المنقل مقياس الزوايا

المنقلة ذات الزاوية المشطوفة هي منقلة دائرية مدرجة ذات ذراع محوري واحد، تُستخدم لقياس الزوايا أو تحديدها. أحيانًا تُضاف إليها مقاييس الورنية للحصول على قراءات أكثر دقة. ولها استخدامات واسعة في الرسم المعماري والميكانيكي، على الرغم من أن استخدامها يتناقص مع توفر برامج الرسم الحديثة أو برامج التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) .

يستخدم صانعو الأدوات أيضًا المنقلات ذات الزاوية المشطوفة العامة؛ ولأنها تقيس الزوايا عن طريق التلامس الميكانيكي، فإنها تُصنف كمنقلات ميكانيكية. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

تُستخدم المنقلة ذات الزاوية المشطوفة لتحديد واختبار الزوايا بدقة متناهية. تصل قراءتها إلى 5 دقائق قوسية (5′ أو 1/12 درجة ) ويمكنها قياس الزوايا من 0° إلى 450°.

يتكون المنقلة المائلة من ذراع، وقرص مدرج، وشفرة متصلة بلوحة دوارة (مزودة بمقياس فيرنييه) بواسطة صامولة ومشبك. عندما تكون حواف الذراع والشفرة متوازية، تتطابق علامة صغيرة على اللوحة الدوارة مع خط الصفر على القرص المدرج. لقياس زاوية بين الذراع والشفرة مقدارها 90 درجة أو أقل، يمكن الحصول على القراءة مباشرة من رقم التدريج على القرص المشار إليه بالعلامة على اللوحة الدوارة. لقياس زاوية أكبر من 90 درجة، اطرح عدد الدرجات الموضحة على القرص من 180 درجة، حيث أن القرص مدرج من علامات الصفر المتقابلة إلى 90 درجة في كل اتجاه.

بما أن المسافات، سواء على المقياس الرئيسي أو مقياس الورنية، مرقمة يمينًا ويسارًا من الصفر، فإنه يمكن قياس أي زاوية. ويمكن أخذ القراءات إما إلى اليمين أو إلى اليسار، وفقًا لاتجاه تحريك الصفر على المقياس الرئيسي.

• 
  منقلة بزاوية 360 درجة مدرجة بالدرجات.
• 
  منقلة قياسها 400 غون مدرجة بالغراديان .
• 
  منقلة مزدوجة " مخطط الملاحة كراس "، في المقدمة، سميت على اسم مخترعها جان كراس .
• 
  منقلة نصف دائرية مدرجة بالدرجات (180 درجة).
• 
  Geodreieck ، نوع خاص منمثلث المنقلة(180 درجة).
• 
  المنقلة الإلكترونية
• 
  مقياس المنقلة بالدرجات والراديان

قبل اختراع جهاز الثيودوليت ، كان يُستخدم جهاز قياس الزوايا في المسح . وقد وُصف تطبيق التثليث على علم الجيوديسيا في الطبعة الثانية (1533) من كتاب كوزموغرافيكوس ليبر لبيتري أبياني كملحق من 16 صفحة بقلم فريسيوس بعنوان Libellus de locorum describendorum ratione . ^{[ 4 ]}

يمكن استخدام منقلة نصف دائرية بسيطة أو منقلة مثلثة مع وزن صغير محبوك متصل بنقطة الأصل للمنقلة عبر قطعة من الخيط (معظم المنقلات بها ثقب رفيع عند نقطة الأصل) كجهاز قياس الزوايا رخيص الثمن، أو ميزان تسوية (أداة بصرية) ، أو مقياس ميل ، أو ربع دائرة لمجموعة واسعة من المهام.

توجد أدوات متنوعة مصممة للاستخدام مع الخرائط الطبوغرافية، وغالبًا ما تكون مزيجًا من المنقلة والمسطرة ومقياس الشبكة لقياس السمت والمسافة والإحداثيات (في MGRS وUTM وUSNG وما إلى ذلك).

صُممت معظم المنقلات وأجهزة الرسم العسكرية لتوضع فوق خرائط طبوغرافية مفصلة ، ​​ولذلك فهي مصنوعة من بلاستيك رقيق ومرن وشفاف لتجنب اختلاف المنظر وتشوه العدسات . ومع ذلك، فإن هذا يجعل الأدوات أقل متانة.

