Штангенциркули и микрометры-штангенциркули: измерения без компромиссов

Недавно мне понадобился модуль регулятора температуры, поэтому я отправился в Banggood, чтобы заказать его. Как обычно, я обнаружил, что просматриваю, одно влечет за собой другое, и я купил микрометр с винтом. Хотя микрометры являются довольно дорогими устройствами, что отражает их высокую точность проектирования и изготовления, этот микрометр обошелся мне всего примерно в 8 фунтов стерлингов, или чуть менее 10 долларов США, что определенно в духе нашей продолжительной серии обзоров очень дешевых инструментов в поисках бриллианта. грубо. Но, возможно, что еще более важно, это также повод для изучения высокоточных измерений размеров. Итак, я собрал коллекцию микрометров и штангенциркулей разного качества, и пришло время погрузиться и измерить некоторые очень мелкие вещи.

Некоторые из вас будут энтузиастами метрологии, обладающими множеством лучших доступных устройств, но я предполагаю, что многие из вас таковыми не станут. Повсеместным прецизионным измерительным устройством в нашем сообществе является цифровой штангенциркуль, скользящий зажим с ЖК-дисплеем, инструмент, который можно приобрести в самой простой форме за очень небольшие затраты. Однако в этой статье мы рассматриваем не цифровые устройства, а их аналоговые предшественники. Если вы хотите почувствовать метрологию и вам нужны некоторые из тех традиционных инструментов, которые родители передают своим детям, тогда пришло время узнать кое-что о штангенциркуле и микрометре.

Штангенциркуль представляет собой градуированный скользящий зажим, длина которого обычно превышает 150 мм, со шкалой нониера, позволяющей считывать доли деления. Обычно он имеет два набора губок для внутренних и внешних измерений, а также выдвижной зонд для измерения глубины. На корпусе зажима указаны миллиметры или дюймы, а на подвижной губке имеется шкала, градуированная в постоянные доли основной шкалы. Это математический трюк, который позволяет пользователю превратить «десять с небольшим миллиметров» в «10,12 мм», работая по шкале Вернье до тех пор, пока одна из градаций не совпадет с градацией на основной шкале, и считывая доли цифра в миллиметрах по шкале Вернье.

У меня есть подруга, имеющая опыт семейного бизнеса по шлифовке карбида вольфрама с очень высокой точностью, которая в шутку называет штангенциркуль «палочкой для догадок», потому что его точность в несколько раз выше ее рабочей зоны, но способность Добавление дополнительной цифры и доли точности цифры к показанию в миллиметре в зависимости от рассматриваемой шкалы нониера на всем относительно большом диапазоне штангенциркуля делает его действительно очень полезным инструментом.

Микрометр представляет собой зажим G с губками в наиболее распространенной форме размером около 25 мм и с очень точно калиброванной резьбой. Он имеет ручку со шкалой в миллиметрах или дюймах по длине, а также дробную шкалу на ручке, поворачивающую резьбу. Его использование заключается в закрытии его на измеряемом объекте и считывании миллиметров со шкалы длины и долей миллиметра со шкалы ручки. Типичный микрометр имеет точность до сотой доли миллиметра или тысячной доли дюйма, но есть микрометры, которые объединяют две шкалы микрометра со шкалой Вернье вокруг вала инструмента, чтобы обеспечить дополнительную долю точности цифры сверху. того, что. За всеми прецизионными метрологическими приборами следует следить за сохранением их калибровки, а на конце микрометра имеется храповик, обеспечивающий постоянный крутящий момент при затягивании. Ее всегда следует затягивать с помощью храпового механизма, чтобы защитить резьбу от износа и деформации.

Я собрал для сравнения подборку обоих. В углу штангенциркуля находятся очень дешевый (около 5 фунтов стерлингов или 6 долларов США) цифровой штангенциркуль, еще один очень дешевый пластиковый аналог штангенциркуля с нониусом и мой штангенциркуль Mitutoyo 530-122 с нониусом. Первые два — мои любимые инструменты быстрого измерения: когда вы видите размер продукта в одной из моих работ Hackaday, он будет измерен на одном из них. Пластиковый штангенциркуль со мной уже около двадцати лет, и за его покупную цену в 1 фунт стерлингов (1,50 доллара США в 2000 году) это, вероятно, лучшее качество, которое я когда-либо имел в инструменте. Mitutoyo — их модель начального уровня. Кажется, я помню, что она обошлась мне примерно в 30 фунтов стерлингов (около 37 долларов США), и она достается из коробки, когда мне нужны точные измерения, которым я действительно могу доверять.