Een eenvoudige inclinometerKompas met ingebouwde inclinometer
Een inclinometer (ook clinometer of hellingmeter genoemd) is een meetinstrument voor het bepalen van een hellingshoek. Die hoek wordt gemeten ten opzichte van een horizontale of verticale richting. Meestal gebruikt het instrument de richting van de zwaartekracht als referentie. Inclinometers komen voor in geodesie, civiele techniek, geotechniek, luchtvaart, scheepvaart en mijnbouw.
De helling wordt doorgaans weergegeven in graden, radialen of procentuele stijging. Sommige inclinometers meten in één vlak, andere registreren gelijktijdig meerdere assen.
Ontwikkeling
Eenvoudige hellingmeters werden gebruikt bij astronomische waarnemingen en landmetingen. In de negentiende eeuw werden clinometers opgenomen in geologische en militaire meetinstrumenten.
Met de ontwikkeling van elektronische sensoren in de twintigste eeuw kwamen digitale inclinometers in gebruik. Die maakten nauwkeuriger meten mogelijk. Ook konden meetreeksen automatisch worden opgeslagen en later worden uitgelezen.
Werking
Mechanische inclinometers maken meestal gebruik van een beweegbaar referentie-element, zoals een luchtbel, slinger of vloeistofniveau. Wanneer het instrument wordt gekanteld, blijft dit element zich richten volgens de zwaartekracht. De hoek tussen het referentie-element en de behuizing geeft de hellingshoek weer.
Digitale inclinometers gebruiken doorgaans versnellingsmeters of MEMS-sensoren. Deze meten de componenten van de zwaartekracht langs een of meer meetassen, en zetten die om in een digitale meetwaarde. In sommige meetopstellingen worden inclinometers gecombineerd met gyroscopen of magnetometers, bijvoorbeeld wanneer trillingen, drift of bewegingen moeten worden uitgefilterd.
Geotechnische toepassingen
In de geotechniek worden inclinometers gebruikt om vervormingen en grondverplaatsingen te meten. Vaak wordt een sonde door een verticale meetbuis geleid. De sonde meet op verschillende diepten de afwijking van de buis. Uit die meetreeks kan de zijdelingse verplaatsing van grondlagen of constructies worden afgeleid.
Zulke systemen worden toegepast bij dammen, tunnels, funderingen, bouwputten, taluds en keerwanden. Door nulmeting, herhalingsmeting en trendanalyse te combineren, kunnen vervormingen in een vroeg stadium worden vastgesteld.
Overige toepassingen
In de luchtvaart vormt een inclinometer onderdeel van de slip- of bochtaanwijzer. De kogel in het instrument toont of het vliegtuig tijdens een bocht gecoördineerd vliegt.
Clinometers worden ook gebruikt in de bosbouw. Daar dienen ze voor het bepalen van boomhoogten. In de mijnbouw worden ze gebruikt voor het meten van hellingen in schachten en tunnels. In de astronomie kunnen ze de hoogte van hemellichamen boven de horizon meten. Met trigonometrie kan vervolgens de hoogte van objecten of de geografische breedte van een waarnemer worden berekend.
Meetfouten en nauwkeurigheid
De nauwkeurigheid van een inclinometer hangt af van temperatuur, trillingen, kalibratie, mechanische speling en sensorruis. Bij elektronische instrumenten kan bovendien drift optreden. Voor nauwkeurige monitoring worden daarom vaak vaste meetpunten gebruikt, wordt eerst een nulmeting uitgevoerd en worden latere metingen met dezelfde meetrichting en meetprocedure herhaald.
Een inclinometer waarmee zeer kleine veranderingen in helling worden gemeten, wordt een tiltmeter genoemd. In technische toepassingen wordt zo'n instrument vooral gebruikt wanneer niet de absolute helling, maar een kleine verandering in stand of vervorming van belang is.
