Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Штангенциркуль (значения) .
Подробный вид штангенциркуля

Суппорт ( Британские орфографии также штангенциркуль , или в plurale Tantum смысле пара суппортов ) представляет собой устройство , используемое для измерения размеров объекта.

Многие типы штангенциркулей позволяют считывать измерения на линейчатой ​​шкале, циферблате или цифровом дисплее. Некоторые штангенциркули могут быть такими же простыми, как компас, с точками, направленными внутрь или наружу, но без шкалы. Наконечники штангенциркуля регулируются так, чтобы соответствовать точкам, которые необходимо измерить, и считывать размер, измеряя между наконечниками с помощью другого измерительного инструмента, такого как линейка .

Он используется во многих областях, таких как машиностроение , металлообработка , лесное хозяйство , деревообработка , наука и медицина .

Множественное и единственное число [ править ]

Одиночный инструмент может называться «штангенциркулем» или «штангенциркулем», как ножницы или очки ( форма «только множественное число» или множественное число tantum ). В разговорной речи фраза «пара верньеров» или просто « нониус » может относиться к штангенциркулю. В просторечии эти фразы могут также относиться к штангенциркулям, хотя в них нет нониусной шкалы.

В механических цехах термин «штангенциркуль» часто используется в отличие от « микрометра », хотя внешние микрометры технически являются формой штангенциркуля. В данном случае «штангенциркуль» подразумевает только форм-фактор штангенциркуля или штангенциркуля (или его цифрового аналога).

История [ править ]

Самый ранний каверномет был найден на затонувшем корабле греческого Giglio у итальянского побережья. Находка корабля датируется 6 веком до нашей эры. Деревянная деталь уже имела фиксированную и подвижную челюсти. [1] [2] Несмотря на редкие находки, штангенциркуль по-прежнему использовался греками и римлянами . [2] [3]

Во времена китайской династии Синь для измерения минут использовался бронзовый штангенциркуль, датируемый 9 годом нашей эры . Суппорт была надпись о том , что это было «сделано на Гун-вами день [а] , в первый день [б] первого месяца первого года Shijianguo [с] .» Штангенциркули включали «прорезь и штифт» и «с градуировкой в ​​дюймах и десятых долях дюйма». [4] [5]

Штангенциркуль с градуированной дугой 0–10 мм

Современный штангенциркуль был изобретен Пьер Вернье , как улучшение нони в Педро Нуньес .

Типы [ править ]

Внутренний суппорт [ править ]

Два внутренних суппорта

Эти внутренние суппорты используются для измерения внутреннего размера объекта.

  • Верхний штангенциркуль на изображении (справа) требует ручной регулировки перед установкой. Точная настройка этого типа штангенциркуля выполняется легким постукиванием ножек штангенциркуля по удобной поверхности до тех пор, пока они не пройдут почти над объектом. Легкое нажатие на сопротивление центрального шарнирного винта затем раздвигает ножки до нужного размера и обеспечивает необходимое постоянное ощущение , обеспечивающее повторяемость измерений.
  • Нижний штангенциркуль на изображении имеет регулировочный винт, который позволяет аккуратно регулировать его, не снимая инструмент с заготовки.

Внешний суппорт [ править ]

Три внешних суппорта

Наружные штангенциркули используются для измерения внешнего размера объекта.

К этому типу суппорта применимы те же наблюдения и методика, что и для внутреннего суппорта, описанного выше. При определенном понимании их ограничений и использования эти инструменты могут обеспечить высокую степень точности и повторяемости. Они особенно полезны при измерении на очень больших расстояниях; подумайте о том, используются ли штангенциркули для измерения трубы большого диаметра. Штангенциркуль не имеет достаточной глубины, чтобы охватить этот большой диаметр и в то же время достичь самых удаленных точек диаметра трубы. Они сделаны из высокоуглеродистой стали.

