Как производятся измерения штангенциркулем и микрометром: works.doklad.ru — Учебные материалы

Содержание

Как правильно пользоваться штангенциркулем: снятие показаний, приемы работы

Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов, разметки. Свое название этот универсальный прибор получил от линейки-штанги, которая служит основой его конструкции.

Содержание

Определение показаний по нониусу

Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.

  1. Количество целых миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо. Указателем служит нулевой штрих нониуса.
  2. Для отсчета долей миллиметра необходимо найти тот штрих нониуса, который наиболее точно совпадает с одним из штрихов основной шкалы. После этого нужно умножить порядковый номер найденного штриха нониуса (не считая нулевого) на цену деления его шкалы.

Результат измерения равен сумме двух величин: числа целых миллиметров и долей мм. Если нулевой штрих нониуса точно совпал с одним из штрихов основной шкалы, полученный размер выражается целым числом.

На рисунке выше представлены показания штангенциркуля ШЦ-1. В первом случае они составляют: 3 + 0,3 = 3,3 мм, а во втором — 36 + 0,8 = 36,8 мм.

Нониус с ценой деления 0,05 мм

Шкала прибора с ценой деления 0,05 мм представлена ниже. Для примера приведены два различных показания. Первое составляет 6 мм + 0,45 мм = 6,45 мм, второе — 1 мм + 0,65 мм = 1,65 мм.

Аналогично первому примеру необходимо найти штрихи нониуса и штанги, которые точно совпадают друг с другом. На рисунке они выделены зеленым и черным цветом соответственно.

Устройство механического штангенциркуля

Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0—150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.

Основные элементы

  1. Штанга.
  2. Рамка.
  3. Губки для наружных измерений.
  4. Губки для внутренних измерений.
  5. Линейка глубиномера.
  6. Стопорный винт для фиксации рамки.
  7. Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
  8. Шкала штанги.

Губки для внутренних измерений 4 имеют ножевидную форму. Благодаря этому размер отверстия определяется по шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля ступенчатые, как в устройстве ШЦ-2, то при измерении пазов и отверстий к полученным показаниям необходимо прибавлять их суммарную толщину.

Величина отсчета по нониусу у различных моделей инструмента может отличаться. Так, например, у ШЦ-1 она составляет 0,1 мм, у ШЦ-II 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с величиной отсчета по нониусу 0,02 мм приближается к точности микрометров. Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д. Точность измерений зависит от различных факторов: величины отсчета по нониусу, навыков работы, исправного состояния инструмента.

Порядок проведения измерений, проверка исправности

Перед работой проверяют техническое состояние штангенциркуля и при необходимости настраивают его. Если прибор имеет перекошенные губки, пользоваться им нельзя. Не допускаются также забоины, коррозия и царапины на рабочих поверхностях. Необходимо, чтобы торцы штанги и линейки-глубиномера при совмещенных губках совпадали. Шкала инструмента должна быть чистой, хорошо читаемой.

Измерение

  • Губки штангенциркуля плотно с небольшим усилием, без зазоров и перекосов прижимают к детали. 
  • Определяя величину наружного диаметра цилиндра (вала, болта и т. д.), следят за тем, чтобы плоскость рамки была перпендикулярна его оси.
  • При измерении цилиндрических отверстий губки штангенциркуля располагают в диаметрально противоположных точках, которые можно найти, ориентируясь по максимальным показаниям шкалы. При этом плоскость рамки должна проходить через ось отверстия, т.е. не допускается измерение по хорде или под углом к оси.
  • Чтобы измерить глубину отверстия, штангу устанавливают у его края перпендикулярно поверхности детали. Линейку глубиномера выдвигают до упора в дно при помощи подвижной рамки.
  • Полученный размер фиксируют стопорным винтом и определяют показания.

Работая со штангенциркулем, следят за плавностью хода рамки. Она должна плотно, без покачивания сидеть на штанге, при этом передвигаться без рывков умеренным усилием, которое регулируется стопорным винтом. Необходимо, чтобы при совмещенных губках нулевой штрих нониуса совпадал с нулевым штрихом штанги. В противном случае требуется переустановка нониуса, для чего ослабляют его винты крепления к рамке, совмещают штрихи и вновь закрепляют винты.

Меряем штангенциркулем все что надо знать об измерениях – Мои инструменты

Не только в столярном или слесарном деле возникает необходимость воспользоваться измерительными инструментами. Часто в хозяйстве при ремонте автомобиля и прочих видов техники возникает потребность воспользоваться штангенциркулем. Ничего трудного на первый взгляд этот прибор не имеет, но научиться, как измерять штангенциркулем должен каждый, кто хочет получить точный результат измерений.


Из чего состоит измерительный инструмент — знакомимся с устройством

Рассматриваемый инструмент имеет простую конструкцию, что упрощает особенности его эксплуатации. С помощью штангенциркуля можно измерять размеры любых деталей, заготовок и элементов. Конструкция этого незамысловатого прибора включает в себя следующие составляющие:

  1. Линейка измерительная — это основная составляющая рассматриваемого прибора, которая еще также называется штангой. На штанге с одной стороны имеется шкала, разметка которой составляет 1 мм. Длина измерительной линейки зависит от модели штангенциркуля. Стандартными считаются приборы, имеющие длину 150 мм, но есть устройства меньше и больше, которые предназначены специально для измерения мелких деталей и наоборот, только для крупных заготовок
  2. Рамка измерительная — к линейке крепится подвижный элемент, за счет которого и удается выполнять соответствующие измерения. Во внутренней конструкции устройства находится пружинка, которая служит в качестве прижима для рамки. На передней части рамки находится шкала, называемая нониусом, которая является основой при снятии замеров. На этой шкале нанесено 10 делений, которые имеют ширину, равную 1,9 мм. Для фиксации подвижной рамки, в конструкции инструмента предусмотрен зажимной или стопорный винт. Этот винт применяется для того, чтобы не сместилась рамка после проведенного измерения
  3. Губки неподвижные — это элементы, которые являются частью измерительной линейки. Губки имеют открытую и закрытую формы, что дает возможность измерять не только наружные, но и внутренние размеры
  4. Подвижные губки — имеют аналогичную конструкцию с неподвижными, только они являются частью измерительной подвижной рамки. За счет подвижных губок, соприкасающихся с неподвижными, происходит снятие замеров детали
  5. Линейка глубиномер — это дополнительный элемент, который является частью подвижной рамки. Линейка спрятана внутри инструмента, и выдвигается при перемещении подвижной рамки. Предназначена она для измерения глубины детали


Мало кто знает о том, что штангенциркули бывают разных видов, а вариант, который представлен выше, является самым популярным, простым и недорогим. О том, какие виды штангенциркулей бывают, и чем они отличаются, выясним далее.

Виды штангенциркулей

Прежде чем выяснять, как правильно нужно измерять штангенциркулем, следует разобраться с видами этого измерительного инструмента. Производители выпускают рассматриваемые устройства следующих видов:

  1. Нониусные — они обозначаются буквами ШЦ, и представляют собой механический измерительный инструмент, который имеет основную шкалу на неподвижной линейке, а также дополнительную на подвижной рамке (в зависимости от модели, на подвижной рамке может быть одна или две шкалы). Нониусными их называют за счет шкалы на подвижной рамке, которая имеет градацию в долях миллиметров. Практически у каждого мастера имеются универсальные нониусные штангенциркули, которыми пользоваться легко при наличии знаний, однако они имеют недостаток — большая погрешность
  2. С циферблатом или стрелочный — обозначаются как ШЦК, а отличаются они от нониусных наличием круглой формы циферблата, который находится на подвижной штанге. Специальный зубчатый механизм передачи усилия позволяет получать точные результаты измерений. По основной разметке происходит определение миллиметров, а доли исчисляются по круговой шкале
  3. Цифровые или ШЦЦ — на измерительной рамке вместо циферблата расположен цифровой дисплей, отображающий результаты измерений. Если в нониусных и циферблатных устройствах измерения нужно снимать самостоятельно, то в цифровых штангенциркулях соответствующие показатели выводятся на дисплей. Это самые высокоточные и дорогие измерительные инструменты, которые применяются в сферах, где важная высокая точность

Это интересно! Нониусные штангенциркули являются разборными, что делает их ремонтопригодными в случае заклинивания механизма перемещения. Чтобы не пришлось ремонтировать штангенциркуль, при его эксплуатации необходимо периодически вносить смазочное вещество в конструкцию подвижной части.

Нониусные штангенциркули по конструкции и назначению классифицируются на такие виды:

  • ШЦ-1 — рабочие или измерительные губки присутствуют с двух сторон, а предназначены они для того, чтобы выполнять измерительные действия внутреннего и наружного диаметра
  • ШЦ-2 — губки, которые предназначены для измерений внутренних и наружных диаметров, совмещены, а также имеют одинаковые размеры. Плоские поверхности измерителей расположены внутри, а цилиндрические размещены наружу. С обратной стороны от штанги расположились кромки, которые предназначены для проведения разметочных работ. Эти кромки имеют хорошую заточку. В устройстве приборов типа ШЦ-2 имеется микрометрическая рамка, позволяющая повысить точность проводимых измерений
  • ШЦ-3 — имеют одностороннее размещение измерительных губок, а предназначены такие инструменты для проведения измерений при работе с большими деталями и заготовками


Рассматриваемые типы инструментов предназначены для выявления размеров разных деталей — трубы, болты, гайки, провода, арматура и прочие виды заготовок. Самыми практичными считаются нониусные модели, а самыми точными — цифровые устройства. Разница в цене между нониусными и цифровыми существенная, поэтому для хозяйства вполне хватает механического штангенциркуля, которым перед применением, нужно научится правильно пользоваться.

Эксплуатация штангенциркуля — основные правила и рекомендации

Перед тем, как измерить диаметр трубы или произвести иные измерительные манипуляции, следует выполнить проверку инструмента на пригодность к использованию. Часто на неисправности страдают штангенциркули циферблатного типа. Их достаточно один раз уронить, чтобы они показывали с большой погрешностью или вовсе вышли из строя. Проводить проверку перед измерением нужно любого измерительного инструмента. Принцип проведения проверки следующий:

  1. Взять в руки инструмент и свести губки вместе. Между соприкасающимися губками просвет должен быть практически незаметным. Если просвет большой, то инструмент непригоден к применению
  2. При сведении губок вместе, шкала на подвижной рамке и неподвижной линейке должны совпасть. Если они не совпадают, то измерения будут неточными
  3. Очистить прибор от загрязнений при наличии таковых. Если на корпусе инструмента имеются признаки ржавчины, то ее нужно удалить, иначе это повлияет не только на точность измерений, но еще и на работоспособность устройства


Штангенциркуль — это модернизированная линейка, которая позволяет не просто измерять размеры, но еще и получать точные показания. Как необходимо проводить измерения при помощи штангенциркуля, знают далеко не многие. Как пользоваться устройством, учат еще в школе, однако эти знания быстро забываются, особенно если долго не брать в руки прибор или вовсе воспользоваться им в единичном случае.

Как правильно пользоваться штангенциркулем пошаговая инструкция

После проверки инструмента на исправность, можно приступать к проведению измерений. Также рекомендуется перед началом проведения работ убедиться в том, что величина погрешности инструмента является допустимой, в противном случае, понадобится прибор с большей точностью.

Это интересно! Величина погрешности указывается на самом приборе. Если это механический инструмент, то величина погрешности указывается на подвижной рамке (обычно эта величина составляет 0,05 мм или 0,1 мм). Для циферблатных и цифровых устройств величина погрешности незначительная.

Измерение наружных поверхностей

Если необходимо узнать величину наружной поверхности или простыми словами померять толщину предмета, то необходимо развести губки на необходимую величину, а затем поместить их между измеряемым элементом. Далее губки следует совместить, пока они плотно не соприкоснутся со стенками измеряемой детали, например, это может быть тормозной диск.

