Гониометр - Goniometer

Для использования в других целях см. Гониометр (значения).
Гониометр, сделанный Девеле ле Жен в Лозанне, конец 18 - начало 19 века.

А гониометр это инструмент, который либо измеряет угол, либо позволяет вращать объект до точного углового положения. Период, термин гониометрия происходит от двух греческих слов, Gnia, смысл угол, и метрон, смысл мера.

Первое известное описание гониометра, основанное на астролябия, был Джемма Фризиус в 1538 г.

Приложения

Руководство (1) и Мичерлиха оптические (2) гониометры для использования в кристаллографии, c. 1900 г.

Геодезия

До изобретения теодолит, гониометр использовался в геодезия. Применение триангуляции к геодезия описан во втором (1533 г.) издании Cosmograficus liber Петри Аппиани в виде 16-страничного приложения Фризиуса под названием Libellus de locorum describendorum ratione.[1]

Связь

В Пеленгатор Беллини – Този был типом радиопеленгатор который широко использовался из Первая Мировая Война к Вторая Мировая Война. 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 этой небольшой области. Преимущество системы Беллини – Този заключается в том, что антенны не перемещаются, что позволяет изготавливать их любого необходимого размера.

Основная техника остается в использовании, хотя оборудование сильно изменилось. Гониометры широко используются в военных и гражданских целях,[2] например перехват спутниковой и морской связи на французском военном корабле Дюпюи де Лом использует несколько гониометров.

Кристаллография

В кристаллография, гониометры используются для измерения углов между гранями кристаллов. Они также используются в дифракция рентгеновских лучей повернуть образцы. Новаторские исследования физика Макс фон Лауэ и коллег в атомная структура кристаллов в 1912 г. задействовал гониометр.

Измерение света

Гониофотометры измерять пространственное распределение света, видимого человеческим глазом (часто интенсивность света ) в определенных угловых положениях, обычно охватывающих все сферические углы.

В медицине

Гониометр используется для документирования исходного и последующего диапазона движений, во время визитов по поводу профессиональных травм и инвалидность оценщики для определения постоянной нетрудоспособности. Это необходимо для оценки прогресса, а также в медицинских и юридических целях. Это инструмент для оценки Признаки Уодделла (результаты, которые могут указывать на усиление симптомов.)

Реабилитационная терапия

В физиотерапии, трудотерапии и спортивных тренировках гониометр измеряет диапазон движения 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 этот диапазон движений в любом суставе. Обычно они требуют знаний об анатомии тела, особенно о костных ориентирах. Например, при измерении коленного сустава терапевт помещает ось (точку вращения) на боковой надмыщелок бедра и выровняйте неподвижную руку с большой вертел из бедренная кость. Наконец, терапевт совмещает подвижную руку гониометра с боковым лодыжка из малоберцовая кость, и записывает измерение с использованием шкалы градусов на круглой части инструмента. Чтение точность Иногда возникает проблема с гониометрами. Проблемы с внутренним измерением (между измерениями) и интер-тестером (между врачами) надежность может увеличиваться по мере уменьшения опыта экзаменатора. Некоторые исследования показывают, что эти ошибки могут составлять от 5 до 10 градусов.[нужна цитата ]

Эти гониометры бывают разных форм, которые, по мнению некоторых, повышают надежность.[3][4] Универсальный стандартный гониометр представляет собой пластиковый или металлический инструмент с шагом 1 градус. Плечи обычно не длиннее 12 дюймов, поэтому бывает сложно точно определить ориентир для измерения. Гониометр с телескопической рукояткой более надежен - с пластмассовой круговой осью, как у классического гониометра, но с рукоятками, длина которых достигает двух футов в любом направлении.

Совсем недавно, в двадцать первом веке, смартфон Разработчики приложений создали мобильные приложения, которые обеспечивают 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.[5][6][7]

Современные реабилитационные терапевтические системы захвата движения выполняют гониометрию, по крайней мере, измеряя активный диапазон движений.[8] 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.

Наука о поверхности

Гониометр угла контакта

Ученые-поверхностники используют гониометр контактного угла для измерения угол контакта, поверхностная энергия и поверхностное натяжение.
Измерение краевого угла.
При измерении краевого угла смачивания угол между каплей и твердой поверхностью указывает смачиваемость поверхности.

В наука о поверхности, инструмент, называемый гониометром контактного угла или тензиометр измеряет статический угол контакта, углы смачивания и удаления, а иногда и поверхностное натяжение. Первый гониометр контактного угла был разработан доктором В. Уильям Зисман из Лаборатория военно-морских исследований США в Вашингтон, округ Колумбия. и производится ramé-hart (теперь компания ramé-hart), Нью-Джерси, США. В оригинальном ручном гониометре угла контакта использовался окуляр с микроскопом. Сегодняшний гониометр угла контакта использует камеру и программное обеспечение для захвата и анализа формы капли и лучше подходит для динамических и расширенных исследований.

