Штангенциркуль

Штангенциркуль — это ручной измерительный инструмент, предназначенный для измерения расстояний, который позволяет проводить измерения как внешних, так и внутренних расстояний, а также глубин. Обычно точность измерения штангенциркуля составляет от 0,1 до 0,02 миллиметра. Штангенциркуль часто используют для измерения перпендикулярных расстояний, внешних и внутренних диаметров объектов, глубин отверстий или длины плеч. Его широко применяют в таких областях, как металлургия, деревообработка, наука и медицина.

При измерении с использованием штангенциркуля, оснащенного аналоговой нониусной шкалой, объект, который измеряется, помещается между измерительными губками штангенциркуля, а результат измерения считывается с основной шкалы, указывающей полные миллиметры, и специальной нониусной шкалы, показывающей десятые доли миллиметра (0,1 мм). Также выпускаются штангенциркули с циферблатным индикатором, где замер производится по положению стрелки индикатора на циферблате.

Современные цифровые штангенциркули легко считываются и обеспечивают результаты измерения с точностью до сотых долей миллиметра (0,01 мм). Однако при использовании штангенциркуля следует помнить о заявленной точности измерительного прибора и неопределенности измерителя, например по силе измерения, поэтому нельзя гарантировать надежный результат измерения цифровым штангенциркулем с точностью до 0,01 мм. В мастерских по обработке металлов цифровые штангенциркули часто имеют класс защиты IP67, что означает полную защиту от пыли и возможность погружения в воду до 30 минут на глубину от 15 сантиметров до 1 метра. Благодаря степени защиты IP67, штангенциркули могут так же использоваться в условиях, где неизбежен контакт с жидкостью для механической обработки. Многие современные цифровые штангенциркули оснащены беспроводной передачей данных, что упрощает ведение журнала измерений, например, в формате данных Excel.

Штангенциркули — это самый распространенный измерительный инструмент в механических мастерских и считаются личными инструментами специалистов по обработке металлов. Наиболее распространенные штангенциркули имеют диапазон измерения менее 200 мм, но также доступны штангенциркули с диапазоном измерения до нескольких метров. Существуют различные версии штангенциркулей, такие как глубинные штангенциркули, нарезные штангенциркули, штангенциркули для измерения пазов, также присутствуют разные варианты наконечников для разных приложений, например, для измерения толщины стенок труб, внутренних диаметров пазов и т.д.

Состояние измерительных губок и наконечников штангенциркуля проверяется, когда измерительные губки сведены вместе и при поднятии на свет проверяется, пропускают ли измерительные поверхности свет. Если свет не виден, значит, губки и наконечники штангенциркуля в хорошем состоянии. При использовании штангенциркуля с нониусной шкалой нужно также проверить, что шкала показывает ноль, когда губки закрыты. Точечная часть для измерения глубины на концах штангенциркуля проверяется, чтобы она находилась на одном уровне с корпусом штангенциркуля, когда губки закрыты.

Перед каждым использованием необходимо проводить обслуживание скользящих и измерительных поверхностей штангенциркуля, протирая их мягкой сухой тканью, удаляя пыль и грязь. После использования штангенциркуль очищается от масла и воды, и слегка смазывается маслом. Штангенциркули необходимо хранить вдали от прямых солнечных лучей, при экстремальных температурах или во влажной среде. Губки штангенциркуля не должны быть полностью закрыты при хранении.

Штангенциркуль следует использовать с осторожностью, чтобы не повредить острые измерительные наконечники. Идентификационные номера или другие метки не должны быть выгравированы на штангенциркуле с использованием гравировальных инструментов.

Части штангенциркуля

Части аналогового штангенциркуля с нониусной шкалой:

1. Рама
2. Ползун
3. Фиксированная губка
4. Подвижная губка
5. Внутренние измерительные наконечники
6. Язычок для измерения глубины
7. Основная шкала
8. Нониусная шкала
9. Зажим для фиксации

Кроме того, штангенциркули могут также иметь различные измерительные наконечники, шкалы с дюймовой калибровкой или фиксирующий винт. В цифровых штангенциркулей присутствуют те же части, за исключением шкал, которые заменяются цифровым дисплеем.

Считывание данных штангенциркуля

Считывание данных с аналогового штангенциркуля осуществляется с помощью основной шкалы и нониусной шкалы. Сначала на основной шкале штангенциркуля считываются полные миллиметры, указанные по нулевой линии нониусной шкалы (1). Затем с нониусной шкалы считываются десятые доли миллиметра, в точке, где линия нониусной шкалы совпадает с линией основной шкалы (2). Результат измерения штангенциркуля получается путем сложения полных миллиметров и десятых долей миллиметра вместе. Полные миллиметры 24 + десятые доли миллиметра 0,4 = 24,4 мм

При использовании штангенциркуля возможно появление различных типов ошибок измерения, например, избыточного усилия измерения, теплового расширения из-за разницы температур между штангенциркулем и деталью, эффекта параллакса при штангенциркуле с нониусной шкалой, и толщины внутренних измерительных губок, влияющей на измерение диаметров малых отверстий. Ошибки также могут происходить при измерении объекта у основания или кончика губок.

При измерении с помощью ручных штангенциркулей с нониусной шкалой важно убедиться, что штангенциркуль перпендикулярен измеряемому объекту. Если нониусная шкала считывается под углом, может произойти ошибка считывания из-за эффекта параллакса, вызванного разностью высот между основной и нониусной шкалами.

Для внутренних измерений, внутренние измерительные наконечники следует помещать как можно глубже и фиксировать наибольшее значение в процессе измерения. Для измерений глубины фиксируется наименьшее значение в процессе измерения.

Ошибки измерения также могут возникать, если подвижная губка наклоняется относительно фиксированной губки из-за ошибки прямолинейности штангенциркуля или избыточного измерительного усилия. Штангенциркули, как правило, изготовлены из нержавеющей стали, поэтому важно отметить, что при измерении материалов, отличных от стали, коэффициент теплового расширения материала штангенциркуля отличается от материала, измеряемого.