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.

В процессе эксплуатации возникает износ инструмента, разнообразные деформации и нарушения настроек.

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.

Измеряющий должен обладать определенными навыками. При снятии показаний штангенциркуля линия взгляда должна быть перпендикулярна плоскости каретки, на которой находится шкала нониуса. Линейка штангенциркуля должна быть расположена в плоскости замеряемого сечения. Левая рука удерживает неподвижную губку, а правая управляет движением каретки. Перед непосредственным снятием замера губки прижимаются к детали воздействием на губки наружным касанием. После прижатия следует обязательно затягивать стопорный винт на каретке. Этим действием исключается перекос каретки относительно тела штангенциркуля. Если винт не зажимать, то шкала нониуса поворачивается к миллиметровой шкале под углом, что приводит к ложным показаниям.

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 составляющая

Приложения: 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: $x&approx; k\cdot 0{,}1$, 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.

ПредыдущаяОглавлениеСледующая

Адрес 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.