Содержание

Мерительный или измерительный инструмент как правильно?

Мерительный инструмент

В технике под таким понятием, как измерение, подразумевается некая совокупность действий, результатом совершения которых является определение того числового значения, которое имеет некая физическая величина предмета. Измерения производятся при помощи специальных технических средств опытным путем.

В такой отрасли промышленности, как машиностроение, без проведения разнообразных измерений обойтись совершенно невозможно. От того, с какой точностью они осуществляются, в результате напрямую зависит качество выпускаемой продукции. Что касается значений точности измерений, то на современных машиностроительных предприятиях она, как правило, в пределах от 0,001 миллиметра до 0,1 миллиметра.

Для того чтобы быстро и с минимальными погрешностями производить технические измерения, используются специализированные приборы и конструкции.

Металлическая линейка

Именно этот мерительный инструмент является, пожалуй, наиболее простым по своей конструкции. С помощью металлических линеек значение измеряемой величины определяется непосредственно.

Следует заметить, что эти мерительные приспособления широко используются также и для проведения разметки материалов и деталей. Современная промышленность изготавливает их с пределами измерений в 1000 , 500 , 300 и 150 миллиметров, при этом на них наносится или одна, или две шкалы.

Штангенциркуль

Этот широко распространенный и активно используемый в технике (особенно в машиностроении) мерительный инструмент устроен намного сложнее, чем металлическая линейка, и обеспечивает гораздо более высокую точность измерений. Штангенциркуль состоит из таких основных частей, как линейка-штанга, на грани которой нанесена основная шкала с равноудалёнными делениями через 1 миллиметр, и нониус – отсчетное приспособление с дополнительной штриховой шкалой.

Цена деления нониусов современных штангенциркулей составляет или 0,1 , или 0,05 миллиметра, а что касается предела измерений, то он достигает 2000 миллиметров.

Штангенциркули используются для осуществления измерений как наружных, так и внутренних размеров деталей, а также глубин отверстий. Кроме того, их применяют для производства различных разметочных работ.

Штангенрейсмас

Этот мерительный инструмент предназначается для того, чтобы производить измерения высот деталей и осуществлять их точную разметку. Максимальный предел измерений штангенрейсмасов составляет 2500 миллиметров, а цена деления их нониусов – 0,1 или 0,05 миллиметра.

В большинстве случаев этот мерительный инструмент используется при работах на специальных чугунных плитах. Именно на них он устанавливается вместе с теми деталями, которые нужно измерить или же разметить.

Для того чтобы с помощью штангенрейсмаса нанести на размечаемой детали линию, используется специальная сменная ножка. Сам же мерительный инструмент при этом перемещается непосредственно по поверхности плиты.

Микрометр

Мерительный инструмент этого типа предназначается для того, чтобы производить достаточно точные измерения малых линейных размеров. Максимальный предел измерений современных микрометров достигает 600 миллиметров, а точность – 0,01 миллиметра.

Микрометры (как, впрочем, и все микрометрические инструменты) оборудованы специальными отсчетными узлами, устроенными на основе винтовой пары, имеющей шаг резьбы 0,5 миллиметра. С ее помощью осуществляется преобразование продольного перемещения мерительного винта в перемещения окружные, совершаемые шкалой барабана. Именно на основании угла его поворота и определяется значение измеряемого размера.

Микрометрический глубиномер

По сути дела этот мерительный инструмент устроен точно так же, как и микрометр. Разница состоит лишь в том, что он оснащается не скобой, а основанием. Именно в него устанавливается так называемый мерительный стебель. Для того чтобы с помощью микрометрического глубиномера измерить глубину, применяется специальный стержень. Он устанавливается на винте и имеет особую форму. Предел измерений современных микрометрических глубиномеров составляет до 300 миллиметров, а цена деления их нониусов — 0,01 миллиметра.

Индикатор часового типа

Этот мерительный инструмент представляет собой устройство, где совсем небольшие перемещения, которые производит измерительный щуп, преобразуются в угловые перемещения стрелки. Индикаторы часового типа используются тогда, когда требуется со значительной степенью точности определить те отклонения, которые по своей геометрической форме некая деталь имеет по отношению к заданным параметрам. Кроме того, эти приборы используются для контроля взаимного расположения поверхностей.

Угломер

Этот мерительный инструмент предназначен для определения значений углов, которые в технике очень часто встречаются в различных сборках, деталях и конструкциях. С помощью угломеров производятся измерения в углах, градусах и секундах, для чего используются вспомогательные элементы и линейчатая шкала.

Резьбомер

Этот мерительный инструмент используется для того, чтобы точно определять шаг и профиль резьбы. Конструктивно он представляет собой пакет металлических шаблонов, каждый из которых в точности повторяет конфигурацию той или иной резьбы. Резьбомеры, которые предназначены для определения шага метрических резьб, имеют маркировку М60° , а те мерительные приспособления, которые предназначаются для определения количества ниток на дюйм, при измерении дюймовых и цилиндрических трубный резьб, маркируются как Д55 .