Это интересно! Кстати, именно часто для измерения уровня износа тормозного диска необходимо прибегать к применению штангенциркуля.


Губки должны расположиться строго параллельно поверхности заготовки. Далее можно посчитать получившееся значение. Если видимость шкалы низкая, тогда следует воспользоваться стопорным фиксатором, закрепив положение губок в соответствующем положении.

  1. Деление на основной шкале (неподвижной части), которое совместится с нулевой риской шкалы на подвижной рамке — это показания в миллиметрах
  2. С измерениями основных показаний проблем никаких не возникает, если только нулевая отметка (штрих) нониуса не останавливается между двумя значениями, например, 23 и 24 мм. В этом случае понадобится посчитать десятые доли измерений. Эти десятые доли мм также подсчитываются, и если нулевое значение нониуса показывает конкретное значение, например, 23 или 24 мм
  3. Чтобы посчитать десятые доли мм штангенциркулем, следует на нониусной шкале найти штрих, который совпадает с отметкой на основной измерительной шкале. Причем здесь очень важно найти отметки, которые совпадают (совмещены) точно. Совпадающее значение штриха на нониусной шкале — это и есть десятые доли миллиметров
  4. Если на нониусной шкале совпадает несколько штрихов с основным, то учитывать необходимо именно то значение, которое находится ближе к нулевому показателю

Фото пример проведения измерений нониусным штангенциркулем показан ниже.


После измерений нужно правильно прочитать показания. К примеру, если нулевой штрих разместился между значением 26 и 27, тогда учитывается величина 26 мм. Далее выявляются десятые доли миллиметров. К примеру, штрихи совместились на значении 7 (нониусной шкалы), тогда получаем значение толщины детали, равное 26,7 мм. Как видно на фото выше, ничего сложно при работе с инструментом нет. Аналогичным образом производятся измерения внешних диаметров, например трубы, поршней, колец и т.п.

Это интересно! Чтобы измерить наружный диаметр трубы, а также кабеля (его сечение жил), сверла, болта, арматуры и прочих подобных заготовок, необходимо охватить губками инструмента измеряемую деталь. После этого произвести необходимые расчеты, определив точное значение размера.


Как измерить внутренний диаметр штангенциркулем с циферблатом

Принцип измерения внутреннего диаметра заготовок, например гайки, шайбы, кольца и прочих подобных деталей, заключается в том, что используются другие губки на инструменте, которые расположены в верхней части. При их разведении упоры располагаются не внутри, как при измерении внешних размеров, а снаружи. Принцип измерения следующий:

  1. В одну руку нужно взять деталь, а во вторую штангенциркуль
  2. Поместить губки внутри отверстия измеряемой детали. Причем делать это необходимо так, чтобы они расположились в центре заготовки
  3. Развести их до упора к стенкам заготовки, и зафиксировать результат при помощи стопорного винта
  4. Далее производятся исчисления. Для нониусного устройства принцип выявления показаний аналогичен, как при измерениях толщины детали. Если используется стрелочный (циферблатный) штангенциркуль, тогда показания определяются следующим способом: целое значение выявляется по основной шкале, как и в случае с нониусным прибором, а десятые и даже сотые доли миллиметров показывает стрелка на циферблате. Здесь ничего подсчитывать не нужно, а получение не только десятых, но и сотых долей мм, делает инструмент более точным


Если размер отверстия маленький, и губки не удается поместить в нем, тогда необходимо использовать линейку или же маленький штангенциркуль.

Это интересно! Стрелочные штангенциркули не получили широкой популярности, так как они имеют достаточно чувствительный механизм, который часто выходит из строя при малейших механических воздействиях. Учитывая их высокую стоимость, то проще купить нониусный прибор.

Как померить глубину цифровым прибором

Рассмотрим особенности измерений глубины штангенциркулем цифрового типа. Для этого понадобится выдвижная планка-глубиномер, которая позволяет выявить не только глубину отверстия в детали, но еще и размеры выступов. Принцип измерения следующий:

  1. Выдвинуть планку путем перемещения подвижной рамки
  2. Утопить ее внутри заготовки до соприкосновения торцевой части планки с дном
  3. Торцевая часть неподвижной части инструмента должна упереться при этом в верхнюю часть заготовки (этот момент нужно учесть обязательно, так как от него зависит точность показаний)
  4. Произвести соответствующие исчисления по шкале. Если в руках цифровой инструмент, то результаты будут выведены на дисплей автоматически в миллиметрах. Для нониусных и стрелочных приборов отчисления значений выполняется по инструкции, как описано выше


Как пользоваться штангенциркулем, многие не знают, даже если приходится сталкиваться с такой необходимости практически ежедневно. На основании инструкции, необходимо запомнить принцип проведения измерений и правильность отсчета, что позволит получать точные результаты, от которых зависит технологический процесс. Особенности измерений штангенциркулями показано на видео ниже.

Как измерить прибором резьбовые соединения

Мало кому известно, но рассматриваемым инструментом можно также измерять резьбу на болтах и прочих крепежных соединениях. Измеряется резьба для того, чтобы подобрать к крепежу соответствующую гайку. Измерения резьбы проводится по ее выступам на болте. Для этого болт (всей длинной) следует зафиксировать между губками, и снять показания.

Чтобы определить значение шага резьбы болтового соединения, понадобится выполнить такие манипуляции:

  1. Измерить внешний диаметр болта прибором
  2. Замерить также высоту стержня без учета шляпки
  3. Посчитать количество витков
  4. Чтобы узнать шаг резьбы, необходимо полученное значение длины стержня разделить на число витков. К примеру, если длина стержня составляет 20 мм, а количество витков 10 штук, тогда 20/10=2


Иметь в хозяйстве штангенциркуль необходимо каждому мастеру, особенно если выполняется ремонт автомобиля и прочей техники, проводятся сварочные работы или осуществляется монтаж коммуникаций в доме. Чтобы инструмент служил долго и качественно, за ним необходим соответствующий уход.

Как штангенциркулем измерить поршень

Не решенным остается вопрос о том, как измерить поршень штангенциркулем. Для начала выясним, для чего же необходимо проводить измерения этой детали. Поршень — это одна из важнейших деталей двигателей внутреннего сгорания. В процессе работы поршень нагревается до предельно высоких температур, а при нагреве металлам свойственно увеличивать — температурное расширение. Это увеличение является незначительным, но оно играет очень важную роль.


Измерять штангенциркулем диаметр поршня нужно для того, чтобы узнать его конусную часть. Конусной зоной называется часть, которая располагается от пальца и до верха. Именно эта часть должна иметь конусную конструкцию, что позволит поршню эффективно работать в системе ДВС. Если поршень имеет одинаковый диаметр по всей длине, то его следует расточить. Зазор между поршнем и стенками цилиндра должен составлять не более 0,045-0,05 мм. Конусность поршня должна составлять 0,3 мм.


Измерить такие показатели при помощи штангенциркуля практически невозможно, так как требуется высокая точность и низкая погрешность.  Для таких целей применяется микрометр, который отличается от штангенциркуля тем, что позволяет измерить размеры с высокой точностью. Если необходимо измерить длину, глубину канавки и прочие параметры, то для этого используется штангенциркуль. Как измерить поршень, используя для этого микрометр, показано на видео ниже.

Как увеличить срок службы

Разобравшись с тем, как измерять штангенциркулем, надо выяснить еще особенности ухода за инструментом. Изготавливают инструмент из нержавеющей стали, поэтому служить он будет долго. Многие производители экономят на изготовлении, поэтому уже через несколько лет применения прибора на нем возникают некоторые признаки коррозионного воздействия. Чтобы предотвратить появление коррозии на поверхности измерительного прибора, следует хранить его в сухом и теплом месте. Особенно это актуально для приборов с электронным дисплеем, в которых быстро садится элемент автономного питания при хранении устройства с температурными показателями ниже +5 градусов.


Обычно “штангели” продаются совместно с чехлами — пластиковые, деревянные и прочие, которые исключат негативные воздействия на инструмент. Если на прибор попадает пыль, грязь и прочие засорения, то их необходимо удалять, к примеру, продувочным пистолетом. Необходимо также смазывать моторным маслом подвижный элемент, что позволит продлить срок службы устройства. При выборе штангенциркулей нужно учитывать их качество, и не покупать самые дешевые варианты, так как они не только имеют высокую погрешность, но еще и малый срок службы.

Публикации по теме

Устройство штангенциркуля и микрометра — Морской флот

Перед началом измерений штангенциркулем надо осмотреть его и проверить на точность. Для этого надо совместить губки инструмента. При этом нулевые риски обеих шкал должны совпасть. Одновременно должен совместиться десятый штрих нониуса с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

Держат штангенциркуль в правой руке так, чтобы четыре пальца руки обхватывали штангу, а большой палец ложился на рифленый выступ подвижной рамки. Подвижную рамку перемещают большим пальцем. Штангенциркуль нужно держать перпендикулярно измеряемой поверхности, чтобы губки всей поверхностью касались измеряемой поверхности. Если держать штангенциркуль под углом, то он будет касаться измеряемой поверхности противоположными углами губок, что внесет погрешность в считываемый размер.

При измерении наружных размеров деталь зажимают между нижними губками, при измерении внутренних размеров верхние губки раздвигают до упора в стенки отверстия, глубину отверстий измеряют с помощью штыря-глубиномера (рис.3). Используя верхние заострённые губки как ножки обычного циркуля, можно штангенциркулем проводить круги на металлических, деревянных, пластмассовых и иных поверхностях.

Результаты всех трёх измерений в целых миллиметрах определяют по положению нулевого деления на линейке плюс доли миллиметров, замеренные по нониусу.

При внутренних измерениях к показаниям штангенциркуля по основной и нониусной шкалам прибавляется толщина губок, которая указана на них. Пример измерения диаметра отверстия представлен на рис.4:

Рис. 4. Отсчет показаний при внутренних измерениях

Порядок отсчёта показаний штангенциркуля по шкалам штанги и нониуса:

· считают число целых миллиметров, для этого находят на шкале штанги штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса, и запоминают его числовое значение;

· считают доли миллиметра, для этого на шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому делению и совпадающий со штрихом шкалы штанги, и умножают его порядковый номер на цену деления (0,1 мм) нониуса;

· подсчитывают полную величину показания штангенциркуля, для этого складывают число целых миллиметров и долей миллиметра;

· при измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра — по шкале нониуса начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой шкалы (рис. 5).

На рис. 5 показаны положения шкал штангенциркуля при отсчёте размеров:

а – 0,5 мм; б – 6,9 мм; в – 34,3 мм.

См. также фото 1:

Фото 1: Смотрим шаг – 0,1 мм. Первая насечка стоит правее 2 см. Округляем до целых – 2 см (= 20 мм.) Далее смотрим, какая насечка совпадает со шкалой штанги. Совпадает пятая насечка, значит у нас 5 х 0,1 мм = 0,5 мм. Складываем с целой частью, получаем размер 20,5 мм. Если бы у нас совпала восьмая насечка, то было бы 20,8 мм. И так далее.

3. Микрометр

Микро́метр — универсальный инструмент (прибор), предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью (до 2 мкм), преобразовательным механизмом которого является микропара винт – гайка.

Основные элементы микрометра показаны на рис. 6.

Рис. 6. Гладкий микрометр МГ с пределом измерения 75—100 мм;

1 – скоба; 2 – пятка; 3 – микрометрический винт; 4 – стопор; 5 – стебель;
6 – барабан; 7 – трещотка.

