2.7. Измерительные приборы.

Измерение линейных размеров тел в зависимости от необходимой точности можно выполнить с помощью разных измерительных приборов. Наиболее простыми являются масштабные линейки, штангенциркули, микрометры. Большинство масштабных линеек позволяют проводить измерение с точностью до 1 мм; штангенциркули имеют точность 0,1; 0,15 и даже 0,02 мм Точность измерений, которая дает микрометр, составляет 0,01 мм и больше.

Нониус. Нониусом называется специальная шкала, которая дополняет обычный масштаб и позволяет повысить точность измерений в 10 – 20 раз. Нониус может быть линейным (рис. 1.2) и круговым.

Рис. 1.2. Линейный нониус

Условны обозначения: 1 – основная линейка; 2 – нониус

Линейный нониус 2 – это небольшая линейка, которая скользит вдоль шкалы основной линейки 1. Шкала нониуса имеет 10 делений, а длина этой шкалы равняется 19 делениям основной линейки.

Каждое деление нониуса на 1,9 больше от одного деления шкалы основной линейки, что позволяет повысить точность измерений до 0,1 мм Нониус является составной частью штангенциркуля и микрометра.

Ш тангенциркуль. Штангенциркуль (рис. 1.3) служит для измерений линейных размеров, которые не требуют высокой точности.

Рис. 1.3. Штангенциркуль

Он состоит из основной линейки, которая разделена на миллиметры и заканчивается неподвижной ножкой А. На этой линейке ведется отсчет целого числа миллиметров. Вдоль линейки скользит вторая ножка В, на которую нанесена шкала нониуса. Ножка В может закрепляться винтом С. В исходном состоянии ножки А и В должгы быть расположенные впритык друг к другу. При этом нуль нониуса должен совпадать с нулем масштабной линейки.

Отсчет выполняется таким способом. Сначала по основной линейке от ее нулевого деления к нулевому делению нониуса определяют целое число миллиметров. Потом отсчитывают десятые частицы миллиметра. Для этого определяют, какое из десяти делений нониуса совпадает с каким делением основной линейки. Например, если совпало седьмое деление, то к целому числу миллиметров стоит прибавить 7 х 0,1 мм = 0,7 мм

На рис. 1.4 показано одно из возможных положений нониуса во время измерения длины детали. В этом случае длина равняется:

l = 6 + 3 х 0,1 = 6,3 мм

Рис. 1.4. Одно из возможных положений нониуса

Условны обозначения:

1 – основная линейка;

2 – нониус

Микрометр. Для более точных измерений применяют микрометрические инструменты. Они бывают несколько типов: микрометр для внешних измерений, микрометрический глубиномер, микрометрический нутромер.

Микрометр для внешних измерений (рис. 1.5) состоит из пустого стержня А, жестко соединенного скобой В. В полость стержня ввинчен микрометрический винт 1. Во время измерения предмет зажимают между неподвижным стержнем 2 и подвижным торцом микрометрического винта. Винт вращают, держась за трещотку 3, до тех пор, пока не будет слышен треск трещотки. Вместе с микрометрическим винтом вращается корпус барабана 4, перемещаясь поступательно относительно стержня.

Рис. 1.5. Микрометр для внешних измерений

Отсчетное устройство состоит из двух шкал. Отсчет выполняется по горизонтальной шкале, нанесенной на пустой стержень, и по шкале барабана. Горизонтальная шкала стержня является двойной с ценой делений 0,5 мм Деления нанесены по обе стороны от продольной горизонтальной линии таким образом, что верхняя шкала С сдвинута относительно нижней Д на 0,5 мм, то есть на половину деления каждой шкалы. Барабан имеет 50 делений. Шкала барабана позволяет делать отсчет сотых частиц миллиметра. Один полный оборот барабана отвечает линейному перемещению стержня на 0,5 мм

Таким образом, цена одного деления барабана: 0,5 мм : 50 = 0,01 мм

О тсчет результата измерения выполняется таким способом: по нижней горизонтальной шкале к краю барабана определяют целое число миллиметров; по верхний – отсчитывают 0,5 мм, если черта на верхней шкале находится между краем барабана 4 и последним делением на нижней шкале (рис. 1.6а):

l = 9 + 0,5 + 0,30 = 9,8 мм

и 0 мм, если эту черту не видно (рис. 1.6б):

I = 9 + 0,30 = 9,3 мм

Для нахождения сотых частей миллиметра определяют, какое деление барабана совпадает с горизонтальной чертой на стержне, который разделяет шкалы С и Д. В итоге показания всех шкал подытоживают. Иногда шкала микрометра бывает сбитая: при столкновении стержней 1 и 2 показания микрометра отличается от нуля. Необходимо или заметить это показание и изъять его из всех измеряемых величин или отрегулировать микрометр в соответствии с его инструкцией.