Гониометра является инструментом , который либо измеряет угол или позволяет объекту быть повернуты к точному угловому положению. Термин гониометрия происходит от двух греческих слов: γωνία ( gōnía ) « угол » и μέτρον ( métron ) « мера ». [1]
Первое известное описание гониометра, основанное на астролябии , было сделано Джеммой Фризиус в 1538 году.
До изобретения теодолита гониометр использовался при геодезии . Применение триангуляции к геодезии было описано во втором (1533) издании Cosmograficus liber Петри Аппиани в виде 16-страничного приложения Фризиуса под названием Libellus de locorum describendorum ratione . [2]
Пеленгатор Bellini-Тоси был типом радиопеленгатора , который широко используется в первой мировой войне до Второй мировой войны . Он использовал сигналы от двух скрещенных антенн или четырех отдельных антенн, имитирующих две скрещенные, для воссоздания радиосигнала на небольшой площади между двумя витками провода. Затем оператор может измерить угол до целевого радиоисточника, выполнив пеленгирование в пределах этой небольшой области. Преимущество системы Беллини – Този состоит в том, что антенны не перемещаются, что позволяет изготавливать их любого необходимого размера.
Базовая техника остается в использовании, хотя оборудование сильно изменилось. Гониометры широко используются в военных и гражданских целях [3], например, для перехвата спутниковой и морской связи на французском военном корабле Dupuy de Lôme используется несколько гониометров.
В кристаллографии гониометры используются для измерения углов между гранями кристаллов. Они также используются в дифракции рентгеновских лучей для вращения образцов. Новаторские исследования физика Макса фон Лауэ и его коллег по атомной структуре кристаллов в 1912 году были связаны с гониометром.
Гониофотометры измеряют пространственное распределение света, видимого человеческим глазом (часто силы света ) в определенных угловых положениях, обычно охватывающих все сферические углы.
Гониометр используется для документирования первоначального и последующего диапазона движений, во время посещений по поводу профессиональных травм и специалистами по оценке инвалидности для определения постоянной нетрудоспособности. Это необходимо для оценки прогресса, а также в медицинских и юридических целях. Это инструмент для оценки признаков Уодделла (результаты, которые могут указывать на усиление симптомов).
В физиотерапии, трудотерапии и спортивных тренировках гониометр измеряет диапазон движений конечностей и суставов тела. Эти измерения помогают точно отслеживать прогресс в программе реабилитации. Когда у пациента уменьшился диапазон движений, терапевт оценивает сустав перед выполнением вмешательства и продолжает использовать инструмент для отслеживания прогресса. Терапевт может измерить диапазон движений любого сустава. Обычно они требуют знания анатомии тела, особенно костных ориентиров. Например, при измерении коленного сустава, терапевт помещает ось (точка поворота) на боковой надмыщелка бедренной кости, а линии вверх неподвижного кронштейна с большого вертела в бедренной кости. Наконец, терапевт линия вверх подвижный рычаг гониометра с боковой лодыжкой из малоберцовых , и записывает измерения , используя шкалу степени на круглой части инструмента. Чтение точности иногда проблема гониометрами. Проблемы с надежностью внутри измерения (между измерениями) и между тестерами (между врачами) могут возрасти по мере уменьшения опыта экзаменатора. Некоторые исследования показывают, что эти ошибки могут составлять от 5 до 10 градусов. [ необходима цитата ]
Эти гониометры бывают разных форм, которые, по мнению некоторых, повышают надежность. [4] [5] Универсальный стандартный гониометр представляет собой пластиковый или металлический инструмент с шагом 1 градус. Плечи обычно не длиннее 12 дюймов, поэтому может быть трудно точно определить точный ориентир для измерения. Гониометр с телескопической рукояткой более надежен - с пластиковой круговой осью, как у классического гониометра, но с рукоятками, длина которых достигает двух футов в любом направлении.