Действие микрометра основано на перемещении винта вдоль оси при вращении его в неподвижной гайке. Перемещение пропорционально углу поворота винта вокруг оси. Полные обороты отсчитывают по шкале, нанесённой на стебле микрометра, а доли оборота – по круговой шкале, нанесённой на барабане. Оптимальным является перемещение винта в гайке лишь на длину не более 25 мм из-за трудности изготовления винта с точным шагом на большей длине. Поэтому микрометр изготовляют нескольких типоразмеров для измерения длин от 0 до 25 мм, от 25 до 50 мм и т. д. Предельный диапазон измерений наибольшего из микрометров заканчивается на отметке в 3000 мм. Для микрометров с пределами измерений от 0 до 25 мм при сомкнутых измерительных плоскостях пятки и микрометрического винта нулевой штрих шкалы барабана должен точно совпадать с продольным штрихом на стебле, а скошенный край барабана – с нулевым штрихом шкалы стебля. Для измерений длин, больших 25 мм, применяют микрометр со сменными пятками; установку таких микрометров на ноль производят с помощью установочной меры, прикладываемой к микрометру, или концевых мер. Измеряемое изделие зажимают между измерительными плоскостями микрометра. Обычно шаг винта равен 0,5 или 1 мм и соответственно шкала на стебле имеет цену деления 0,5 или 1 мм, а на барабане наносится 50 или 100 делении для получения отсчёта 0,01 мм. Эта величина отсчёта является наиболее распространённой, но имеются микрометры с отсчётом 0,005, 0,002 и 0,001 мм. Постоянное осевое усилие при контакте винта с деталью обеспечивается фрикционным устройством – трещоткой (храповиком). При плотном соприкосновении измерительных поверхностей микрометра с поверхностью измеряемой детали трещотка начинает проворачиваться с лёгким треском, при этом вращение микровинта следует прекратить после трёх щелчков.

При измерении детали сначала отсчитывается целое число миллиметров, а затем число на барабане, соответствующее сотым долям миллиметра.

Порядок проведения измерений

1. Измеряемый предмет устанавливается между пяткой и микрометрическим винтом, при этом вращая барабан, устанавливают шпиндель очень близко от предмета.

Замечание:держать инструмент следует левой рукой за изоляционную часть дуги, так чтобы тепло руки не меняло размер дуги и не нарушало точность измерений.

2. Шпиндель осторожно приближают до соприкосновения с измеряемым предметом.

Замечание:крутите против часовой стрелки (если смотреть с торца, где нарезка) барабан прибора, пока измеряемая деталь не зайдёт в зазор между измерительными торцами. Затем крутите по часовой стрелке до упора.

ВНИМАНИЕ! Закручивать надо только держа за нарезку на самом конце вращающегося барабана – тогда при упоре измерительных торцов в деталь эта часть барабана начнёт прокручиваться, издавая звук, как трещотка. Это значит, что измерительные торцы упёрлись в деталь и надо снимать показания. (Если крутить за большой барабан, то можно нечаянно перекрутить прибор и сорвать его.)

Замечание: для более точного определения размеров предмет следует закрепить.

3. Замеряем размер при помощи нониуса барабана в мм, который соответствует горизонтальному указательному штриху шкалы стебля.

4. Определяем общий размер замеряемого объекта.

5. Вращая барабан в обратном направлении, освободить предмет.

Отсчет показаний

Главная деталь микрометра – точный микрометрический винт, ввернутый в гайку, называемую стеблем. При одном обороте винт перемещается вдоль своей оси на 0,5 мм. На винте неподвижно насажен барабан, на котором по окружности нанесено 50 делений. Таким образом, поворот винта на одно деление равен 1/50 полного оборота, или 0,01 мм (0.5мм/50 = 0,01 мм).

Таким образом, цена деления микрометра С = 0,01 мм = 10 -5 м, точность отсчета Δхпр. = ± 0,005 мм = ± 0,5•10 -5 м.

О погрешностях измерений

Виды измерений физических величин и их погрешностей

При измерении любой физической величины получить её абсолютно точное (истинное) значение невозможно из-за присутствующих всегда погрешностей измерений.

Различают прямые и косвенные измерения.

Измерение называютпрямым, если значение измеряемой величины (например, длины или массы предмета) находят в результате сравнения с мерой этой же величины (измерительной линейкой, гирями определенной массы) или считываются со шкалы прибора, используемого для проведения наблюдения (например, вольтметра при измерении электрического напряжения).

Измерение называюткосвенным, если значение измеряемой величины находят с помощью известной функциональной зависимости, которая связывает искомую величину с величинам, получаемыми непосредственно при прямых измерениях (например, сила электрического тока находится с помощью закона Ома по прямым измерениям электрического напряжения и сопротивления).

Все возможные погрешности измерений по характеру происхождения разделяют на три типа:

1. Грубая погрешность (промах) – чрезмерно большая погрешность, явно искажающая результат измерения.

Эта погрешность, связанная с невнимательностью или ошибкой экспериментатора, исключается из протокола измерений.

2. Систематическая погрешность – погрешность, которая остается постоянной или закономерно изменяется при повторных измерениях одной и той же величины.

Эта погрешность связана со сдвигом измеренного значения некоторой величины от её истинного значения. Если удается обнаружить причину или найти величину сдвига, то систематическую погрешность можно исключить введением поправки к измеренному значению величины. Однако, не существует универсальных правил, позволяющих найти систематическую погрешность данного измерения.

3. Случайные погрешности – погрешности, появление которых не может быть предупреждено.

Эти погрешности проявляются в разбросе отсчетов при повторных измерениях, проведенных в одних и тех же доступных контролю условиях, т.к. обусловлены факторами, меняющимися от измерения к измерению, действие которых на практике не всегда может быть учтено.

Выполнив измерение физической величины несколько раз, используя теорию погрешностей измерений, можно дать количественную оценку случайной погрешности и указать вероятность, с которой истинное значение измеряемой величины находится внутри некоторого интервала.

Величину случайной погрешности можно уменьшить многократным повторением измерения. Использование теории случайных погрешностей оправдано лишь в том случае, если повторные измерения дают результаты, заметно отличающиеся друг от друга.

О точности измерительных приборов

Развитие измерительной техники привело к появлению разнообразных приборов, отличающихся своей точностью.

Точность прибора – это свойство измерительного прибора, характеризующее степень приближения показаний данного измерительного прибора к действительным значениям измеряемой величины.

Точность прибора либо задается классом точности[1] прибора, либо указана в паспорте, прилагаемом к прибору. Погрешность, вносимая прибором при каждом отдельном измерении (приборная погрешность, Δхпр.), связана с точностью прибора. Эта погрешность равна той доле деления шкалы прибора, до которой с уверенностью в правильности результата можно производить отсчет.

В тех случаях, когда класс точности не указан и нет указаний в паспорте прибора, приборная погрешность принимается равной половине цены наименьшего деления шкалы прибора: Δхпр. = ± 0,5C, где С – цена наименьшего деления шкалы прибора.

В том случае, когда приборная и случайная погрешности сравнимы по величине, полную погрешность измерений можно представить в виде суммы двух составляющих: Δх = Δхслуч. + Δхпр..

Точность прибора невозможно превзойти никаким методом измерения на нем. Для более точных измерений применяют приборы более высокого класса.

Штангенциркуль используется для определения наружных и внутренних диаметров, линейных размеров, глубин канавок и отверстий, а также расстояний между уступами. Некоторые модификации позволяют наносить разметку на поверхности заготовок. Инструмент применяется для измерения обрабатываемых деталей на механических и слесарных производственных участках, контроля выработки изнашиваемых поверхностей при проведении ремонта оборудования, благодаря простоте в освоении используется в домашних мастерских.

Конструкция штангенциркуля

Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:

  1. Штанги.
  2. Рамки.
  3. Измерительной шкалы.
  4. Верхних губок.
  5. Нижних губок.
  6. Глубиномера.
  7. Шкалы нониуса.
  8. Зажимного винта.

Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:

  • Диапазоном измерений. Длина шкалы на штанге составляет от 125 до 4000 мм.
  • Точностью. Распространенные модификации имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
  • Функционалом. Существуют штангенциркули с глубиномером и без него.
  • Количеством и формой мерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних инструментов бывают плоскими, заостренными или закругленными.
  • Конструкцией отсчетного устройства. Оно бывает нониусным, механическим часового типа или электронным.

Штангенциркули изготавливаются из износостойких инструментальных сталей, а их мерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными напайками. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливают резцы (рис. 2), комплектующиеся державками и зажимными винтами.

Порядок измерений

Инструмент и деталь нужно подготовить к работе: удалить загрязнения, свести губки вплотную и убедиться в том, что показания соответствуют «0». Для измерения наружного диаметра или линейного размера необходимо:

  • развести губки путем передвижения рамки;
  • сдвинуть до плотного прилегания к контрповерхостям;
  • зафиксировать положение рамки стопорным винтом;
  • вывести штангенциркуль для оценки полученных результатов.

Чтобы измерить внутренний размер, губки сводят в «0», а затем раздвигают до соприкосновения с контрповерхностями. Если конструктивные особенности детали позволяют увидеть шкалу, то показания считывают без фиксации и выведения.

Для измерения глубины отверстия:

  • перемещением рамки выдвигают глубиномер;
  • опускают его в отверстие до дна и прижимают к стенке;
  • перемещают штангу до упора в торец;
  • фиксируют стопорным винтом и выводят.

Точность результатов зависит от правильности позиционирования губок относительно детали. Например, при определении диаметра цилиндра штанга должна пересекаться или скрещиваться с его продольной осью под прямым углом, а при измерении длины – располагаться параллельно. В штангенциркулях типа ШЦ-2 и ШЦ-3 есть дополнительная рамка, которая подвижно соединяется с основной микрометрическим регулировочным винтом (рис.3). Такая конструкция упрощает позиционирование инструмента. При проведении замеров дополнительную рамку фиксируют на штанге, а положение основной регулируют вращением микрометрического винта.

Считывание результатов

По нониусной шкале

Количество целых миллиметров отсчитывается от нулевого деления на рейке до нулевого деления нониуса. Если они не совпадают, то размер содержит доли миллиметра, соответствующие точности инструмента. Чтобы определить их, необходимо на нониусе отсчитать от нуля до штриха, совпадающего с риской на штанге, а затем умножить их количество на цену деления.

На рисунке 4 показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм

По часовому индикатору

Количество целых миллиметров отсчитывают на штанге от нуля до последней риски, не скрытой под рамкой. Доли определяют по индикатору: номер деления, на котором остановилась стрелка, умножают на его цену.

На рисунке 5 показан размер 30.25 мм. Цена деления индикатора 0.01 мм.

По цифровому табло

Здесь считать не нужно, размер отображается на дисплее.

Для определения внутреннего размера, снятого инструментом с радиусными мерительными поверхностями (нижние губки на рис. 3), к показаниям на шкале добавляют их толщину, которая указана на неподвижной губке. Чтобы посчитать наружный размер, снятый штангенциркулем с резцами (рис. 2), их толщину отнимают от показаний на шкале.

Разметка

Обычный штангенциркуль с заостренными мерительными поверхностями справляется с базовыми разметочными операциями. Упирая одну губку в боковину детали, кончиком второй можно нанести черту на перпендикулярную ей поверхность. Линия получается равноудаленной от торца и копирует его форму. Чтобы начертить отверстие, нужно накернить его центр: углубление служит для фиксации одной из губок. Подобным образом можно использовать любой прием начертательной геометрии.

Твердосплавные напайки и резцы оставляют заметные царапины на деталях из сталей твердостью выше 60 HRC. Существуют также узкопрофильные штангенциркули, разработанные исключительно для разметки.

Почему возникают ошибки при измерениях

Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:

  • Чрезмерное давление на рамку вызывает перекос относительно штанги. Такой же эффект получается, если при измерении нижними губками сводить штангенциркуль за верхние.
  • Установка губок на галтели, фаски и скругления.
  • Перекосы при позиционировании.
  • Нарушение калибровки инструмента.

Первые три ошибки чаще всего возникают от недостатка опыта, и уходят с практикой. Последнюю нужно предотвратить на этапе подготовки к измерениям. Проще всего выставить «0» на электронном штангенциркуле: для этого там предусмотрена кнопка (на рис. 6 кнопка «ZERO»). Часовой индикатор обнуляется вращением винта, расположенного в его нижней части. Чтобы откалибровать нониус, отпускают винты крепления к рамке, передвигают его в нужное положение и снова фиксируют.