Штангенциркуль делителя [ править ]

Основная статья: Компас (черчение)
Пара разделителей

В области металлообработки штангенциркуль-делитель, обычно называемый компасом, используется в процессе разметки местоположений. Острия заострены так, что они действуют как разметка; затем одну ногу можно поместить в ямку, созданную центральным или уколом, а другую ногу повернуть так, чтобы она рисовала линию на поверхности заготовки, образуя дугу или круг.

Штангенциркуль-делитель также используется для измерения расстояния между двумя точками на карте . Два конца штангенциркуля подводятся к двум точкам, расстояние до которых измеряется. Затем отверстие измерителя либо измеряется на отдельной линейке, а затем преобразуется в фактическое расстояние, либо измеряется непосредственно по шкале, нанесенной на карту. На морской карте расстояние часто измеряется по шкале широты, расположенной по бокам карты: одна угловая минута вдоль любого большого круга , например, любого меридиана долготы, составляет приблизительно одну морскую милю или 1852 метра .

Разделители также используются в медицине. Штангенциркуль ЭКГ (также ЭКГ) передает расстояние на ЭКГ ; В сочетании с соответствующей шкалой можно определить частоту сердечных сокращений. Кардиолог Роберт Маккин изобрел карманный штангенциркуль. [6] [ неудачная проверка ]

Одноногий штангенциркуль [ править ]

Суппорты Oddleg

Oddleg суппорты , болванка суппорты , или Oddleg Дженнис , как изображено на левой стороне , как правило , используется для писец линии на заданном расстоянии от края заготовки. Изогнутая ножка используется для движения по краю заготовки, в то время как разметчик делает отметку на заданном расстоянии, что обеспечивает линию, параллельную краю.

На диаграмме слева самый верхний суппорт имеет небольшой выступ в изогнутой ножке, что позволяет ему более надежно сидеть на краю, нижний суппорт не имеет этой функции, но имеет заменяемую разметку, которую можно отрегулировать для износа, а также заменить при чрезмерном износе.

Штангенциркуль [ править ]

Основная статья: шкала Вернье
Схема штангенциркуля. Обозначенные детали
  1. Наружные большие челюсти : используются для измерения внешнего диаметра объекта (например, полого цилиндра) или ширины объекта (например, стержня), диаметра объекта (например, сферы).
  2. Внутренние маленькие губки : используются для измерения внутреннего диаметра объекта (например, полого цилиндра или трубы)
  3. Зонд / стержень глубины : используется для измерения глубины объекта (например, небольшого стакана) или отверстия
  4. Основная шкала (метрическая) : шкала нанесена через каждый мм и помогает правильно измерить длину до 1 мм.
  5. Основная шкала (Британская) : шкала, отмеченная в дюймах и долях.
  6. Шкала Нониус (метрическая) дает интерполированные измерения с точностью до 0,1 мм или лучше.
  7. Шкала Нони (английская система мер ) дает интерполированные измерения в долях дюйма.
  8. Фиксатор : используется для блокировки подвижной части, чтобы облегчить перенос результатов измерения

Штангенциркуль на диаграмме показывает исходное значение по метрической шкале около 2,475 см (2,4 см по основной шкале плюс примерно 0,075 см по шкале Нониус).
Штангенциркуль часто имеет «ошибку нулевой точки», когда штангенциркуль не показывает 0,000 см при закрытых губках. Ошибка нулевой точки всегда должна вычитаться из первичного показания. Предположим, что у этих штангенциркулей погрешность нулевой точки составляет 0,013 см. Это даст нам длину 2,462 см.
Для любого измерения также важно сообщить об ошибке измерения. Как первичное показание, так и показание нулевой точки ограничены плюс / минус половина.длина, соответствующая ширине наименьшего интервала по шкале Вернье (0,0025 см). Это «абсолютные» ошибки, и абсолютные ошибки складываются, поэтому показание длины ограничивается плюс / минус длиной, соответствующей полной ширине наименьшего интервала по шкале Нони (0,005 см). Если предположить, что никакая систематика не влияет на измерение (прибор работает идеально), тогда полное измерение будет показывать 2,462 см ± 0,005 см.