Совсем недавно, в двадцать первом веке, разработчики приложений для смартфонов создали мобильные приложения, которые выполняют функции гониометра. Эти приложения (такие как Knee Goniometer и Goniometer Pro) используют акселерометры в телефонах для расчета углов суставов. Недавние исследования подтверждают, что эти приложения и их устройства являются надежными и действующими инструментами с такой же точностью, как универсальный гониометр. [6] [7] [8]
Современные реабилитационные терапевтические системы захвата движений выполняют гониометрию, по крайней мере, измеряя активный диапазон движений. [9] Хотя в некоторых случаях точность может быть ниже, чем у гониометра, измерение углов с помощью системы захвата движения лучше при измерении в динамических, а не в статических ситуациях. Кроме того, использование традиционного гониометра требует драгоценного времени. В клиническом контексте выполнение ручных измерений требует драгоценного времени и может оказаться непрактичным.
В науке о поверхности инструмент, называемый гониометром или тензиометром контактного угла , измеряет статический контактный угол , углы продвижения и удаления, а иногда и поверхностное натяжение. Первый гониометр угла смачивания был разработан Уильямом Зисманом из Военно-морской исследовательской лаборатории США в Вашингтоне, округ Колумбия, и произведен компанией ramé-hart (теперь компания ramé-hart instrument), Нью-Джерси, США. В оригинальном ручном гониометре угла смачивания использовался окуляр с микроскопом. Сегодняшний гониометр угла смачивания использует камеру и программное обеспечение для захвата и анализа формы капли и лучше подходит для динамических и расширенных исследований.
Гониометры угла смачивания (qv) также могут определять поверхностное натяжение любой жидкости в газе или межфазное натяжение между любыми двумя жидкостями. Если разница плотностей между двумя жидкостями известна, поверхностное натяжение или межфазное натяжение можно рассчитать методом висячей капли. Усовершенствованный инструмент, часто называемый гониометром / тензиометром, включает в себя программные инструменты, которые измеряют поверхностное натяжение и межфазное натяжение с использованием методов подвесной капли, перевернутой подвесной капли и лежащих капель в дополнение к углу смачивания . Центробежное сцепление баланс связывает углы контакта с адгезией капли на поверхность. gonioreflectometer измеряет отражательную способность поверхности под разными углами.
Позиционирующий гониометр или гониометрический столик - это устройство, которое вращает объект точно вокруг фиксированной оси в пространстве. Это похоже на линейную сцену, однако вместо того, чтобы двигаться линейно относительно ее основания, платформа сцены частично вращается вокруг фиксированной оси над монтажной поверхностью платформы. В позиционирующих гониометрах обычно используется червячный привод с частичным червячным колесом, прикрепленным к нижней стороне платформы сцены и входящим в зацепление с червяком в основании. Червячная передача может вращаться вручную или с помощью двигателя в автоматизированных системах позиционирования.
Углы резания всех видов лезвий с острыми краями измеряются с помощью лазерного гониометра. Разработанный Ассоциацией исследований столовых приборов и смежных профессий (CATRA) в Великобритании, ряд устройств может точно определять профиль режущей кромки, включая закругление кончика до ½ °. Прилагаемый угол лезвия важен для управления его режущей способностью и прочностью кромки - т. Е. Малый угол делает тонкую кромку оптимальной для резки, а большой угол делает толстую кромку менее острой, но очень прочной.
Использованные ракельные лезвия , полученные после глубокой печати и других процессов печати и нанесения покрытий , можно проверять с помощью гониометра, обычно со встроенным источником света, чтобы проверить край лезвия на предмет износа и подобрать правильные углы. Отличие угла от угла, установленного на машине, может указывать на чрезмерное давление, а диапазон углов («закругление»), вероятно, указывает на недостаток жесткости или износ в узле держателя лезвия.
В Wikisource есть текст статьи " Гониометр " Британской энциклопедии 1911 года . |