8. Измерительные инструменты и оборудование

8.1 Инструменты для измерения линейных размеров

8.1.1 Штриховые меры длины. К ним относятся: линейки, выполненные из различных материалов, рулетки, складные линейки и т.д.

Обычно минимальное расстояние между штрихами линейки составляет 1мм, что определяется возможностью считывания результата. Точность же изготовления самих инструментов зависит от конструкции и материала инструмента. Так погрешность изготовления стальных линеек не превышает 0,075 мм на длине 500мм, в то время как погрешность складной деревянной или пластмассовой линейки доходит до 1мм на 500 мм длины.

Погрешность же измерения такими средствами зависит от многих субъективных и объективных факторов и составляет обычно не менее половины расстояния между соседними штрихами (0,5мм). Поэтому такие инструменты могут применяться при создании крупногабаритных, относительно неточных моделей.

Существенно расширить возможности измерения и повысить его точность позволяют специальные механические измерительные приборы, к которым относятся штангенциркули, рейсмасы, микрометры.

2. Штангенциркуль (рис.8.1) представляет стальную жесткую линейку с нанесенной штриховой шкалой и неподвижными измерительными губками , по которой может перемещаться каретка, конструкция которой позволяет в ряде случаев измерять как наружные, так и внутренние размеры и высоту уступов.

1 –наконечники для измерения внутренних размеров, 2 –каретка, 3 – линейка, 4 – изделие, 5 – наконечник глубиномера, 6 – штриховая шкала, 7 – нониусы, 8 – неподвижная губка, 9 – подвижная губка

Рис.8.1 Штангенциркуль со штриховым нониусом

Для считывания показаний штангенциркуля, в простейшем случае служит штриховой нониус (рис.8.2), однако существуют конструкции штангенциркулей с механическим нониусом в виде кольцевого циферблата, или с электронным нониусом (рис.8.3).

Рис.8.2 Устройство штрихового нониуса

Инструменты с электронной цифровой шкалой не только облегчают считывание результата измерения, но и обеспечивают повышенную точность измерения по сравнению с штангенциркулем с линейным штриховым нониусом.

Кроме того, такие инструменты позволяют записывать данные измерений в памяти компьютера, что облегчает анализ результатов, особенно если производится измерение большого количества размеров какого либо сложного объекта.

Электронная система измерения позволяет фиксировать нулевой положение шкалы в любом ее месте, что значительно упрощает ряд измерений, позволяет сравнивать размеры объектов между собой (рис.8.4)

Рис.8.3 Различные конструкции штангенциркулей

Сравнение с эталоном	Определение зазора или натяга в соединении
Измерение межцентрового расстояния	Измерение в труднодоступных местах
Рис.8.4 Некоторые возможности измерения штангенциркулями с цифровой системой измерения

8.1.3 Штангенрейсмасы предназначены для измерения размеров крупногабаритных изделий. Такие изделия при контроле устанавливают на специальную плиту, по поверхности которой перемещают и опорную поверхность штангенрейсмаса. Эти инструменты также могут иметь штриховой линейный нониус или электронную систему измерения, визуализации размера и его записи (рис.8.5 и 8.6).

Рис.8.5 Штангенрейсмасы с цифровой шкалой, штриховым нониусом и индикатором часового типа

Рис.8.6 Применение электронного рейсмаса для контроля нескольких размеров детали «стойка»

8.1.4 Микрометры обеспечивают большую точность измерения линейных размеров. Их конструкция позволяет считывать значение размера либо с помощью вращающегося барабанного нониуса (рис.8.7) с точностью 0,01 мм, либо с электронной цифровой шкалы, показывающей значение размера с точностью 0.001мм (рис.8.8).

1 – измерительные наконечники, 2 – зажим винта, 3 – измерительный винт с шагом 0,5 мм, 4 – гайка, 5 – пружина, 6 – предохранительная муфта, 7 – барабан с нониусом, 8 – шкалы, 9 – скоба, 10 – теплоизолятор

Рис.8.7 Конструкция микрометра с вращающимся штриховым нониусом

1 – цифровая шкала, 2 – память, 3 – выключатель, 4 – включатель

Рис.8.8 Микрометр с цифровой индикацией измеряемого размера

В микрометрах перемещение подвижного измерительного наконечника осуществляется с помощью винтовой передачи и при шаге винта 0,5мм. На такую же величину перемещается наконечник. Поэтому барабан имеет 50 делений, что позволяет производить измерение с точностью 0,01мм (рис.8.9).

Показания	1 2 3
На неподвижной шкале	10 65 38,5
На барабане	0,00 0,34 0,45
Размер, мм	10,00 65,34 38,95
Рис.8.9 Определение измеряемого размера по микрометру со штриховым барабанным нониусом

Микрометры могут изготавливаться и для измерения внутренних размеров, однако конструктивные особенности таких приборов в значительной мере зависят от размеров измеряемых отверстий (рис.8.10.).

Рис.8.10 Различные типы микрометрических нутромеров

На этом же принципе производятся приборы для измерения высоты уступов (микрометрические глубиномеры)