Штангенциркуль, циферблат и цифровые штангенциркули дают прямое считывание расстояния, измеренного с высокой точностью и точностью . Функционально они идентичны, с разными способами прочтения результата. Эти штангенциркули состоят из калиброванной шкалы с фиксированной губкой и другой губки с указателем, который скользит по шкале. Затем расстояние между челюстями для трех типов считывается по-разному.

Самый простой способ - считать положение указателя прямо на шкале. Когда указатель находится между двумя отметками, пользователь может мысленно интерполировать, чтобы повысить точность считывания. Это был бы просто калиброванный штангенциркуль, но добавление нониусной шкалы позволяет более точную интерполяцию и является универсальной практикой; это штангенциркуль .

Нониус, циферблат и цифровые штангенциркули могут измерять внутренние размеры (используя самые верхние губки на рисунке справа), внешние размеры, используя нижние губки, изображенные на картинке, и во многих случаях глубину, используя датчик, который прикреплен к подвижной головке и скользит по центру тела. Этот зонд тонкий и может попасть в глубокие канавки, что может оказаться трудным для других измерительных инструментов.

Нониусные шкалы могут включать метрические измерения в нижней части шкалы и дюймы в верхней части, или наоборот, в странах, где используются дюймы. Штангенциркуль с нониусом, обычно применяемый в промышленности, обеспечивает точность до 0,01 мм (10 микрометров ) или одной тысячной доли дюйма. Они доступны в размерах до 1828 мм (72 дюйма). [7]

Штангенциркуль [ править ]

Штангенциркуль TESA

Вместо использования механизма с нониусом, который требует некоторой практики, штангенциркуль с циферблатом считывает последнюю долю миллиметра или дюйма на простом циферблате.

В этом приборе небольшая точная зубчатая рейка и шестерня приводят указатель на круговой циферблат , что позволяет производить прямое считывание без необходимости считывать нониусную шкалу. Обычно указатель поворачивается один раз на каждый дюйм, десятую долю дюйма или 1 миллиметр. Это измерение необходимо прибавить к грубым целым дюймам или сантиметрам, считываемым со слайда. Циферблат обычно выполнен с возможностью вращения под стрелкой, что позволяет проводить «дифференциальные» измерения (измерение разницы в размерах между двумя объектами или настройку циферблата с использованием эталонного объекта и впоследствии возможность непосредственно считывать положительные значения). или-минус разница в размере последующих объектов относительно главного объекта).

Ползун суппорта с циферблатом обычно можно заблокировать при помощи небольшого рычага или винта; это не позволяет просто идти / не идти проверки размеров деталей.

Цифровой штангенциркуль [ править ]

Цифровой штангенциркуль

Популярное усовершенствование заменяет аналоговый циферблат электронным цифровым дисплеем, который отображает показания в виде числового значения. В этих суппортах вместо рейки и шестерни используется линейный энкодер . Некоторые цифровые измерители могут переключаться между сантиметрами или миллиметрами и дюймами. Все они обеспечивают обнуление дисплея в любой точке вместе с ползунком, что позволяет проводить такие же дифференциальные измерения, как и при использовании штангенциркуля. Цифровые измерители могут содержать функцию «удержания показаний», позволяющую считывать размеры после использования в неудобных местах, где дисплей не виден. Обычные цифровые штангенциркули 6 дюймов / 150 мм изготовлены из нержавеющей стали, имеют номинальную точность 0,001 дюйма (0,02 мм) и разрешение 0,0005 дюйма (0,01 мм). [8]Та же технология используется для изготовления более длинных суппортов на 8 и 12 дюймов; точность для более длинных измерений снижается до 0,001 дюйма (0,03 мм) для 100–200 мм и 0,0015 дюйма (0,04 мм) для 200–300 мм. [9]

Все чаще цифровые измерители предлагают последовательный вывод данных, позволяющий подключать их к специализированному самописцу или персональному компьютеру . Цифровой интерфейс значительно сокращает время выполнения и записи серии измерений, а также повышает надежность записей. Можно построить или приобрести подходящее устройство для преобразования последовательного вывода данных в обычные компьютерные интерфейсы, такие как RS-232 , универсальная последовательная шина или беспроводная связь. С помощью такого преобразователя измерения можно напрямую вводить в электронную таблицу , программу статистического управления технологическим процессом или подобное программное обеспечение.