Деформации элементов штангенциркуля и износ мерительных поверхностей делают инструмент непригодным к использованию. Для снижения количества брака на производстве штангенциркули проходят периодическую поверку в метрологических службах. Для проверки точности инструмента и приобретения навыков в бытовых условиях можно измерять детали, размеры которых заранее известны: например, хвостовики сверл или кольца подшипников.

Инструмент, позволяющий измерить деталь как снаружи, так и внутри, называется штангенциркулем. Этот инструмент состоит из металлической штанги, с нанесенной на нее разметкой, рамки со шкалой нониуса, и верхней и нижней губки.

Этот прибор прост в обращении, и с ним справится даже ребенок, школьного возраста. Не говоря уже о профессионалах, которые работают с ним каждый день. Эти люди могут произвести вычисления по нему практически моментально. Как уже говорилось, прибор позволяет измерить два размера детали – наружный, с помощью нижних губок, и внутренний, с помощью верхних губок. Наружный размер детали определяется так: губки разводятся, деталь помещается между ними, губки сводятся и фиксируются винтом. Внутренний размер детали определяется с помощью введения в деталь верхних губок и разведения их до упора. Результат считывается по двум шкалам. Одна шкала находится на штанге, и ее шаг равен 0,5 мм, а вторая находится в нониусе, и ее шаг равен 0,02 мм. Это позволяет производить сверхточные замеры, необходимые для создания мелких деталей.

Существуют штангенциркули, в которых данные измерений выводятся на циферблат или цифровой индикатор. Это позволяет минимизировать время, затраченное на измерения.

Для того, чтобы штангенциркуль работал долго, нужно придерживаться правил его эксплуатации. Во время работы его нужно протирать смазочно-охлаждающей жидкостью, а после завершения замеров, все поверхности нужно покрыть тонким шаром технического масла. Хранить штангенциркуль необходимо в чехле.

Микрометр
Микрометр – это профессиональный измерительный инструмент, основным предназначением которого есть измерение изделий малого размера. Есть такие виды микрометра: ручные и настольные, рычажные, гладкие, проволочные, листовые, трубные, канавочные, призматические, зубомерные, резьбомерные и универсальные. Но, наиболее часто используется гладкий микрометр, который состоит из скобы с пяткой, трещетки, движущегося винта с точной резьбой и втулки-стебля, на которой размещены две шкалы. Верхняя шкала показывает размер детали в миллиметрах, нижняя шкала, в половинах миллиметра. А для подсчета сотых долей миллиметра нанесены деления на конической части барабана.

Деталь, которую необходимо измерить, нужно разместить между винтом и пяткой и зафиксировать. Трещоткой выполняется осевое усилие на деталь. Результаты измерений сначала считываются со шкалы стебля, а потом со шкалы барабана и складываются.

Микрометры производятся нескольких размеров, они позволяют измерять самые маленькие размеры 0-25 мм, а самый большой размер 500-600 мм. Причиной возникновения градации приборов, послужила сложность создания винта с точным шагом. Все приборы, измеряющие 25 мм и более, имеют установочные концевые меры. Это дает возможность выставить прибор на уровень нуля. Более скоростные приборы имеют цифровую индикацию и табло.
Чтобы прибор работал дольше, его необходимо правильно использовать и хранить. Нельзя измерять детали, укрытые металлической пылью, грубо обработанные детали и в окалинах. Также, не желательно измерять размеры нагретых деталей, это может способствовать неверным результатам.

Трещетку нужно вращать аккуратно, дабы не повредить винт. Для хранения микрометра лучше использовать деревянный футляр.

Для производства мелких деталей необходимы точные измерения, которые лучше производить на качественных измерительных инструментах надежной фирмы. Это очень важно для людей, работающих профессионально с этими приборами каждый день.

Как устроен штангенциркуль и микрометр

Содержание: Скрыть Открыть

Штангенциркуль – это универсальный измерительный прибор для определения линейных размеров деталей с установленной точностью. С его помощью можно производить измерения наружных и внутренних размеров деталей, а также глубины отверстий при условии наличия выдвижной штанги.

Устройство и применение штангенциркулей

Наиболее популярными областями применения штангенциркуля является строительство, ремонт машин и оборудования, обработка металлических и деревянных изделий. Сфера применения фактически не имеет ограничений – он может быть использован для определения размеров с точностью 0,1 или 0,05 мм (в зависимости от типа инструмента) в любой сфере деятельности – и в быту, и в аэрокосмической отрасли. Возможности применения ограниченны лишь размером шкалы и требованиями точности (до 0,01 мм для электронных штангенциркулей).

Устройство штангенциркуля достаточно простое. Основным элементом является неподвижная штанга со шкалой и губками для наружных и внутренних размеров, к которой крепятся подвижные и фиксирующие элементы.

  • Передвижная рамка;
  • Подвижные губки для определения внутреннего размера;
  • Подвижные губки для определения наружного размера;
  • Шкала нониуса;
  • Штанга глубиномера;
  • Винт для крепления рамки.

В отдельных моделях возможно наличие подвижной шкалы в верхней части с дюймовой системой измерения.

Как снять показания с помощью штангенциркуля

Перед началом работы необходима поверка штангенциркуля на точность. Для этого необходимо полностью свести губки и проверить совпадение нулей на обеих шкалах. Если нет совпадения, то в зависимости от требуемой точности необходимо либо взять другой инструмент, либо учесть имеющуюся погрешность.

В процессе измерения учтите следующие рекомендации:

  • Для замера внешнего размера разведите губки штангенциркуля, поместите предмет и соедините их.
  • Замер внутреннего размера производится путем размещения соответствующих верхних губок внутрь измеряемой области и их разведением до упора
  • Губки должны упереться в края детали. Если поверхность твердая, то можно немного сжать для плотной фиксации, для мягкой этого делать не следует, т. к. можно исказить результат.
  • Проверьте расположение штангенциркуля относительно измеряемой детали на отсутствие перекосов. Для этого губки должны располагаться на одинаковом расстоянии от края детали.
  • Зафиксируйте нониус крепежным винтом.
  • Определите целое число миллиметров по основной шкале.
  • Находим совпадение штриха на нониусе с нулем основной шкалы и отсчитываем количество делений.
  • Умножаем количество делений нониуса на цену деления и суммируем со значением основной шкалы.

Виды штангенциркулей

В целом, все виды штангенциркулей можно разделить на механические и электронных в зависимости от типа шкалы. Основными видами, согласно ГОСТ 166-89 являются:

  • ШЦ-I — инструмент с 2-сторонним размещением губок для измерения наружных и внутренних величин и глубиномером.
  • ШЦК — оснащен круговой шкалой для определения точного размера. Более простой в применении, чем штангенциркуль с отсчетом по нониусу.
  • ШЦТ-I — односторонние губки для измерения наружных линейных размеров. Отличается высокой стойкостью к износу.
  • ШЦ-II — оснащен двумя губками для наружного и внутреннего замера и разметки, а также рамкой микрометрической подачи.
  • ШЦ-III — односторонние губки для определения наружных и внутренних размеров.
  • ШЦЦ — электронный штангенциркуль с цифровой индикацией.

Техническое состояние и поверка штангенциркуля

Одним из наиболее важных требований обеспечения точности инструмента является его чистота. Намагниченный слой металлических опилок, консервирующая смазка, грязь – все это может значительно исказить результат измерений. Также на результат влияет износ инструмента, его деформация, нарушения настроек. Во избежание этого необходима ежегодная поверка штангенциркуля специализированном сервисном центре с ремонтом и настройкой. Самая же простая проверка корректности показаний – это совпадение нулевых штрихов при полном закрытии губок.

Действующие ГОСТы

Производство и поверка инструмента регулируется рядом государственных стандартов. Так, определяет технические условия на штангенциркули ГОСТ 166-89. Порядок поверки инструмента определён в ГОСТ 8.113-85.

Для измерения длины могут использоваться различные приборы, в зависимости от размеров измеряемых тел и получения необходимой точности (линейка, микрометр, штангенциркуль). Штангенциркуль (рис.1) представляет собой линейку, с двумя шкалами: основной шкалой с ценой деления 1 мм и второй шкалой – нониусом с ценой деления 0,05 мм. Линейка снабжена двумя ножками, одна из которых подвижная, другая нет.

Измеряемое тело помещают между ножками штангенциркуля и сдвигают подвижную ножку, соединенную с нониусом, до полного соприкосновения с телом. Затем производят отсчет. На основной шкале отсчитывают число целых миллиметров, а по нониусу подсчитывают число сотых долей миллиметра (с точностью до 0,05 мм). Делается это так: смотрят, какое первое деление нониуса совпадает с любым делением основной шкалы и подсчитывают размер тела.

Например, нуль нониуса расположен между 10 и 11 делениями основной шкалы. Совпадает с делением основной шкалы 3-е деление нониуса, следовательно размер тела

L=10 мм+3 * 0,05мм=10,15 мм

1 –неподвижная, основная шкала;

2 – нониус; 3 – измеряемое тело;

5 – ножки штангенциркуля.

Микрометр (рис.2) представляет собой прибор для измерений линейных размеров тел с точностью до 0,01 мм. Он состоит из двух труб – одной – неподвижной (1), она называется основной, а другой – подвижной(2). На основной шкале деления нанесены в два ряда (верхний и нижний) со сдвигом друг относительно друга на 0,5 мм. Поэтому цена деления неподвижной шкалы равна 0,5 мм. Подвижная шкала, называемая барабаном, имеет круговую школу с ценой деления 0,01 мм. Всего на шкале барабана 50 делений, поэтому при одном полном обороте барабана происходит его перемещение вдоль оси неподвижной шкалы на 0,5 мм.

Неподвижная шкала заканчивается скобой (3), по концам которой расположены тщательно отшлифованные стебли: (4) – неподвижный и (5) – подвижный, соединенный с микрометрическим винтом (6). При измерении какой-либо детали (8) ее помещают между стеблями (4) и (5) и вращают трещотку (7) до тех пор, пока стебли станут касаться детали.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

1. Определяем массу тела с помощью аналитических весов.

2. С помощью штангенциркуля или микрометра измеряем диаметр и высоту цилиндра. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1.

3. Вычисляем объем цилиндра по формуле: V=

4. Находим среднее значение плотности древесины.

5. Вычислим относительную плотность:

=

6. Находим значение абсолютной погрешности измерения:

=

7. Окончательный итог работы выразим так:

8. Полученную плотность сравним с плотностями указанными в таблице 2.2 и определим породу древесины.

Таблица 2.2

№ п/п Порода древесины Плотность сухой древесины Плотность сухой древесины
в в
1. Береза обыкновенная 0,68
2. Бук 0,68
3. Дуб 0,76
4. Ель 0,47
5. Липа 0,53
6. Лиственница 0,70
7. Осина 0,58
8. Пихта европейская 0,47
9. Сосна обыкновенная 0,54

Примечание: если линейные размеры цилиндра измеряются штангенциркулем, то d и h , берут как приборные погрешности (в данном случае они равны 0,05 мм).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что называется плотностью и каковы единицы ее измерения?

2. Что такое линейный и круговой нониусы?

3. Объясните принцип измерения линейных размеров тела штангенциркулем и микрометром.

4. Вычислите относительную погрешность объема шара.

5. Назовите причины, влияющие на плотность древесины.

6. Выведите формулу для определения относительной погрешности объема прямоугольного бруска, измеряемого с помощью штангенциркуля.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Линейный нониус применяется в конструкции штангенциркуля (рис. 5).

Основные компоненты штангенциркуля: штанга 1, губки для наружных измерений 2, подвижная рамка 3, винт для зажима рамки 4, нониус 5, линейка глубиномера 6, микрометрическая подача 7, шкала штанги 8, губки для внутренних измерений 9.

