Металлическая рулетка
Рулетки бывают разными, но все они работают по одному принципу. Они идеально подходят для проведения простых измерений на улицах и в помещении.
Преимущества этого прибора:
- Компактность. Тонкий стальной прут удобно намотан и спрятан в корпусе. Прибор можно носить с собой в кармане.
- Безопасность и экологичность.
- Не требует элементов питания.
- Можно использовать в любую погоду на улице.
- Срок эксплуатации измеряется десятками лет.
- Показывает минимальную погрешность. Собственно, погрешность зависит от пользователя.
- Приемлемая цена и доступность. Продается в любом магазине и стоит недорого.
Недостатки
- Фиксированная длина. Если объем измерения будет иметь длину больше длины рулетки, то для измерения придется перекладывать сам прибор, чтобы измерить дополнительное расстояние. Это не только неудобно, но и неэффективно, так как появляются погрешности.
- Учитывая тот факт, что этот инструмент для измерения длины выполнен из металла, при частом контакте с водой он подвергается коррозии.
- В труднодоступных местах его применение невозможно.
Измерение длины кабеля методом локации
Для точного измерения длины кабеля методом локации нужно знать точное значение коэффициента укорочения этого кабеля, который характеризует скорость распространения импульса в кабеле.
Точно знать коэффициент укорочения — это главная проблема, возникающая перед измерением длины кабеля.
Дело в том, что указанные коэффициенты для большинства используемых на практике кабелей не указываются в документации на кабель, а должны быть определены экспериментальным путем.
Этот коэффициент зависит от ряда характеристик кабеля, в том числе от материала изоляции кабеля, от равномерности материала этой изоляции по длине кабеля, от повива жил кабеля (т.е. сколько скруток на метр и равномерно ли они распределены по всему кабелю).
Коэффициент укорочения кабеля можно измерить экспериментально самим прибором РЕЙС-50, но для этого нужен отрезок точно такого-же кабеля с точно известной длиной, которую Вы померяли, например, рулеткой.
Однако если Вы даже и измерили коэффициент укорочения самим прибором РЕЙС-50, то для того, чтобы затем точно измерить длину кабеля на барабане или в бухте, нужно быть уверенным, что материал изоляции одинаковый по всей длине кабеля. Нужно быть уверенным также и в том, что скрутка жил по всей длине одинакова.
Кроме того, если вы померяли коэффициент укорочения по отрезку кабеля с известной длиной, но этот отрезок кабеля был при измерении размотан и разложен в линию, то значение полученного коэффициента укорочения может быть иным по сравнению с коэффициентом укорочения такого же кабеля на барабане или в бухте. Разница особенно сильно заметна для неэкранированного кабеля. Причина — влияние витков кабеля друг на друга, когда кабель смотан в бухту или на барабане.
Например, в результате измерения рефлектометром РЕЙС-105М1 коэффициента укорочения 4-х жильного неэкранированного телефонного плоского кабеля по куску этого кабеля длиной 45 метров, в двух состояниях: в размотанном состоянии и в смотанном в навал, разница в измерениях составила 1,62%. Если смотать этот же кабель по-другому, например в бухту виток к витку, то разница будет другой.
Таким образом, если для измерения длины неэкранированного кабеля, находящегося в размотанном состоянии или проложенного в кабельном канале или в другом месте, используется коэффициент укорочения, измеренный рефлектометром по куску такого же кабеля, но смотанного в бухту, то погрешность измерения длины увеличится по меньшей мере на 1,62%.
Где используются датчики
В основном лазерные датчики расстояния используются в строительной сфере для замеров расстояния между объектами, но им можно найти множество применений. К примеру, датчики расстояния могут помочь в обустройстве умного дома. Установив и, настроив датчик определенным образом, можно автоматизировать включение и выключение света в комнате или сделать автоматическое открытие или закрытие дверей и так далее.
Также подобный датчик установлен в каждый современный смартфон, с его помощью выключается экран, как только смартфон близко подносится к уху во время разговора. Датчики расстояния часто устанавливают в капот и бампер машины, чтобы облегчить парковку и получать данные о препятствиях на пути автомобиля в реальном времени.
Данные датчики измерения расстояния можно приобрести в отдельном виде, но без программируемого микроконтроллера они почти бесполезны. Поэтому покупать их по отдельности разумно только для решения узкого спектра задач. Для подключения датчиков обычно используется микроконтроллер «Ардуино», который необходимо вручную настраивать и прошивать для работы с определенным типом датчиков.
Для тех, кто не хочет углубляться в основы программирования платформы «Ардуино» и радиотехники, рекомендуется купить готовый вариант в виде строительного дальномера.
Что такое дальномер
Дальномер — это компактный девайс, который пришел на смену строительным рулеткам. Данный прибор способен моментально выполнить точные замеры, проводить сложные расчеты, но главный плюс — это то, что его может использовать один человек, без помощи напарника, который держит один конец рулетки.
Существует множество формфакторов и вариантов исполнения данного девайса, но обычно это небольшое устройство, которое помещается в ладонь. Дальномер имеет встроенный аккумулятор что позволяет ему работать долгое время без подзарядки. На корпусе устройства расположен дисплей, на который выводится основная информация о текущем состоянии устройства, а также о результатах замеров. На торце имеется излучатель и приемник, благодаря которым осуществляются измерения.
Лазерные дальномеры активно используются в строительстве и во время монтажных работ. Устройство способно проводить точные измерения с погрешностью 1–3 мм на 10 метров, в зависимости от технических характеристик модели.
Дальномеры делятся на две группы:
- Активные модели — определяют расстояние при помощи звукового, лазерного или светового луча. После выпуска луча он отражается от препятствия и направляется обратно в дальномер. Датчик, который улавливает сигнал проводит вычисления, и выдает результат на дисплей.
- Пассивные модели — работают на основе формулы равнобедренного треугольника, где нужное расстояние это высота h, а длина основания неизвестна. Пассивные устройства активно используются в геодезии, спорте, охоте и там, где минимальные измерения начинаются от 0.5 км и могут доходить до нескольких километров. Для работ, где важна точность измерений вплоть до сантиметра такие устройства не подходят.
Приобретать дальномеры нужно в зависимости от того для какой деятельности он будет использоваться.
Прибор для измерения длины кабеля
Для измерения длины кабеля TDR-методом в принципе можно использовать любой рефлектометр: РЕЙС-45, РЕЙС-100, РЕЙС-105М1, РЕЙС-205, РЕЙС-305 или РЕЙС-405.
Однако наиболее целесообразно для измерения кабеля использовать специальный прибор «Измеритель длины кабеля РЕЙС-50», который может работать как по DC — методу, так и по TDR — методу. Речь идет о недорогом портативном приборе, российского производства. Главными достоинствами этого прибора для измерения длины кабеля являются его низкая, по сравнению с аналогами, цена, а также малые габариты и вес. Прибор легко помещается в карман.
Каждый из этих, реализованных в приборе двух методов, имеет свои достоинства и свои недостатки, а также особенности измерения.
Главная особенность каждого метода состоит в том, что перед измерением длины кабеля нужно устанавливать в приборе для каждого метода определенные исходные данные. Поэтому, если перед измерением Вы о кабеле ничего не знаете, и не можете определить эти исходные данные, то и не сможете измерить его длину с требуемой точностью.
Погрешность измерения длины кабеля прибором РЕЙС-50 в любом из имеющихся 2-х методов измерения складывается из двух составляющих:
- инструментальной погрешности (погрешность собственно прибора);
- методической погрешности (погрешности оператора).
Следует учитывать, что инструментальная погрешность прибора РЕЙС-50 очень мала. Поэтому, практически все погрешности измерения зависят от оператора, от правильности установки исходных величин и правильности методики измерения.
Устройство и работа барометрического высотомера
Как уже говорилось выше, в авиации применяются разные высотомеры, при этом барометрические и сегодня остаются в кабинах летательных аппаратов, уже более ста лет помогая пилотам определять высоту полета.
Все барометрические высотомеры, отечественные и зарубежные, имеют одинаковую принципиальную конструкцию. Атмосферное давление, которое попадает на прибор через приемник воздушных давлений, влияет на чувствительную мембрану, запаянную в герметичной анероидной коробке. Мембрана деформируется, реагируя на изменение давления. Эта реакция через систему кинематических звеньев передается указательной стрелке, которая перемещается на размеченной шкале. Именно эту шкалу видит в кабине экипаж и по ней определяет показатели высоты.