Последовательный цифровой выход зависит от производителя. Общие варианты:

  • Интерфейс Digimatic от Mitutoyo. Это доминирующий интерфейс бренда. Формат составляет 52 бита, расположенных в виде 13 полубайтов. [10] [11] [12]
  • Интерфейс Sylvac. Это распространенный протокол для недорогих штангенциркулей, не являющихся фирменными. Формат - 24 бита, 90 кГц, синхронный. [13] [14]
  • Старретт [15]
  • Браун и Шарп [15]
  • Федеральный
  • Теса [15]
  • Алди. Формат - 7 цифр BCD. [14]
  • Mahr (Digimatic, RS232C, беспроводное FM-радио, инфракрасный порт и USB) [16]

Как и штангенциркуль, ползун цифрового штангенциркуля обычно можно заблокировать с помощью рычага или винта с накатанной головкой.

Некоторые цифровые штангенциркули содержат емкостной датчик линейных перемещений . Прямо на печатной плате слайдера вытравлен узор из полосок . На другой печатной плате под шкалой штангенциркуля также нанесен вытравленный узор из линий. Комбинация этих печатных плат образует два переменных конденсатора.. Две емкости не совпадают по фазе. При перемещении ползунка емкость изменяется линейно и повторяющимся образом. Схема, встроенная в ползунок, считает полоски при перемещении ползунка и выполняет линейную интерполяцию на основе величин конденсаторов, чтобы найти точное положение ползунка. Другие цифровые штангенциркули содержат индуктивный линейный энкодер, который обеспечивает надежную работу в присутствии загрязнений, таких как охлаждающие жидкости. [17] Магнитные линейные энкодеры используются и в других цифровых измерителях.

Штангенциркуль микрометра [ править ]

Основная статья: Микрометр

Штангенциркуль с использованием калиброванного винта для измерения, а не горка, называется внешним микрометр датчик , A микрометром или, чаще, просто микрометром . (Иногда термин штангенциркуль , относящийся к любому другому типу в этой статье, используется в отличие от микрометра .)

Сравнение [ править ]

Каждый из вышеперечисленных типов суппортов имеет свои достоинства и недостатки.

Штангенциркули с нониусом прочные и долговечные, устойчивы к охлаждающей жидкости, не подвержены влиянию магнитных полей и в значительной степени устойчивы к ударам. Они могут иметь как сантиметровую, так и дюймовую шкалу. Тем не менее, штангенциркуль требует хорошего зрения или увеличительного стекла для чтения, и их может быть трудно читать на расстоянии или с неудобных углов. Последнюю цифру относительно легко неправильно прочитать. В производственной среде чтение штангенциркуля в течение всего дня чревато ошибками и раздражает рабочих. однако цифровые штангенциркули имеют большую точность, чем механические штангенциркули, потому что наименьшее количество цифровых штангенциркулей составляет 0,01 мм.

Штангенциркуль с циферблатом сравнительно легко читается, особенно при поиске точного центра путем качания и наблюдения за движением стрелки. В любой момент для сравнения они могут быть установлены на 0. Обычно они довольно восприимчивы к поражению электрическим током. Они также очень подвержены загрязнению шестерен, что может вызвать проблемы с точностью.

Цифровые измерители легко переключаются между сантиметровой и дюймовой системами. Их можно легко установить на 0 в любой момент с полным счетом в любом направлении и можно проводить измерения, даже если дисплей полностью скрыт, либо с помощью кнопки «удержания», либо путем обнуления дисплея и закрытия зажимов, показывая измерение правильное, но отрицательное. Они могут быть механически и электронно хрупкими. Большинство из них также требуют батарей и плохо сопротивляются охлаждающей жидкости. Они также обладают умеренной ударопрочностью и могут быть уязвимы для грязи.

