Классификация приборов и инструментов

Приборы, дающие численное значение измеряемой величины по отсчетным приспособлениям (шкалам, циферблатам и др.), называются показывающими. Эти приборы предварительно подвергаются градуированию, результаты которого фиксируют на отсчетных приспособлениях.

Показывающие приборы делятся на приборы с визуальным отсчетам (например, термометр, тахометр, часы и др.) и самопишущие приборы. Последние записывают последовательные значения измеряемой величины за тот или иной промежуток времени: самопишущие амперметры, термографы, осциллографы и т. д. Наиболее распространены в практике приборы со шкалой и указателем в виде стрелки.

Особую группу составляют интегрирующие приборы, дающие в конечном итоге интегральное (суммарное) значение измеряемых величин за тот или иной промежуток времени, например, электрические счетчики.

Помимо перечисленных видов применяются измерительные приборы. Они разделяются на приборы ручного действия (ручной наводки), например планиметр, высотометр, теодолит и др., и приборы автоматического действия — измерительные автоматы. Эта последняя категория приборов автоматически выполняет поставленную задачу измерения. Качество измерительных приборов обусловливается их правильностью, точностью, чувствительностью и постоянством.

Правильностью измерительного прибора называют степень приближения его показания к действительному значению измеряемой им величины. Правильность измерительного прибора характеризуют установлением систематических погрешностей, определяющих отклонение показаний прибора от действительного значения измеряемой величины.

Точностью измерительного прибора называют степень достоверности результата измерения, получаемого данным прибором. Она характеризуется алгебраической суммой погрешностей.

Отношение линейного или углового перемещения указателя к изменению значения измеряемой величины, вызвавшему это перемещение, называют чувствительностью измерительного прибора.

Наименьшее значение измеряемой величины, вызывающее минимальное перемещение указателя, именуется порогом чувствительности прибора.

Степень приближения друг к другу повторных показателей, полученных в результате измерения одной и той же величины при одинаковых внешних условиях работы прибора, называют постоянством измерительных приборов.

Выше было отмечено, что в измерительных приборах результаты измерения фиксируются на отсчетных устройствах, называемых шкалами. Термин шкала происходит от латинского слова scala (скала), что в переводе на русский язык означает лестница. В соответствии с произношением, принятым в латинском языке, довольно часто вместо слова шкала говорят скала.

Шкала, или скала, представляет собой прямую или кривую линию, каждой точке которой соответствует определенное значение той переменной величины, для измерения которой она предназначена. Линия шкалы носит название ее основания или носителя. Кроме того, эту линию именуют осью шкалы. Для отыскания на шкале нужной точки или, иными словами, для прочтения по ней искомого результата некоторые точки шкалы снабжаются соответствующими пометками с таким расчетом, чтобы промежуточные значения между помеченными точками можно было с достаточной для практики точностью определить на глаз.

Отметка точек шкалы производится посредствам различной длины штрихов, пересекающих линию (основание) шкалы в соответствующих точках. У некоторых из штрихов ставят цифры, указывающие числовые значения помеченных точек. Расстояние между соседними штрихами, измеренное по линии шкалы, называют графическим интервалом шкалы. Разность между числовыми пометками соседних штрихов именуют числовым интервалом.

В лесной таксации числовые интервалы, наносимые на шкалы приборов, предназначенных для измерения толщины деревьев, называют ступенями толщины. Последние могут быть 1; 2; 4 и 5 см. В лесохозяйственной практике нашей страны приняты ступени толщины 4 см. В Западной Европе довольно часто применяют ступени толщины 5 см.

Штрихи на шкалах разных приборов часто называют делениями. Однако такое их название нельзя считать правильным, так как деление есть расстояние между штрихами.

Все лесотаксационные приборы делят на несколько классов:

• · Приборы для измерения длины линий, длины срубленного ствола или его отрезков и т. п. К ним же относятся оптические или лазерные дальномеры.
• · Приборы для измерения толщины деревьев: мерные вилки, штангенциркули (в молодняках) и т. п.
• · Приборы для измерения высоты растущих деревьев — высотомеры.
• · Угломеры: реласкоп Биттерлиха, угловой шаблон, призма Анучина и др.
• · Бурава для взятия кернов древесины.
• · Дендрометры — измерения диаметров дерева на любой высоте.

Для измерения длины сваленных деревьев и заготовленных из них лесоматериалов применяют мерные шесты, мерные ленты и рулетки. Мерные ленты имеют длину 20 м и сделаны из металла. Из-за значительного веса они находят все меньшее употребление. Их практически вытеснили рулетки из легких искусственных материалов. Мерные шесты обычно изготовляют из сухих тонких прямых стволиков. Для работы более удобны шесты длиной 3 м. На шесты наносят деления через каждые 10 см, отмечая метры и полуметры более заметными знаками.

Мерные ленты, или рулетки (рисунок 1), служат чаще всего для измерения расстояний при отводах лесосек, длины круглого леса и поленниц, в которые уложено значительное количество дров.

Рисунок 1. Мерная рулетка.

Длина рулетки бывает разной — от 5 до 50 м. Ранее их изготавливали из тонкой стали или плотного полотна. Деления нанесены в метрах и сантиметрах. Плотная тесьма рулетки со временем вытягивается, что приводит к систематическим ошибкам в измерении. Рулетки со стальной лентой для работы в лесу неудобны, так как нанесенные на них цифры плохо заметны. Кроме того, стальные ленты хрупки и часто ломаются. Такие рулетки ещё встречаются в лесхозах. В настоящее время используют легкие, прочные, не дающие усадку синтетические материалы. Это позволяет делать рулетки большей длины (до 50 м) и малого веса.