Шкала прибора 8 жестко связана со щекой А. Нониус 5 жестко связан со щекой В и может перемещаться вдоль шкалы прибора. Когда между щеками А и В зазор отсутствует, нулевые метки нониуса и прибора совпадают. Для определения наружных размеров предмета его помещают между щеками АВ, которые сдвигают до соприкосновения с предметом, закрепляют подвижную щеку В зажимом 4 и производят отсчет. Число целых миллиметров отсчитывается непосредственно по шкале прибора до нулевой метки нониуса, а число долей миллиметров – по нониусу. При измерении внутренних размеров употребляются щеки АВ, толщина которых известна – указана на щеке А (к полученному отсчету прибавляется толщина щек АВ). Для измерения глубины отверстий применяется рейка 6, которая жестко связана с подвижной щекой В.

Штангенциркули изготовляются с нониусами, у которых n = 10, 20, 50. Цена деления и класс точности штангенциркуля указаны на подвижной рамке под шкалой нониуса.

3. Микрометр

Микрометрический винт (рис.6) имеет постоянный шаг по всей длине (величину поступательного перемещения конца винта при повороте его на один оборот).

Микрометрические винты применяются в конструкциях микрометра. Микрометр (рис.7) представляет собой массивную металлическую скобу 1, в концах которой находятся друг против друга неподвижный упор (пятка) 2 и микрометрический винт 3, жестко связанный с барабаном 6, свободно вращающийся в стебле 5.

Рис. 6. Микрометрический винт.

Для равномерного нажима микрометрического винта на поверхность измеряемых тел микрометр снабжается фрикционной головкой 9 (трещеткой) включающей храповик 7 и подпружиненный стержень 8, вращение которой вызывает перемещение винта только до упора его в поверхность измеряемого тела с определенным нажимом, после чего фрикционная головка прокручивается. Микрометр снабжен устройством 4, позволяющим стопорить микровинт и гайкой 10 для регулировки зазора в паре микровинт – микрогайка.

Рис 7. Устройство микрометра.

На барабане равномерно нанесено n делений. При повороте барабана на одно деление винт смещается поступательно на мм, где h – шаг винта в мм (обычно h=0,5 мм или 1 мм). Величинаназываетсяточностью микрометрического винта.

Смещение конца микрометрического винта при повороте барабана меньше, чем на один оборот, очевидно, определяется , где m – число делений барабана, на которое был повернут барабан. Отсчет целого числа оборотов N производится при помощи линейки, вдоль которой перемещается острый срез барабана.

Цена деления масштабной линейки соответствует шагу винта. Тогда любое перемещение l конца микрометрического винта равно:

. (21)

Измеряемое тело заключают между упорами 2 и 3, затем, держа за храповик, микрометрический винт поворачивают до 3-х щелчков трещетки и производят отсчет этого размера. Число целых миллиметров определяется по шкале до острого среза винта, а доли миллиметра отсчитываются по шкале барабана до продольной метки, пересекающей шкалу.

Цена деления шкалы микрометра указывается на барабане (рис.6).

Инструкция как пользоваться штангенциркулем: видео, фото

Измеряем штангенциркулем правильно

Для точных работ по металлу, при проектировании различного рода самодельных конструкций не обойтись без точных измерений. Самым удобным инструментом для определения линейных размеров с достаточной точностью является штангенциркуль. Они производятся на специализированных инструментальных заводах (по ГОСТ 166-89) при тщательном соблюдении технологии, а потому надёжны и непритязательны в обращении.

Измерение штангенциркулем

Разновидности штангенциркулей

Рассматриваемый мерительный инструмент может быть классифицирован по следующим признакам:

  1. По количеству мерительных поверхностей – на односторонние и двухсторонние.
  2. По выполняемым функциям – с глубиномером и без него (бытует также сленговое обозначение первого типа инструмента – «колумбик»).
  3. По материалу измеряющих плоскостей – стальные и твердосплавные.
  4. По диапазону проведения линейных измерений. Определённые стандартом диапазоны измерений находятся в пределах от 1-125 до 800-2000 мм.
  5. По конструкции отсчётного устройства – механические с плоской шкалой, механические с круглым измерительным диском и цифровые (электронные).
  6. По точности полученного результата – выпускаются изделия первого класса (с точностью 0,05 мм) и второго класса (точность отсчёта 0,1 мм).

Стандартное обозначение включает в себя информацию обо всех его основных возможностях. Например, обычный ручной двухсторонний штангенциркуль, предназначенный для линейных измерений в диапазоне от 0 до 150 мм, при точности 0,1 мм, имеющий глубиномер/»колумбик» будет именоваться так: ШЦ-I-0-150-0,1-II-ГОСТ166-89.

Скачать ГОСТ 166-89 «Штангенциркули. Технические условия»

Выбор оптимального исполнения определяется поставленными задачами. Например, при оценке линейного размера детали, изготовленной из высокопрочной стали, используемый инструмент должен иметь измерительные поверхности, выполненные из твёрдого сплава (требования к материалу твёрдого сплава при этом должны соответствовать условиям ГОСТ 3882). У цифровой техники точность отсчётного электронного устройства всегда составляет 0,01 мм, а потому с их помощью можно производить более точные измерения. Для питания таких приборов необходимо использовать встроенную аккумуляторную батарею.

Устройство инструмента

Как научиться пользоваться штангенциркулем? Для начала – ознакомиться с его устройством. Более всего востребуемый производством ручной штангенциркуль двухстороннего типа, с линейной измерительной системой состоит из следующих конструктивных элементов:

  1. Измерительной штанги, где имеется шкала с делениями, точность которых соответствует классу инструмента.
  2. Измерительной рамки, скользящей в направляющих штанги. Как пользоваться нониусом штангенциркуля? На нижней контрольной поверхности рамки нанесены деления нониуса, по которому определяется мантисса измеряемой величины: значение размера после запятой. Например, при замере длины в 13,9 мм при точности II класса, показание «13» будет снято с основной шкалы, а показание «0,9» — с нониуса. Для удобства использования рамка снабжена рифлёным выступом в своей нижней правой части.

    Нониус

  3. Нижних измерительных губок корпуса штанги. Они предназначены для определения внешних размеров детали или заготовки. Измерительные плоскости губок — внутренние, а их вылет определяется пределами измерений, на которые рассчитана данная модель инструмента. Согласно госстандарту, вылет нижних губок может быть от 35…42 мм до 63…125 мм, в зависимости от пределов измерений, на которые рассчитана данная модель.
  4. Верхних измерительных губок корпуса штанги, при помощи которых определяются размеры внешних поверхностей изделий. Контрольные плоскости верхних губок также тарированы, а их вылет, как и в предыдущем случае, определяется возможностями и типом изделия. Он составляет от 16 до 30 мм.
  5. Зажимного винта с рифлёной головкой, при помощи которого фиксируется текущее положение рамки.
  6. Глубиномера, представляющего собой плоский шлифованный штырь, скользящий в направляющих, которые расположены с противоположной стороны корпуса штанги. На рабочем торце штыря имеется конусный скос с целью снижения размеров торцевой поверхности глубиномера. Это даёт возможность оценки глубины отверстий с малыми диаметрами.

Устройство инструмента

Все контактные кромки штанги, направляющих, рамки и нониуса тщательно шлифуются в размер, с точностью, на порядок выше той, с которой действует штангенциркуль.

При особых требованиях к конструкции могут предусматриваться и другие элементы. Вспомогательные измерительные поверхности (а, следовательно, и узлы) необходимы, если выполняются разметочные операции, определение размеров уступов, ступенчатых частей конструкций и пр. Иногда в инструмент встраивается микрометрическая подача рамки.

Процесс измерений

Как пользоваться штангенциркулем? При всей своей кажущейся простоте он является высокоточным прибором. Его следует хранить и использовать в определённых условиях температуры и относительной влажности. Заявляемая точность гарантируется, если температура при которой производятся измерения, находится в пределах 20±10 °С, при относительной влажности 65±5%. Рабочие кромки не должны иметь следов загрязнения, деформации, и прочих дефектов. То же касается и рук, работающих со штангенциркулем.

Пример: перед началом измерения губки сводят до полного соприкосновения, и устанавливают степень их прилегания друг к другу: основная и нониусная отсчётные шкалы должны совпадать. При вводе изделия в зазор между губками до плотного контакта, микрометрическим винтом фиксируют рамку и считывают результат. Сначала по верхней рамке определяют основное число, а затем, по нониусу – его мантиссу.

Как пользоваться шкалой штангенциркуля? Характерная особенность нониуса – то, что количество делений на нём всегда на единицу меньше. Недостающее деление и определяет точность инструмента.

После окончания всех измерений кромки следует тщательно очистить, протереть мягкой фланелью, а, при хранении – смазать маслом малой вязкости.

Как пользоваться штангенциркулем с циферблатной отсчётной головкой? Здесь результат мантиссы считывается по показаниям стрелки, а основной – как и в предыдущем случае – по основной шкале штанги.

Как использовать измерительный инструмент электронного типа? На корпусе измерительной головки имеются две кнопки: для сброса нуля предыдущих показаний, и для начала/окончания проведения замера. Поочерёдно оперируя этими кнопками, выполняют требуемые измерения. Перед началом использования следует проверить уровень напряжения, т.к. при разряженной батарее прибор либо ничего не будет показывать, либо давать недостоверный результат.

Процедура измерения не зависит от точности нониуса: как пользоваться штангенциркулем 0,1 мм, так и применять шкалу 0,05 мм – приёмы однотипны. То же касается вопросов: как пользоваться штангенциркулем 0,05 мм, и как пользоваться штангенциркулем 0,02 мм. Главное здесь – своевременно выполнять поверки, и хранить инструмент в требуемых условиях.

Штангенциркуль и микрометр — основные измерительные приборы

Инструмент, позволяющий измерить деталь как снаружи, так и внутри, называется штангенциркулем. Этот инструмент состоит из металлической штанги, с нанесенной на нее разметкой, рамки со шкалой нониуса, и верхней и нижней губки.

Этот прибор прост в обращении, и с ним справится даже ребенок, школьного возраста. Не говоря уже о профессионалах, которые работают с ним каждый день. Эти люди могут произвести вычисления по нему практически моментально. Как уже говорилось, прибор позволяет измерить два размера детали – наружный, с помощью нижних губок, и внутренний, с помощью верхних губок. Наружный размер детали определяется так: губки разводятся, деталь помещается между ними, губки сводятся и фиксируются винтом. Внутренний размер детали определяется с помощью введения в деталь верхних губок и разведения их до упора. Результат считывается по двум шкалам. Одна шкала находится на штанге, и ее шаг равен 0,5 мм, а вторая находится в нониусе, и ее шаг равен 0,02 мм. Это позволяет производить сверхточные замеры, необходимые для создания мелких деталей.

Существуют штангенциркули, в которых данные измерений выводятся на циферблат или цифровой индикатор. Это позволяет минимизировать время, затраченное на измерения.

Для того, чтобы штангенциркуль работал долго, нужно придерживаться правил его эксплуатации. Во время работы его нужно протирать смазочно-охлаждающей жидкостью, а после завершения замеров, все поверхности нужно покрыть тонким шаром технического масла. Хранить штангенциркуль необходимо в чехле.

Микрометр
Микрометр — это профессиональный измерительный инструмент, основным предназначением которого есть измерение изделий малого размера. Есть такие виды микрометра: ручные и настольные, рычажные, гладкие, проволочные, листовые, трубные, канавочные, призматические, зубомерные, резьбомерные и универсальные. Но, наиболее часто используется гладкий микрометр, который состоит из скобы с пяткой, трещетки, движущегося винта с точной резьбой и втулки-стебля, на которой размещены две шкалы. Верхняя шкала показывает размер детали в миллиметрах, нижняя шкала, в половинах миллиметра. А для подсчета сотых долей миллиметра нанесены деления на конической части барабана.

