Теория линейного нониуса
Для измерения линейных размеров пользуются различными приборами и инструментами. Наиболее простейшие из них штангенциркуль и микрометр.
Измерение длины проводят масштабными линейками. Величина наименьшего деления такой линейки называется ценой одного деления. Обычно цена одного деления линейки равна 1 мм.
Если измерение длины проводят с точностью до долей миллиметра, то пользуются вспомогательной шкалой измерительного инструмента – нониусом. Нониус бывает линейным – для измерения линейных величин и угловым – для измерения угловых величин.
Линейный нониус (рис.1) представляет собой небольшую линейку С со шкалой, m
делений которой равныm –1 делениям шкалы масштабной линейки А. Нониус С может перемещаться по линейке А. Еслиа – цена деления нониуса,b – цена деления масштабной линейки,m – число делений на нониусе, то связь между указанными делениями линейки и нониуса следующая:
am=(m-1)b.
(1)
Получаемая из формулы (1) разность
,
называется точностью нониуса, т.е. точность нониуса равна (b/m
) –отношению цены наименьшего деления масштаба к числу делений на нониусе. Точность нониуса часто бывает равна 1/10 мм, в этом случаеb =1мм,m =10.
Измерения при помощи нониуса проводят следующим образом: к нулевому делению шкалы линейки прикладывают один конец измеряемого тела B, к другому концу тела – нониус С (рис.2). Из рис. 2 видно, что искомая длина тела равна:
, (2)
где k
– целое число делений масштабной линейки в мм, укладывающееся в измеряемой длине;DL – отрезок длины, представляющей доли миллиметра.
Обозначим через n
то деление нониуса, которое совпадает с любым каким-то делением масштабной линейки, тогда
. (3)
Из формулы (2) и (3) находим искомую длину
Если положить b
=1 мм,m =10 деление (что обычно и бывает), то искомая длина
. (4)
Таким образом, длина измеряемого тела равна целому числу k
мм масштабной линейки плюс десятые доли числаn .
Число n
показывает тот номер деления нониуса, который совпадает с некоторым делением масштабной линейки.
На рис. 3 приведен пример отсчета длины: мм, так как k
=6мм,n =6мм. Линейный нониус используется в инструменте, который называется штангенциркулем и служит для определения линейных размеров тел.
Рис.2. |
Штангенциркуль (рис.3.) состоит из стальной миллиметровой линейки А, с одной стороны которой имеется неподвижная ножка B. Вторая ножка D имеет нониус С и может перемещаться вдоль линейки А. Когда ножки B и D соприкасаются, нуль линейки и нуль нониуса должны совпадать. Для того чтобы измерить длину предмета, его помещают между ножками, которые сдвигают до соприкосновения с предметом (без сильного нажима). После этого делают отсчет по линейке и нониусу и вычисляют длину предмета по формуле (4).
Порядок измерений
Теперь о том, как работает штангенциркуль. Перед тем как начать пользоваться, необходимо подготовить устройство и измеряемую деталь: очистить поверхность от грязи, чтобы обеспечить максимальную точность. Губки нужно плотно свести и оценить размер просвета между ними. Если конструкция исправна, то он будет минимальный.
Далее подвижную рамку необходимо передвинуть так, чтобы её первая риска совпала с нулевой отметкой на шкале штанги в точности. Если не учесть это и не выполнить, то результаты не будут точными. Если не получается сопоставить эти отметки, то такой штангенциркуль неисправен и пользоваться им не рекомендуется. Лишь убедившись, что конструкция полностью подготовлена, можно начинать работать.
Измерение наружных поверхностей
Когда требуется провести измерение линейного размера, либо наружного диаметра, то последовательность использования инструмента следующая. Прежде всего, губки нужно развести, передвигая рамку. А потом плотно прижать их к противоположным поверхностям детали, которую требуется измерить, и закрепить положение рамки с помощью винта. Если измеряется наружный диаметр детали цилиндрической формы, то ее ось должна быть точно перпендикулярна плоскости рамки. Если же измеряется длина детали или изделия, то его продольная ось должна располагаться точно параллельно штанге. Эти условия необходимо соблюдать, пользуясь штангенциркулем, иначе невозможно получить точные результаты.
Измерение наружных поверхностей штангенциркулем
Измерение внутренних поверхностей
Если нужно произвести измерение диаметра отверстия, то наружные губки должны быть установлены на нуле. Их надо вставить в отверстие, которое требуется измерить. Держать штангенциркуль при этом необходимо ровно. Далее губки нужно до упора развести, так, чтобы они плотно прижались к внутренним стенкам детали. Зафиксировать их положение, пользуясь стопорным винтом. Затем снимаются показания и производятся необходимые вычисления, если использовался нониусный штангенциркуль.
Измерение внтутренних поверхностей штангенциркулем
Определение глубины
Чтобы провести замер глубины отверстия, потребуется переместить рамку и выдвинуть глубиномер. Затем вставить его до упора в отверстие, чтобы конец коснулся дна. Он должен быть расположен точно перпендикулярно поверхности измеряемой детали. Прижать к стенке. Штангу переместить в торец также до упора. С помощью стопорного винта зафиксировать положение, и вывести устройство.
Измерение глубины штангенциркулем
Замер резьбовых соединений
Штангенциркулем можно пользоваться для замера резьбовых соединительных деталей — винтов, болтов и др. Показатели диаметров резьбы определяются по выступам. С этой целью измеряемый винт или болт следует установить вертикально и зажать губками. После этого возможно определять нужные показатели.
Если требуется замерить шаг резьбы, пользуясь штангенциркулем, это производится в следующей последовательности. Сначала измеряются высота стержня и внешний диаметр детали. А затем подсчитывается число витков резьбы. Разделив длину стержня на количество витков можно получить показатель шага резьбы.
Замер резьбовых соединений штангенциркулем
Устройство механического штангенциркуля
Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0—150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.
Основные элементы
- Штанга.
- Рамка.
- Губки для наружных измерений.
- Губки для внутренних измерений.
- Линейка глубиномера.
- Стопорный винт для фиксации рамки.
- Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
- Шкала штанги.
Губки для внутренних измерений 4 имеют ножевидную форму. Благодаря этому размер отверстия определяется по шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля ступенчатые, как в устройстве ШЦ-2, то при измерении пазов и отверстий к полученным показаниям необходимо прибавлять их суммарную толщину.
Величина отсчета по нониусу у различных моделей инструмента может отличаться. Так, например, у ШЦ-1 она составляет 0,1 мм, у ШЦ-II 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с величиной отсчета по нониусу 0,02 мм приближается к точности микрометров. Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д. Точность измерений зависит от различных факторов: величины отсчета по нониусу, навыков работы, исправного состояния инструмента.
История штангенциркуля
Деревянные штангенциркули использовались уже в начале XVII века.
Например, металлические штангенциркули 18 века с крупной шкалой делений. Первые настоящие штангенциркули с нониусом появились только в конце XVIII века в Лондоне
Самый старый из них относится к началу – середине 19 века.
Приблизительно с середины 19 века штангенциркули начали выпускать в промышленных объёмах и устанавливать на них нониус для повышения точности измерений. Штангенциркули практически не изменялись по своей сути, а отличались друг от друга только способом и временем изготовления.
Столь древний измерительный прибор, конструкция которого практически не претерпела каких-либо существенных изменений за все эти века, служит эталоном технического совершенства и заслуживает максимум почтения пред гением человеческой мысли. Вряд ли можно подсчитать, сколько экземпляров штангенциркуля находится сейчас в употреблении.
В немецком языке штангенциркулем (Stangenzirkel) называется циркуль для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки штангенциркуль называется Messschieber или Schieblehre — соответственно, «раздвижной измеритель» или «раздвижная линейка».
Разновидность штангенциркуля, оснащённая глубиномером на профессиональном сленге называется «Колумбус» или «Колумбик». Это название произошло от «Columbus» — производителя измерительного инструмента, такой штангенциркуль массово поставлялся в СССР под этой маркой.
В авиационной промышленности такие штангенциркули назывались «Маузер», по причине того что штангенциркули повышенного качества поставлялись в СССР .
Следует отметить, что современный штангенциркуль – это лишь усовершенствованный, в соответствие с новыми технологиями,
аналог того самого первого инструмента конца восемнадцатого века.
Нониус был изобретен Португальским математиком Педру Нунишем.
В то время, он работал над изобретением навигационного прибора, однако принцип, выработанный при этом, основанный на том, что человеческий глаз точнее определяет совпадение делений на шкалах, нежели относительное положение одного деления между двумя другими, лег в основу нониуса, названного в его честь.
Современную конструкцию шкалы нониуса придумал французский математик Пьер Вернье в 1631 году, поэтому, в честь него, нониус также называют «верньер».
Интересным является тот факт, что в немецком языке словом Stangenzirkel называют циркуль, применяемый для начертания окружностей и дуг больших радиусов. По-немецки, штангенциркуль называется Messschieber («раздвижной измеритель») или Schieblehre («раздвижная рейка»).
рис. =Штангенциркуль без нониуса. Германия, XIX век.=
В СССР, на профессиональном сленге разновидности штангенциркулей, массово поставляемые под марками «Columbus» и «MAUSER», приобрели соответствующие нарицательные имена.
Таким образом, «Колумбус» или «Колумбик» — это разновидность штангенциркуля, оснащенная глубиномером, а «Маузер» — штангенциркуль повышенного качества для авиационной промышленности.
Обычный штангенциркуль состоит из: 1. штанги. 2. подвижной рамки. 3. шкалы штанги. 4. губки для внутренних измерений. 5. губки для наружных измерений. 6. линейки глубиномера. 7. нониуса. 8. винта для зажима рамки. |
Виды и особенности штангенциркулей
В зависимости от установленной шкалы индикатора, инструмент подразделяется на три группы:
- нониусные. Обычные штангенциркули с нониусом на подвижной рамке, например серия ШЦ;
- циферблатные (ШЦК). У них вместо нониуса установлен стрелочный циферблат часового типа. Приборы этого вида удобны для работников ОТК, лабораторий и других отделов, где приходится часто измерять;
- цифровые (ШЦЦ). Вместо нониуса на подвижной рамке установлен ЖК-дисплей, отображающий результаты измерений с точностью до четырех знаков после запятой. Приборы имеют кнопочную панель управления.
Штангенциркули также классифицируются по назначению:
- универсальные, типа ШЦ-I со шкалой нониуса. Измеряют как внутренние, так и наружные размеры, включая глубины. Они получили наибольшее распространение. Применяются как на предприятиях, так и в быту у домашних умельцев;
- разметочные. Они комплектуются циркульным механизмом и остро отточенными губками из твердых сплавов. Применяются в металлообрабатывающих цехах;
- со скругленными губками. Используются для замеров внутренних диаметров отверстий;
- инструмент для измерения межцентровых расстояний. Он имеет круглые твердосплавные или конические плоские наконечники;
- с удлиненными губками. Применяется для замеров в труднодоступных местах;
- инструмент для измерения сварных швов. Например, модели ШЦС-164 и ШЦЦС-129.
Материаловед
Штангенинструменты – это средства измерений линейных размеров, основными частями которых являются штанга со шкалой и нониус – вспомогательная шкала для уточнения отсчета показаний.
- Штангенциркули.
Выпускаются следующих типов: ШЦ – I; ШЦ – IС; ШЦТ – I; ШЦ – II; ШЦ – III; ШЦО – Ш; ШЦР; цифровой штангенциркуль. Учебное пособие с. 51 – 52.
Штангенциркуль ШЦ-1 имеет штангу 1 на которой нанесена шкала с ценой деления 1 мм. По штанге 1 передвигается рамка 3 со вспомогательной шкалой – нониусом 5. Штангенциркуль снабжен губками 7 для наружных измерений; 2 – для внутренних измерений. Зажимом 4 и рамки 3 прикреплена линейка глубинометра 6. Нониус 5 является вспомогательной шкалой.
Порядок отсчета показаний штангенциркуля:
- Считают число целых делений, для этого находят по шкале штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса.
- Считают доли миллиметров, для этого по шкале нониуса находят штрих, ближайший к нулевому и совпадающий со штрихом шкалы.
- Складывают число целых делений и доли миллиметров и получают значение измеренной величины.
Сначала определяют по основной шкале целое число перед нулевым делением нониуса . Затем добавляют к нему число долей по нониусу в соответствии с тем, какой штрих шкалу нониуса наиболее близко совпадает со штрихом основной шкалы.
ШЦ – I C
Это штангенциркуль со стрелочным отсчетом. Здесь вместо отсчета показаний по нониусу имеется стрелочная головка.
ШЦ – II
ШЦТ – I.
Не имеет губок для внутренних измерений, а измерительные поверхности губок оснащены пластинками из твердых сплавов для повышенной износостойкости.
ШЦ — II
Здесь нет линейки для глубиномера. Губки 1 имеют острые окончания для выполнения плоскостной разметки. А губки 2 имеют дополнительные поверхности для наружных и внутренних измерений.
ШЦ – III
Имеют губки с одной стороны для измерения наружных и внутренних размеров.
Основные параметры штангенциркулей:
Пределы измерений, мм:
ШЦ – I, ШЦ– IС, ШЦТ– I ……… 0…125;
ШЦ – I I………………………… 0…200, 0…250, 0…300;
ШЦ — I I I…………………………0…500, 250…630, 250…800, 800…2000, 2000…4000 и др.
Обозначение | Диапазон измерений, мм | Значение отсчета по нониусу, мм | Предел допускаемой погрешности, мм | Вылет измерительных губок, мм | |
для наружных измерений | для внутренних измерений | ||||
ШЦ-I-125 | 0-125 | 0,1 | ±0,1 | 40 | 17-18 |
ШЦ-I-150 | 0-150 | 0,05; 0,1 | ±0,05; ±0,1 | 45 | 17-18 |
ШЦ-III-160 | 0-160 | 0,05 | ±0,05 | 45 | — |
ШЦ-II-200Г | 0-200 | 0,05; 0,1 | ±0,05; ±0,1 | 45 | — |
ШЦ-II-250 | 0-250 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 45 | — |
ШЦ-III-400 | 0-400 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 60 | — |
ШЦ-III-500 | 0-500 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 80 | — |
ШЦ-III-630 | 250-630 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 80 | — |
ШЦ-III-800 | 250-800 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 80 | — |
ШЦ-III-1000 | 320-1000 | 0,05; 0,1 | ±0,1 | 80 | — |
ШЦ-III-1600 | 500-1600 | 0,1 | ±0,2 | 100 | — |
ШЦ-III-2000 | 800-2000 | 0,1 | ±0,2 | 100 | — |
ШЦ-III-3000 | 1600—3000 | 0,1 | ±0,3 | 150 | — |
ШЦ-III-4000 | 2000—4000 | 0,1 | ±0,4 | 150 | — |
Пример обозначения штангенциркуля типа ШЦ-III предела измерения 1500—3000 мм: Штангенциркуль ШЦ-III-1500—3000.
Цена деления нониуса, мм……0,1; 0,05.
Кроме штангенциркулей для измерений линейных размеров используют:
— Штангенглубинометры — предназначен для измерения расстояния между двумя плоскостями глубины пазов, глухих отверстий, длин ступенчатых деталей.
— Штангенрейсмас – предназначен для разметочных работ и определения высоты деталей. Могут иметь дополнительный присоединительный узел для установки измерительных головок как параллельно, так и перпендикулярно плоскости основания.
Конструкция штангенциркуля
Разобраться в особенностях конструкции этого устройства необходимо для того, чтобы понять, как правильно им пользоваться. Состоит штангенциркуль из следующих деталей.
- Неподвижная планка или линейка (штанга). Она представляет собой основу конструкции. На нее нанесена шкала.
- Подвижная планка, которая может перемещаться вдоль по штанге. На этой планке имеется нониусная шкала. Она позволяет получить очень точные промеры, а именно отсчитывает доли миллиметра.
- Верхние и нижние губки. Это передвигающиеся детали, позволяющие измерять объект, и узнать размеры и снаружи, и внутри. Когда губки точно совмещены, на обеих шкалах должны точно совпадать нулевые отметки.
- Винт стопорный или зажимный. Он требуется для фиксации планки.
- Глубиномер. Тонкая выдвигающаяся планка, при помощи ее измеряется глубина. Электронные измерительные устройства оснащены также аккумуляторами, передвижным механизмом.
Конструкция штангенциркуля
Кроме того, существуют модели, в верхней части которых имеется подвижная дюймовая измерительная шкала. Пользоваться ими легко и удобно.
Виды и особенности инструментов
Мы предлагаем основные виды штангенциркулей ГОСТ 166-89:
- Тип-1 – модели ШЦ-1, ШЦЦ-1 (с цифровым отсчетом), ШЦК (с круговым отсчетным устройством).
- Тип-2 – модели ШЦ-2, ШЦЦ-2.
- Тип-3 – модели ШЦ-3, ШЦЦ-3.
- Модели с твердосплавными губками – ШЦТ (ШЦТ-1, ШЦТ-2, ШЦТ-3).
Тип 1. Инструмент имеет двустороннее расположение губок: одни используются для проведения замеров наружных параметров, вторые – для измерения параметров внутренних и выполнения разметочных работ. В моделях с верхней границей от 125 мм и выше предусмотрены глубиномеры для проведения замеров углубленных уступов, пазов и отверстий.
Кроме проведения замеров крупных элементов (деталей) этот тип штангенциркулей удобен при измерении шага резьбы: у них малые губки имеют профиль и форму заостренных лезвий.
Тип 2. Как и модели Тип-1, эти штангенциркули имеют две пары совмещенных губок – с плоскими внутренними поверхностями и цилиндрическими – наружными. Но этот тип инструмента не оборудуется глубиномером.
Тип 3. Исключительно измерительный инструмент – оборудован только одной парой губок. Как правило, такой инструмент используется при замерах больших деталей (заготовок, элементов деталей)
Модели ШЦТ. Это те же модели ШЦ, но отличие – в конструкции губок: на них устанавливаются твердосплавные пластине. Это позволяет проводить ремонт рабочих поверхностей штангенциркулей и дальнейшее использование инструмента. Применяются для проведения замеров, когда на рабочие поверхности (губки) штангенциркуля существует постоянное абразивное воздействие поверхностей.
Особенности штангенрейсмасов
Перво-наперво, стоит упомянуть о некоторых особенностях инструмента:
- В связи с тем, что термин пришел из норманнских диалектов, то прибор может именоваться двояко – и «штангенрейсмАсом» и «штангенрейсмУсом», что будет в обоих случаях верно;
- Визуально он чем-то похож на штангенциркуль, но применяется он для установления размеров по горизонтальным плоскостям в вертикальной позиции;
- Принцип его действия вполне возможно сравнить с работой штангенциркуля;
- Основная его задача – измерение объектов в высоту, осуществление промеров глубины отверстий, координация расположения различных деталей на плоскости объекта относительно друг друга, а также осуществление различных разметочных процедур;
- Ввиду того, что прибор является по сути измерительным инструментом, то он имеет собственную нормативно закрепленную методику производства измерений и проверки результатов;
- Технические условия данного прибора регламентируются Государственным стандартом №164 от 1990 года (164-90).
Конструкция устройства
Как уже говорилось выше, штангенрейсмас является измерительным инструментом слесарной отрасли и используется для измерения высот объектов, глубины отверстий и для нанесения разметки на корпусе различных деталей. К его конструктивным особенностям относится наличие особых разметочных приспособлений (губки и ножки), а также базовое основание, используемое для установки на плоскость измеряемого объекта. Стандартная точность измерения прибора составляет +/- 0,5 миллиметров и ее просто достигнуть даже неопытному пользователю.
Всю конструкцию штангенрейсмуса возможно подразделить на основные элементы и дополнительные. К первым можно отнести:
- Массивную базу-основание;
- Штангу вертикальную, с нанесенной на нее главной миллиметровой шкалой (в народе попросту называемой «линейкой» за схожесть со школьным инструментом);
- Основную рамку;
- Дополнительную шкалу с микрометрической разметкой (она же — нониус);
- Измерительную ножку.
- Вторые элементы, играющие вспомогательную роль, несут в себе либо фиксирующую либо регулировочную функцию, и к ним относятся:
- Гайка с винтом, служащие для перемещения главной рамки;
- Рамка для микрометрической подачи;
- Фиксатор заменяемых наконечников на измерительной ножке;
- Чертежное приспособление.
Особенности конструкции
В рассматриваемом приборе, штанга с главной измерительной шкалой, как бы, является «впрессованной» в основание инструмента строго под углом в 90 градусов к плоскости его опоры. На самой штанге располагается двигающаяся рамка с микрометровой шкалой, которая выступает вбок. Выступ же оснащен фиксатором с винтом, на котором закрепляется разметочная/измерительная ножка (что будет зависеть от выполняемой задачи – разметки либо измерения).
ШПЦ-1
Под этой маркировкой предлагаются цифровые устройства. Они, как уже было замечено, ничем конструктивно от механических инструментов не отличаются, кроме электронного измерительного блока и наличия цифрового индикатора. Что касается интервалов измерений, то он также позволяет измерять размеры в диапазоне от 0 до 150 мм. Но за счет цифрового модуля точность гораздо выше.
Комфорт от использования электронного прибора в том, что в каждой точке измерений можно выставить индикатор на 0. С помощью нажатия небольшой кнопки переключаются системы измерений – например, с метрической в дюймовую и обратно.
Перед приобретением электронной модели важно обращать внимание на показания, когда губки прибора сведены. Также, когда затянут стопорный винт, на экране не должно быть никаких прыжков цифр
Как устроен штангенциркуль
Основной узел – это линейка, она же является штангой. Отсюда и название. Деления штанги зачастую равны одному миллиметру. Длина линейки может быть от 150 миллиметров и выше. Линейка определяет тот максимум, который можно измерить инструментом. В данном случае максимальный размер – не выше, чем 150 миллиметров.
На конце штанги установлены губки. Они состоят из двух частей. Вторая часть губок установлена на подвижной рамке. Эта подвижная рамка перемещается по штанге. Таким образом можно измерить размер детали.
Существуют как внешние губки, так и внутренние. Они отличаются друг от друга направлением резцов. Первые смотрят наружу, а вторые — друг на друга. Так, наружными губками можно измерить внутренний диаметр, а вторыми измеряются наружные размеры предмета. Для точной фиксации размера устройство штангенциркуля предусматривает специальный винт, который находится на подвижной рамке.
На поверхности основной линейки можно увидеть целое значение измеряемого размера. Для уточнения результата предусмотрена дополнительная нониусная шкала. Она находится на нижней части подвижной рамки. На ней есть десять делений – каждое из них равно 0,1 мм. Существуют модели, где можно получить и более высокую точность. Для измерения глубин в устройстве инструмента имеется специальный хвостик-глубиномер. Он выдвигается из штанги.
Как выбрать хороший штангенциркуль?
Основные достоинства штангеля — его точность измерений.
По этой причине хороший инструмент, в первую очередь, обязан быть изготовлен из прочного материала, иметь легко различимую разметку и переносить активное использование.
Популярностью у опытных мастеров пользуется именно нержавеющий штангенциркуль с выгравированными делениями из-за своей высокой устойчивости к коррозии и долговечности.
Главные принципы выбора:
- Длина – определяет диапазон измерений. Подбирается в зависимости от задачи. Для использования в быту будет достаточно инструмента на 125 мм, а для строительства дома, например, потребуется 5-метровый штангель.
- Шаг измерений. Грубо говоря, результат измерений точнее у моделей с наименьшим расстоянием между соседними делениями шкалы.
- Стоимость – нет необходимости покупать дорогостоящую модель для нечастого бытового использования, однако, хороший штангель дешевым быть не может. Мастерам же, у которых штангенциркуль – основной измеритель, лучше смотреть в сторону проверенных японских, германских и швейцарских моделей. Качественный штангенциркуль, особенно электронный – достаточно дорогостоящий инструмент, который покупается один раз, можно сказать, на всю жизнь. От этого и стоит отталкиваться.
Перед покупкой штангенциркуля следует убедиться в отсутствии люфтов между подвижной и неподвижной его частями, а также в совпадении нулевых отметок двух шкал при сведенных губках.
Специальные штангенциркули
Яркие примеры специализированных моделей:
Разметочный
С остро заточенными твердосплавными губками и специальным циркульным механизмом.
Кроме проведения измерений, позволяет отрисовывать дуги прямо губками на твердом материале.
Разметочный штангенциркуль аналогичен вариантам без циркульного механизма с губками, в основе которых лежат твердые сплавы.
Цена – от 2,5 тыс. рублей.
Для тормозных дисков (ШЦЦД)
Конструкция с односторонними удлиненными губками для наружных измерений, имеющими на рабочей поверхности зубья для повышения точности замеров.
Существуют варианты, позволяющие определять толщину тормозных дисков авто и мотоциклов без необходимости демонтажа колеса.
Стоимость самых простых моделей – около 1 тыс. рублей.
Путевой
Для замера параметров рельсового полотна.
Цена – от 20 тыс. рублей.
К аналогам штангенциркуля относятся следующие измерительные инструменты:
Инструмент, предназначенный для измерения зубьев реек и шестерен с точностью 0,02 мм.
Инструмент, предназначенный для измерения глубин, высот глухих отверстий, выступов, пазов, канавок.
Штангенрейсмас
Инструмент, позволяющий без специализированных навыков выполнять измерения высот и производить вертикальную разметку деталей с точностью до 0,05 мм.
Другое название – штангенрейсмус.
Устройство
Штангенциркуль, как и другие штангенинструменты (штангенрейсмас, штангенглубиномер), имеет измерительную штангу (отсюда и название этой группы) с основной шкалой и нониус — вспомогательную шкалу для отсчёта долей делений. Точность его измерения — десятые/сотые (у разных видов) доли миллиметра. На примере штангенциркуля ШЦ-I
- штанга;
- подвижная рамка;
- шкала штанги
- губки для внутренних измерений;
- губки для наружных измерений;
- линейка глубиномера;
- нониус;
- винт для зажима рамки.
Примечание: на некоторых экземплярах штангенциркуля в верхней части подвижной рамки возможно присутствие шкалы, измеряющей расстояние в дюймах (см. анимацию ниже справа). 1 дюйм = 2,54 см = 25,4 мм.
Считывание результатов
Считать показания результатов, которые получены с помощью штангенциркуля, несложно. На неподвижной рамке (штанге), где расположена основная шкала, определяют целое число (мм). Нониусная шкала показывает сотые доли миллиметра. Нужно найти штрих нониусной шкалы на используемом штангенциркуле, совпавший с определенной цифрой на главной шкале. Этот показатель и будет являться значением размера детали в миллиметрах.
По нониусной шкале
Бывает, что при измерениях достаточно целого показателя. Если же требуется установить значение более точно, то нужно осмотреть нониусную шкалу. А на ней необходимо найти точку совпадения двух рисок. Цифра нониусной шкалы будет означать десятое значение. Сложив ее с целым числом, пользователь получит точное значение размера детали.
Считывание результата по нониусу
По часовому индикатору
При использовании циферблатного штангенциркуля также целое число в миллиметрах можно увидеть на главной шкале. Как и на аналоговом устройстве оно определяется совпадением рисок на обеих шкалах. Цифра же, представленная на циферблате, показывает значение от 0,01 до 0,99 мм, это зависит от цены деления шкалы. Стрелочный или циферблатный штангенциркуль — более точное устройство, чем механический (аналоговый). Пользоваться им следует при необходимости получения идеально точных данных.
Считывание результатов на стрелочном штангенциркуле
По цифровому табло
Высокоточные (до сотых долей миллиметров) показания результатов, полученных при работе с цифровым штангенциркулем, представлены на жидкокристаллическом дисплее табло. Необходимо при этом помнить, что на нем имеются разные режимы, показывающие результаты измерения как в миллиметрах, так и в дюймах. Такие приборы также оснащены нониусной шкалой. Ею можно пользоваться, если, к примеру, разрядится аккумулятор.
Назначение и принцип действия
Назначение штангенциркуля – выполнение замеров высокой точности внутри и с наружи измеряемых объектов, а также глубины всевозможных отверстий.
Особенность инструмента — универсальность.
Штангель – распространенное название штангенциркуля среди тех, кто им постоянно пользуется, является обыкновенным сокращением слова.
Этот инструмент “умеет” измерять внешние и внутренние диаметры круглых и цилиндрических объектов, например, гаек и болтов, подходит для внутренних измерений канавок по всем параметрам.
Принцип измерения штангенциркулем заключается в определении размера на основании положения измерительной рамки, которая свободно перемещается вдоль штанги с нанесенной шкалой.
Само значение размера определяется методом совпадения, а его точность, в зависимости от, собственно, класса точности, способно доходить до сотых частей миллиметра.