Мерная струна

Изобретение относится к портативным средствам для механических измерений длины и расстояний. Целью предложенного изобретения является создание компактных устройств измерения длины с малыми габаритами, позволяющими проводить измерения вплоть до нескольких десятков метров. Указанный результат достигается за счет того, что в качестве средства измерения длины использована гибкая мерная струна, на которую нанесена группа основных маркеров, обозначающих концы метровых интервалов мерной струны, а также группа дополнительных маркеров, визуально отличимых от основных маркеров, расстояние которых от концов метровых интервалов пропорционально порядковому номеру ближайшего предшествующего данному дополнительному маркеру метрового интервала мерной струны.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длин, расстояний.

Известны и широко применяются компактные рулетки с пружиной для возврата мерной ленты (Каталог «Stayer» 2014 г. Рулетка «Standard» артикул 34025-02). Недостатком является ограниченный диапазон измерений.

В строительной практике используются мерные шнуры с маркерами, отделяющими отрезки равной длины, чаще всего 1 м. Недостатком является то, что мерный шнур требует подсчета количества маркеров, что не всегда удобно или даже невозможно, так как часть шнура может не попадать в поле зрения. При использовании тонкого шнура эти недостатки усугубляются.

Известна мерная лента, т.е. геодезический прибор для измерения длин линий на местности. Изготовляют из стали или инвара шириной 10-20 мм, толщиной 0,3-0,4 мм и длиной от 20 до 50 м, иногда - до 100 м. На поверхности нанесены штрихи и цифровые обозначения длины (БСЭ. - 1969-1978). Мерная лента наиболее полно решает задачи механических измерений длин и расстояний в диапазоне измерений до нескольких десятков метров, однако на ее основе невозможно создание компактных устройств, сравнимых по удобству использования с ленточными рулетками «карманного» формата при диапазоне измерений более 5 м.

Целью изобретения является создание прибора, позволяющего создавать устройства с меньшими габаритами, чем устройства, использующие мерную ленту при диапазоне измерений до нескольких десятков метров.

Поставленная цель достигается тем, что используется мерное тело с меньшим поперечным сечением, чем мерная лента. Мерное тело представляет собой предмет, используемый для определения длины или расстояния путем сравнения длины измеряемого объекта с мерным телом, на котором нанесены маркеры, соответствующие различным длинам или расстояниям. Примерами мерного тела могут быть мерная лента, мерный шнур, линейка. Назовем мерной струной предназначенной для измерения длины гибкое цилиндрическое мерное тело с кольцевыми штрихами, ограниченными плоскостями, перпендикулярными оси цилиндра. Высота цилиндра, равная диапазону измерений прибора, много больше поперечных размеров цилиндра. Начало отсчета, свободный конец мерной струны назовем началом мерной струны. Поперечное сечение мерной струны необязательно должно быть кругом. Условимся считать, что отношение сторон прямоугольника, в который может быть вписано поперечное сечение мерной струны, не больше 5. Этот численный критерий разделяет определение мерной струны и узкой мерной ленты. В отличие от мерной ленты при близких размерах барабана при наматывании в каждом слое размещается несколько витков мерной струны. Также важно, что на мерной струне в отличие от мерной ленты не могут быть нанесены удобочитаемые цифровые обозначения, что требует применения особой маркировки. В качестве мерной струны могут выступать стальной провод в полимерной изоляции, нити из композитов на основе арамидной нити или углеродных волокон, тонкий шнур, леска, плетеная леска либо другой аналогичный предмет, обеспечивающий возможность создания маркировки и пригодный по условиям эксплуатации рулетки. Применение мерной струны для измерения расстояний свыше 1 метра оправдывается тем, что она занимает значительно меньший объем на единицу длины в сравнении с лентой, используемой в ленточной рулетке. Для металлической мерной ленты шириной 20 мм в свернутом виде на 1 см³ рулона приходится менее 10 см длины ленты. Для неметаллической ленты этот показатель примерно в два раза меньше. В то же время объем струны диаметром 1 мм и длиной 1 м составляет менее 1 см³.

Мерная струна несет контрастную разметку двух типов:

1) Основные маркеры, отмечающие конец очередного метрового интервала струны. Отсчитываемый от начала струны номер основного маркера совпадает с расстоянием, выраженным в метрах, от начала мерной струны до данного основного маркера. При подсчете номера маркера учитываются только основные маркеры.

2) Дополнительные маркеры, расстояние которых от конца очередного метрового интервала (т.е. от предыдущего основного маркера) в сантиметрах численно равно номеру предшествующего основного маркера. Порядок следования маркеров принят от начала струны.

Основные и дополнительные маркеры должны отличаться как по ширине, так и по цвету, т.е. быть визуально отличимыми. Основные маркеры целесообразно представить в виде пары штрихов неравной длины, чтобы иметь возможность определить направление к началу мерной струны.

Так как при использовании мерной струны необходим прибор для измерения расстояний менее 1 м, мерную струну целесообразно применять в составе комбинированной рулетки. Комбинированная рулетка включает в свой состав компактную ленточную рулетку с длиной ленты 2 м, отличающуюся наличием узла крепления для контейнера с барабаном для мерной струны. Барабан имеет ручку для наматывания мерной струны. Конец мерной струны закреплен на барабане. К началу мерной струны прикреплено кольцо для фиксации мерной струны во время измерений.

Комбинированная рулетка, в которой используется мерная струна, работает следующим образом:

1. Прокладываем мерную струну вдоль линии, длину которой требуется измерить.

2. Определяем положение конца последнего участка струны между основными маркерами перед концом измеряемой линии. Это конец последнего целого метра, содержащегося в измеряемой длине.

3. Измеряем с помощью ленточной рулетки расстояние от найденного в п. 2 конца последнего метрового участка до первого следующего за ним дополнительного маркера. Измеренная длина в сантиметрах дает количество целых метров измеряемой длины.

4. Измеряем, пользуясь ленточной рулеткой, расстояние от найденного в п. 2 конца последнего метрового участка до конца измеряемой линии. Измеренная величина дает остаток, дробную часть (выраженную в метрах) длины измеряемой линии.

5. Суммируем количество целых метров длины линии, установленное в п. 3, и количество сантиметров длины, найденное в п. 4. Полученная величина является длиной измеряемой линии.

Данное изобретение позволяет достичь существенного, в несколько раз, уменьшения габаритов и массы устройства по сравнению с прототипом, обеспечивающим такой же диапазон измерений.

Мерная струна, включающая гибкое цилиндрическое мерное тело, на поверхности которого имеется контрастная маркировка, содержащая основные маркеры, отмечающие концы метровых интервалов, отличающаяся тем, что каждому основному маркеру соответствует дополнительный маркер, визуально отличимый от основных маркеров и смещенный относительно данного основного маркера на расстояние, которое пропорционально номеру данного основного маркера.