Штангенциркули и микрометры-штангенциркули: измерения без компромиссов

Apr 25, 2024

Недавно мне понадобился модуль регулятора температуры, поэтому я отправился в Banggood, чтобы заказать его. Как обычно, я обнаружил, что просматриваю, одно влечет за собой другое, и я купил микрометр с винтом. Хотя микрометры являются довольно дорогими устройствами, что отражает их высокую точность проектирования и изготовления, этот микрометр обошелся мне всего примерно в 8 фунтов стерлингов, или чуть менее 10 долларов США, определенно в духе нашей продолжительной серии обзоров очень дешевых инструментов в поисках бриллианта. грубо. Но, возможно, что еще более важно, это также повод для изучения высокоточных измерений размеров. Итак, я собрал коллекцию микрометров и штангенциркулей разного качества, и пришло время погрузиться и измерить некоторые очень мелкие вещи.

Некоторые из вас будут энтузиастами метрологии, обладающими множеством лучших доступных устройств, но я предполагаю, что многие из вас таковыми не станут. Повсеместным прецизионным измерительным устройством в нашем сообществе является цифровой штангенциркуль, скользящий зажим с ЖК-дисплеем, инструмент, который можно приобрести в самой простой форме за очень небольшие затраты. Однако в этой статье мы рассматриваем не цифровые устройства, а их аналоговые предшественники. Если вы хотите почувствовать метрологию и вам нужны некоторые из тех традиционных инструментов, которые родители передают своим детям, тогда пришло время узнать кое-что о штангенциркуле и микрометре.

Штангенциркуль представляет собой градуированный скользящий зажим, длина которого обычно превышает 150 мм, со шкалой нониера, позволяющей считывать доли деления. Обычно он имеет два набора губок для внутренних и внешних измерений, а также выдвижной зонд для измерения глубины. На корпусе зажима указаны миллиметры или дюймы, а на подвижной губке имеется шкала, градуированная в постоянные доли основной шкалы. Это математический трюк, который позволяет пользователю превратить «десять с небольшим миллиметров» в «10,12 мм», работая по шкале Вернье до тех пор, пока одна из градаций не совпадет с градацией на основной шкале, и считывая доли цифра в миллиметрах по шкале Вернье.

У меня есть подруга, имеющая опыт семейного бизнеса по шлифовке карбида вольфрама с очень высокой точностью, которая в шутку называет штангенциркуль «палкой для догадок», потому что его точность в несколько раз выше ее рабочей зоны, но способность Добавление дополнительной цифры и доли точности цифры к показанию в миллиметре в зависимости от рассматриваемой шкалы Вернье на всем относительно большом диапазоне штангенциркуля делает его действительно очень полезным инструментом.

Микрометр представляет собой зажим G с губками в наиболее распространенной форме размером около 25 мм и с очень точно калиброванной резьбой. Он имеет ручку со шкалой в миллиметрах или дюймах по длине, а также дробную шкалу на ручке, поворачивающую резьбу. Его использование заключается в закрытии его на измеряемом объекте и считывании миллиметров со шкалы длины и долей миллиметра со шкалы ручки. Типичный микрометр имеет точность до сотой доли миллиметра или тысячной доли дюйма, но есть микрометры, которые сочетают в себе две шкалы микрометра со шкалой Вернье вокруг вала инструмента, чтобы дать дополнительную долю точности цифры сверху. того, что. За всеми прецизионными метрологическими приборами следует следить за сохранением их калибровки, а на конце микрометра имеется храповик, обеспечивающий постоянный крутящий момент при затягивании. Ее всегда следует затягивать с помощью храпового механизма, чтобы защитить резьбу от износа и деформации.

Я собрал для сравнения подборку обоих. В углу штангенциркуля находятся очень дешевый (около 5 фунтов стерлингов или 6 долларов США) цифровой штангенциркуль, еще один очень дешевый пластиковый аналог штангенциркуля с нониусом и мой штангенциркуль Mitutoyo 530-122 с нониусом. Первые два — мои любимые инструменты быстрого измерения: когда вы видите размер продукта в одной из моих работ Hackaday, он будет измерен на одном из них. Пластиковый штангенциркуль со мной уже около двадцати лет, и за его покупную цену в 1 фунт стерлингов (1,50 доллара США в 2000 году) это, вероятно, лучшее качество, которое я когда-либо имел в инструменте. Mitutoyo — их модель начального уровня. Кажется, я помню, что она обошлась мне примерно в 30 фунтов стерлингов (около 37 долларов США), и она достается из коробки, когда мне нужны точные измерения, которым я действительно могу доверять.