Гониометры. 
Нормирование точности и технические измерения

Гониометрами называются приборы, предназначенные для измерения углов между плоскими полированными гранями различных деталей, а также для измерения углов отклонения лучей при их преломлении призмами и клиньями, изготовленными из стекла и других прозрачных материалов.

Измерение углов на гониометре можно проводить двумя способами — абсолютным и относительным. При первом измеряемый угол сравнивают с лимбом гониометра и получают сразу величину измеряемого угла. При втором измеряют отклонение величины измеряемого угла от угла эталонной детали и считывают эту величину со шкалы, расположенной на сетке коллиматора или зрительной трубы.

Гониометр состоит из подставки с вертикальной осью, вокруг которой вращаются лимб, столик для установки измеряемой детали и зрительная труба /автоколлиматор/. На основании закреплен кронштейн с коллиматором. Со зрительной трубой жестко связаны отсчетные устройства для отсчета по шкале лимба гониометра.

Гониометры позволяют измерять углы двумя способами коллимационным и автоколлимационным.

При коллимационном способе пучок света, выходящий из коллиматора, падает под углом на грань призмы, величину угла которой хотим измерить, и отразившись от нее попадает в зрительную трубу. По лимбу снимается отсчет. Затем поворачивают столик с деталью, добиваются совмещения сетки трубы с изображением сетки коллиматора и при отражении пучка света от другой грани призмы и снимают отсчет с лимба. Разность отсчетов a — даст дополнение угла до 180 °. Измеряемый угол вычисляется по формуле:

s =180 — a.

При автоколлимационном методе вместо зрительной трубы устанавливают автоколлиматор, который поочередно устанавливается сначала против одной грани, а потом против другой. При каждом положении автоколлиматора снимают отсчет по лимбу. Разность отсчетов при первом и втором положениях даст тот же угол б.

Измеряемый угол вычисляется по той же формуле.

К гониометру предъявляются следующие требования:

I) оси вращения столика, лимба и зрительной трубы должны быть соосны,.

• 2) визирные оси зрительной трубы /автоколлиматора/ и коллиматора должны быть расположены перпендикулярно вертикальной оси вращения,
• 3) зрительная труба и коллиматор должны быть сфокусированы на бесконечность,
• 4) плоскость столика и лимба должны быть расположены перпендикулярно оси вращения и соответственно параллельны между собой.

Наибольшую ошибку в измерении вызывает эксцентриситет лимба.

Необходимо измерить угол j, тогда запишем.

j = j1 — Dj, j = j2 + Dj — 180 ° и j = [(j1 + j2) /2] - 90 °.

Если отсчет будет производиться по двум диаметрально противоположным частям лимба, то ошибка, вызванная эксцентриситетом лимба ликвидируется. Определение правильности показания гониометра производится путем контрольных измерении углов специального образца (полигона), представляющего собой многогранную призму с полированными граями. Число граней может быть различным (6;8;24 и более). К полигону прилагается паспорт, в котором указывается значение углов между гранями.

Для гониометра с погрешностью 10″ допускается погрешность углов полигона З", а для 5″ - 2″ .

С помощью гониометров можно определять:

величину двугранных углов между плоскими полированными граями, пирамидальность призм показатель преломления по углу отклонения луча призмой.

Конструкция гониометра имеет следующие особенности:

I) посадочные места для трубы и коллиматора одинаковые, что позволяет заменять одну на другой.

• 2) труба и автоколлиматоры имеют сменные окуляры, сетки и др., что позволяет превратить трубу в автоколлиматор и наоборот.
• 3) в трубе применена внутренняя фокусировка,
• 4) отсчет по лимбу ведется путем совмещения двух диаметрально противоположных его частей и передачи их изображения в поле зрения отсчетного микроскопа,
• 5) в отсчетной системе применен оптический микрометр.

Гониометры выпускаются, в соответствие с ГОСТ 10 021–62, типов ГС-30,.

ГС-10, ГС-5, ГС-2, ГС-1. Цифра указывает точность гониометра в угловых секундах.

Технические характеристики гониометров.

ГС-30 ГС-10 ГС-5.

Увеличение трубы 25×25×41х.

Световой диаметр объектива 40 мм 40 мм 90 мм.

Увеличение отсчетного микроскопа 75×46×53х Цена деления лимба 1' 20' 20'.

Цена деления шкалы микроскопа 1' - ;

Масса /кг/ 14 20 4.

Цена деления шкалы оптического микрометра — I" I" .