем единицу измерения «Градусы» — DEG, чтобы получить результат вычисления именно в градусах, а не в радианах или градах. Ставим метку в checkbox (пустом квадратике) с надписью Inv. Так инвертируем значения вычисляемых функций, обозначенные на кнопках калькулятора. Если такого «квадратика» нет, зажимаем кнопку Shift или «↑». На рисунке слева нужные нам параметры подчеркнуты красной линией.
Щелкаем кнопку с надписью tg или tan (тангенс) и далее « = ». Калькулятор вычисляет значение функции обратной тангенсу — арктангенс. Это значение и будет искомым углом.

Вместо Win-калькулятора можно использовать, например, онлайн-калькуляторы тригонометрических функций. Найти такие сервисы в интернете достаточно легко, задав поиск в браузере.

Важно помнить!

Измерения на местности проводим как можно точнее и рейку устанавливаем точно по уровню. Имейте в виду, что если длина рейки пусть даже полтора-два метра, а длина отрезка АВ метров 15-20, то даже незначительное отклонение уровня от горизонтали дает существенную погрешность. Тем не менее это разумный способ. Он позволяет, пусть и не совсем точно, определить угол наклона рельефа местности.
Используя подобие треугольников АВС и СDЕ можно вычислить также перепад высот: h=АВ*DE/ DС.

| Permalink
Как измерять угол склона методом маятника
25 января 2016 | Анна Ханкевич
Советы и инструкции
фрирайд
Источник: Блог Анны Ханкевич
Фрирайдер Анна Ханкевич пошагово объясняет, как определить угол склона и потенциальную лавиноопасность с помощью простых лыжных палок.

Хочу рассказать про то, как измерять угол склона.

У меня есть волшебный бипер PIEPS DSP Prо, у которого есть функция измерения наклона. Она включается нажатием кнопки Scan (сканирование) и работает в режиме передачи. Но он есть не у всех. Поэтому я хочу рассказать о методе маятника (который к своему стыду, узнала совсем недавно из методички Сергея Веденина).

Многим известно, что приблизительно можно прикинуть угол склона по расстоянию от вытянутой руки стоящего человека до склона.

если расстояние примерно равно палке — угол около 30

если расстояние примерно равно ледорубу — угол около 45

если касаешься пальцами склона — угол около 60

Но этот способ подходит только для грубой оценки. Однако зачастую нам надо узнать угол более точно. Диапазон от 25 до 40 является самым лавиноопасным, и умение анализировать наклон важно.

Также для скитура умение на взгляд точно определить угол склона крайне важно, ведь при углах выше 20-25 градусов мы начинаем проскальзывать при движении прямо вверх и нужно перейти к траверсам.

Однако, нам надо определять угол со стороны, заранее. Поэтому рекомендую постоянно тренироваться, прикидывая угол на взгляд и потом проверяя свою оценку с помощью метода маятника.

Также для передачи информации необходимо точно знать численные значения. (И скептически улыбаться, когда твой приятель уверяет, что катал по 55-градусному склону).

Метод маятника позволяет определить угол склона с точностью до нескольких градусов и не требует никаких специальных приспособлений, кроме обычных палок, которые у лыжника всегда с собой=) Только палки должны быть одной длины.

Шаг первый

Находясь на склоне, положите палку вниз по линии падения воды ручкой вниз. Можно провести засечку на снегу у конца ручки.

Шаг второй

Теперь поднимайте эту палку вверх, оставляя острие палки на снегу.
Подставьте вторую палку, соединив их рукоятками, при этом вторая палка должна прийти в вертикальное положение (можно представить вторую палку как отвес).

Засеките расстояние от засечки на снегу до острия второй палки. Если расстояние равно нулю, то есть если острие вертикальной палки воткнулось точно в отметку — угол склона равен 30 градусам.

Если острие выше по склону, чем засечка — то угол меньше 30 градусов.