Поверхностное натяжение

Поверхностное натяжение существует потому, что молекулы внутри жидкости испытывают примерно равные силы сцепления во всех направлениях, но молекулы на поверхности испытывают большие силы притяжения по отношению к жидкости, чем к газу.

Угол контакта гониометры (q.v.) также могут определять поверхностное натяжение для любой жидкости в газе или межфазное натяжение между любыми двумя жидкостями. Если разница в плотностях 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 подвесного, перевернутого и неподвижного капель в дополнение к угол контакта. А центробежный баланс адгезии связывает краевые углы с адгезией капли к поверхности. А гониорефлектометр измеряет отражательную способность поверхности под разными углами.

Позиционирование

Основная статья: Позиционирующий гониометр
Миниатюрный электромеханический столик гониометра. Этот тип столика используется в основном в области лазеров и оптики.

Позиционирующий гониометр или гониометрический столик - это устройство, которое вращает объект точно вокруг фиксированной оси в пространстве. Это похоже на линейный этап - однако вместо того, чтобы двигаться линейно относительно своего основания, платформа сцены частично вращается вокруг фиксированной оси над установочной поверхностью платформы. Гониометры для позиционирования обычно используют червячный привод с частичным червячным колесом, закрепленным на нижней стороне платформы сцены, зацепляясь с червяком в основании. Червячная передача может вращаться вручную или с помощью двигателя в автоматизированных системах позиционирования.

Измерение угла режущей кромки ножа и лезвия

Прилагаемые углы резки всех видов лезвий с острыми краями измеряются с помощью лазерного гониометра. Разработано Ассоциация исследований столовых приборов и смежных профессий (CATRA) в Великобритании, ряд устройств может точно определять профиль режущей кромки, включая скругление режущей кромки до ½ °. Прилагаемый угол лезвия важен для управления его режущей способностью и прочностью кромки, то есть малый угол делает тонкую кромку оптимальной для резки, а большой угол делает толстую кромку менее острой, но очень прочной.

Проверка ракельного лезвия

Использовал лезвия доктора, из глубокая печать и другие печать и покрытие процессы, можно проверить с помощью гониометра, обычно со встроенным источником света, чтобы проверить кромку лезвия на предмет износа и правильные углы. Отличие угла от установленного на машине может указывать на чрезмерное давление, а диапазон углов («закругление»), вероятно, указывает на отсутствие жесткости или износ в узле держателя лезвия.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Клод Брезински и Доминик Турнес, Андре-Луи Холески: математик, топограф и офицер армии, Биркхойзер, Базель (2014) ISBN  978-3-319-08134-2
  2. ^ Жаклин Буше (2007-05-03). «Увеличивается нагрузка на радиоприемник». Получено 2007-09-21.
  3. ^ Миланский, Гордон. «Надежность и одновременная достоверность измерения угла колена: приложение для смартфона по сравнению с универсальным гониометром, используемым опытными и начинающими врачами». Мануальная терапия. 5: 1–6.
  4. ^ Джонс, Сили (2014). «Одновременная достоверность и надежность простого приложения для iPhone с гониометром по сравнению с универсальным гониометром» (PDF). Теория и практика физиотерапии. 30 (7): 512–516. Дои:10.3109/09593985.2014.900835. HDL:2328/37026. PMID  24666408. S2CID  28719817.
  5. ^ Окендон, Мэтью (2012). «Валидация нового коленного гониометра на базе акселерометра для смартфонов». Журнал хирургии коленного сустава. 25 (4): 341–345. Дои:10.1055 / с-0031-1299669. PMID  23150162.
  6. ^ Джонс, А (2014). «Одновременная достоверность и надежность простого приложения для iphone с гониометром по сравнению с универсальным гониометром» (PDF). Теория и практика физиотерапии. 30 (7): 512–516. Дои:10.3109/09593985.2014.900835. HDL:2328/37026. PMID  24666408. S2CID  28719817.
  7. ^ Kuegler, P .; Wurzer, P .; Tuca, A .; и другие. (2015). «Приложения-гониометры в хирургии кисти и их применение в повседневной клинической практике». Безопасность в здоровье. 1: 11. Дои:10.1186 / s40886-015-0003-4.
  8. ^ "Безмаркерный захват движения. Биомеханический анализ | EuMotus". www.eumotus.com. Получено 2018-01-15.

внешняя ссылка