Нониусный штангенциркуль: как правильно снимать показания и его точность

Устройство и принцип работы: штангенциркуль (колумбик) как измерительный инструмент

Штангенциркуль — это же основной измерительный инструмент. Его принцип работы основан на перемещении рамки. Элементы: штанга, подвижная рамка, губки для наружных измерений, губки для внутренних измерений и глубиномер.

Основная шкала и шкала нониуса: цена деления и точность измерения (0.1 мм, 0.05 мм, 0.02 мм)

Точность дают две шкалы. Основная шкала на штанге имеет цену деления 1 мм. Но главный элемент — это нониус (или шкала нониуса) на подвижной рамке. Именно нониус позволяет считывать доли миллиметра, определяя точность измерения инструмента.

Цена деления нониуса — это минимальный шаг измерения, который всегда указан на рамке. Она равна разности длин делений основной шкалы и нониуса. В зависимости от этой величины, штангенциркули имеют разную точность:

• 0.1 мм: Самый популярный класс. Шкала нониуса имеет 10 делений, которые по длине соответствуют 9 мм основной шкалы. Каждое деление нониуса короче основного на 0.1 мм.
• 0.05 мм: Более точный вариант. Здесь нониус содержит 20 делений, уложенных в отрезок 19 мм (реже 39 мм). Это позволяет достичь точности в пять сотых миллиметра.
• 0.02 мм: Высокоточный измерительный инструмент. Его шкала нониуса содержит 50 делений, занимающих отрезок в 49 мм, что обеспечивает наивысшую для механики точность.

Инструкция как пользоваться ШЦ-1: измерение диаметра и измерение глубины с помощью губок и глубиномера

Эта простая инструкция поможет понять, как пользоваться штангенциркулем, например, популярной моделью ШЦ-1. Чтобы как правильно измерять, необходимо использовать предназначенные для этого части инструмента, известного в народе как колумбик.

• Измерение диаметра и других внешних размеров: Возьмите губки для наружных измерений. Раздвиньте подвижную рамку, поместите деталь между губками и сведите их до плотного, но не чрезмерного прилегания. Важно избегать перекоса. Зафиксируйте рамку стопорным винтом сверху, чтобы не сбить размер.
• Измерение внутренних размеров: Здесь применяются заостренные губки для внутренних измерений. Введите их в отверстие в сведенном виде и разведите до контакта со стенками. Убедитесь, что штанга инструмента перпендикулярна оси измеряемого отверстия для получения максимально корректного результата.
• Измерение глубины: Для этой задачи используется глубиномер – выдвижной стержень на торце штанги. Уприте торец штанги в край уступа или отверстия. Плавно перемещайте подвижную рамку до тех пор, пока глубиномер не коснется дна. Держите штангенциркуль строго перпендикулярно измеряемой поверхности.

Перед любым измерением протрите губки и проверьте точное совмещение нулей на шкалах.

Как правильно измерять и снять показания: нулевое деление, совпадающий штрих и считывание показаний

Процесс считывания показаний — ключевой навык, чтобы правильно измерять. Он состоит из двух последовательных этапов. Сначала определяют целое число миллиметров по основной шкале, а затем — доли миллиметра по вспомогательной.

1. Определение целых миллиметров. Посмотрите на нулевое деление (первый штрих с "0") на шкале нониуса. Найдите на основной шкале штрих, который находится слева от этого нулевого деления. Это значение и есть количество целых миллиметров вашего измерения. Запомните это целое число.
2. Определение долей миллиметра. Теперь начинается самая ответственная часть: нужно найти совпадающий штрих. Внимательно просмотрите всю шкалу нониуса и найдите то единственное деление, которое идеально ровно, без смещения, совпадает с любым штрихом на основной шкале. Порядковый номер этого штриха на нониусе нам и нужен.

Пример: Нулевое деление нониуса прошло отметку 42 мм. Совпадающий штрих на нониусе — 8-й. Цена деления инструмента — 0.1 мм. Результат: 42 + (8 × 0.1) = 42.8 мм.

Класс точности, погрешность и ГОСТ: поверка, калибровка и сравнение с цифровым штангенциркулем

Каждый измерительный инструмент имеет свой класс точности, который определяет допустимую погрешность. Для штангенциркулей, произведенных по ГОСТ 166-89, погрешность измерения не должна превышать цену деления. Например, для ШЦ-1 с точностью 0.1 мм, максимальная погрешность также составит ±0.1 мм. Для поддержания заявленной точности, инструменты, особенно в профессиональной сфере, проходят регулярную поверку или калибровку. Поверка — это официальное подтверждение соответствия метрологическим требованиям, тогда как калибровка — это процесс настройки для минимизации погрешности.

В последние годы популярность завоевал цифровой штангенциркуль. Его главное преимущество — простота и скорость считывания показаний. Нет необходимости искать совпадающий штрих на нониусе, результат сразу отображается на дисплее. Однако у классического инструмента есть свои сильные стороны:

• Надежность: Механический штангенциркуль не зависит от батареек и менее чувствителен к влаге, пыли и электромагнитным полям.
• Долговечность: Простая и прочная конструкция обеспечивает долгий срок службы при должном уходе.

Хотя цифровой штангенциркуль часто имеет разрешение 0.01 мм, его реальная погрешность может быть сопоставима с механическим аналогом, имеющим класс точности 0.05 мм или даже 0.02 мм. Выбор между ними зависит от условий эксплуатации и требований к удобству.

FAQ: Вопрос ответ

В чем разница между "колумбиком" и "штангенциркулем"?

Технически, никакой разницы нет. Колумбик — это просторечное, народное название, которое прочно закрепилось за этим инструментом. Считается, что оно произошло от названия немецкой фирмы "Columbus", которая производила очень популярные модели этого измерительного прибора в прошлом. Таким образом, штангенциркуль — это официальное, технически верное наименование по ГОСТ, а колумбик, его широко распространенный и понятный всем синоним. Оба названия обозначают один и тот же универсальный измерительный инструмент.

Что делать, если кажется, что два штриха на нониусе совпадают одновременно?

Такая ситуация при правильном использовании инструмента, редкость, ведь шкала нониуса сконструирована так, чтобы только один совпадающий штрих идеально выравнивался с делением на основной шкале. Если вам кажется, что совпадают два соседних, это почти всегда означает, что истинное совпадение находится где-то между ними. Как правильно измерять в этом случае:

1. Убедитесь, что вы смотрите на шкалу нониуса строго перпендикулярно, чтобы исключить ошибку параллакса (искажение из-за угла обзора).
2. Если сомнения остаются, по правилам метрологии всегда выбирайте совпадающий штрих, который находится левее (имеет меньший порядковый номер). Это общепринятое правило для разрешения таких неопределенностей.
3. Для высокоточных измерений, особенно на инструментах с ценой деления 0.05 мм или 0.02 мм, можно использовать лупу для более уверенного считывания показаний.

Почему мой цифровой штангенциркуль иногда показывает отрицательные значения?

Это не является неисправностью. Цифровой штангенциркуль имеет функцию установки "относительного нуля" в любой точке. Если вы нажали кнопку "ZERO" (Обнулить), когда губки для наружных измерений были разведены, то при их последующем сведении прибор покажет отрицательное значение. Чтобы это исправить, просто плотно сведите губки, убедитесь в их чистоте, и снова нажмите кнопку "ZERO". Нулевое деление будет установлено корректно. Это очень полезная функция для сравнительных измерений.

Как часто нужно проводить поверку штангенциркуля?

Частота поверки и калибровки зависит от интенсивности использования и требований к точности. Согласно ГОСТ 8.113-85, для инструментов, используемых в сферах госконтроля (например, на производстве), межповерочный интервал составляет 1 год. Профессиональная поверка подтверждает, что погрешность не выходит за рамки, установленные для его класса точности (например, 0.1 мм). Для бытового использования строгая поверка не обязательна. Достаточно периодически проверять, что при сведенных губках нулевое деление на нониусе совпадает с нулем на основной шкале.

Можно ли штангенциркулем точно измерить глубину протектора шины?

Да, для этого идеально подходит глубиномер. Принцип работы следующий: уприте торец штанги в поверхность протектора рядом с канавкой, а затем выдвигайте подвижную рамку, пока стержень глубиномера не упрется в дно канавки. Это и будет измерение глубины. Модель ШЦ-1 отлично справляется с этой задачей, обеспечивая достаточную точность измерения для быстрой оценки износа шин;

Каковы главные источники погрешности при работе со штангенциркулем?

Наибольшая погрешность чаще всего возникает из-за человеческого фактора. Вот простая инструкция по избежанию ошибок:

• Неправильное усилие: Слишком сильное сжатие губок может деформировать мягкую деталь или саму штангу. Усилие должно быть достаточным для фиксации, но не чрезмерным.
• Перекос инструмента: При измерении диаметра или глубины штангенциркуль должен располагаться строго перпендикулярно измеряемой поверхности.
• Износ губок: Со временем рабочие поверхности (особенно острые губки для внутренних измерений) изнашиваются, что вносит дополнительную погрешность.
• Ошибка считывания: Неверное определение, какой именно совпадающий штрих на шкале нониус является верным,, самая частая причина неточных результатов, особенно у новичков.

Чтобы снять показания корректно, нужна практика и внимательность.

Источник: https://tovaropediya.ru/articles?id=13716

Хотите рассказать всем о своем товаре или об опыте его использования?
На Товаропедии® доступно размещение полезных публикации/статей о товарах.
А в карточке товара Вы можете оставить свой отзыв о нем. Все это абсолютно бесплатно.
Присоединяйтесь, ведь Товаропедия® – народный ресурс!