Если острие ниже по склону, чем засечка — то угол больше 30 градусов.

Но я обещала точное количественное значение градусов. Для этого прикиньте расстояние между острием и засечкой в сантиметрах, каждые 10 см — это разница в три градуса. То есть если палка-отвес воткнулась ниже засечки на 20 см, то угол склона 36 градусов, если выше по склону на 10 см — то угол склона 27 градусов. Ну и хочу напомнить, что уклон в градусах и процентах — не одно и то же-)

Безопасного и интересного катания!
комментарии к статье
Леонид
20. 03.2016
30 градусов верно для любой длины палок, а вот дальше — 10см=3градуса — здесь от длины палок зависит
Владислав Рябиков
31.01.2016
Класс! Настолько очевидно, что непонятно как раньше не догадался.
Андрею
Читайте внимательней и смотрите картинку. Три одинаковых отрезка образуют равносторонний треугольник, углы в нём 60градусов, 90 минус 60 будет 30. Всё просто.
clips павел
30.01.2016
Метод маятника позволяет определить угол склона с точностью до нескольких градусов и не требует никаких специальных приспособлений, кроме обычных палок, которые у лыжника всегда с собой=) Только палки должны быть одной длины.
от длины палок вообще ничего не зависит, главное чтоб одинаковые.:)
Андрей
29. 01.2016
+/- 10 см = +/- 3 градуса — это очень грубое тождество. Палки-то у лыжников разного роста тоже могут быть очень разной длины.
Андрей 27.01.2016
попробовал на бумаге, не работает
Оставьте комментарий
* ваша оценка
(.jpg .png .gif), не больше 2Mb