Радиусомер

Этот мерительный инструмент предназначен для измерения галтелей и радиусов закруглений. Он представляет собой набор металлических шаблонов, изготовленных в виде пластин из высококачественной легированной стали. При этом все они подразделяются на те, что используются для измерения выступов и те, которые предназначены для измерения впадин.

Концевые меры длины

Концевые меры длины ( нередко их называют еще «плитками Иогансона» ) представляют собой меры, выполненные в виде цилиндра или параллелепипеда, имеющие строго определенные расстояния между измерительными плоскостями. Они могут составлять от 0,5 миллиметра до 1000 миллиметров.

Мерительный или измерительный инструмент как правильно?

Измерительные инструменты (рисунок.1) обычно составляют предмет особой заботы слесаря, поскольку от того, в исправном ли состоянии они находятся, зависит результат работы зачастую не одного дня.

Точность, которая требуется при слесарной сборке какого-нибудь механического узла, колеблется обычно в пределах от 0,1 до 0,005 мм. Точность измерения — это та ошибка, которая неизбежна при использовании в качестве измерителя того или иного инструмента.

Поэтому ни один слесарь не станет, например, пользоваться измерительной линейкой для того, чтобы точно подогнать вал под втулку: линейка просто не дает необходимой точности, которая требуется при выполнении этой операции.

Но даже если инструмент выбран правильно, абсолютно точного измерения получить все равно не удастся. Погрешность при измерении существует всегда, слесарь же должен стремиться свести ее к минимуму. Чем меньше погрешность, тем выше точность измерения.

Рисунок 1 Измерительные приборы:

а — штангенциркуль:1 — измерительные губки; 2 — рамка с измерительными губками; 3 — штанга; 4 — нониус; 5 — стопорный винт;

б — микрометр: 1 — полукруглая скоба; 2 — пятка; 3 — микрометрический винт; 4 — стопорный винт; 5 — втулка-стебель; 6 — барабан; 7 — трещотка; 8 — измеряемая деталь

в — угломер: 1 — полудиск со шкалой; 2 — подвижный сектор с нониусом, 3 — стопорный винт; 4 — линейка; 5 — измеряемая деталь — угломер

Самый простой способ уменьшения погрешности — провести измерение не один раз, а несколько, затем вычислить среднее арифметическое из результатов каждого замера.

Как правило, увеличение погрешности чаще всего вызывается ошибками, которых вполне можно избежать. Самые распространенные ошибки, снижающие точность измерений, следующие:

— использование поврежденного измерительного инструмента;

— загрязненность рабочих поверхностей измерительного инструмента;

— неправильное положение нулевой отметки на шкале и нониусе;

— неправильная установка инструмента относительно детали;

— измерение нагретой или охлажденной детали;

— измерение нагретым или охлажденным инструментом;

— неумение пользоваться инструментом;

— неправильно выбранная база измерения.

Линейные размеры металлических деталей и самого инструмента меняются очень ощутимо при нагревании или охлаждении металла, поэтому для измерений выбран следующий температурный стандарт — производить их следует при 20 °C.

Измерительная линейка. Для линейных измерений не слишком высокой точности слесари применяют обычно металлическую измерительную линейку — стальную полированную полосу с нанесенными на нее отметками. Поскольку металлические детали чаще всего невелики, то и длина линейки не должна превышать 200-300 мм (в редких случаях можно использовать линейку длиной до 1000 мм). Цена деления равна 1 мм, соответственно и точность измерения также равна 1 мм. Такой точности в слесарных работах, как правило, недостаточно. Поэтому слесари пользуются другими, более точными инструментами.

Штангенциркуль (рисунок 1,а). Он состоит из негнущейся металлической линейки (штанги), на которую нанесена измерительная шкала с ценой деления 0,5 мм. На передней части линейки расположены две измерительные губки; вдоль линейки перемещается металлическая рамка, снабженная двумя измерительными губками. Рамка обладает еще одной измерительной шкалой — нониусом, который имеет цену деления 0,02мм. Движение рамки по штанге можно застопорить с помощью специального винта. По основной шкале на штанге отсчитываются показания с точностью до миллиметров, по нониусу показания уточняются до десятых долей миллиметра.

Более точные показания замеров может дать микрометр (рис. 1, б) — точность до сотых долей миллиметра. Те, кто впервые слышат название этого измерительного инструмента, часто допускают ошибку, считая, что с помощью микрометра можно измерять размеры с точностью до микронов. Прежде всего, такая точность при слесарных работах, особенно в условиях домашней мастерской, никогда не требуется. Во-вторых, микрон — это одна миллионная часть метра, а микрометр дает возможность измерять с точностью только до одной десятитысячной части метра.

Основная часть микрометра — винт с очень точной резьбой, он называется микрометрическим винтом. Торец этого винта является измерительной поверхностью. Винт может выдвигаться и зажимать измеряемую деталь, которую следует помещать между пяткой полукруглой скобы и торцом микрометрического винта. На втулке-стебле проведена продольная линия, на которой сверху и снизу расположены две шкалы: одна указывает миллиметры, вторая — их половины. На конической части барабана, вращающегося вокруг втулки-стебля, нанесены 50 делений (нониус), служащих для отсчета сотых долей миллиметра. Отсчет размера снимается сначала по шкале на втулке-стебле, а затем по нониусу на коническом барабане. Так как излишний нажим винта на измеряемую деталь может привести к неточности измерения, для регулировки нажима микрометр имеет трещотку. Она соединена с винтом так, что при увеличении измерительного усилия выше нормы винт поворачивается с характерными щелчками. Стопорный винт фиксирует полученный размер.

Для измерения углов деталей предназначен угломер (рисунок 1,в). Он представляет собой полудиск с измерительной шкалой, на котором закреплены линейка и передвижной сектор с нанесенным на нем нониусом. Передвижной сектор можно закреплять на полудиске стопорным винтом. К сектору прикреплены также угольник и съемная линейка.

Для измерения угла детали ее нужно приложить одной гранью к съемной линейке угломера, а подвижную линейку сдвинуть таким образом, чтобы между гранями детали и сторонами обеих линеек образовался равномерный просвет. Затем нужно закрепить сектор с нониусом стопорным винтом и снять показания сначала по основной шкале, затем по нониусу.

Для измерения величины зазора в слесарных работах используется щуп — набор тонких пластин, закрепленных в одной точке. Каждая из них имеет известную толщину. Собирая из пластин щуп определенной толщины, можно измерить величину зазора. При этом измерении следует осторожно обращаться с тонкими металлическими пластинами наборного щупа, поскольку они легко ломаются при незначительном усилии. В то же время пластины должны входить в зазор туго и на всю длину, это обеспечит точность измерения.

Вот, пожалуй, и весь измерительный инструмент, который может понадобиться домашнему слесарю. А чтобы он служил как можно дольше и не приводил к неоправданным ошибкам при измерениях, необходимо позаботиться о правильном его хранении: штангенциркуль и угломер настоящий слесарь носит всегда в специальном кожаном футляре и оберегает их от ударов, не говоря уже о микрометре; щуп лучше всего хранить в жестком футляре.

Что такое мерительный инструмент

Народная мудрость гласит: «Семь раз отмерь, один раз отрежь», и, не смотря на то, что эта поговорка уже давно воспринимается исключительно в иносказательном смысле, она по-прежнему не теряет актуальности и в буквальном.
Человек начал пользоваться различными способами измерений с давних времен, начиная от локтей и колен, а затем линеек и стрелочных измерительных приборов, и до современных контрольно-измерительных инструментов.
Измерительный инструмент используется не только в различных процессах производства и строительства, но и на бытовом уровне: линейка, рулетка, угольник, строительный уровень и штангенциркуль есть почтив каждом доме. Ведь хорошие измерительные инструменты позволяют сделать любой замер быстро и точно.
Список профессиональных контрольно-измерительных инструментов достаточно широк, но ряд из них находят постоянное применение и в обычных домах, где ведется строительство, ремонт или улучшение комфорта дома.
Линейка
Простейший измерительный инструмент, это линейка. Она представляет собой ровную пластину, с нанесёнными делениями, кратными единице измерения длины. Линейка применяется для геометрических построений, линейных измерений и вычислений. Для геометрических построений применяют прямые, треугольные и фигурные линейки. Для проверки прямолинейности и плоскости поверхностей служит поверочная линейка, а для перевода размеров из одного масштаба в другойприменяют масштабную линейку, для разметки прямых линий на изделиях применяют металлические линейки.
Измерительная рулетка
Для измерения больших длин и диаметров используется измерительная рулетка. Измерительная рулетка с уровнем поможет не только измерить расстояние, но и определить наклон поверхности. Рулетка может иметь магнитный наконечник, который значительно облегчит работу. При выборе следует обратить внимание на корпус рулетки и отдать предпочтение нескользящему пластику или резине. Такой инструмент не выскользнет из рук, а при падении не разобьется. Еще нужно проверить наличие и качество стопора, чтобы в ненужный момент рулетка не свернулась. Также тщательно должна подбираться измерительная лента, она должна иметь подходящую ширину (чем длиннее, тем шире).
Между наконечником и началом нанесенных делений не должно быть зазоров, сами цифры должны находиться под износостойким слоем, во избежание быстрого вытирания.
Циркуль
Для разметки и измерения окружностей используют циркули.
Циркуль с регулируемым винтом можно применять как для измерения, так и для разметки деталей, особенно в том случае, когда нужно разделить отрезок на несколько равных частей.
Для измерения наружных размеров применяют кронциркуль, для измерения внутренних размеров – нутромер, а для разметки окружностей большого диаметра– штанговый циркуль. С помощью этих инструментов также проверяют размеры, наносимые на детали.
Штангенинструменты
Используют для измерения линейных размеров, не требующих 100% точности. Измерение в штангенинструментах основано на применении нониуса, который позволяет отсчитывать дробные деления основной шкалы.
Широко применяется штангенинструмент специального назначения для измерения канавок на наружных и внутренних поверхностях, проточек, пазов, расстояния между осями отверстий, малых диаметров, толщины стенок труб и т.д. Конструкция разного штангенинструмента отличается формой измерительных поверхностей и их взаимным расположением. Штангенинструмент можно оборудовать вспомогательными измерительными поверхностями и приспособлениями для расширения функциональных возможностей (измерение высот, уступов и т.д.).
Штангенциркуль
Универсальный инструмент, предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий. Это один из наиболее популярных и востребованных метрических инструментов, благодаря простой конструкции, удобству и быстроте в обращении. Срок службы штангенциркуля, как правило, не ограничен, поэтому к выбору этого инструмента нужно относится очень внимательно и придирчиво.
Штангенрейсмас
Фактически, установленный в вертикальной плоскости на основании штангенциркуль. Применяется для разметки деталей, измерения высоты, глубины отверстий и расположения поверхностей корпусных деталей.
Штангенглубиномер
Похож на штангенциркуль, но не имеет на штанге подвижных губок. Предназначен для измерения глубины пазов, и высоты уступов. Инструмент состоит из штанги с разметкой, рамки с нониусом и винта. Рабочая часть штанги штангенглубиномера вводится в замеряемый паз, рамка опускается до упора и фиксируется, а затем снимаются показания. Цена деления рамки, как и у штангенциркуля, 0,5 мм, а – 0,02 мм. Микрометрические штангенглубиномеры, предназначены для измерения предельно малых глубин.
Для получения достоверных замеров с любой разновидностью штангенинструмента, при измерении деталей нельзя допускать сильного зажима, так как может возникнуть перекос движка, во избежание перекоса ножек важно не допускать ослабления посадки и качки движка на штанге.
Микрометр
Когда не хватает точности измерений штангенинструментов, используют микрометр. Принцип действия его достаточно прост. Трубка, соединенная скобой с неподвижной пяткой имеет внутреннюю резьбу, в которую вворачивается винт, с одной стороны гладкий (шпиндель), а другой винт соединен с барабаном. Если повернуть барабан на один полный оборот в 50 делений, то трубка приближается (удаляется) к пятке на один шаг резьбы винта (0,5 мм). При измерении деталь зажимается между пяткой и шпинделем, а поворот барабана на одно деление приводит к перемещению шпинделя относительно пятки на 0,01 мм.
Угломер
Предназначен для измерения наружных и внутренних углов деталей методом непосредственной оценки, необходим, в первую очередь, при проведении плотницких и строительных работ. При помощи угломеров различных видов можно произвести замеры передних и задних, наружных и внутренних углов. Универсальный(регулируемый) угломер может справиться со всеми разновидностями углов. Угломеры бывают механическими и цифровыми. Механические могут быть оснащены пузырьковыми или спиртовыми уровнями, а так же ленточным счетным устройством.
Измерительные щупы
Предназначаются для проведения измерений зазоров. Принцип их использования прост – проверяется возможность прохождения пластины через зазор. По толщине щупы подразделяются на клиновые и плоские(при использовании клиновой разновидности, щуп аккуратно вводится в зазор до упора, затем выверяется полученное значение толщины на корпусе). В измерениях зазоров предпочтительнее использовать набор щупов.
Измерения производятся до того момента, пока выверяющая пластинка едва входит, а последующая уже нет.
Толщиномер – прибор для определения толщины нанесенного покрытия. Толщимер может измерять не только толщину краски, но также определять толщину пленки жидкости или сухой порошковой смеси покрывающей поверхность.
Толщиномеры
Могут быть механическими и электронными. Механические измерители уже практически не используются, так как для замера требуют разрушения покрытия. Современные электронные толщиномеры в основном подразделяются на магнитные, цифровые и ультразвуковые. Все они просты в обращении, имеют высокую степень точности и низкое значение погрешности.
Строительный уровень
Инструмент, без которого не обходится ни одно строительство. Он позволяет определять отклонения поверхности от горизонтали или вертикали. К выбору этого инструмента нужно подходить очень внимательно, чтобы исключить малейшие отклонения.
Вертикальность на высоких объектах устанавливают с помощью обыкновенного отвеса – грузика на шнуре. А с помощью отвеса – ватерпаса (грузик выполнен в форме равнобедренного треугольника), можно проверить горизонтальность поверхности.
Плиты поверочные
Предназначены для проверки плоскости и для использования в качестве вспомогательного приспособления при различных контрольных и разметочных работах.
Также используется в качестве установочной поверхности при сборке, измерениях и поверках.
Для разметки заготовок в столярной практике часто используются отволока, разметочная гребенка и рейсмус.
Кроме них на практике применяются различные шаблоны, лекала и другие приспособления для ускорения разметки, но они обычно используются уже в профессиональной деятельности.
Отволока
Предназначена для нанесения разметочных линий на край заготовки. Это большой брусок со скосом на одном конце и выступом с вбитым гвоздем на другом. Линии отмечаются на поверхности именно острым концом этого гвоздя.
Разметочная гребенка (скоба)
Позволяет сразу провести нужное количество рисок на несколько заготовок для последующей выборки пазов.
Для этого делают деревянный брусок с выбранной четвертью на конце и вбивают в него шпильки, согласно намечаемым рискам.
Рейсмус
Предназначен для разметки параллельных линий относительно края заготовки. В колодке рейсмуса перемещаются и фиксируются в определенном положении бруски с острыми шпильками, которыми и производится разметка. Рейсмусы изготавливают как из дерева, так и из металла с нанесением метрической шкалы для измерения вылета разметочных шпилек.
В целом, работа даже с простейшим измерительными инструментами требует большого навыка и особого внимания, не говоря уже об особо сложных приборах. При проведении измерений с любым даже высокоточным оборудованием никто не застрахован от ошибок.
Перед замером необходимо убедиться в том, что все измерительные поверхности ровные, без выбоин и искривлений. Основные причины, приводящие к погрешностям – неправильное использование инструментов, применение поврежденных или не качественных устройств, загрязнение рабочих поверхностей и неправильно выбранный температурный режим измерений(optimum 200C). Чтобы инструменты служили долго и исправно, по окончанию работ их тщательно протирают, при необходимости смазывают, стопоры ослабляют и чуть разводят измерительные поверхности. Во избежание деформаций хранить любой измерительный инструмент нужно в сухом и теплом месте.

Виды измерительных инструментов

Содержание: Скрыть Открыть

Определение линейных размеров и высоты
Диаметр и глубина отверстий и выступов
Проверка точности и отклонений

Ручной измерительный инструмент необходим для контроля качества изготовляемых деталей. Рассмотрим основные виды инструмента, их конструкцию и для чего он предназначен.

Определение линейных размеров и высоты

Для определения линейных размеров используется следующий ручной измерительный инструмент:

Микрометры. Ручной инструмент для определения линейных размеров деталей. Подразделяются на гладкие, рычажные, листовые, трубные, призматические и другие. Точность измерения до сотых долей мм.

Нутромеры. Предназначены для определения размеров пазов, отверстий и внутренних отверстий. Подразделяются на микрометрические и индикаторные. Первые используются для получения абсолютных значений, индикаторные – для относительных. Точность измерения до 0,01 мм.

Кронциркули. Простой и один из наиболее древних измерительных инструментов предназначенный для замера линейных размеров, сравнивания реальных значений с эталонными, получения значений стенок с выступами и др.

Концевые меры длины. Состоят из наборов плиток соединенных посредством сил трения. Используются для контроля точности измерительных приборов, разметки и других операций.

Диаметр и глубина отверстий и выступов

Определение диаметры и глубины отверстий в деталях, а также различных выступов и пазов производится с помощью следующих инструментов:

Штангенциркули. Универсальный измерительный инструмент для определения наружных и внутренних размеров деталей с точностью до 0,1 мм. Имеет обычную и нониусную шкалу. Также может быть использовано для замера глубины отверстия при наличии глубиномера.

Штангенглубиномеры. Инструмент, предназначенный для определения глубин пазов и отверстий с точностью 0,05 – 0,1 мм.

Штангензубомер. Предназначен для определения размера зубьев шестеренок и реек с помощью горизонтальной и вертикальной штанг.

Штангенрейсмас. Ручной прибор, используемый для определения высоты выступа и разметки деталей. Состоит из основания, отсчетной призмы, разметочной ножки, основной и микрометрической рамки, нониуса, винтовой пары, штанги с линейкой и фиксаторов.

Проверка точности и отклонений

В процессе сборки и ремонта механизмов и конструкций важным этапом является проверка зазоров, точности взаимного расположения деталей и узлов, выверка осей относительно друг друга. Для этих целей используются следующие измерительные инструменты:

Поверочные линейки. Применяются для определения отклонений плоскостности и прямолинейности поверхности деталей. Подразделяются на лекальные трехгранные, лекальные четырехгранные и с двухсторонними скосами.

Поверочные призмы. Применяются для разметки, позиционирования и выверки осей или валов механизмов, а также для контроля параллельности и вертикальности деталей. Кроме того они применяются для крепления деталей при механической обработке.

Угломеры. Измерительный инструмент используемый для проверки точности углов. Слесарные модели оснащаются нониусной шкалой для точных замеров отклонений.

Шаблоны радиусные и резьбовые. Представляют собой набор пластин определенной формы, предназначенные для определения, соответственно, радиуса кривизны детали или шага резьбы путем приложения к контролируемым поверхностям. Радиусные шаблоны выпускаются вогнутой и выпуклой формы.

Первые применяются для определения наружного радиуса, выпуклые – для внутренних отверстий. Резьбовые шаблоны позволяют определить шаг метрической резьбы или количество ниток на дюйм у дюймовой.

Щупы. Наборы измерительных пластин толщиной от 0,02 до 1 мм для определения зазоров между сопряженными поверхностями. Размер зазора определяется путем постепенного увеличения толщины вводимых щупов до достижения максимума.

Образцы шероховатости поверхностей. Поставляются набором для определения параметра шероховатости металлических деталей, качества поверхностей в труднодоступных местах и контроля в процессе производства.

Для получения максимально точных значений необходимо строго придерживаться инструкций по эксплуатации инструмента — не прилагать чрезмерных усилий, очищать от загрязнений, хранить в футляре, оберегать от механических ударов и выполнять другие требования.

Какие бывают измерительные инструменты?

Измерительный инструмент – это широкое понятие, обозначающее класс устройств, позволяющих устанавливать количественные соотношения каких-либо параметров в сравнении с эталоном. В научной деятельности измерения связаны с определением числовых характеристик самых разных величин: массовых, индукционных, спектральных.

В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом.

Точность и погрешность

Основной характеристикой измерительных инструментов и приборов является точность. Под этим понятием подразумевают ту величину отклонений от истинных значений, которая возникает в результате погрешности измерений. В различных отраслях промышленности требования к точности отличаются. В деревообработке и производстве строительных металлоконструкций допускается погрешность в 1 мм, при слесарных операциях – 0,1-0,05 мм, в точном машиностроении величина отклонений может составлять 0 мкм.

На точность измерений влияет физическое состояние инструмента. Для определения износа выполняется поверка измерительного инструмента – операция по выявлению степени несоответствия мерителей заданным характеристикам. Основные методы поверки, которые используют для оценки работоспособности механического инструмента, – методы непосредственного сличения и прямых измерений. В этих случаях для поверки применяют контрольно измерительные инструменты для разметки. Это приборы, аналогичные по конструкции, параметры которых выверены.

Основное требование к точности заключается в том, чтобы с помощью измерений придать сопрягаемым деталям ту форму, которая нужна для их конструктивного взаимодействия. Точность измерения гладкости обойм и шариков в подшипниках должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить высокую скорость вращения. При сборке рамы, деревянные детали которой не должны двигаться относительно друг друга, достаточно добиться их плотного прилегания.

Большое значение для точности имеют физические свойства обрабатываемых материалов, их способность менять параметры в зависимости от климатических условий. Отсюда вывод: столярный инструмент, измерительные приспособления токаря, слесаря и плотника имеют разную точность.

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс – это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования – те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент – принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

инструменты для измерения и разметки;
ручной и механический инструмент;
металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид – столярный инструмент.

Наиболее популярные типы здесь представлены угольником, малкой, рейсмусом, кронциркулем. Строительные инструменты – это рулетки, спиртовые уровни, складные метры. Многие приборы являются универсальными: ими пользуются мастера всех инженерных профессий.

Измерители, применяемые в металлообработке

Наиболее распространенный универсальный измерительный прибор – линейка. Разметочной линейкой пользуются все специалисты, независимо от профиля. К более специфическому множеству мерных устройств относятся поверочные линейки. Их используют для выявления отклонений изделий по плоскости. Величину отклонений определяют с помощью калиброванных щупов – металлических пластин, толщина которых колеблется от 0,01 мм до нескольких мм. С помощью специальных линеек модельщики определяют усадочный размер горячих слитков.

В сфере металлообработки для измерения линейных характеристик используются два основных вида приборов:

штриховой прибор с нониусом;
микрометрический инструмент винтового типа.

Штриховые приборы с нониусными шкалами

Наиболее популярным представителем этого класса является штангенциркуль. Конструктивно прибор представляет собой штангу из твердого сплава, которая с одного конца заканчивается губкой. На поверхности штанги нанесена метрическая шкала с ценой деления 1 мм. По желобу штанги перемещается каретка: один ее конец заканчивается губкой. На каретке нанесена штриховая шкала. В промышленности применяется несколько видов нониусов:

на 9 или 19 делений – с точностью 0,1 мм;
на 39 делений – с точностью 0,05 мм.

Разновидностью штангенинструментов являются мерители со стрелочным индикатором и приборы с цифровыми электронными датчиками. В первом случае поступательное движение во вращательное преобразуется системой шестерен с ползуном. Точность такого штангенциркуля повышается до 0,02 мм. Электронные устройства обеспечивают измерения с точностью 0,01 мм. Штангельрейсмасс – подвид штангенциркуля, выполненный на стационарной подставке. Этот ручной прибор предназначен для измерения и нанесения разметки.

Микрометрический инструмент – это винтовая пара с мелкой резьбой, к которой присоединена скоба с прецизионной пяткой. Поступательное движение винту сообщается с помощью двух вращающихся механизмов: барабана и трещотки. Порядок измерения:

измеряемая деталь устанавливается между винтом и пяткой;
барабан поворачивают до тех пор, пока деталь не соприкоснется с двух сторон с винтом и пяткой;
трещоткой доворачивают механизм до полной фиксации детали.

Показания снимают с трех шкал. Первая расположена на стебле снизу: на ней виден примерный размер детали в миллиметрах. На шкале сверху видно, больше или меньше половины миллиметра составляет погрешность первого измерения. По шкале барабана отмечают точное значение сотых долей миллиметра. Итоговый размер детали равен сумме данных со всех шкал.

Обработка древесины

Разметочно-измерительный инструмент для деревообработки включает:

рулетки, линейки, складные метры;
малки, кронциркули, нутромеры, рейсмус.

Первые три типа измерительных инструмента представляют собой ленточные, пластинчатые или консольные приборы, оснащенные метрической шкалой линейных мер. Каждая пятая риска миллиметровых делений увеличена на треть, каждая десятая – в полтора раза. Различаются общей длиной: линейка достигает 70-80 мм; рулетка – от 2 до 15. Столярный разметочный инструмент кронциркуль, нутромер, рейсмус.

В плотницком деле важным параметром является отношение детали к линии горизонта. Для определения вертикалей используется отвес – шнур с гирькой. Более универсальным устройством, показывающим угол отклонения от вертикалей и горизонталей, является гидроуровень, или ватерпас: линейка со стеклянными втулками, на 9/10 заполненными спиртом. Указатель – воздушный пузырек, который перемещается в жидкости.

Разметочные инструменты – это угольники, малка, ерунок. Эту группу отличает еще одна особенность – инструмент для измерения углов. Малка применяется для определения неплотностей между угловыми сочленениями. Ерунок позволяет вычерчивать углы размером 45 и 135°. Для вычерчивания линий, параллельных заданной плоскости, применяют рейсмус – колодку-кронштейн, в которой закреплены штанги с чертилками.

Перечисленными устройствами выбор инструмента не ограничивается. В отдельный класс выделен лазерный измерительный инструмент – достижение инженерии 21 века.

Мерительный инструмент — штангенциркуль, микрометр, циркуль по металлу и металлическая линейка

Основными мерительными инструментами в процессе проведения ремонтных работ являются штангенциркуль, микрометр, циркуль по металлу и металлическая линейка.

Устройство штангенциркуля

Штангенциркуль применяется для измерения линейных величин с точностью до десятых долей миллиметра. Как видно из рисунка, штангенциркуль является универсальным прибором, позволяющим измерять внешние и внутренние размеры деталей, а также размеры углублений.

Рис. 1. Штангенциркуль: 1 — метрическая линейка, 2, 3 — неподвижные губки, 4 — движок, 5, 6 — подвижные губки, 7 — стопор, 8 — ось стопора, 9 — линейка.

Он состоит из штанги в виде метрической линейки 1 с неподвижными губками 2 и 3 и движка 4 с подвижными губками 5 и 6. С обратной стороны метрической линейки имеется продольный паз, в котором расположена более узкая линейка 9 шириной 4 — 5 мм, жестко скрепленная с движком 4. Таким образом, при перемещении движка вдоль метрической линейки 1 линейка 9 выходит на соответствующую величину за торец метрической линейки.

Для фиксации положения движка 4 при измерении в ней имеется пружинный тормоз, который освобождается посредством нажатия стопора 7 (в некоторых конструкция штангенциркулей вместо стопора установлен винт, фиксирующий положение рамки нониуса). На движке 4 имеется косой срез, на котором нанесен нониус.

Нониус (рис. 2) представляет собой шкалу длиной 9 мм, разделенную на 10 частей, по 0,9 мм каждая. В крайнем левом положении движка штангенциркуля eгo губки должны плотно прилегать одна к другой, при этом торцы метрической и узкой линейки должны находиться на одной линии, а нулевое деление метрической линейки должно совпадать с первой риской нониуса (при этом десятая риска нониуса должна совпадать с девятым делением масштабной линейки).

Рис. 2. Соотоношение делений нониуса и масштаба метрической линейки

Как пользоваться штангенциркулем

Для измерения деталь помещается между губками штангенциркуля. Передвигая движок, необходимо свести губки до плотного прилегания к поверхности измеряемой детали. Отсчет размера на штангенциркуле ведется в следующем порядке:

определяется положение первой риски нониуса относительно делении метрической линейки;
определяется, какая риска нониуса совпадает с риской (любой) метрической линейки;
делается отсчет путем сложения обоих показаний.

Пример (рис. 3, а). Нулевая риска нониуса находится между 31-м и 32-м делениями метрической линейки, а eгo четвертая риска совпадает с какой-то риской линейки. При этом измеренная величина будет 31,4 мм. Чему равны показания штангенциркуля, приведенные в примерах на рис. 3, б и в?

Рис. 3. Примеры отсчета показаний штанrенциркуля

Ответ: б — 50,8 мм; в — 81.9 мм.

Штангенциркуль следует предохранять от ударов, механических нагрузок и смазывать тонким слоем машинного масла для предотвращения коррозии и заедания подвижных частей.

В последнее время широкую популярность получили электронные штангенциркули с цифровым отсчетным устройством. Другие виды этих мерительных инструментов рассмотрены здесь: Штангенциркули — виды и примеры использования

Микрометр — один из самых распространенных мерительных инструментов. На рисунке 4 изображен плоский микрометр. Он применяется для наружных измерений от 0 до 25 мм с точностью 0,01 мм.

Рис. 4. Микрометр: 1 — скоба; 2 — пятка; 3 — втулка; 4 — микрометрический винт; 5 — барабан; 6 — трещотка-фрикцион; 7 — стопорное приспособление

Микрометр состоит из скобы 1 с пяткой 2, втулки 3, запрессованной в скобу, микрометрического винта 4, барабана 5, трещетки-фрикциона 6 и стопорноrо приспособления 7. Внутри втулки 3 нарезана микрометрическая резьба с шагом 0,5 мм. Барабан 5 закреплен на микрометрическом винте 4, также имеющем резьбу с шагом 0,5 мм. Поэтому при одном обороте барабана 5 микрометрический винт 4 перемещается в осевом направлении на 0,5 мм.

На лицевой стороне втулки нанесена продольная шкала с ценой деления 0,5 мм. По окружности барабана, 5, на скошенном eгo крае, также нанесена шкала, состоящая из 50 делений, равномерно распределенных по окружности. Ввиду этого при повороте барабана на одно деление по шкале, нанесенной на eгo окружности, происходит перемещение микрометрического винта в осевом направлении на 0,01 мм.

Для измерения детали нужно поместить между торцами пятки 2 микрометрическоrо винта 4. Затем, вращая микрометрический винт посредством трещетки-фрикциона, необходимо зажать деталь между торцами микрометрическоrо винта и пятки. Усилие сжатия детали при измерении ограничивается фрикциооном. B данном микрометре оно равно 700 +200 г. Блаrодаря этому в процессе измерения не деформируется деталь и предохраняется от порчи микрометре.

Показания микрометра отсчитываются в следующем порядке. Вначале отсчитывается число миллиметров по шкале втулки микрометра (с точностью до 0,5 мм), ограниченной торцом барабана, затем к нему добавляется число сотых долей миллиметра, соответствующее делению шкалы барабана, расположенному против oceвoгo штриха шкалы втулки.

Пример. На шкале втулке цифра 15, полумиллиметровое деление и часть последующего полумиллиметрового деления, с осевой линией шкалы втулки совпадает 13-е деление шкалы барабана, следовательно, размер детали равен 15,5 + 0,13 = 15,63 мм.

Рис. 5. Примеры отсчета показаний микрометра: а — 17,55 мм; б — 15,63 мм; в — 14,15 мм

Торцы микрометрического винта и пятки микрометра необходимо оберегать от ударов и царапин, приводящих к снижению точности показаний микрометра.

Металлическая линейка

Металлическая линейка применяется для измерения расстояния между двумя тoчками с точностью до 1- 0,5 мм. Она представляет собой стальную полосу, на которой нанесены деления в миллиметрах.

Металлическая линейка, как и любой мерительный инструмент, должна иметь клеймо изгoтовителя. Линейкой без клейма запрещается пользоваться для измерений. Достаточно иметь металлическую линейку длиной 200 — 500 мм. Линейка должна быть ровной, без зазубрин, с четко нанесенными делениями.

Циркуль по металлу

Циркуль по металлу служит для разметочных работ, нанесения окружностей на поверхности твердых материалов и для измерений методом переноса (путем измерения величины раствора ножек циркуля металлической линейкой).

Циркуль должен иметь иметь заточенные и слегка закаленные острия ножек. Люфты и заедания в шарнире циркуля недопустимы.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети: