基本介紹
- 中文名：自動測角儀
- 外文名：Automatic angle gauges
- 功能：測量運動物體的運動角度
- 測角方法：自動測角儀、計算法、機械測角儀
- 優點：高效率、高精度、高可靠性等
- 舉例：攜帶型測角儀、環形雷射測角儀
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運動角度的測量方法
對運動物體的運動角度進行測量在實際工作中是十分常見的。然而，由於各種因素的限制，對於一些運動物體的運動角度的測量還十分困難。
現有的機械式測角儀依靠人工測量，操作複雜，且受物體結構的限制，測量起來比較困難，尤其是對運動物體的運動角度，如運動物體在運動過程某一瞬間的角度的測定難以實現；而汽車起重機上的起重臂起升角度顯示器的作用是顯示起重臂的起升角度，只具有顯示作用，缺少測量功能，且其精度低，顯示範圍小（<90°），需要安裝固定，無法攜帶。
通常還有一種方法是計算法，即先測定若干數據，然後利用公式計算取得結果。由於計算過程繁瑣，測量操作中存在隨機性誤差，最終的計算結果也存在著一定的誤差，準確度不甚理想；同時對物體運動過程中的瞬間角度的測定也無能為力。
為克服以上現有技術中的缺點，滿足實際工作的需要，須提供一種自動測角儀，使之能夠對任一運動物體在運動過程中任一時刻的隨機角度進行測定。
攜帶型自動測角儀
設計原理
測角儀的刻度顯示盤和磁力吸盤的中心均設有圓孔。壓軸穿過刻度顯示盤的圓孔，插接在磁力吸盤的圓孔中， 通過磁力吸盤的磁力作用，壓軸將刻度顯示盤與磁力吸盤吸合在一起，而刻度顯示盤可根據需要在壓軸上旋轉到指定位置。壓軸的中心設有螺紋孔，指針軸前端設有外螺紋，通過螺紋聯接將指針軸固定在壓軸上，也可以採用軸孔的過盈配合壓入或焊接等聯接方式將指針軸固定於壓軸上。此前指針軸須穿過指針一端的孔，將指針掛在指針軸上。指針下端設有一孔，在孔兩側鉚接有穩定塊。穩定塊須採用比重較大的材料製成（如鉛），利用穩定塊的重力作用加強指針的穩定性，以提高測角儀的測量精度。可根據測角儀的自身重量確定磁力吸盤材質（一般採用鐵氧體材料製成）及重量，保證測角儀與被測物體的金屬接合面處於良好的吸合狀態。指針、穩定塊須採用非磁吸材料製成，確保指針在指針軸上無阻力迴轉。
套用
攜帶型自動測角儀在使用時極為方便。只需將磁力吸盤吸合到需測量運動角度的運動物體的任一位置上，如自卸汽車的側板上的任一位置，旋轉刻度盤，使指針指向“ 零”處。當運動物體旋轉如自卸汽車車廂舉升時，刻度盤等隨之旋轉，而指針因穩定塊的重力作用始終下垂。當運動物體旋轉到任意角度或運動物體運動到任意角度時，指針所指的刻度即為此時運動物體的旋轉角，如自卸汽車的車廂舉升結束時，指針所指的刻度即為該車車廂的最大舉升角。當需要測定運動物體在某一旋轉角時的其它技術參數時，只須將物體運動到指定的角度時停止即可測量。例如，在自卸汽車超載10%、舉升角為10°或20°時，測定自卸汽車液壓系統泄漏狀況的車廂自降量技術參數時，只需根據測角儀指示的刻度，將車廂分別舉升到10°或20°，在規定時間內觀察指針變化，便可得知其自降量是否在技術規定範圍之內，並由此判定自卸汽車的液壓系統是否合格。
當測量結束時，將測角儀從運動物體上取下來保存，以備再次使用。在使用過程中對被測物體無任何損傷。也可根據工作需要確定測角儀的外觀規格，方便使用者攜帶外出工作時使用。
綜上所述，該攜帶型自動測角儀設計新穎、使用方便、操作簡單、便於攜帶、測量值一目了然、準確度高（可精確到0.2°）、測量範圍廣（360°範圍內均可），不受運動物體所處環境條件的限制，極大地提高了工作效率，減少了測量成本。譬如，測量自卸汽車實際舉升角通常採用計算法，即測量若干數據後代人公式計算得出，費時費力，誤差大，準確度低，尤其在測定車廂自降量時更為複雜；而採用該測角儀，只需觀看指針所指的刻度或指針在刻度盤上的變化範圍，即可得知舉升角度之數值及變化量，可提高工效十幾倍。
攜帶型自動測角儀在實際工作套用中，以其獨到之處，受到工程技術人員的歡迎。國家專利局依照《專利法》對攜帶型自動測角儀進行了審查，於1994年3月授予其實用新型專利權，專利號ZL93 2 31514.3。
環形雷射自動測角儀
目前，大家對自動側角裝置的研製非常重視，特別是測角儀。其中一個很有發展前途的儀器是基於環形雷射器的測角儀。這種測角儀容易實現自校，因此可以在測量過程中確定環形雷射器的比例因子，從而大大地減少了測量誤差。在測量時，當裝有環形雷射器的迴轉裝置的角速度比較高時，其輸出信號（即測量值）的非線性實際上不影響測角誤差。這種測角儀中的環形雷射器不要加偏頻裝置，因此使用起來比較方便和可靠。環形雷射測角儀在0-360°範圍內測量角度不必再劃分子範圍。環形雷射器的輸出信號是調頻信號，容易把它轉換成數字形式，並可用計算機作進一步處理。為了進行統計處理，可以在短時間（10s）內比較容易地累計大量數據，而且，由於環形雷射器實際上沒有慣性，這就有可能用真實的時間刻度來進行測量。
測角儀可以採用兩種工作方式：自動方式——可以在一圈內側量多面稜體的全部角度；半自動方式——可以在一圈內測量稜體的某一個角度。