Пожалуйста, дождитесь завершения отправки формы

Мы всегда открыты для обратной связи
Задайте вопрос
Помогите нам стать лучше, поделитесь своим мнением. Есть любые вопросы? Мы оперативно ответим на них.
Напишите нам
Подпишитесь на наши новости
Только полезные новости и не чаще 2 раз в неделю — статьи экспертов, обзоры снаряжения, спецпредложения.
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
Следите за новостями горного outdoor и событиями АльпИндустрии и обсуждайте их с единомышленниками.
Болеем горами. Надеемся заразить вас!
Сергей Зон-Зам, бессменный лидер, взрослел в горах
Мы не продаем, мы советуем
Сергей Ковалев, МСМК, покоритель Эвереста и сложных вершин по всему миру
Ваша безопасность — наша работа
Иван Аленцев, инструктор по альпинизму
Измерение угла наклона | Датчики Althen
Измерение угла наклона
Измерение угла наклона требуется в самых разных отраслях промышленности, а также при контроле конструкций и в секторе специальных транспортных средств. Есть много клиентов, которым необходимо точно выровнять оборудование или контролировать рабочую платформу или оборудование — типичные приложения для измерения наклона. Приложения очень разные. Таким образом, нельзя с самого начала сказать, какой датчик подходит, но необходимо внимательно изучить каждое приложение: каковы требования и цели заказчика с точки зрения точности, разрешения и условий окружающей среды? Какие интерфейсы необходимы для дальнейшей оценки сигнала? Только после этого можно решить, какой принцип измерения и какой датчик могут дать желаемые результаты.
Мы предлагаем различные датчики угла наклона. В датчиках емкостного типа (например, типа AccuStar) диэлектрическая жидкость зажата между двумя пластинами конденсатора специальной геометрии. Наклон вызывает изменение емкости, которое измеряется и оценивается. Пользователю доступны пропорциональный и линейный выходной сигнал.
Инклинометры с сервоприводом высокой точности
Инклинометры с сервоприводом высокой точности (например, типа AILSO) работают в соответствии с методом, который, возможно, все еще известен некоторым инструментам для измерения натяжения ленты. У вас есть вращающаяся катушка в магнитном поле. При этом имеется маятник с массой. Когда датчик наклонен, маятник пытается следовать за гравитационным полем и выравниваться. Однако, контролируемый датчиком положения, ток течет через катушку, которая удерживает маятник в определенном положении. Этот сигнал тока преобразуется в сигнал напряжения и затем соответствует синусоидальной функции угла наклона.
В диапазоне малых наклонов +/- 10 градусов функцию синуса можно считать линейной. Функция синуса должна учитываться для приложений, требующих максимально возможной точности, особенно для диапазонов измерения более +/- 10 градусов. Расчет измеренного значения может быть выполнен путем линеаризации с помощью правильно выбранных точек интерполяции; Однако наибольшей точности можно добиться только тригонометрическим расчетом. Возможные диапазоны измерения инклинометров составляют от +/- 1 градуса до +/- 9 градусов.0 градусов. На практике, однако, максимально возможный диапазон измерений +/- 90 градусов не следует использовать как можно чаще, так как наклон синусоидальной функции в этом диапазоне очень мал и, таким образом, достигается лишь небольшое изменение сигнала.
По этой причине вы должны использовать инклинометр, в зависимости от применения и требований к точности, только до максимального угла 75 или 80 градусов. Стандартная версия требует регулируемого биполярного напряжения питания (+/- 15 вольт постоянного тока) и обеспечивает выходной сигнал +/- 5 вольт, пропорциональный синусоиде. Также имеется вариант на напряжение питания 24 В постоянного тока со встроенным усилителем 4…20 мА. Если требуются кабели большей длины, имеет смысл использовать ту же версию со встроенным усилителем. Разрешение инклинометра до угловой секунды и выше.
Таким образом, эти преобразователи идеально подходят для применения во всех областях, где требуется высокоточное измерение угла наклона. Примерами являются геофизика, проходка туннелей, системы стабилизации в судостроении и юстировка антенных систем. Для линеаризации значений синуса мы разработали собственное устройство, с помощью которого пользователь также может переключать физические единицы и отображать наклон в градусах, в миллиметрах на метр, в процентах и в градусах/минутах/секундах.
Кроме того, Althen предлагает различные устройства для измерения угла наклона с датчиками MEMS. Датчики МЭМС в наши дни у всех на устах. Следует, однако, отметить, что МЭМС является лишь общим термином для любых компонентов, изготовленных с использованием микросистемной технологии, и поэтому не дает четкого описания принципа работы датчика в случае наших датчиков наклона. Для промышленного обнаружения и контроля угла наклона во многих случаях этого достаточно, и это позволяет создавать интересные новые разработки. Типичным примером является комплексное решение, разработанное и изготовленное компанией Althen для контроля наклона платформы. При превышении определенной точки переключения переключаются беспотенциальные реле предельных значений.
Сертификат ATEX
Еще одной интересной собственной разработкой является, например, система измерения угла наклона, имеющая сертификат ATEX.
Не многие поставщики могут это предложить. Устройство основано на емкостном датчике в прочном литом под давлением алюминиевом корпусе со степенью защиты IP68 и часто используется в технологии очистки сточных вод. Для «нормального» промышленного использования также доступна версия без сертификата Ex.
Поскольку все датчики наклона реагируют на гравитационное поле Земли, они не могут изменяться между изменением наклона и ускорением, т.е. движением измеряемого объекта. Даже вибрации влияют на точность измерения.
Полную разработку метрологических продуктов, от идеи до реализации, создания макета платы, изготовления и сборки платы до калибровки и, по желанию заказчика, создания прослеживаемого сертификата заводской калибровки, мы берем на себя в самой ALTHEN есть технические возможности и все ноу-хау в компании, новые проекты также могут быть реализованы быстро, если это необходимо. Кроме того, у нас есть возможность самостоятельно тестировать и тестировать большую часть нашей продукции при необходимости. Используемое нами измерительное оборудование постоянно отслеживается и калибруется.
Измерение угла наклона — нанотехнологические приборы
Измерение угла наклона
Посмотрите наши вебинары по запросу, посвященные инструментам для измерения угла контакта, чтобы узнать больше