Нивелиры
На местности расстояние удобнее всего замерять по плоским поверхностям. Делается это с помощью нивелиров. Они широко применяются при выполнении отделочных работ (при укладке плитки и других напольных материалов), а также для снятия отметок о зданиях с уровня земли. Благодаря чему формируется точная разметка для будущего сооружения, правильное направление стен.
Классические устройства оснащаются шкалой и окуляром, в новых моделях есть даже лазерные лучи. Используются эти приборы только со штативом, без него трудно удержать инструмент в руках неподвижно, и точность будет невысокой.
Радиотехнический альтиметр
Высотометр радиотехнического типа позволяет отображать высоту полета за счет посыла электронной волны в направлении земли, после чего она отбивается и принимается прибором на борту самолета. Анализируется время возвращения сигнала, определяется высота самолета над поверхностью земли. Основным отличием от барометрического высотомера является то, что определяется реальная высота, а не относительная. Кроме того, это устройство отображает высоту с большей степенью точности.
Все же на практике прибор эффективен на небольших высотах, поскольку для большой высоты необходим мощный излучатель сигналов и соответствующее оборудование для фильтрации и устранения помех.
Система состоит из передатчика типа СВЧ и антенны, которая расположена на нижней части фюзеляжа самолета. Также имеются отражатели и приемники сигналов, система обработки и отображения на приборной доске в кабине пилотов. Радиотехнические альтиметры делятся на два типа. Первые работают на высотах до 1,5 километра в непрерывном режиме. Вторые работают в диапазоне от 1,5 и до 30 километров, но они функционируют в импульсном режиме. Все высотомеры имеют сигнальные системы малой высоты полета, которые звуком и светом сообщают о понижении высоты от предварительно заданной.
Недостатком данного прибора является то, что луч от передатчика направлен четко вниз. За счет этого эффективным радиотехнический альтиметр можно считать только на равнинной местности и совершенно бесполезным в горных районах. Кроме того, при большом крене машины прибор показывает завышенные показатели, что не отвечает действительности. Говоря о безопасности, необходимо отметить, что такие приборы подают мощные коротковолновые импульсы, которые наносят урон биосфере.
Как использовать дальномер
Задача дальномера — это упростить и ускорить процесс измерения. Производители выпускают девайсы с интуитивно понятным интерфейсом, поэтому разобраться какая кнопка за что отвечает не трудно. Для облегчения изучения основных функций нового девайся в комплекте с каждым устройством идет детальная инструкция, в которой разобраны все аспекты использования дальномера.
В независимости от модели дальномера на его корпусе будет расположены минимум 2 кнопки:
- Для старта измерения.
- Для очистки данных.
Чем дороже аппарат, тем больше кнопок он имеет. Дорогие модели оборудованы кнопками навигации по интерфейсу. Обычно на каждую кнопку нанесена гравировка, изучив которую можно понять за что клавиша отвечает.
Главный фактор, который объединяет все модели дальномеров заключается в принципе использования девайса. Нулевая точка для каждого аппарата установлена на нижний торец корпуса или на выдвижные штыри.
Провести замеры можно таким образом:
- Аппарат прикладывается к стене задним торцом.
- Лучи должны смотреть в сторону измеряемого расстояния.
- Далее нужно нажать кнопку «Измерения».
- После чего данные об расстоянии будут выведены на дисплей.
В зависимости от модели тип действий может отличаться.
Приборы для измерения линий
_______ Линейные измерения на местности могут выполняться непосредственно (с помощью мерных приборов) и косвенно (с помощью дальномеров). В качестве мерных приборов используются следующие.
1.1. Стальные мерные ленты со шпильками
1.2. Стальные рулетки различной длины (от 2 до 100 м) в открытом или закрытом корпусе
1.3. Инварные ленты и проволоки (сплав железа и никеля в соотношении 64:36)
1.4. Дальномеры различной точности
_______ Наиболее простым из дальномеров является нитяной . Более сложные – светодальномеры и лазерные . Самым точным считается лазерный дальномер.
_______ Для транспортировки лента наматывается на металлическое кольцо.
_______ Компарирование ленты – это сравнение длины рабочей ленты с длиной эталона. Выполняется на компараторах .
_______ На концах компаратора укрепляются металлические шкалы длиной 150 мм . При компарировании измеряется температура воздуха ( tкомп. ).