• 
  منقلة عسكرية نصف دائرية على الخريطة
• 
  منقلة عسكرية مربعة الشكل مستعرضة على الخريطة
• 
  منقلة دائرية مثنية في اليدين
• 
  منقلة عسكرية مكسورة جزئياً لا تزال قيد الاستخدام

كان جهاز تحديد اتجاه بيليني-توسي نوعًا من أجهزة تحديد اتجاه الراديو التي شاع استخدامها بين الحربين العالميتين الأولى والثانية . يعتمد هذا الجهاز على إشارات من هوائيين متقاطعين، أو أربعة هوائيات فردية تحاكي هوائيين متقاطعين، لإعادة تكوين إشارة الراديو في منطقة صغيرة بين حلقتين من الأسلاك. وبذلك، يستطيع المشغل قياس الزاوية إلى مصدر الراديو المستهدف من خلال تحديد الاتجاه داخل هذه المنطقة الصغيرة. وتكمن ميزة نظام بيليني-توسي في ثبات الهوائيات، مما يسمح ببنائها بأي حجم مطلوب.

لا تزال التقنية الأساسية مستخدمة، على الرغم من أن المعدات قد تغيرت بشكل كبير. تُستخدم أجهزة قياس الزوايا على نطاق واسع للأغراض العسكرية والمدنية، ^{[ 20 ]} على سبيل المثال، يستخدم اعتراض الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والاتصالات البحرية على متن السفينة الحربية الفرنسية دوبوي دي لوم عدة أجهزة قياس زوايا.

في علم البلورات ، تُستخدم أجهزة قياس الزوايا لقياس الزوايا بين أوجه البلورات. كما تُستخدم في حيود الأشعة السينية لتدوير العينات. وقد تضمنت الدراسات الرائدة التي أجراها الفيزيائي ماكس فون لاو وزملاؤه حول التركيب الذري للبلورات عام 1912 استخدام جهاز قياس الزوايا.

تقيس أجهزة قياس الإضاءة المكانية التوزيع المكاني للضوء المرئي للعين البشرية (غالباً شدة الإضاءة ) في مواقع زاوية محددة، وعادة ما تغطي جميع الزوايا الكروية.

يُستخدم مقياس الزوايا لتوثيق نطاق الحركة الأولي واللاحق، وذلك خلال زيارات الإصابات المهنية، ومن قِبل مُقيّمي الإعاقة لتحديد الإعاقة الدائمة. يهدف ذلك إلى تقييم التقدم ولأغراض طبية قانونية. كما يُعد أداةً لتقييم علامات واديل (وهي مؤشرات قد تدل على تفاقم الأعراض).

في العلاج الطبيعي، والعلاج الوظيفي، وتقويم العظام والأطراف الصناعية، والتدريب الرياضي، يُستخدم مقياس الزوايا لقياس مدى حركة الأطراف والمفاصل. تُساعد هذه القياسات على تتبع التقدم بدقة في برنامج إعادة التأهيل. عندما يُعاني المريض من انخفاض في مدى الحركة، يُقيّم المعالج المفصل قبل إجراء أي تدخل، ويستمر في استخدام الأداة لمراقبة التقدم. يُمكن للمعالج أخذ قياسات مدى الحركة هذه في أي مفصل. تتطلب هذه القياسات عادةً معرفة بتشريح الجسم، وخاصة المعالم العظمية. على سبيل المثال، عند قياس مفصل الركبة، يضع المعالج محور الدوران على اللقيمة الوحشية لعظم الفخذ، ويُحاذي الذراع الثابت مع المدور الكبير لعظم الفخذ . أخيرًا، يُحاذي المعالج الذراع المتحرك لمقياس الزوايا مع الكعب الوحشي لعظم الشظية ، ويُسجل القياس باستخدام مقياس الدرجات على الجزء الدائري من الأداة. قد تُمثل دقة القراءة مشكلة في بعض الأحيان مع مقاييس الزوايا. قد تزداد مشاكل موثوقية القياسات الداخلية (بين القياسات) وموثوقية الفاحصين (بين الأطباء) مع انخفاض خبرة الفاحص. وتشير بعض الدراسات إلى أن هذه الأخطاء قد تتراوح بين 5 و10 درجات.