Деталь, которую необходимо измерить, нужно разместить между винтом и пяткой и зафиксировать. Трещоткой выполняется осевое усилие на деталь. Результаты измерений сначала считываются со шкалы стебля, а потом со шкалы барабана и складываются.

Микрометры производятся нескольких размеров, они позволяют измерять самые маленькие размеры 0-25 мм, а самый большой размер 500-600 мм. Причиной возникновения градации приборов, послужила сложность создания винта с точным шагом. Все приборы, измеряющие 25 мм и более, имеют установочные концевые меры. Это дает возможность выставить прибор на уровень нуля. Более скоростные приборы имеют цифровую индикацию и табло.
Чтобы прибор работал дольше, его необходимо правильно использовать и хранить. Нельзя измерять детали, укрытые металлической пылью, грубо обработанные детали и в окалинах. Также, не желательно измерять размеры нагретых деталей, это может способствовать неверным результатам.

Трещетку нужно вращать аккуратно, дабы не повредить винт. Для хранения микрометра лучше использовать деревянный футляр.

Для производства мелких деталей необходимы точные измерения, которые лучше производить на качественных измерительных инструментах надежной фирмы. Это очень важно для людей, работающих профессионально с этими приборами каждый день.

Измерение линейных размеров,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ, ОБЪЕМОВ

И ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Цель работы: ознакомиться с работой нониуса, научиться проводить измерения линейных размеров тел c помощью штангенциркуля и микрометра и определять погрешности при измерениях и расчетах.

Принадлежности: штангенциркуль, микрометр, набор измеряемых тел.

Вопросы, знание которых обязательно для допуска к выполнению работы

  1. Что называется нониусом?

  2. Что такое цена деления? Как определить цену деления нониуса?

  3. Что называется приборной погрешностью?

  4. В каких случаях следует пользоваться штангенциркулем, в каких – микрометром?

  5. Как определяется среднее арифметическое значение измерений?

  6. Что называется абсолютной погрешностью (средней абсолютной погрешностью) измерений?

  7. Что называется относительной погрешностью измерений?

  8. Как рассчитать погрешность прямых измерений?

  9. Как рассчитывается погрешность косвенных измерений в вашей работе?

  10. Какие цифры называются значащими?

  11. Как записывают окончательный результат физических измерений?

  12. Расскажите порядок выполнения работы.

Введение

В науке, технике, повседневной жизни для измерения линейных величин пользуются различными приборами и инструментами.

Измерения длины производят масштабными линейками. Величина наименьшего деления такой линейки называется ценой одного деления. Обычно цена одного деления линейки равна 1 мм. Если измерения производят с точностью до долей миллиметра, то пользуются вспомогательной шкалой измерительного инструмента – нониусом. Для измерения линейных величин применяют линейный нониус.

Линейным нониусом называется специальная шкала, дополняющая обычный масштаб и позволяющая повысить точность измерений в 10…20 раз. Нониус служит для отсчета десятых долей меньшего деления масштабной линейки. Величина деления нониуса обычно меньше наименьшего деления масштабной линейки, а вся шкала нониуса равна 1 мм. Соответственно, определив количество делений на шкале нониуса, мы сможем определить и цену деления данной шкалы, поделив 1 мм на количество делений шкалы нониуса. Измерение с помощью нониуса производится следующим образом: измеряемый объект устанавливается так, чтобы один конец его совпадал с нулем масштабной линейки, а сам объект располагался вдоль нее; нуль нониуса совмещается с другим концом измеряемого объекта. Для измерения длины нужно измерить по шкале масштабной линейки расстояние между нулем масштабной линейки и нулем нониуса. Таким образом, число целых делений отсчитывается по масштабной линейке. Число десятых и сотых делений определяется по значению деления нониуса. На шкале нониуса выбирается деление, точно совпадающее с делением масштабной линейки. Затем величина данного деления умножается на цену деления нониуса.

Нониусами снабжают штангенциркули (рис. 2) и микрометры (рис. 3).

Рис. 1 Рис. 3

В микрометре используются микрометрические винты – винты с малым и очень точно выдержанным шагом. Один поворот винта микрометра передвигает его стержень на 0,5 мм. Барабан, связанный со стержнем, разбит на 50 делений. Поворот на одно деление соответствует смещению стержня на 0,01 мм. С этой точностью обычно и производятся измерения с помощью микрометра.

Штангенциркуль

и микрометр | Основы штангенциркуля и микрометра — GaugeHow

Штангенциркуль

и микрометр широко используются в промышленности для ежедневного контроля качества. Оба они просты в использовании и удобны для измерения.

Штангенциркуль

и микрометр доступны в цифровой форме. это означает большую точность и точные измерения, которые мы можем обрабатывать.

Прежде чем мы перейдем к различиям, давайте посмотрим на основы штангенциркуля и микрометра.

узнайте больше о штангенциркуле и микрометре в нашем курсе Advanced Engineering Metrology .

Штангенциркуль

Штангенциркуль

— широко используемый прибор для линейных измерений. Он используется для измерения линейных размеров, таких как длина, диаметр, глубина.

Существует три типа штангенциркуля Vernier

.
  1. Аналоговый штангенциркуль
  2. Нониусный штангенциркуль
  3. Цифровой штангенциркуль

Аналоговый штангенциркуль

Это наиболее распространенный инструмент измерения, он состоит из двух типов шкалы

Основная шкала и шкала Нони, которая может скользить по основной шкале.

Мы можем выполнять два типа измерения: первый — через внешние зажимы (измерение внешних размеров), а другой — через внутренние зажимы (измерение внутренних размеров)

Наиболее распространенное значение Наименьшего числа аналогового штангенциркуля с нониусом составляет 0,02 мм. Вы также можете найти нониус 0,05 мм или 0,1 мм

Подробнее о Штангенциркуль с нониусом

Штангенциркуль с нониусом

Нониусная шкала

заменена циферблатным индикатором в штангенциркуле.Циферблатный индикатор полезен для облегчения понимания измерений.

Наименьшее количество штангенциркулей Dial Vernier такое же, как у аналогового типа.

Цифровой штангенциркуль

Цифровой штангенциркуль

представляет собой обновленную версию аналогового штангенциркуля с нониусом , который является широко используемым линейным измерительным прибором с минимальным отсчетом 0,01 мм, более точным, чем аналоговый.

Подробнее о цифровом штангенциркуле

Микрометр

Микрометр более точен, чем штангенциркуль.Обычно два типа микрометров —

.
  1. Внешний микрометр
  2. Цифровой микрометр

Внешний микрометр

Внешний микрометр

также известен как внешний микрометр или внешний микрометр.

Используется для проверки наружного диаметра вала с точностью до 0,01 мм или до 0,001 мм.

Подробнее о внешнем микрометре

Цифровой микрометр

Цифровой микрометр

— очень популярный прибор в наши дни из-за его легкости и компактности для проведения наблюдений.Цифровой микрометр может наблюдать измерения в миллиметрах или дюймах в зависимости от наших потребностей.

Точность цифрового микрометра 0,001 мм, что является более точным и точным, чем внешний микрометр. Вы можете выбрать цифровой микрометр с точностью до 0,001 мм, если стоимость не имеет значения

Основные различия между штангенциркулем и микрометром

1. Обычно микрометр более точен, чем штангенциркуль

.

2. Диапазон измерения микрометра составляет 25 мм, в то время как штангенциркуль имеет широкий диапазон.

3. Глубину можно проверить штангенциркулем, но в случае микрометра необходимо использовать глубиномер

.

4. Внутренний микрометр используется для измерения внутреннего диаметра, но в случае штангенциркуля он проверяется внутренней губкой.

узнайте больше о механических приборах, таких как штангенциркуль и микрометр, в нашем курсе Advanced Engineering Metrology .

Подпишитесь на блог, чтобы не пропустить обновление 🙂

Или посмотрите это видео

Подпишитесь, чтобы остаться Обновлено

Узнайте больше о метрологии на практике

Это полезно? Пожалуйста, поделитесь

Нравится:

Нравится загрузка…

Штангенциркули и микрометры для винтов, безупречные измерения

Недавно мне понадобился модуль терморегулятора, поэтому я пошел в Banggood, чтобы заказать его. По мере того, как я просматривал одно, одно за другим, и я купил микрометрический винтовой калибр. Хотя микрометры — довольно дорогие устройства, отражающие их высокую точность проектирования и конструкции, этот микрометр обошелся мне всего в 8 фунтов стерлингов или чуть менее 10 долларов, что определенно соответствует духу нашей длительной серии обзоров очень дешевых инструментов в поисках алмаза в грубо.Но, что, возможно, более важно, это также сигнал для исследования высокоточных измерений размеров. Итак, я собрал коллекцию микрометров и штангенциркулей разного качества, и пришло время погрузиться в них и измерить некоторые очень мелкие детали.

Некоторые из вас будут энтузиастами метрологии, владеющими множеством лучших доступных устройств, но я предполагаю, что многие из вас этого не сделают. Повсеместным прецизионным измерительным устройством в нашем сообществе, похоже, является цифровой штангенциркуль, скользящий зажим с ЖК-дисплеем, инструмент, который можно приобрести в самом простом виде с очень небольшими затратами.В этой статье мы рассматриваем не цифровые устройства, а их аналоговые предшественники. Если вы хотите почувствовать метрологию и вам нравятся некоторые из тех инструментов, которые родители передают своим детям, то пора узнать что-нибудь о штангенциркуле и микрометре.

Традиционная метрология в эпоху цифровых технологий

Деловая сторона штангенциркуля. Шкала Вернье находится в нижней части скользящей челюсти.

Штангенциркуль с нониусом — это градуированный скользящий зажим, как правило, длиной более 150 мм со шкалой нониуса, позволяющей считывать доли его градуировки.Обычно он имеет два набора губок для внутренних и внешних измерений и удлинительный зонд для измерения глубины. На корпусе зажима нанесены миллиметры или дюймы, а на скользящей губке — шкала с постоянной долей основной шкалы. Это математический трюк, который позволяет пользователю превратить «десять с небольшим миллиметров» в «10,12 мм», работая по шкале Вернье, пока одна из градаций не выровняется с градацией на основной шкале, и считывая доли миллиметровая цифра по шкале Вернье.

У меня есть друг, имеющий опыт работы в семейном бизнесе, шлифовальный карбид вольфрама с очень высокой точностью, который в шутку называет штангенциркуль «штангенциркулем», потому что его точность в несколько раз выше ее рабочей зоны, но способность Добавление дополнительной цифры и доли точности к показаниям в миллиметрах в зависимости от рассматриваемой шкалы Вернье во всем относительно большом диапазоне измерителя делает его действительно очень полезным инструментом.

Шкала микрометра на стержне датчика.

Микрометр — это зажим G с зажимами в наиболее распространенной форме размером около 25 мм и с очень точно откалиброванной резьбой. У него есть ручка со шкалой в миллиметрах или дюймах по длине и дробной шкалой на ручке, которая поворачивает резьбу. Его можно закрыть на предмете, который нужно измерить, считывая миллиметры на шкале длины и доли миллиметра на шкале ручки. Типичный микрометр имеет точность в сотую миллиметра или тысячную долю дюйма, но есть микрометры, которые объединяют две микрометрические шкалы со шкалой Вернье вокруг вала инструмента, чтобы дать дополнительную долю точности наверху. того, что.Следует позаботиться о всех точных метрологических приборах, чтобы сохранить их калибровку, а на конце микрометра есть храповик для обеспечения постоянного крутящего момента при затяжке. Его всегда следует затягивать с помощью храпового механизма, чтобы защитить резьбу от износа и деформации.

Vernier Caliper Shootout

Подбор суппортов под тест. Слева: пластиковый штангенциркуль стоимостью менее 1 фунта стерлингов, в центре: штангенциркуль Mitutoyo 530-122, справа: дешевый цифровой штангенциркуль.

