вимірювання штангенциркулем

Вимірювання штангенциркулем - сторінка №1 / 1

ноніус
Ноніус (шкала-ноніус, шкала ноніуса, верньєр)  допоміжна шкала, що встановлюється на різних вимірювальних приладах і інструментах, що служить для більш точного визначення кількості часткою ділень. Принцип роботи шкали заснований на тому факті, що очей набагато точніше зауважує збіг розподілів, ніж визначає відносне розташування одного поділу між іншими.

Шкала ноніус зазвичай має ті ж 10 поділок, що і основна шкала, а по довжині дорівнює лише 9 її поділів.

Принцип ноніуса вперше був винайдений Абу Алі ібн Сіною. Сучасна конструкція шкали була запропонована французьким математиком П. Вернье в 1631 році, на честь якого її називають також «верньєр» [1]. Назва «ноніус» це пристосування отримало на честь португальського математика П. Нуніша (15021578), який винайшов прилад іншої конструкції (англ.), Але використовує той же принцип.

На цьому малюнку ноніус (нижня шкала) показує 7 цілих 6 десятих поділу основного (верхнього) шкали. Ціла частина зазвичай визначається за показаннями нульового розподілу ноніуса, а дрібна частина визначається за номером того поділки ноніуса, яке точно збігається з діленням основної шкали (обведено червоним пунктиром).

Ноніус штангенциркуля з точністю 0,02 мм.

ШТАНГЕНЦИРКУЛЬ
Не всі школярі (особливо школярки!) Навіть знають, як виглядає цей прилад. Але ж їм треба вміти проводити вимірювання. Правда, сучасна шкільна програма з фізики про ці уміннях нічого не говорить. А, між іншим, штангенциркуль - складова частина обладнання лабораторних робіт з фізики (див. Наприклад, лабораторну роботу «Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідини» (10 кл.)).
Провели міні тест. Поставили пару питань молодим людям: Ви вмієте користуватися штангенциркулем? Де ви цього навчилися? Виявилося, що користуватися штангенциркулем вони не вміють. Так хто ж навчить наших учнів користуватися штангенциркулем? Як би там не було, доводиться ліквідувати цю прогалину. Коротко ознайомившись з інструкцією, ви зможете перевірити своє вміння вимірювати за допомогою віртуального штангенциркуля (див. Файлик: calipers.swf).

Найбільш поширеним контрольно-вимірювальним інструментом є штангенциркуль або штангенінструмент. Це штриховий інструмент, який відтворює будь-кратне або дробове значення одиниці лінійних величин в межах його шкали. Застосовують його для вимірювання зовнішніх і внутрішніх діаметрів, довжин, товщини, глибин.

Пристрій
Штангенциркуль складається з штанги-лінійки 1 з міліметровими розподілами. Сама штанга закінчується вимірювальними губками 2 і 9. За штанзі рухається рамка 7 з губками 3 і 8. Затискною гвинт 4 зміцнює рамку до штанги в будь-якому місці по її довжині; 6  це спеціальна нониусного шкала.

Ноніус має 10 рівних поділок (при ціні поділки 0,1 мм) на довжині 19 мм. Кожне ділення шкали ноніуса менше ділення штанги на 0,1 мм. У нульовому положенні збігаються і нульові поділки штанги і ноніуса. Останній  10-й штрих ноніуса при цьому співпаде зі штрихом 19-м штанги. При діаметрі деталі 18,4 мм четверте ділення ноніуса збігається з 22-м поділом штанги.

Щоб встановити числове значення величини, необхідно визначити по розподілам на штанзі ціле число поділок в мм, а за ноніусом число десятих мм. Десятих буде стільки, скільки можна відрахувати поділок ноніуса від його нульового штриха до першого, що збігається зі штрихом штанги.

Внутрішні діаметри отворів оцінюються із застосуванням губок 2 і 3, зовнішні  8 і 9. Лінійка глибиноміра 5 штангенциркуля жорстко з'єднана з рамкою 7. Глибина оцінюється по розподілам штанги і ноніуса.
межі похибок
Штангенциркулі можуть вимірювати і з похибкою 0,05 і 0,02 мм; ще більш точне вимірювання зовнішніх поверхонь гладких деталей здійснюють за допомогою мікрометра (0,01 мм). Межі допустимих похибок штангенциркулів не повинен перевищувати: ± 0,04 мм  при ціні поділки ноніуса 0,02 мм; ± 0,05 мм  при ціні поділки ноніуса 0,05 мм і ± 0,1 мм при ціні поділки ноніуса 0,1 мм.