Измерения угла наклона позволяют получить информацию об условиях прилипания капли к поверхности. Они выполняются с использованием либо наклоняемой люльки, либо наклонной платформы для физического вращения подложки и капли. По мере того, как вращение капли увеличивается, сила тяжести будет тянуть каплю вниз до тех пор, пока она в конечном итоге не скатится с подложки, а угол наклона измеряется в точке, где капля начинает двигаться. Передний край капли называется наступающим краевым углом, а задний край — отступающим краевым углом. Разница между двумя углами и есть гистерезис. Высокооднородные образцы будут иметь небольшой гистерезис краевого угла и малый угол спада. Даже гидрофильные поверхности могут быть изготовлены с малым гистерезисом и малыми углами ската ¹ .
Рисунок 1 – Схема наклонного контактного угла. Изображение предоставлено Biolin Scientific.

Подставка для наклона — это устройство, которое поворачивает весь прибор для измерения угла наклона. Оптический тензиометр монтируется на наклонную платформу и фиксируется с помощью винтовых ножек платформы. После того, как на образец помещается неподвижная капля, поворотная опора вращает весь инструмент и динамически измеряет угол наклона, а также левый и правый краевые углы. В рамку камеры можно поместить триггер остановки, чтобы автоматически остановить запись, как только капля начнет двигаться, чтобы уменьшить количество неиспользуемых кадров.
Откидная люлька имеет следующие особенности:
Он интегрирован с программным обеспечением, так что угол наклона автоматически записывается в каждом кадре
Положение камеры постоянно относительно предметного столика, поэтому базовая линия не перемещается во время измерения

Вакуумный столик и насос можно добавить к наклонной опоре, чтобы предотвратить соскальзывание образца со столика при большом угле наклона.
Рисунок 2 – Примеры снимков капли, измеренной с помощью наклоняемой люльки.
Аксессуар наклоняемого предметного столика представляет собой небольшую платформу, соединенную с вращающейся шкалой, которая позволяет пользователю вручную поворачивать предметный столик и образец. При такой настройке столик вращается относительно камеры, а автоматическая базовая линия лучше всего подходит для отслеживания изменения контактного угла в зависимости от угла наклона. Угол, под которым сэмпл начинает катиться, можно считать с циферблата на столике и вручную записать в файл. Образец в этом случае следует закрепить клеем, чтобы он не упал со столика во время вращения.

Рисунок 3 – Пример падения угла наклона, измеренного с помощью столика наклона.
Возможная путаница заключается в том, что термины «продвижение», «отступление» и «гистерезис» также обычно используются для метода, при котором игла помещается в каплю, а объем динамически изменяется во время записи краевого угла. Хотя результаты, полученные для двух измерений, связаны, они не совпадают. Основное различие между этими двумя измерениями заключается в том, что результаты, полученные для измерения угла наклона, зависят от объема капли. По мере увеличения объема капли, используемой для измерения, краевые углы набегания и отступления имеют тенденцию сходиться. И наоборот, различия между углами контакта наступающих и удаляющихся капель, как правило, больше при меньших объемах капель ² .

Видео 1 — Видео, демонстрирующее работу наклонной люльки с Attension Theta Flow.
Ссылки:
[1] Cha, H.; Вахаби, Х .; Ву, А .; Чаван, С .; Ким, М.-К.; Сетт, С.; Бош, С.А.; Ван, В .; Кота, А.К.; Милькович, Н. Капельная конденсация на твердых гидрофильных поверхностях. науч. Доп. 2020, 6 (2), eaax0746.
[2] Пирс, Э.; Кармона, Ф.Дж.; Амирфазли, А. Понимание результатов скольжения и угла контакта в экспериментах с наклонной пластиной. Коллоидный прибой.