Штангенциркуль может считывать с разрешением 0,01 мм или 0,0005 дюйма, но точность не может быть лучше примерно ± 0,02 мм или 0,001 дюйма для штангенциркуля 150 мм (6 дюймов) и хуже для более длинных. [18]

Используйте [ редактировать ]

Использование штангенциркуля
Биолог измеряет длину ноги птицы штангенциркулем.

К детали необходимо правильно приложить штангенциркуль, чтобы получить желаемое измерение. Например, при измерении толщины пластины штангенциркуль необходимо держать под прямым углом к ​​детали. Для правильного измерения круглых или нестандартных предметов может потребоваться некоторая практика.

Точность измерения при использовании штангенциркуля во многом зависит от навыков оператора. Независимо от типа губки штангенциркуля должны прижиматься к измеряемой детали. Поскольку деталь и штангенциркуль всегда в некоторой степени эластичны , величина прилагаемого усилия влияет на показания. Последовательные, твердые прикосновения - это правильно. Слишком большое усилие приводит к занижению показаний из-за деформации детали и инструмента; слишком малая сила дает недостаточный контакт и чрезмерную индикацию. Это большая проблема с суппортом, включающим колесо, которое дает механическое преимущество . Это особенно характерно для цифровых штангенциркулей, штангенциркуля с неправильной регулировкой или штангенциркуля с некачественным лучом.

Простые штангенциркули не откалиброваны; произведенное измерение необходимо сравнить со шкалой. Независимо от того, является ли шкала частью штангенциркуля или нет, для полностью аналоговых штангенциркулей - верньеров и циферблатов - требуется хорошее зрение для достижения высочайшей точности. Цифровые штангенциркули в этой области имеют преимущество.

Калиброванные штангенциркули могут быть неправильно обработаны, что приведет к потере нуля . Когда губки суппорта полностью закрыты, он, конечно же, должен показывать ноль. В противном случае его необходимо откалибровать или отремонтировать. Штангенциркуль нелегко потерять, но резкий удар или случайное повреждение измерительной поверхности в губке штангенциркуля может быть достаточно значительным, чтобы сместить ноль. [19] Цифровые измерители имеют кнопки установки нуля для быстрой повторной калибровки.

Нониус, циферблат и цифровые штангенциркули можно использовать с аксессуарами, которые увеличивают их полезность. Примерами являются основание, которое расширяет его полезность в качестве измерителя глубины, и насадка для губок, позволяющая измерять межосевое расстояние между отверстиями. С 1970-х годов хитроумная модификация подвижной губки на задней стороне любого штангенциркуля позволяет проводить измерения шага или глубины в дополнение к измерениям внешнего штангенциркуля аналогично универсальному микрометру (например, Starrett Mul-T-Anvil или Mitutoyo Uni- Майк).

Нулевая ошибка [ править ]

Когда губки закрыты и показание составляет 0,10 мм, ошибка нуля составляет +0,10 мм. Метод использования нониусной шкалы или измерителя с нулевой ошибкой заключается в использовании формулы «(фактическое показание) = (основная шкала) + (нониусная шкала) - (нулевая погрешность)», таким образом, фактическое показание составляет 19,00 + 0,54 - (0,10 ) = 19,44 мм. Разрешение измерения, основанное на ширине наименьшего подинтервала, составляет ± 0,02 мм.

Метод использования нониусной шкалы или штангенциркуля с нулевой ошибкой заключается в использовании формулы «фактическое показание = основная шкала + нониусная шкала - (нулевая ошибка)». Ошибка нуля может возникнуть из-за ударов, влияющих на калибровку на 0,00 мм, когда губки полностью закрыты или просто касаются друг друга. Положительная ошибка нуля относится к тому факту, что когда губки штангенциркуля просто закрыты, показание является положительным и отличается от фактического показания 0,00 мм. Если показание составляет 0,10 мм, ошибка нуля обозначается как +0,10 мм. Отрицательная ошибка нуля относится к тому факту, что когда губки штангенциркуля только что закрыты, показание оказывается отрицательным и отличается от фактического показания 0,00 мм. Если показание составляет -0,08 мм, ошибка нуля обозначается как -0,08 мм.

См. Также [ править ]

  • Крейсерская удочка
  • Индикатор циферблата
  • Объектив часы
  • Палочка темпа

Заметки [ править ]

  1. ^ 10-й день 60-дневного цикла.
  2. ^ Лит. «день новолуния».
  3. ^ Shijianguo является первой название эры из Ван Мана , первого и единственного императора династии Синь , лит «начало создания нации».

Ссылки [ править ]

  1. ^ Менсан Баунд: Джильо развалина: (600 гр. До н.э.) осты периода архаики острова Тоскана Джильо ., Эллинского Института морской археологии, Афин 1991, стр 27 и 31 (фиг 65)
  2. ^ a b Роджер Б. Ульрих: Римская деревообработка , Издательство Йельского университета, Нью-Хейвен, штат Коннектикут, 2007, ISBN  0-300-10341-7 , стр. 52f.
  3. ^ "ручной инструмент". Британская энциклопедия из Encyclopdia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite DVD . [Проверено 29 июля 2008 г.]
  4. ^ Колин А. Ронан; Джозеф Нидхэм (24 июня 1994 г.). Более короткая наука и цивилизация в Китае: 4 . Издательство Кембриджского университета. п. 36. ISBN 978-0-521-32995-8. регулируемый внешний калибр ... датируется 9 г. н.э.. Сокращенная версия.
  5. ^ "Бронзовый суппорт режима Ван Мана" . Cultural-China.com . Архивировано из оригинала на 2014-08-31 . Проверено 26 ноября 2013 .
  6. ^ http://www.mackinmfg.com/
  7. ^ "Штангенциркуль" (PDF) . Starrett.com . Архивировано из оригинального (PDF) 25 мая 2010 года . Проверено 25 июня 2010 .
  8. ^ "Портовые грузовые инструменты - качественные инструменты по сниженным ценам с 1977 года" . www.harborfreight.com .
  9. ^ "Цифровой штангенциркуль" . MSI-Viking.com . Архивировано из оригинала на 2007-07-26 . Проверено 12 июня 2009 .
  10. ^ Система УЦИ: линейные весы и счетчики (PDF) , Mitutoyo, nd, p. 22, Бюллетень № 1715, архивировано из оригинала (PDF) 03.11.2013.
  11. ^ Линейный датчик (PDF) , Mitutoyo, nd, p. 33, Каталожный № E4174-542 / 572/575, архивировано из оригинала (PDF) 03.11.2013.
  12. ↑ Ланкастер, Дон (февраль 2000 г.), «Tech Musings» (PDF) , Tech Musings , 145
  13. ^ "Китайские весы" . www.shumatech.com .
  14. ^ а б «Протоколы цифровых весов» . Yadro.de . Архивировано из оригинала на 2013-12-09.
  15. ^ a b c Ланкастер, Дон (ноябрь 1999 г.), "Tech Musings" (PDF) , Tech Musings , 142 : 142.3
  16. ^ "Новый каталог Mahr 2015" . www.Cutwel.co.uk . Cutwel.
  17. ^ Суппорт с проверкой охлаждающей жидкости ABS; Микрометр для проверки охлаждающей жидкости (PDF) , Mitutoyo, январь 2005 г., бюллетень № 1813-293 / 500, архивировано из оригинала (PDF) на 2013-11-03
  18. ^ "Точность штангенциркуля" . www.tresnainstrument.com .
  19. ^ Mitutoyo. E 12024 Контрольные точки для измерительных приборов . С.  2 , 3.

Внешние ссылки [ править ]

  • Детали конструкции интерфейса RS-232 для цифрового штангенциркуля