تتوفر هذه الجونومترات بأشكال مختلفة، ويرى البعض أنها تزيد من موثوقيتها. ^{[ 21 ] [ 22 ]} الجونومتر القياسي العالمي عبارة عن أداة بلاستيكية أو معدنية بتدريجات ​​درجة واحدة. عادةً لا يتجاوز طول ذراعيه 30 سم، مما قد يصعب معه تحديد المعلم بدقة للقياس. أما الجونومتر ذو الذراع التلسكوبية فهو أكثر موثوقية، إذ يحتوي على محور دائري بلاستيكي كالجونومتر التقليدي، لكن ذراعيه تمتدان حتى 60 سم في كلا الاتجاهين.

في الآونة الأخيرة من القرن الحادي والعشرين، ابتكر مطورو تطبيقات الهواتف الذكية تطبيقات جوالة تُحاكي وظائف مقياس الزوايا. تستخدم هذه التطبيقات (مثل Knee Goniometer وGoniometer Pro) مقاييس التسارع في الهواتف لحساب زوايا المفاصل. وتؤكد الأبحاث الحديثة أن هذه التطبيقات وأجهزتها أدوات موثوقة وفعّالة، تتمتع بدقة تُضاهي دقة مقياس الزوايا العالمي. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

تُجري أنظمة التقاط الحركة الحديثة المستخدمة في العلاج التأهيلي قياسات الزوايا، على الأقل لقياس نطاق الحركة النشط. ^{[ 26 ]} ورغم أن دقة هذه الأنظمة قد تكون أقل من دقة مقياس الزوايا التقليدي في بعض الحالات، إلا أن قياس الزوايا باستخدام نظام التقاط الحركة يتفوق في القياس أثناء الحركة، مقارنةً بالحالات الثابتة. علاوة على ذلك، فإن استخدام مقياس الزوايا التقليدي يستغرق وقتًا ثمينًا. وفي السياق السريري، قد يكون إجراء القياسات اليدوية غير عملي ويستغرق وقتًا طويلًا.

جهاز تحديد المواقع أو منصة قياس الزوايا هو جهاز يُدير جسمًا بدقة حول محور ثابت في الفضاء. وهو يُشبه المنصة الخطية ، إلا أنه بدلًا من الحركة الخطية بالنسبة لقاعدته، تدور منصة الجهاز جزئيًا حول محور ثابت فوق سطح تثبيتها. تستخدم أجهزة تحديد المواقع عادةً محركًا دوديًا مزودًا بعجلة دوديّة جزئية مثبتة في الجانب السفلي من منصة الجهاز، تتعشق مع دودة في القاعدة. ويمكن تدوير الترس الدودي يدويًا أو بواسطة محرك في أنظمة تحديد المواقع الآلية.

تُقاس زوايا القطع الداخلية لجميع أنواع الشفرات الحادة باستخدام مقياس الزوايا العاكس بالليزر. وقد طوّرت جمعية أبحاث صناعة السكاكين والتجارة ذات الصلة (CATRA) في المملكة المتحدة مجموعة من الأجهزة التي تُحدد بدقة شكل حافة القطع، بما في ذلك تقريب طرف الشفرة إلى نصف درجة. تُعد زاوية القطع الداخلية للشفرة مهمة في التحكم بقدرتها على القطع وقوة حافتها؛ أي أن الزاوية المنخفضة تُنتج حافة رقيقة وحادة مُحسّنة لقطع المواد اللينة، بينما تُنتج الزاوية الكبيرة حافة سميكة أقل حدة ولكنها أقوى، وهو ما قد يكون أفضل لقطع المواد الصلبة.

يمكن فحص شفرات الكشط المستعملة ، الناتجة عن عمليات الطباعة والطلاء الأخرى ، باستخدام مقياس الزوايا، المزود عادةً بمصدر ضوء مدمج، لفحص حافة الشفرة بحثًا عن التآكل والزوايا الصحيحة. قد يشير اختلاف الزاوية عن تلك المضبوطة على الجهاز إلى ضغط زائد، بينما يشير نطاق الزوايا ("الاستدارة") على الأرجح إلى نقص في الصلابة أو تآكل في مجموعة حامل الشفرة.