Я собрал для сравнения несколько вариантов.В углу суппорта очень дешевый (около 5 фунтов или 6 долларов) цифровой суппорт, еще один очень дешевый пластиковый аналог штангенциркуля Vernier и мой суппорт Mitutoyo 530-122 Vernier. Первые два являются моими предпочтительными инструментами для быстрого измерения: когда вы видите размер продукта в одной из моих работ на Hackaday, он будет измерен на одном из них. Пластиковый штангенциркуль Vernier был у меня около двадцати лет, и при его закупочной цене в 1 фунт стерлингов (1,50 доллара в 2000 году) это, вероятно, лучшая ценность, которую я когда-либо имел в инструменте.Mitutoyo — их модель начального уровня, я, кажется, помню, что она стоила мне около 30 фунтов стерлингов (около 37 долларов США), и она выходит из коробки, когда мне нужно точное измерение, которому я действительно могу доверять.

Пластиковые суппорты тонкие, слегка гибкие и легкие, челюсти не совпадают по всей длине и имеют заметный небольшой люфт. Цифровой заявляет точность 0,1 мм, в то время как Vernier утверждает точность 0,05 мм, что, как я могу представить, может быть оптимистичным в обоих случаях из-за этих челюстей.Это случай их оценки на основе их варианта использования и стоимости, поэтому, если я использую их в качестве инструментов, которые могут поворачиваться в моем ящике, чтобы делать быстрые миллиметровые измерения, а не обрабатывать детали ядерного реактора, тогда они подходят для этого. задача. В отличие от этого, когда вы берете в руки штангенциркуль Mitutoyo, сразу становится очевидным, что это инструмент гораздо более высокого качества, поскольку он изготовлен из нержавеющей стали и имеет гораздо более значительный вес. Подавляющее впечатление производит впечатление солидности, челюсти идеально сочетаются друг с другом и не имеют заметного люфта, а скольжение плавное, но с постоянным небольшим сопротивлением.Его точность составляет 0,02 мм, что значительно правдоподобнее, чем значение на пластиковых суппортах.

После проверки суппортов, как они работают? Пришло время испытать их на практике с помощью сравнительных измерений. Я взял кое-что из того, что у меня есть, — лист бумаги для принтера и печатную плату для бейджа. Важно отметить, что все измерения на этой странице являются результатом многократных попыток обеспечить стабильное показание, с этими приборами легко обеспечить плохое показание, смещая губки по измеряемому объекту.

Толщина бумаги Печатная плата (2-х сторонняя медь) Печатная плата (без меди)
Дешевый штангенциркуль 0,0 мм 1,6 мм 1,5 мм
Пластиковый суппорт 0,1 мм 1,55 мм 1,40 мм
Mitutoyo 0,1 мм 1,60 мм 1,56 мм

Сразу становится очевидным более низкое разрешение дешевого цифрового измерителя, поскольку оно разрешает медные слои на печатной плате до колоссального нуля.1 мм. Удивительно, что он не разрешает лист бумаги толщиной 0,1 мм как таковой, но, скорее всего, это ошибка, вызванная люфтом в зажимах. Точно так же пластиковый штангенциркуль Vernier дает значительно отличные показания от Mitutoyo, вероятно, также из-за непоследовательного соединения его челюстей.

Микрометр на выбывание

Подбор микрометров на пробу. Слева: Moore & Wright No. 964, в центре: Mitutoyo 103-137, справа: Daniu £ 8 микрометров.

Между тем, помимо моего микрометра за 8 фунтов стерлингов, я позаимствовал пару инструментов значительно более высокого качества, метрическую модель Mitutoyo 103-137, которая продается примерно за 57 фунтов стерлингов (70 долларов США), и винтажный Moore & Wright No.964 Императорская модель. Последний больше не производится, но я думаю, что он эквивалентен текущим моделям M&W стоимостью более 50 фунтов стерлингов (61 доллар США). Они оба являются универсальными микрометрами для мастерских 0–25 мм / 0–1 ″, и их владелец позаботился о них, поэтому они находятся в очень хорошем состоянии.

Микрометр марки Daniu стоимостью 8 фунтов стерлингов имеет существенную конструкцию, с окрашенной эмалью кованой рамой и обработанной алюминиевой головкой микрометра и храповым механизмом. Однако с его обработкой не все хорошо, так как я вижу полоску света, указывающую на несовершенную плоскостность между его губками, когда они сомкнуты, и есть заметный люфт в его резьбе.Он имеет разрешение 0,01 мм, но, учитывая не совсем плоские губки и люфт резьбы, я был бы склонен добавить к этому значительную полосу погрешности.

Вы должны НЕ видеть свет между зажимами закрытого калибра с микрометрическими винтами!

Для сравнения, у Mitutoyo и Moore & Wright очень похожие кованые рамы и обработанные алюминиевые головки, но вскоре становится очевидно, на что были потрачены дополнительные деньги. Ни у одного из инструментов нет заметной игры, и их действие плавное, с немного большим сопротивлением, чем у более дешевого.Грани их челюстей отшлифованы до зеркального блеска, и в закрытом состоянии между челюстями нет заметного зазора.

Глядя на характеристики микрометров, я снова провел серию измерений для каждого из них. Лист бумаги был заменен на волосы, вырванные с моей головы, в честь того урока в начальной инженерной школе, когда вам сказали, что микрометром можно измерить человеческий волос.

Человеческий волос Печатная плата (2-х сторонняя медь) Печатная плата (без меди)
Даниу 0.02мм 1,59 мм 1,54 мм
Mitutoyo 0,065 мм * 1,62 мм 1,55 мм
M&W 0,0025 ″ * (0,0635 мм) 0,064 ″ (1,625 мм) 0,061 ″ (1,549 мм)
* Дополнительная точность 0,5 возникает из-за того, что показание находится на полпути между двумя точками.

Сразу видно, что Mitutoyo и Moore & Wright довольно близко согласны друг с другом, в то время как Daniu значительно отличается по некоторым показателям.Люфт резьбы и не совсем плоские губки затрудняют получение стабильных показаний, поскольку показание зависит от совмещения губок и резьбы на рассматриваемом расстоянии.

Получение того, за что заплатили

Изучив приличные и дешевые штангенциркули и микрометры Вернье, я установил, что инструмент достойного качества лучше очень дешевого. Мои пластиковые штангенциркули подходят для быстрых миллиметровых измерений, для которых я их использую, но, возможно, не для более точных работ. Неудивительно, что микрометр за 8 фунтов стерлингов не дает стабильных показаний при заявленном разрешении, но его будет достаточно при меньшей точности.Реальная история заключается в том, насколько полезными могут быть качественные инструменты даже в век цифровой метрологии, и что стартовая цена на приличный, возможно, не так высока, как вы думаете.

Есть еще один момент, который немного легкомыслен, но который, я подозреваю, определят многие читатели, — это Feel как качественный инструмент. Есть некоторые инструменты, которыми приятно владеть, те, которые останутся с вами на всю жизнь, если вы позаботитесь о них, и которые передаются вашим детям и, в конечном итоге, как семейные реликвии их.С сожалением я возвращаю взятые взаймы микрометры их владельцам, и вполне вероятно, что скоро в моей жизни появится место для одного из них. Если вы это понимаете и у вас еще нет штангенциркуля или микрометра, то что-то мне подсказывает, что вы тоже, возможно, скоро закажете тот или другой.

5.4: Как проводить измерения с помощью микрометра

Микрометр — важный инструмент для проведения точных измерений. Он имеет точность 0,01 мм, и если вы когда-нибудь захотите сделать что-то с жесткими допусками, вам, вероятно, придется его использовать.Мы рассмотрим, как использовать традиционный аналоговый микрометр и как правильно читать размер.

В видео я показываю, как проводить измерения, а также немного рассказываю о том, как сделан микрометр. Так что это может быть полезно для лучшего понимания этого устройства.

Видео: В этом видео мы смотрим на микрометр. Это прибор для точных измерений. Он имеет точность 0,01 мм и незаменим в любом механическом цехе.Я быстро покажу, как он устроен и как работает, а также как с его помощью проводить измерения. Надеюсь, это будет полезно.

Припасы:

  • Микрометр
  • Деталь для измерения

Шаг 1: Измерьте

  1. Поместите деталь между измерительными поверхностями.
  2. Поднесите измерительную поверхность к детали, вращая шпиндель.
  3. Когда вы находитесь близко, используйте храповик, чтобы прижать измерительную поверхность к детали.Достаточное измерительное усилие должно быть достигнуто путем поворота храповика два или три раза.
  4. Теперь вы можете зафиксировать размер с помощью стопорной гайки.

Шаг 2: Чтение линейной градуировки

Считайте линейную градуировку. 🙂

Количество линий в верхней части горизонтальной нулевой линии указывает миллиметры. Мы видим 4 линии для этого измерения. Это означает, что наш размер превышает 4 мм.

Линии под горизонтальной нулевой линией показывают нам полмиллиметра.Когда вы не можете видеть полумиллиметровую линию , это означает, что ваш размер составляет от 4,0 до 4,5 мм. Если мы можем видеть линию в половину мм, это означает, что размер составляет от 4,5 до 5 мм.

Шаг 3: Чтение градуировки наперстка

Эта градуировка показывает десятые и сотни миллиметров. Он разделен на 50 градаций. Следовательно, каждая градуировка равна 0,01 мм. Мы просто посмотрим, какая градация совпадает с горизонтальной нулевой линией.В этой части мы видим, что это число 29. Поскольку мы не можем видеть полемиллиметровой линии, мы просто добавляем это число к 4,0 мм. Таким образом, наш окончательный размер составляет 4,29 мм.

Если бы, с другой стороны, мог бы видеть линию в половину мм, мы бы добавили это число к 4,5 мм, и результат был бы 4,79 мм.

Шаг 4: Заключительные советы

Считывание показаний микрометра может быть непростым, если вы к нему не привыкли. Чтобы уменьшить любую ошибку считывания, полезно сначала провести более грубое измерение с помощью штангенциркуля, чтобы увидеть, к какому размеру вы стремитесь.

Если вы хотите попрактиковаться в чтении микрометра, то вот довольно милый симулятор микрометра .

Линейные измерения

Пожалуй, самый распространенный прибор для Измерение длины осуществляется линейкой или метровой линейкой. Это трудно, однако, чтобы оценить доли каждого деления, поэтому, если большая точность требуется, необходимо внести некоторые уточнения.

Штангенциркуль с нониусом — это устройство, которое использует вспомогательную шкалу (нониус), которая позволяет более точно измерения мелких фракций основного деления шкалы.В Нониусная шкала состоит из N равноотстоящих делений, которые имеют такая же общая длина, как ( N — 1) деления основной шкалы. На штангенциркулем, основная (стационарная) шкала делится на миллиметры. Вернье (подвижная) шкала длиной 9 мм и состоит из 10 отделов. Каждое деление по шкале Вернье, тогда, имеет длину 0,9 мм, что на 0,1 мм меньше основной шкалы. подразделения.Таким образом, номер линии Вернье, которая лучше всего выровненный по линии на основной шкале равен числу десятых долей миллиметра за последнее показание основной шкалы на нулевая отметка по шкале Вернейра.


Фиг. 1 — Штангенциркуль

Изучите приведенный выше рисунок. Губки суппорта увеличены на 11,7 мм. Прежде всего, вы можете сказать что нулевая отметка шкалы Нони (обозначенная крайним левым стрелка вверх) прошла 11.Отметка 0 мм (обозначена направленной вниз стрелка) на основной шкале. Номер линии Вернье, которая лучше всего выровненным по линии на основной шкале — 7 (обозначено крайняя правая стрелка вверх). Таким образом, нулевая отметка Вернье шкала увеличилась на 7 десятых миллиметра за отметку 11,0 мм, что дает общее показание 11,7 мм. Наименьшее количество штангенциркуля Vernier составляет 0,1 мм. То есть 0,1 мм — это наименьшее показание шкалы, которое может производиться без оценки.

Практикуйтесь в чтении Штангенциркуль снизу! Когда Java-апплет загрузится, щелкните и перетащите на картинке с помощью мыши, чтобы установить штангенциркуль для нового измерение. Вы можете прочитать значение, используя описанный выше метод. Чтобы проверить результат измерения, введите значение в соответствующем поле, затем нажмите клавишу ввода. Клавиша «Сброс» устанавливает штангенциркуль на положение 0,0 мм. Вы можете установить Калибр в учебном режиме, установив флажок «показать».В учебном режиме отображаются три красные стрелки и числовые индикаторы, как указано выше, чтобы облегчить чтение. Первые две стрелки помогают вы получаете размер в миллиметрах. Третий поможет вам прочитать десятичный.

Микрометры | Типы и характеристики измерительных систем | Основы измерения

Микрометр — это инструмент, который измеряет размер цели, закрывая ее.Некоторые модели даже могут выполнять измерения с точностью до 1 мкм. В отличие от ручных штангенциркулей, микрометры соответствуют принципу Аббе, который позволяет им выполнять более точные измерения.
В общем, термин «микрометр» относится к внешним микрометрам. Также существует множество других типов микрометров в зависимости от различных измерительных приложений. Примеры включают внутренние микрометры, микрометры внутреннего диаметра, микрометры трубы и микрометры глубины. Диапазон измерения различается каждые 25 мм, например от 0 до 25 мм и от 25 до 50 мм, в зависимости от размера рамки, поэтому необходимо использовать микрометр, соответствующий цели.В последнее время невероятную популярность приобрели цифровые микрометры.

Принцип

Аббе гласит: «Чтобы повысить точность измерения, цель измерения и шкала измерительного прибора должны располагаться коллинеарно в направлении измерения». У микрометров шкала и положение измерения коллинеарны, поэтому эти инструменты соответствуют принципу Аббе. Таким образом, можно сказать, что микрометры обладают высокой точностью измерения.

А
Наковальня

B
Шпиндель

С
Зажим

D
Гильза

E
Рама

F
Плита термостойкая

G
Масштаб

H
Наперсток

Я
Ограничитель с храповым механизмом

  • Поместите цель между наковальней и шпинделем, а затем поверните наперсток, чтобы зафиксировать цель между двумя поверхностями.
  1. Перед измерением протрите поверхности опоры и шпинделя чистой тканью. Это удаляет грязь и пыль с поверхностей, что позволяет проводить точные измерения.
  2. Чтобы удерживать микрометр, удерживайте термостойкую пластину на раме большим и указательным пальцами левой руки и зажмите наперсток между большим и указательным пальцами правой руки.
  3. Возьмитесь за цель между наковальней и шпинделем, поверните ограничитель храповика до проскальзывания, а затем прочтите значение.
  4. Считайте значение по основной шкале на рукаве и шкале на наперстке. Используйте линию на правом краю рукава, чтобы прочитать значение с шагом 0,5 мм. Затем вы можете использовать шкалу, по которой проходит центральная линия наперстка (шкала), чтобы считывать значение в единицах 0,01 мм.

А
Шкала наперстка показывает «0,15».

B
Шкала наперстка превышает «12».0 мм «

  • Используйте измерительный блок или специальный измерительный прибор для калибровки микрометра. Для проведения точных измерений поверхность наковальни всегда должна быть плоской. После выполнения нескольких измерений поверхность может перестать быть плоской из-за износа и накопления грязи. Поэтому периодически используйте деталь, известную как оптическая плоскость, чтобы проверять, является ли поверхность плоской в ​​соответствии с отображаемыми кольцами Ньютона.
  • При измерении металлической цели и выполнении калибровки с помощью измерительного блока соблюдайте осторожность в отношении теплового расширения.По возможности не держитесь за металл голыми руками или используйте перчатки, не передающие тепло и предназначенные для точной работы.
  • Межповерочный интервал микрометров составляет от 3 месяцев до 1 года.

ИНДЕКС

Какой штангенциркуль или микрометр точнее? — Кухня

Стандартный микрометр обеспечивает ту же точность 1/1000 дюйма, что и штангенциркуль, а микрометры со шкалой нониуса способны измерять на порядок более точные: 1/10 000 дюйма.

Что дает более точные показания штангенциркуль или штангенциркуль микрометра?

По разрешающей способности микрометр лучше штангенциркуля. Многие люди сначала используют штангенциркуль для проверки определенного размера (толщины, диаметра и т. Д.), А затем переключаются на микрометр, если требуется дальнейшее точное измерение. Сегодняшний микрометр имеет различные разрешения, такие как 0,0001 ″, 0,00005 ″ и даже 0,1 мкм.

Штангенциркуль самый точный?

Штангенциркуль

— это прибор, который используется для измерения внутренних и внешних размеров и расстояний.Штангенциркули Vernier могут измерять точность до одной сотой миллиметра и одной тысячи дюйма. Штангенциркуль позволяет проводить более точные измерения, чем обычные линейки.

Почему штангенциркуль лучше микрометра?

Штангенциркуль

обеспечивает большую точность по сравнению с микрометром. Микрометр обеспечивает меньший уровень точности по сравнению с штангенциркулем. Штангенциркуль Vernier Caliper помогает измерять как внутренние, так и внешние расстояния.Микрометр может измерять только внешние расстояния.

Микрометр точнее штангенциркуля?

Точность. Для начала, микрометры часто бывают более точными. Это означает, что измерение каверномера 0,500 ″ может рассматриваться как находящееся в пределах от 0,499 ″ до 0,501 ″, а измерение микрометра 0,50000 ″ может считаться от 0,49995 ″ до 0,50005 ″, если нет других ошибок или неточностей. .

Почему штангенциркуль более точен?

Штангенциркуль использует принцип совмещения линейных сегментов для определения более точных показаний.Длина измеряемого объекта помещается между двумя губками штангенциркуля. Определенная градация по нониусной шкале подписывается показаниями по основной шкале.

Какие штангены самые точные?

Цифровые штангенциркули

могут выполнять высокоточные измерения (до 0,0005 дюймов) внутреннего диаметра, внешнего диаметра и глубины объекта. Цифровые измерители могут автоматически преобразовывать стандартную и метрическую системы измерения, имеют удобный для чтения цифровой дисплей и более высокий уровень точности.

Какой более точный штангенциркуль или калибр?

Пояснение: По сравнению с штангенциркулем Вернье, калибр винта более точен, потому что наименьшее количество штангенциркуля составляет 0,1 мм, а калибр винта — 0,01 мм. Таким образом, винтовой калибр может измерять более точно, чем штангенциркуль.

Какова точность штангенциркуля?

Шкалы

Vernier обычно используются для измерения объектов размером до нескольких сантиметров с точностью +/- 0,1 мм.Если требуется более точное показание, можно использовать микрометр. Эти инструменты обычно имеют точность 0,01 мм и используются для измерения объектов размером не более нескольких миллиметров.

В чем основное отличие штангенциркуля от микрометра?

Основное различие между штангенциркулем и микрометром заключается в том, что штангенциркуль использует две скользящие шкалы с разными расстояниями между отметками на каждой шкале, в то время как микрометр использует винт для перевода небольших расстояний, перемещаемых его губками, на большие расстояния по отмеченной шкале.

Почему мы используем штангенциркуль?

Штангенциркуль обычно используется для измерения диаметра круглых объектов. В отличие от стандартных весов штангенциркуль может измерять показания с точностью до 0,001 см. Для точного измерения используется нониусная шкала вместе с штангенциркулем.

Какой инструмент, линейка или штангенциркуль более точны в этом эксперименте?

Штангенциркуль всегда дает более точные и точные показания, и вы можете использовать еще один десятичный знак из-за того, насколько точны измерения.Точность — это то, насколько близко результат измерения к истинному значению, и поскольку вы можете измерить меньшее измерение, показания будут более точными.

Почему микрометр обладает высокой точностью?

Микрометр — чувствительный инструмент для точного измерения линейных размеров. Это один из самых важных измерительных инструментов, когда-либо созданных. Имеет жесткий С-образный каркас. С одной стороны закреплена наковальня, а с другой — подвижный шпиндель.

Какой прибор самый точный и самый точный из портативных измерительных приборов?

Прецизионный микрометр — самый точный портативный инструмент, доступный опытным операторам.Некоторые примеры микрометров включают цифровые, нониусные, внутренние и настольные. Микрометры сочетают в себе двойной контакт штангенциркуля с прецизионной винтовой регулировкой, которая позволяет считывать показания с большой точностью.

Вернье шкала и различные типы штангенциркуля

Штангенциркуль или пара штангенциркулей — это измерительный инструмент, который используется для измерить расстояние между двумя противоположными сторонами объекта. Суппорта использование очень широко: из медицины, науки, машиностроения, деревообработка, обработка металлов, лесное хозяйство.

Около двух тысяч шестисот лет назад люди использовали штангенциркуль. древняя Греция. Самый старый штангенциркуль — тот, который был найден возле Итальянский остров Джильо на корабле шестого века до нашей эры. Эти суппорты были деревянными. Греки, а также римляне использовали штангенциркуль. Другой штангенциркуль найден в Китае, датируемый 9 годом нашей эры, во времена китайской династии Синь. Джозеф Р. Браун изобрел современный суппорт. Этот штангенциркуль был изобретен в 1851 году, и он мог читать до тысячных долей дюйма.К тому же это был очень дешевый инструмент. а это значит, что обычный машинист мог себе это позволить.

Типы суппортов

Есть несколько типов суппортов. Наиболее популярны:

  • Штангенциркуль
  • Внутри суппорта
  • Внешний суппорт
  • Делитель суппорт
  • Циферблат суппорт
  • Цифровой штангенциркуль
  • Oddleg Caliper
  • Штангенциркуль микрометра

Штангенциркуль внутри — это измерительный инструмент, используемый для измерения внутренний размер объекта.Его можно отрегулировать вручную с помощью винта.

В отличие от внутренних суппортов, есть суппорты снаружи , и они используются для измерения внешнего размера объекта. Этот инструмент может дать высокий уровень точности. Он работает так же, как и внутренний суппорт с и без винтов. Этот тип суппортов обычно изготавливается из высокоуглеродистой стали. стали.

Другой тип штангенциркуля — это делительный штангенциркуль или компас. которое является популярным названием для него.Штангенциркуль-делитель используется для разметки локации.

Штангенциркуль тип штангенциркуля, который используется для рисования линии на заданном расстоянии от край заготовки.

Шкала Вернье

Нониусная шкала это измерительный прибор, который может измерять с огромной точностью. Верньер Шкала используется в навигации учеными, машинистами и при съемках. В другое название нониусной шкалы — нониус, который обычно использовался в Английский язык восемнадцатого века.

Одно из основных применений нониусной шкалы — измерение внешнего диаметры, внутренние диаметры и глубина объекта. При измерении с нониусная шкала, пользователь сначала должен прочитать фиксированную шкалу, а затем должен прочитать более тонкая шкала для наиболее точного результата измерения. Он может показать результаты измерения с точностью до двух знаков после запятой.

Одна из основных причин, по которой нониусные весы работают так хорошо, заключается в том, что способность большинства людей определять, какая из линий выровнена, а какая — нет.Эта способность может даже улучшиться с практикой. Имя его способность — это нониусная острота зрения, и поэтому нониусная шкала имеет преимущество перед другими измерительными приборами.

Другие типы суппортов

Штангенциркуль — это штангенциркуль, имеющий простой циферблат вместо нониусного механизма. Этот циферблат используется для чтения конечная фракция миллиметра или дюйма. Циферблат поворачивается один раз за каждые дюйм или миллиметр.

Штангенциркуль тоже тип штангенциркуля, но с цифровым дисплеем, который дает информация о точном результате измерения в виде цифр в теме.

Один из штангенциркулей, в которых для измерения используется винт, а не ползун, является называется микрометр .

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *