Точность измерения штангенциркуля: Какова точность штангенциркуля?
alexxlab | 05.03.2023 | 0 | Разное
Какова точность штангенциркуля?
Точность, с которой можно определить линейные размеры детали штангенциркулем зависит от множества факторов. Применяются разные типы и модели приборов, имеющие различные диапазоны измерений и разрешающую способность. Для того чтобы получить нужную точность, следует правильно выбрать конструкцию штангенциркуля. Механические штангенциркули имеют точность 0,1 мм и 0,05 мм. Для получения более высокой точности измерений необходимо использование электронного штангенциркуля. С его помощью получают результат с точностью измерения 0,01 мм.
Схема штангенциркуля ШЩ-1.
Техническое состояние инструмента
Одним из главных требований, предъявляемых к инструменту, является его чистота. Прибор должен быть промыт в керосине или растворителе и протерт насухо. Нельзя пользоваться прибором, покрытым, консервирующей смазкой. Появлению слоя металлических опилок на теле прибора может способствовать его намагничивание. Измерение намагниченным штангенциркулем может значительно исказить результат.
Схема универсального штангенциркуля.
Для обеспечения достоверности измерений штангенциркули подлежат ежегодной проверке в специализированных организациях. Обязательная проверка проводится непосредственно перед употреблением. Проверяется совпадение нулевой черты и отсутствие просвета при сдвинутых губках. Нулевое показание должно быть и при проверке глубиномера на ровной твердой плоскости. Каретка подвижной губки не должна перемещаться под собственным весом. Штангенциркуль нужно оберегать от падений на твердую поверхность. У электронного прибора необходимо своевременно менять источник питания. Шкала прибора не должна быть стертой или покрытой царапинами. Линейка прибора должна быть ровной. На шкале нониуса деления должны быть четко видны.
Вернуться к оглавлению
Влияние человеческого фактора
Большое значение в момент измерения играет человеческий фактор.
Правильное положение штангенциркуля относительно измеряемой детали обеспечивается специальными выступами в конфигурации губок у некоторых конструкций приборов. При измерении детали круглого сечения линейка штангенциркуля должна плотно ложиться на торец детали при условии перпендикулярности торца к оси детали.
Все эти тонкости при некоторой практике усваиваются до автоматизма. Это наглядно видно, если сравнить работу новичка с действиями опытного замерщика. У человека, обладающего необходимыми навыками, точность измерения обеспечивается после 1 замера, в то время как у новичка при нескольких замерах получаются разные результаты. При замерах большое значение имеет состояние измеряемой детали. К примеру, при высокой шероховатости приходится принимать среднее значение от нескольких замеров.
Точность зависит и от температуры прибора, поэтому нужно следить, чтобы между замерами инструмент находился в месте, исключающем его избыточный нагрев.
Температура измеряемой детали также имеет значение, поэтому все замеры деталей двигателей внутреннего сгорания производятся в охлажденном состоянии и при температуре, указанной в технологических инструкциях.
Кроме вышеуказанных факторов, имеет значение правильная оценка измерения. Принято считать абсолютной погрешностью половину цены деления любого прибора. При замере штангенциркулем с разрешающей способностью 0,1 мм следует после полученного значения замера писать “+/- 0,05 мм”. Утверждение, что размер более точен, не допускается.
Измерение штангенциркулем / Статьи — Математическая составляющая
Измерение штангенциркулем / Статьи — Математическая составляющаяПриложения: измерительные инструменты
Математика: арифметика, приближённые вычисления
Чем объясняется повышенная точность результатов измерения штангенциркулем в сравнении с измерениями при помощи обычной линейки? На первый взгляд — всё дело в точной фиксации объекта, но больший вклад вносит математическая составляющая конструкции штангенциркуля.
Основное отличие от обычной линейки — дополнительная шкала на подвижной рамке. Если бы на подвижной рамке вместо набора делений была
лишь одна риска, то по сути штангенциркуль был бы обычной линейной, а риска — служила бы указателем-«курсором». При измерении объекта
риска, показывающая сдвиг рамки относительно штанги, может попасть между делениями основной шкалы, и размер можно будет определить только
с точностью до миллиметра, округлив результат либо в меньшую, либо в большую сторону.
Идея, не усложняющая устройство, но позволяющая получать более точные результаты измерения, появилась несколько веков назад. Она заключается в нанесении на подвижную рамку специальной дополнительной шкалы — нониуса.
Десять делений шкалы на подвижной рамке по длине совпадают с 19 делениями основной шкалы, расположенной на штанге. Шкала, построенная по такому принципу, и называется нониус — в честь португальского математика П. Нуниша (латинизированное имя — Nonius), придумавшего сам принцип. Современный вид такой шкалы был предложен французским математиком П. Вернье, и поэтому второе название — верньер.
Удивительным образом эта простая конструкция увеличивает точность результатов измерений на порядок — до $0{,}1$ мм!
В изображённом на рисунке случае нулевая риска дополнительной шкалы указывает на основной шкале размеры детали: больше 37 мм, но меньше 38 мм.
Обозначим размер детали (показатель риски) через $37+x$.
Будем двигаться по делениям дополнительной шкалы слева направо и найдём то деление, которое совпадает (или почти совпадает) с каким-нибудь делением основной шкалы. Допустим, деление $k$ дополнительной шкалы совпало (почти совпало) с делением $l$ основной шкалы (где $l$ считается от отметки 37).
Из совпадения делений основной и дополнительной шкал получаем уравнение $$ 37+l≈ 37+x+k\cdot\frac{19}{10}. $$
Поскольку на два деления основной шкалы приходится приблизительно одно деление подвижной, а $k$ и $l$ — целые числа, то $l=2k$.
Отсюда $x≈ k \cdot 0{,}1 $.
В изображённом на рисунке случае $k=4$. Значит, размер детали примерно равен $37+4\cdot 0{,}1=37{,}4$ (мм).
Бросается в глаза, что в уравнении у числа 37 — роль статиста: оно сразу сокращается. Если в общем случае обозначить размеры
детали в миллиметрах через $N+x$, где $N$ — целое число, $0\le x<1$, то вывод будет тот же: $x≈ k\cdot 0{,}1$, размер
детали приближённо равен $N+k\cdot 0{,}1$ (мм).
Из последней формулы видно, что $0{,}1$ — шаг в этой записи — точность получаемого результата. Эта величина — следствие соотношений между делениями дополнительной шкалы и основной шкалы. Например, при пропорции $10:9$ (а не $10:19$, как в примере), точность не изменится ($0{,}1$ мм), но считывать данные будет труднее из-за мелкого шага нониуса. А вот при пропорции $20:39$ (встречается в штангенциркулях) точность возрастает до $0{,}05$ мм!
Дополнительная шкала как источник дополнительной точности применяется и в других измерительных инструментах.
Разворот книги
Литература
Оглоблин А. Н. Инструменты для измерения длин, диаметров, углов и конусов. — Л.: Ленинградское газетно-журнальное и книжное изд‐во, 1945.
ПредыдущаяОглавлениеСледующаяАдрес для корреспонденции: 119991, Россия, Москва, ул. Губкина, д. 8, Математический институт.
Имя
Эл. почта
Сообщение
Спасибо, Ваше сообщение отправлено.
Точность штангенциркуля
Существует две версии штангенциркуля с метрической шкалой. Как правило, более распространен тип 0,02-миллиметровых делений на циферблате, при котором один полный оборот стрелки соответствует 2 миллиметрам. Кроме того, будьте осторожны при обращении с непривычными инструментами, потому что есть версии с ценой деления 0,05 мм и диапазоном 5 мм на оборот, а есть версии с ценой деления 0,02 мм, но диапазоном 1 мм на оборот.
За исключением некоторых недорогих «студенческих» моделей, которые показывают до 0,001 дюйма или 0,1 миллиметра, цифровые электронные штангенциркули показывают все до 0,0005 дюйма или 0,01 миллиметра. Многие также имеют дополнительное удобство, заключающееся в том, что их можно «обнулить» в любой точке, что позволяет избежать необходимости вычитать одно измерение из другого при сравнении двух измерений. Кроме того, за редким исключением, показания можно переключать с дюймовых на метрические единицы одним нажатием кнопки. (Обратите внимание, что некоторые штангенциркули также имеют две шкалы, которые могут измерять как в дюймовых, так и в метрических единицах. )
При этом обратите внимание, что цифровые штангенциркули одного популярного бренда с разрешением 0,0005 дюйма имеют общую точность всего 0,001 дюйма. Неразумно предлагать измерительный прибор, показание которого вдвое превышает общую точность прибора.
Качественный циферблат, нониус или цифровые штангенциркули могут дать точность около 0,001 дюйма на 6 дюймов при правильном использовании, хотя точность, вероятно, уменьшится на более длинных участках. Один производитель указывает точность ± 0,002 дюйма на 12 дюймов для своих штангенциркулей с увеличенным диапазоном и ± 0,003 дюйма для обоих штангенциркулей, каждый из которых способен измерять до 40 (!) дюймов. Штангенциркули доступны до 12 дюймов, цифровые — до 40 дюймов, а штангенциркули — до 80 дюймов. Все эти три типа прецизионных штангенциркулей являются универсальными инструментами. Они обеспечивают точность и точность, приближающиеся к микрометру, вы можете считывать размеры настолько большие, насколько позволяет их рамка. Микрометрическая точность более 3 или 4 дюймов редко требуется для такой работы, поэтому 6-дюймовый штангенциркуль может заменить несколько микрометров. Они способны выполнять как внешние, так и внутренние измерения, а также могут использоваться в качестве глубиномеров. Доступны различные аксессуары, расширяющие область их применения и повышающие точность измерений. Прецизионные удлинители позволяют обычному 6- или -12-дюймовому штангенциркулю измерять длину до 26 дюймов. Зажимное Т-образное основание для измерения глубины значительно улучшает перспективы получения точных показаний — всегда сложная задача. Приспособления для центров отверстий — цилиндрические стальные стержни с коническими концами — позволяют напрямую считывать расстояния между центрами двух отверстий.
Штангенциркули с внешним и внутренним пружинным шарниром являются наиболее простыми и наименее точными измерительными инструментами по сравнению с микрометром, нониусом, циферблатным и цифровым штангенциркулем. Однако в определенных ситуациях, для грубой работы или больших допусков, они являются приемлемыми измерительными устройствами.
Лучшие цифровые штангенциркули для сверхточных измерений – Rolling Stone
RS рекомендует
Вот все, что вам нужно знать о лучшем инструменте для ваших проектов «Сделай сам»
Если вы покупаете продукт или услугу, прошедшие независимую оценку, по ссылке на нашем веб-сайте, Rolling Stone может получить партнерское вознаграждение.
Мастера по дереву и мастера знают, что точные размеры необходимы, если вы хотите, чтобы ваш проект получился не хуже профессионалов. Когда доли дюйма могут решить ваш проект или разрушить его, такая простая вещь, как линейка, оставляет слишком много места для ошибки, особенно если вы измеряете толщину определенного куска дерева или окружность объекта. . Вот почему каждому мастеру нужен цифровой штангенциркуль в своем наборе инструментов.
Что такое цифровой штангенциркуль?
Цифровой штангенциркуль — это прецизионный инструмент, используемый для очень точных измерений. Измерения, которые он производит, легко читаются благодаря ЖК-дисплею штангенциркуля. Лучшие цифровые штангенциркули могут измерять до 0,0005 дюйма или 0,01 миллиметра. Одной из самых полезных функций цифрового штангенциркуля является то, что он может выполнять сравнительные измерения. Для этого вы просто измеряете эталонный объект, нажимаете ноль, а затем измеряете объект, с которым хотите его сравнить. Разница между размерами двух объектов будет отображаться на ЖК-экране.
Как выбрать лучший цифровой штангенциркуль
Выбирая лучший цифровой штангенциркуль, обратите внимание на материал, из которого изготовлен штангенциркуль. Вам нужен прочный суппорт, например, из нержавеющей стали. Внутренние и внешние губки штангенциркуля часто являются наиболее часто используемой функцией цифрового штангенциркуля, поэтому при покупке убедитесь, что губки рассчитаны на длительный срок службы. Лучшие цифровые штангенциркули измеряют как в имперской, так и в метрической системе.
1. Цифровой штангенциркуль Adoric
Людям нравится этот цифровой штангенциркуль, и не зря: он сделан из нержавеющей стали, имеет легко читаемый экран, зонд для измерения глубины и два разных набора губок.
Он может измерять 0–6 дюймов и 0–150 мм с точностью до 0,0005 дюйма и 0,01 мм. Вы также можете доверять измерениям, которые видите на экране. Этот цифровой штангенциркуль имеет диапазон точности ±0,05 мм.
2. Водонепроницаемый цифровой штангенциркуль Kynup
Не все цифровые штангенциркули водонепроницаемы. Если вам нужна такая защита для проектов, над которыми вы работаете (например, при работе на открытом воздухе), этот цифровой штангенциркуль Kynup — то, что вам нужно. Он имеет рейтинг IP54 по шкале водонепроницаемости, чтобы выдерживать брызги и дождь.
Кроме того, этот цифровой штангенциркуль с двумя губками имеет три режима измерения: дюймы, миллиметры и дроби. Этот цифровой штангенциркуль станет долговечным дополнением к вашему набору инструментов, и производители знают об этом — он поставляется с двумя дополнительными батареями. Как и все лучшие цифровые штангенциркули на рынке, этот обладает исключительной точностью. Он имеет диапазон измерений от 0 до 8 дюймов и от 0 до 200 мм, обнаруживает измерения размером от 0,0005 дюйма до 0,01 мм и имеет диапазон точности ±0,001 дюйма/0,02 мм.
Купить Водонепроницаемый цифровой штангенциркуль Kynup
3. Усовершенствованный цифровой штангенциркуль Mitutoyo
Цифровой штангенциркуль, подобный этому, — это инвестиция, но если вы участвуете в высокоразвитых проектах или вам нужен цифровой штангенциркуль для почти постоянного использования, то это инвестиция, которая стоит денег. Это один из самых уважаемых брендов, когда речь идет о передовых цифровых штангенциркулях. Магия этого цифрового штангенциркуля заключается в его датчике AOS: датчик обеспечивает повышенную надежность измерений за счет повышения устойчивости инструмента к суровым условиям мастерской, то есть он отталкивает грязь, масло и воду, которые часто приводят к ложным показаниям стандартных штангенциркулей. Mitutoyo имеет диапазон измерений от 0 до 6 дюймов и от 0 до 150 мм с точностью до 0,0005 дюйма и 0,01 мм.
Купить Усовершенствованный цифровой штангенциркуль Mitutoyo $117,99
4. Набор цифровых штангенциркулей и щупов Neoteck
Если вы собираете свою коллекцию инструментов, выберите этот комплект.