Функционал устройства
Функционал бюджетных моделей как правильно органичен лишь измерением дальности. Но аппараты среднего ценового диапазона уже включают в себя множество полезных функций, среди которых:
- Определения периметра и площади.
- Вычисление объема измеряемых объектов.
- Встроенный уровень.
- Передача данных.
И это далеко не весь список возможностей качественных дальномеров. С повышением цены на устройство растет и его функционал. Профессиональный дальномер — это важнейший инструмент для строителя, без которого невозможно качественно завершить проект.
При выборе дальномера нужно опираться на то, чтобы в него была встроена возможность:
- Считать площадь и объем. Данные показатели вычисляются путем измерения нескольких граней. Функция полезна во время проведения отделочных работ, она облегчает расчет количества строительных материалов.
- Уровень — используется в самых разнообразных целях. Девайс может быть оснащен простым уровнем, выполненным в роли ватерпаса, который расположен на корпусе или в качестве функциональной программы, которая выводит градус наклона на дисплей.
- Однотипные скобы — позволяют проводить диагональные измерения из углов, в которых невозможно плотно зафиксировать девайс. Некоторые датчики дистанции оборудованным выдвижными штырями, которые расположены внутри корпуса.
- Сохранения данных — данная функция существенно облегчает работы, где нужно проводить много параллельных замеров и избавляет от необходимости записывать данные об площади и объеме объектов на бумагу. Возможность в любой момент посмотреть результаты прошлых замеров также могут быть полезны при выборе стройматериалов, когда в магазине нужно четко ориентироваться по размерам комнаты.
- Передача накопленных данных. Передача данных на другое устройство обычно происходит с помощью USB кабеля, но дорогие модели имеют встроенный блютуз. Все измерения могут передаваться в виде текстового файла или картинки. Также полученные данные с помощью специальной программы можно удобно преобразовать в точный чертеж помещения.
- Непрерывное изменение — данная функция превращает девайс в лазерную рулетку, которая показывает расстояние до препятствия в режиме реального времени. Такая функция поможет отмереть часть необходимой длины и проверить неровность покрытий, на которые дальномер установлен.
- Визир — имеет вид небольшого оптического прицела, который используется для точного наведения измерительного луча на необходимый объект, расположенный вдали. В профессиональных моделях визир имеет вид камеры и выводит на экран прибора картинку с перекрестием или точкой для удобного прицеливания.
- Измерение высоты — функция позволяет получить данные об высоте потолка, дома и другого высокого объекта. Измерение происходит таким образом — нужно отмерять расстояние от девайса до основания объекта и до конечной точки. Далее полученные данные обрабатываются устройством и на дисплей выводиться результаты измерений.
Данный набор функций актуален для строителей. Если лазерный дальномер покупается для бытовых целей или небольшого ремонта, можно ограничиться недорогой моделью без множества функций.
КС-СНМ-600Е Высотомеры (измерители высоты проводов)
Высотомер КС-СНМ-600Е представляет собой портативный прибор для измерения высоты проводов над землей и расстояния между ними.
Высотомер (измеритель высоты проводов) является современной альтернативой телескопическим мерным штангам.
При помощи ультразвукового сигнала измеритель высоты проводов КС-СНМ-600Е определяет высоту проводов на расстоянии от 3 до 18 м.
Высотомер КС-СНМ-600Е измеряет одновременно высоту 6 проводов.
Принцип действия
Высотомер КС-СНМ-600Е излучает короткие ультразвуковые сигналы при помощи конусообразного излучателя и принимает обратно сигналы, отраженные от проводов.
Микроконтроллер рассчитывает расстояние до проводов по времени между излученным и принятым сигналом. Результат измерения отображается на ЖК-индикаторе в метрах. Ввиду того, что скорость звука зависит от температуры, прибор учитывает в расчетах температуру окружающего воздуха, которую измеряет при помощи датчика, находящегося в головной части прибора.
Область применения
Прибор предназначен для измерения высоты воздушных линий разного назначения:
— линий электропередачи
— магистральных линий электропередачи
— телефонных линий
— линий кабельного телевидения
— линий уличного освещения
Особенности
— Быстрота измерений – экономия времени и денег.
— Безопасность метода измерений – отсутствие механического контакта с измеряемым проводом.
— Высокая точность измерений – относительная погрешность не более 1,5%.
— Простота использования – три кнопки управления прибором, быстрое обучение персонала.
— Компактность – легкость и портативность прибора позволяют свободно транспортировать его от объекта к объекту и производить многочисленные измерения.
— Не требует технического обслуживания — доказанная надежность при эксплуатации в полевых условиях, никакой подстройки не требуется.
— Гарантия – один год.
Технические характеристики высотометра КС-СНМ-600Е
| Параметр | Значение |
| Диапазон (мин. толщина провода 25 мм) | 3-23 м (10-75 фут) |
| Диапазон (мин. толщина провода 12 мм) | 3-15 м (10-50 фут) |
| Кол-во измеряемых проводов | 6 |
| Относительная погрешность | 0,5% ± 2 е.м.р. |
| Разрешающая способность (расстояние до 10 м) | 5 мм |
| Разрешающая способность (расстояние больше 10 м) | 10 мм |
| Минимальное расстояние между проводами | 150 мм |
| Диапазон рабочих температур | От -10ºС до 40ºС |
| Ресурс работы от одного элемента питания (щелочная батарея большой емкости) | 50 000 измерений |
| Система мер | английская (футы/дюймы) или метрическая (метры) |
| Время до автоматического выключения прибора | 3 мин. |
| Габаритные размеры (ДхШхВ) | 205х100х70 мм |
| Вес | 0,5 кг |
Комплект поставки высотометра КС-СНМ-600Е
| № | Наименование | Количество |
| 1 | Высотометр КС-СНМ-600Е | 1 |
| 2 | Чехол | 1 |
| 3 | Наплечный ремень | 1 |
| 4 | Элемент питания | 1 |
| 5 | Коробка упаковочная | 1 |
| 6 | Компакт-диск, включающий методику поверки и руководство по эксплуатации | 1 |
| 7 | Паспорт | 1 |
Единицы измерения длины
В первую очередь необходимо сказать о метрической системе, которая по сей день является наиболее удобной по причине своей простоты. В ее основе лежит единица измерения метр, а остальные выступают кратными степенями десяти от него. К примеру, километр — это 10 метров в кубе. Такая система значительно упрощает подсчеты.
На Руси мерой длины долгое время выступал человек. Об этом можно судить и по названиям мер, среди которых пядь, локоть, сажень и другие. Пядь – это мера, соответствующая расстоянию между указательным и большим пальцами в вытянутом положении, локоть – длина от сжатого кулака до сгиба локтя, а сажень – от конца пальцев одной руки до конца другой.
Из различных произведений литературы нам известна также такая единица измерения расстояния, как верста. Она соответствует сегодняшним 1 066, 8 метра. В Древней Руси версты были межевыми и путевыми. Первые использовались для измерения земельных участков, вторые – расстояний или путей.
В Англии и Америке пользовались другими единицами. С давних пор в Британии существовали следующие единицы длины:
- ярд;
- миля;
- фут;
- дюйм.
Ярд не входит в международную систему единиц и равен 0,9144 метра. Миля же пришла из Древнего Рима, где она была равна тысяче двойных шагов солдата. Данная единица до сих пор применяется в ряде стран, где не используется метрическая система мер. В разных странах ее величина различная. В Англии она соответствует 1,6 километрам. Фут также не входит в международную систему и соответствует 0,3048 метра. Дюйм, который используют на сегодняшний день в США и Британии, равен 2,54 сантиметрам.
Кроме того, существует также морская система измерения длины, в основе которой лежит единица измерения — морская миля. Она равна длине одной минуты дуги меридиана земного эллипсоида. Длина ее выступает переменной величиной и зависит от широты. Международная морская миля соответствует 1852 метрам.
Конструкция дальномеров
Визуально большинство устройств схожи с мобильным телефоном на верхушке которого расположен лазерный излучатель. Бюджетные устройства обычно оборудованы LED-дисплеем с подсветкой, на котором может расположиться от одной до четырех строк с данными.
Профессиональные устройства оснащены жидкокристаллическими дисплеями и поддерживают несколько тысяч цветов. Такие устройства имеют проработанный интерфейс, внутреннею память и иногда встроенную камеру.
На любой модели снизу экрана расположены кнопки управления, их количество может варьироваться от 2–10 и более в зависимости от типа устройства. Почти на всех моделях, чтобы начать проводить замеры нужно нажать центральную кнопку, которая выделена красным цветом. Продвинутые аппараты со встроенной памятью могут сохранять последние расчеты и проводить сложные вычисления площади помещения и так далее.
В зависимости от цены аппарат может быть в пластиковом корпусе, а может быть в защитном чехле, который будет надежно защищать дальномер от падений.
Что измеряет геодезическое оборудование
Говоря простым языком, измеряют геодезисты расстояние и углы. Для этих целей могут использоваться как обычные рулетки и различные ленты, так и сложное геодезическое оборудование. Какими же приборами пользуется геодезист в своей ежедневной работе? Это:
Нивелиры, профилографы — измерение превышений
Служат для измерения различных высот. Измеряют также ее разницу. Первые бывают оптическими, цифровыми и лазерными. К нивелирам прилагаются определенные рейки.
Теодолит — измерение углов
Также измерение углов может проводиться обычными транспортирами, экерами. Нередко используется буссоль — подвид компаса, которым можно измерить тот угол, на который линия уходит от северного направления магнитного меридиана. Что касается теодолита, то это современный оптический инструмент, который с высокой точностью измеряет углы.
Навигационные спутники и GPS-техника — определение текущего местоположения
Эта техника является многофункциональной, позволяет точно, быстро и легко определить координаты определенной точки на местности. Также ей измерить длину, разделить местность на участки.
Измерения при помощи измерительного устройства.
Для измерения зигзага или выноса контактного провода измерительное устройство устанавливают изолированным основанием на головки рельсов перпендикулярно к оси пути
Обращают внимание на недопустимость шунтирования рельсовой цепи. Смотрят в окно с зеркалом со стороны надписи «Зигзаг» и передвигают измеритель до совмещения отражения контактного провода и рисок в обоих зеркалах
Зигзаг или вынос контактного провода от оси токоприемника отсчитывают по шкале в сантиметрах на верхней плоскости основания у края измерительного устройства со стороны надписи «Высота». Он должен быть при беспровесном положении (в мм): на прямом и кривом (R>2000 м) участках пути 300 + + 30, максимальный до 400; на кривом участке пути (R
Смотрят в окно с зеркалом со стороны надписи «Высота» и передвигают измерительное устройство пока не совпадут отражения провода и рисок в обоих зеркалах.
Высоту провода от уровня головки рельса отсчитывают по шкале в метрах на линейке высоты, расположенной на боковой части основания устройства. Высота подвески контактного провода от уровня головки рельса должна быть на станциях не менее 6250, на перегонах не менее 5750, максимальная — не более 6800 мм. Аналогично измеряют высоту подвеса несущего троса, проводов ВЛ, расположенных на высоте от 5,5 до 9,5 м. Точность замера измерительным устройством составляет ± 20 мм и зависит от состояния основания, регулировки зеркал. Нарушать положение регулировочных винтов не допускается.
- Назад
-
Вперёд >>
Виды датчиков
На рынке можно найти несколько основных видов датчиков расстояния, самыми популярными считаются:
ИК датчик — работает на основе испускаемого инфракрасного луча (лазера), высокоточное оборудование имеющие широкую сферу применения. Лазерный датчик расстояния работает таким образом: прибор посылает сигнал в виде лазерного луча, который отражается от стоящего перед ним препятствия и возвращается обратно в фотоэлемент. На основе того с какой скоростью вернулся сигнал, микроконтроллер вычисляет расстояние до препятствия. В зависимости от качества датчика, он может измерять дальность до нескольких сотен метров.
Ультразвуковой датчик — используется в основном для конструирования автоматических систем умного дома, так как имеет слишком большую погрешность для точных измерений. Ультразвуковой датчик расстояния в основном используется для обнаружения объектов и измерения расстояния до них. Принц работы устройства такой: прибор излучает звуковые колебания определенной частоты, при встрече с твердой поверхностью выпущенные звуковые волны возвращаются обратно в датчик. После чего микроконтроллер высчитывает расстояние до объекта по определенной формуле. Расстояние, на котором обнаруживаются объекты доходит до 8 метров, но с каждым метром снижается точность измерений
Также важно чтобы измеряемый объект имел гладкую поверхность.
На пути к полету вслепую
Высота – не только главная мечта всех, кто стремится стать пилотом, но и один из самых важных параметров, которыми экипаж воздушного судна руководствуется в небе. От точного знания, на какой высоте проходит полет, зависит безопасность экипажа и пассажиров. Поэтому для определения высоты полета нужны специальные высокоточные устройства, которые называются высотомерами, или альтиметрами.
В первые годы становления авиации пилоты измеряли высоту полета, опираясь исключительно на свои органы чувств, то есть преимущественно на глаз, при этомсильно рискуя ночью и в непогоду. Интересно, что высотомеры на аэропланах появились позже многих других контрольно-измерительных приборов, например индикатора поворота и крена или гирокомпаса с авиагоризонтом.
Приборная панель кабины биплана Consolidated NY-2 на базе ВВС США Митчел Филд, 1929 г. Фото: архив Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института
Сегодня применяется несколько видов высотомеров, отличающихся по принципу работы, но первым из них был барометрический, то есть основанный на явлении падения атмосферного давления с набором высоты. «Наземный» вариант барометра-анероида был изобретен еще в 1844 году французом Люсьеном Види, и авиаконструкторам оставалось только приспособить прибор для применения в авиации. Нужно сказать, что первые барометрические высотомеры были не очень надежными спутниками пилотов, так как давали погрешность в несколько десятков метров.
Добиться нужной точности в измерении высоты полета удалось американскому изобретателю немецкого происхождения Полу Коллсману. Он объединил в одном устройстве анероид и детали точнейшего швейцарского хронометра. В 1929 году с помощью высотомера Коллсмана был совершен первый в мире «слепой» полет по приборам. И до сих пор в современных высотомерах применяются окошки, названные в честь этого изобретателя.
Барометрический альтиметр
С помощью данного прибора возможно определение относительной высоты полета. Это устройство работает за счет измерения давления в атмосфере. Всем известно, что с поднятием на высоту атмосферное давление уменьшается. Именно за счет данного принципа и работает высотомер. В действительности он измеряет не высоту, а давление атмосферного воздуха, на основе которого определяется высота.
Конструктивно альтиметр представляет собой запаянную коробку, которая имеет мембрану. С изменением давления мембрана меняет свое положение. К ней между мембраной и стрелкой прибора существует соединение. В силу этого малейшие изменения мембраны отображаются стрелкой на проградуированной шкале.
Такие высотомеры установлены на летательных аппаратах с небольшой максимальной высотой полета. Прибор имеет сходство с часами, поскольку он имеет круглую форму и две стрелки. Основным отличием является то, что табло разделено на 10 секторов. Одна из стрелок, перемещаясь на одно деление, отмечает высоту в 100 метров, а вторая, меньшая, отмечает изменение высоты на 1 километр.
Более современные барометрические высотомеры позволяют измерять высоту до 20 километров над уровнем моря. Нужно отметить, что эта конструкция неофициально считается стандартом в авиастроении. Также существуют альтиметры с одной стрелкой, полный оборот на 360 градусов отвечает одному километру высоты.
Нужно отметить, что иногда необходима ручная настройка высотомера с учетом наземного давления на аэродромах, тем более когда они расположены в горных районах. Из-за неправильной настройки высотомера случилось много катастроф, риск увеличивается при нулевой видимости.
В странах СНГ принято устанавливать давление на приборе такое же, как и давление аэродрома, на который проводится посадка, это можно считать точкой отсчета. Западные страны в качестве точки отсчета высоты используют давление на уровне моря.
Еще одной точкой отсчета высоты является так называемая линия эшелона. Эшелон – это стандартное давление в 760 мм рт. ст., которое наступает на высоте. Это условная линия высоты с постоянным давлением. Данная условная линия отсчета высоты является стандартом для авиации всего мира. Нужно отметить, что посадка всех летательных аппаратов запрещена без уточнения атмосферного давления над аэродромом. Требования ИКАО гласят об обязательном наличии на борту диспетчерского альтиметра, который кроме показа высоты сигнализирует самолетному ответчику, все это позволяет авиадиспетчерам определить реальную высоту полета судна.
Существуют небольшие высотометры, которые используют десантники и парашютисты для прыжков. Данный прибор имеет небольшую массу и размер, корпус изготовлен из ударопрочного материала. Такие системы устанавливаются на парашютах. На данный момент используют и электронные приборы, которые сигнализируют о прохождении заданных высот.
Источник: