Нониус - загадочное название, которое часто мелькает в описаниях измерительных приборов. Что же оно означает и зачем нужно это хитрое приспособление? Давайте разберемся! В этой статье мы подробно ответим на вопрос: "Нониус что это такое?", расскажем об истории его создания, принципах работы и практическом применении.
История создания нониуса
Измерительные приборы существуют с древности. Люди измеряли длину, вес, объем при строительстве домов, изготовлении орудий труда и других нуждах. Однако точность этих измерений была невысока.
Вопрос точных измерений встал особенно остро в эпоху развития науки и техники. Нужны были специальные приспособления для измерения малых величин с высокой степенью достоверности.
Первое упоминание нониуса встречается в трудах великого персидского ученого Авиценны в XI веке. Он описал прототип нониуса в астрономическом инструменте.
Однако настоящим изобретателем нониуса считается португальский математик Педру Нуниш. В XVI веке он предложил свою конструкцию прибора для точных измерений и назвал его в честь латинизированного варианта своего имени - "нониус".
В России нониус стал известен в XVIII веке. Его описания встречаются в трудах М.В. Ломоносова, Л. Эйлера, других ученых.
Принцип работы и виды нониуса
Нониус позволяет измерять дробные значения делений основной шкалы измерительного прибора. Это достигается за счет того, что шкала нониуса чуть короче, чем участок основной шкалы, на который она накладывается.
- При визуальной интерполяции точность оценки положения стрелки между делениями невысока.
- Нониус позволяет перевести эту задачу в поиск совпадающих рисок, что глаз фиксирует гораздо точнее.
Рассмотрим работу линейного нониуса на примере штангенциркуля. Основная шкала имеет деления по 1 мм. Нониус чуть короче и разделен на 9 мм вместо 10. То есть каждое деление нониуса соответствует 0,9 мм основной шкалы. При совпадении рисок отсчитывается число делений нониуса, и это значение в десятых долях мм добавляется к показанию основной шкалы.
Нониус: применение
Кроме линейного, существуют разновидности нониуса: угловой, спиральный, поперечный. Они применяются в оптических приборах, навигационных инструментах и др.
При выборе нониуса следует обращать внимание на точность шкал и качество изготовления. Правильная эксплуатация и хранение также важны для сохранения метрологических характеристик прибора.
Таким образом, что такое нониус? Это вспомогательная шкала с более мелким делением, позволяющая точно измерять дробные значения основной шкалы измерительного прибора. Принцип действия основан на использовании совпадающих рисок вместо глазомерной интерполяции.
Нониус применяется во многих приборах - штангенциркулях, микрометрах, теодолитах, микроскопах и другой измерительной технике. За счет повышения точности измерений нониус сыграл важную роль в развитии науки и техники.
Принцип работы и виды нониуса
Рассмотрим более подробно устройство и принцип действия различных типов нониусов.
- Линейный нониус.
Линейный нониус используется в штангенциркулях, микрометрах, линейках и других инструментах для линейных измерений. Он представляет собой подвижную линейную шкалу, которая перемещается вдоль неподвижной основной шкалы с более крупным делением. Как видно на рисунке, нониус короче на одно деление основной шкалы. Это позволяет точно фиксировать совпадение рисок и определять дробные значения.
- Угловой нониус.
Этот тип нониуса применяется в угломерных приборах - транспортирах, теодолитах, угломерах. Он располагается на окружности лимба и позволяет измерять углы с высокой точностью. Принцип действия аналогичен линейному нониусу - происходит сравнение рисок подвижной и неподвижной шкал.
- Спиральный нониус.
Спиральный нониус используется в оптических приборах - микроскопах, телескопах, биноклях. Он представляет собой две спирали, нанесенные на поворотную шкалу. При вращении шкалы одна из спиралей совмещается с делением неподвижной шкалы, что позволяет точно определить угол.
- Поперечный нониус.
Еще одна разновидность - поперечный или трансверсальный нониус. Он использует не линейную, а поперечную шкалу для сравнения с рисками основной шкалы. Это позволяет экономить место и использовать нониус в приборах с ограниченным пространством.
