Как пользоваться штангенциркулем и что это такое?
В предыдущей статье мы рассказали о история линейки, которые используют для оцифровки чертежей. Теперь, мы хотим поделиться с вами о том, что такое штангенциркуль и как им правильно пользоваться.
Что такое штангенциркуль?
Штангенциркуль — это высокоточный прибор, который позволяет измерять размер объектов и глубину отверстий с точностью до сотых миллиметра.
Штангенциркули могут иметь в своем строении дополнительные функциональные элементы, которые позволяют измерить глубину, ширину, и длину. Далее в статье мы все это рассмотрим подробней.
Строение
Ниже представлена фотография, на которой цифрами отмечены основные элементы штангенциркуля:
- Штанга
- Подвижная рамка
- Шкала штанги
- Губки для внутренних измерений
- Губки для наружных измерений
- Линейка глубиномера
- Нониус
- Винт для зажима рамки
Фото 1: строение штангенциркуля с обозначениями
Своей точности штангенциркуль обязан так называемой «шкале-нониусу».
Фото 2: Шкала Нониуса
Шкала состоит из 10 делений, которые по длинне равны девяти делениям.
На фото мы видим шкалу с разметкой:»0, 2, 4, 6, 8, 10″ — это и есть шкала Нониуса. Все дело в том, что гораздо проще увидеть совпадение двух рисок на шкале Нониуса и шкале штанги, чем искать расположение одного деления между другими.
Основные виды штангенциркулей
Механические штангенциркули
Это штангенциркули, похожие на те, которые изучал рыжий кот, выше в статье.
Циферблатные штангенциркули
Фото 3: Циферблатный штангенциркуль
Цифровые штангенциркули
Фото 4: Цифровой штангенциркуль
Штангенциркули с микрометрической головкой
Внешний вид штангенциркуля зависит от того, какой подход использован для получения результатов измерения. Соответственно, точность измерений у них также разная.
Функционал штангенциркулей
Штангенциркули для измерения ровных внутренних и внешних границ объектов
Самые простые штангенциркули имеют плоские губки для измерений внутренних и наружных границ предметов. Если взять за пример простую чашку, которая имеет ровную цилиндрическую форму, то такой штангенциркуль может измерить как внутренний диаметр, так и внешний. Важно отметить, что плоские измерительные губки позволяют произвести замер крайних точек поверхности, при условии, что она достаточно плоская.
Штангенциркули для шероховатых внутренних и внешних границ объектов
Но что делать, если поверхность ребристая, а нам нужно знать диаметр, который находится внутри ребер? Плоскими губками туда не добраться. Для таких случаев есть решение. С обратной стороны от плоских, некоторые штангенциркули имеют заточенные губки. Это еще один вид штангенциркулей. Острые измерительные губы чем-то похожи на два острия лезвий, которые точно попадают друг на друга. Конечно, не такие острые, как настоящие лезвия, но с ними все же нужно быть аккуратнее. Всё-таки это инструмент.
Штангенциркули для измерения глубины
Обычно, отдельных штангенциркулей для таких измерений нет. Измерение глубин — это дополнительный функционал.
Более продвинутые штангенциркули имеют в своем арсенале еще и линейку-глубиномер. Это ровный металлический отрезок, на котором никаких делений нет. Вместо этого, они есть на подвижной измерительной рамке. На ней-то и нужно смотреть значения. Линейка-глубиномер предназначен для точного измерения глубины объекта. Максимальная глубина ограничена длиной основной штанги со шкалой.
Штангенциркули бывают разной длины. На нашем примере, полезная длина штангенциркулей составляет 16 и 22 см. Обратите внимание, что на шкале есть обозначения до 20 см и 30 см, но, сделать измерения более массивных объектов мешает передвижная рамка.
Какая точность измерений?
Чтобы понять, с какой точностью штангенциркуль может измерять, необходимо найти соответствующую информацию. Обычно она наносится на основной штанге, либо подвижной рамке. В разных вариациях, штангенциркули имеют разную точность. Штангенциркули, которые представлены на рисунках имеют точность до 0,05 мм.
Фото 5: кот изучает штангенциркули 200 и 300 мм.
Точность штангенциркуля не стоит путать с погрешностью. Точность — это минимальное расстояние между двумя соседними значениями делений, которое может показать прибор. А погрешность — это на сколько эти показания могут отклонятся от действительных.
Погрешность штангенциркулей, представленных на фото ниже составляет ±0,03 мм
Фото 6: штангенциркули 200 и 300 мм.
Как измерять штангенциркулями: основной принцип
Принцип понимания результатов заключается в следующем:
- цифра «0» на шкале нониуса дает понять какое расстояние вы отмерили (принцип, как на обычной линейке).
- далее, ищем на шкале нониуса деление, которое максимально идеально совпадает с любым делением сверху на шкале штанги.
- после этого ищем цифру, которая стоит перед делением, которое совпало.
Пример на анимации:
Пример замера определения результата
Учимся измерять штангенциркулем на примере ручки. Мы измерим диаметр ее плоских и ребристых частей.
Берем ручку, помещаем ее между измерительных губок зажимаем ее и смотрим на результат.
Фото 8: результат измерения: 7,9 мм.
Видим, что диаметр ручки 7,9 мм.
Далее измерим диаметр ее ребристых граней. На этот раз размещаем ручку и снова фиксируем ее, но на противоположной стороне, там где размещены острые измерительные губки.
Фото 9: измерение ребристых граней ручки.
Смотрим на результат, и видим, что диаметр составил 8,35 мм
Фото 10: результат измерения: 8,35 мм.
еще раз то же измерение, но с другого ракурса
Фото 11: результат измерения штангенциркулем с другого ракурса (8,35мм)
Как видим — выполнить точное измерение штангенциркулем совсем не сложно, нужно лишь понимание принципа и хорошее зрение. Если у вас возникли вопросы — пишите в комментариях. Мы с радостью на них ответим.
Немного истории
Свое начало этот инструмент берет в 17 веке. Они изготавливались из дерева. Соответственно, имели не очень высокую точность. С развитием машиностроения, когда люди стали нуждатся в более совершенной технике, а инженеры в более точном измерительном приборе — штангенциркули начали изготавливать из металла. Это дало инженерам необходимую точность. Кстати, первые металлические штангенциркули появились в Англии в 18 веке.
В серийное производство штангенциркули были запущены в 1850 году. Они производились компанией «Brown and Sharpe», которая и по сегодняшний день выпускает измерительные инструменты. А наладил серийное производство Джозеф Браун (1796-1880гг.)
