Δαγκάνες Vernier και βιδόμετρο

Δαγκάνες Vernier

Το παχύμετρο βερνιέρου εφευρέθηκε το 1631 από τον Πιερ Βερνιέ της Γαλλίας ως εργαλείο για τη λήψη εξαιρετικά ακριβών γραμμικών μετρήσεων. Έχει δύο βαθμολογημένες κλίμακες:μια κύρια κλίμακα που μοιάζει με χάρακα και μια ειδικά βαθμονομημένη βοηθητική κλίμακα που ονομάζεται βερνιέρος που ολισθαίνει παράλληλα με την κύρια κλίμακα και επιτρέπει τη λήψη μετρήσεων σε ένα κλάσμα μιας διαίρεσης στην κύρια κλίμακα.

Το παχύμετρο βερνιέρου είναι ένας τύπος συσκευής μέτρησης που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση γραμμικών διαστάσεων. Με τη βοήθεια των σιαγόνων μέτρησης, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των διαμέτρων κυκλικών αντικειμένων.

Διατίθενται επίσης ζυγαριές Vernier με 10 τμήματα ίδιου μήκους με την κύρια ζυγαριά. Μια κλίμακα βερνιέρου μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια τόσο των γωνιακών όσο και των γραμμικών μετρήσεων.

Διαφορετικά μέρη του Vernier Callipers

• Κύρια κλίμακα

Είναι μια μεγάλη ζυγαριά που εκτείνεται σε όλο το μήκος του σώματος του βερνιέρου. Ανάλογα με τη χρήση, η ένδειξη στην κύρια κλίμακα μπορεί να είναι σε εκατοστά ή χιλιοστά. Σύμφωνα με τις μονάδες SI, το 1 mm είναι η μικρότερη κύρια διαίρεση κλίμακας. Η κύρια ζυγαριά δεν κινείται.

• Κλίμακα Βερνιέ

Αυτή είναι η μικρότερη κλίμακα που κινείται κατά μήκος της κύριας κλίμακας αφού είναι προσαρτημένη σε αυτήν. Το άνοιγμα των σιαγόνων ελέγχει την κίνηση της ζυγαριάς του βερνιέρου. Ο κύριος σκοπός της κλίμακας βερνιέρου είναι να διασφαλίσει ότι η ένδειξη της κύριας κλίμακας είναι ακριβής, σπάζοντας την σε μικρότερα βήματα. Η κλίμακα βερνιέρου ενός μετρικού παχύμετρου μπορεί να χωριστεί σε έως και 50 βήματα, με κάθε τμήμα να έχει μέγεθος 0,02 mm.

• Κάτω Σαγόνια

Ένα από τα πιο χαρακτηριστικά στοιχεία ενός παχύμετρου βερνιέρου είναι τα σαγόνια του. Η μία από τις σιαγόνες συνδέεται με την κύρια ζυγαριά και είναι σταθερή. Η άλλη σιαγόνα, η οποία συνδέεται με την κλίμακα βερνιέρου, είναι ρυθμιζόμενη. Αυτά τα σαγόνια προορίζονται κυρίως για να πιάνουν τα αντικείμενα σφιχτά. Ο πρωταρχικός ρόλος της κάτω γνάθου είναι να μετράει εξωτερικές διαστάσεις όπως διάμετρος, πλάτος και μήκος.

• Άνω σιαγόνες

Οι άνω γνάθοι είναι παρόμοιες με τις κάτω σιαγόνες, εκτός από το ότι είναι μικρότερες. Το άνω τμήμα της ζυγαριάς βερνιέρου είναι το σημείο που στερεώνονται αυτές οι σιαγόνες. Το ένα σαγόνι είναι ακίνητο, ενώ το άλλο κινείται. Ο πρωταρχικός σκοπός της άνω γνάθου είναι να μετρήσει τις εσωτερικές διαστάσεις των αντικειμένων. Πριν από τη λήψη της ανάγνωσης, οι σιαγόνες ανοίγουν μέχρι να αγγίξουν τις άκρες των αντικειμένων. Οι άνω σιαγόνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση των εσωτερικών διαμέτρων αντικειμένων όπως οι κοίλοι σωλήνες και τα βάζα.

• Ράβδος βάθους

Η ράβδος βάθους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του βάθους των βάζων. Είναι μια μακριά, λεπτή ράβδος κοντά στο κάτω μέρος της κύριας κλίμακας. Είναι εύκολο να μετρήσετε το βάθος με μια ράβδο βάθους. Η άκρη της κύριας ζυγαριάς είναι τοποθετημένη στην επάνω επιφάνεια του αντικειμένου και οι σιαγόνες ανοίγουν αργά. Η επέκταση της ράβδου βάθους προκαλείται από το άνοιγμα των σιαγόνων. Οι σιαγόνες πρέπει να ανοίξουν έως ότου η ράβδος βάθους φτάσει στο κάτω μέρος του αντικειμένου.

• Βίδα αντίχειρα

Στο κάτω μέρος της κλίμακας βερνιέρου υπάρχει μια βίδα. Ο κύριος σκοπός της βίδας είναι να παρέχει στους χρήστες μια σταθερή λαβή, ώστε να μπορούν εύκολα να γλιστρήσουν τα σαγόνια τους εμπρός και πίσω.

• Βίδα κλειδώματος

Ο κύριος σκοπός της βίδας ασφάλισης είναι να διατηρήσει τις σιαγόνες στη θέση τους μόλις το αντικείμενο στερεωθεί καλά μεταξύ τους. Αυτό κάνει επίσης παιχνιδάκι τη λήψη ακριβών μετρήσεων.

Formulas of Vernier Calliper

Η σταθερά βερνιέρου είναι το άλλο όνομα για τον ελάχιστο αριθμό παχύμετρων βερνιέρου. Η διαφορά μεταξύ μιας διαίρεσης κύριας κλίμακας και μιας διαίρεσης κλίμακας βερνιέρου ονομάζεται ελάχιστη καταμέτρηση.

Μαθηματικά, το Least Count μπορεί να δοθεί ως:

LC=1 MSD – 1 VSD 

Όταν η κλίμακα βερνιέρου έχει n διαιρέσεις και συμπίπτει με την κύρια κλίμακα στη διαίρεση  (n-1), το παχύμετρο με το μικρότερο πλήθος είναι:

LC=(1-n-1/n) ×MSD 

Η ελάχιστη μέτρηση βερνιέρου είναι 0,1 mm.

Στις παραπάνω εξισώσεις,

LC=ελάχιστος αριθμός

MSD=ανάγνωση κύριας κλίμακας

VSD=ανάγνωση κλίμακας βερνιέρου

Χρήσεις δαγκάνας Vernier

• Αυτή είναι μια από τις πιο κοινές εφαρμογές για αυτήν τη συσκευή. Χρησιμοποιείται για τη διερεύνηση της διαστολής των υλικών ως συνάρτηση της θερμοκρασίας προκειμένου να προσδιοριστούν οι ποιότητές τους. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση με ακρίβεια διαφόρων τμημάτων εξοπλισμού προκειμένου να διασφαλιστεί η σωστή εφαρμογή. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση κανονικού και ακανόνιστου σχήματος αντικειμένων από το εσωτερικό ή το εξωτερικό.
• Δεδομένου ότι το μέγεθος των οργάνων έχει μετρηθεί προκειμένου να είναι κατάλληλα για χειρουργική επέμβαση, η ιατρική και η χειρουργική βιομηχανία βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε αυτό το gadget.
• Η χρήση δαγκάνας βερνιέρου συνιστάται ανεπιφύλακτα κατά την κατασκευή ή την επαλήθευση των διαστάσεων ενός υποπροϊόντος για να διασφαλιστεί ότι πληρούνται οι κατάλληλες απαιτήσεις.
• Αυτά τα όργανα χρησιμοποιούνται σε σχολεία και ιδρύματα μηχανικής για να βοηθήσουν τους μαθητές να μετρήσουν πολλά άλλα όργανα και αντικείμενα που χρησιμοποιούνται στη φυσική και πολλά άλλα μαθήματα, καθώς και για τη διόρθωση μηδενικών λαθών. Ένα από τα λίγα πειράματα στη σύγχρονη φυσική είναι η χρήση αυτού του εξοπλισμού για τη μέτρηση των εξωτερικών και εσωτερικών διαστάσεων κυλινδροειδών αντικειμένων.

Μετρητής βίδας

Ο μετρητής βίδας είναι ένα εργαλείο για την ακριβή μέτρηση της διαμέτρου ενός λεπτού σύρματος ή του πλάτους ενός μεταλλικού φύλλου. Αποτελείται από μια βάση σε σχήμα U που είναι στερεωμένη σε μια δακτυλήθρα με μια βιδωτή περόνη. Μια κλίμακα σε mm γράφεται δίπλα-δίπλα με τον άξονα της δακτυλήθρας. Ένας μετρητής βιδών έχει μια μεταλλική βάση σε σχήμα U που του επιτρέπει να μετράει ακόμη και τα μικρότερα μήκη με ακριβή ακρίβεια.

Ένας μετρητής βιδών, όπως οι δαγκάνες Vernier, έχει δύο κλίμακες:μια ζυγαριά κλειδιού και μια επιπλέον κλίμακα. Η κύρια κλίμακα είναι μια κλίμακα χιλιοστών που έχει μειωθεί στα 0,5 mm, ενώ η δευτερεύουσα κλίμακα χωρίζεται σε 50 ομοιόμορφα μέρη. Η πρόσθετη ζυγαριά βρίσκεται στο μικρό μεταλλικό κάλυμμα που προστατεύει το δάχτυλο του χρήστη κατά το ράψιμο του μετρητή βίδας και μετρά το ένα εκατοστό της μέτρησης.

Περιστρέφοντας τη δακτυλήθρα, η κάτω γνάθος του μετρητή μετατοπίζεται. Η περιστρεφόμενη ζυγαριά Vernier αναφέρεται στην πρόσθετη κλίμακα στη δακτυλήθρα. Επιπλέον, η δακτυλήθρα έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε δύο αλλαγές δακτυλήθρας θα επιτρέψουν στην κάτω γνάθο να μετατοπιστεί κατά 1 mm. Αυτό σημαίνει ότι μια μόνο περιστροφή θα μετακινήσει τις κάτω γνάθους μόνο κατά 0,50 mm. Η ζυγαριά του κλειδιού βρίσκεται στο τμήμα "μανίκι" του μετρητή βιδών.

Στοιχεία του μετρητή βιδών

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά εξαρτήματα του μετρητή βιδών:

• Πλαίσιο :Το πλαίσιο του μετρητή βιδών συνδέει το αμόνι και την κάννη, καθώς και συγκρατεί ολόκληρη τη συσκευή μαζί. Για να αποφευχθούν τα λάθη μέτρησης που προκαλούνται από κάμψη, διαστολή και συστολή, συνήθως κατασκευάζεται αρκετά παχύ. Καθώς το πλαίσιο είναι σημαντικό, είναι βαρύ και έχει μεγάλη θερμική μάζα, η οποία εμποδίζει τη θέρμανση του μετρητή βιδών ενώ ο χρήστης το κρατά στα χέρια του. Οι μετρητές βιδών θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε θερμοκρασία δωματίου (20 °C / 68 °F), επειδή η θερμοκρασία μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια της μέτρησης.
• Αμόνι :Το καρφί στο συγκεκριμένο διάγραμμα είναι επίσης γνωστό ως αμόνι. Ο άξονας μετακινείται προς το αντικείμενο που πρόκειται να μετρηθεί, το οποίο τοποθετείται στο αμόνι.
• Βαρέλι :Είναι επίσης γνωστό ως μανίκι ή κοντάκι και είναι ένα σταθερό εξάρτημα με γραμμικές ή βερνιέρες σημάνσεις πάνω του. Η κάννη ορισμένων εκδόσεων μετρητή βιδών είναι ένας περιστρεφόμενος κύλινδρος, που επιτρέπει τον μηδενισμό αλλάζοντας την κυλινδρική κάννη.
• Κλειδαριά δαχτυλήθρας :Αυτό το στοιχείο μπορεί να σφίξει για να κρατήσει τον άξονα στη θέση του κατά τη μέτρηση. Μερικές φορές αναφέρεται ως παξιμάδι ασφάλισης ή δακτύλιος ασφάλισης.
• Άξονας :Ο άξονας θα ταξιδέψει προς το αμόνι καθώς περιστρέφεται η δακτυλήθρα.
• Δαχτυλήθρα :Αυτό είναι το περιστρεφόμενο τμήμα του μετρητή βιδών.
• Βίδα :Αυτό είναι το βασικό στοιχείο του μετρητή βιδών που βοηθά στη μέτρηση.
• Καστάνια :Χρησιμοποιείται για να μην περιστρέφεται η δακτυλήθρα περισσότερο από όσο χρειάζεται.

Τύπες μετρητή βιδών

Οι ακόλουθοι όροι χρησιμοποιούνται όταν συζητάμε για το μετρητή βιδών:

• Βήμα:Η απόσταση που μετακινείται από την άτρακτο ανά περιστροφή, που μετράται με ολίσθηση της κλίμακας κεφαλής πάνω από την κλίμακα βήματος για να ολοκληρωθεί μια πλήρης περιστροφή είναι γνωστή ως βήμα του μετρητή βίδας.

Το βήμα του μετρητή βίδας μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται παρακάτω:

• Ελάχιστο πλήθος:Η απόσταση που μετακινείται από το άκρο της βίδας όταν περνά μέσα από ένα τμήμα της ζυγαριάς κεφαλής είναι η ελάχιστη μέτρηση της βίδας.

Το ελάχιστο πλήθος του μετρητή βιδών μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο που δίνεται από:

• Μικρομετρικό μετρητή βιδών:Είναι ένα όργανο για τη μέτρηση της διαμέτρου των λεπτών συρμάτων και του πάχους των μικροσκοπικών φύλλων όπως γυαλί ή πλαστικό.

Η ελάχιστη μέτρηση του μικρομετρικού μετρητή βίδας μπορεί να δοθεί από:

Χρήσεις μετρητή βιδών

• Ο αριθμός μετρητή χρησιμοποιείται για να περιγράψει το πάχος ενός μεταλλικού φύλλου. Μπορούμε να προσδιορίσουμε τον αριθμό μετρητή ενός μεταλλικού φύλλου μετρώντας το πάχος του σε χιλιοστά χρησιμοποιώντας ένα μετρητή βιδών. Για παράδειγμα, εάν το πάχος ενός φύλλου είναι 5,16 mm, ο αριθμός μετρητή θα είναι 6. Ο αριθμός μετρητή για ένα φύλλο με πάχος 0,953 mm είναι 10. Ένας πίνακας μετατροπής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του αριθμού μετρητή για διάφορα πάχη.
• Η διάμετρος ενός σύρματος μετριέται σε αμερικανικό μέγεθος μετρητή σύρματος. Το μέγεθος του μετρητή μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας τη διάμετρο ενός σύρματος μετά την αφαίρεση της μόνωσης σε mm με ένα μετρητή βίδας. Για παράδειγμα, εάν το μετρικό μέγεθος ενός σύρματος είναι 52 mm, το A.W.G. Το μέγεθος είναι «0.» Εάν το μετρικό μέγεθος ενός σύρματος είναι 5 mm, το A.W.G. Το μέγεθος θα είναι 10. Ένας πίνακας μετατροπών μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό του A.W.G. μέγεθος για διάφορα μεγέθη μετρικών καλωδίων.
• Ένας μετρητής βίδας χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της διαμέτρου μιας χαλύβδινης ράβδου που χρησιμοποιείται στην κατασκευή κτιρίων.
• Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την κατασκευή εξαρτημάτων μηχανών που πληρούν ορισμένες προδιαγραφές.

Συμπέρασμα

Ο μετρητής βιδών είναι ένα μηχανικό εργαλείο που σας επιτρέπει να μετράτε με ακρίβεια τη διάμετρο, την ακτίνα ή το πάχος ενός λεπτού σύρματος ή ενός λεπτού μεταλλικού φύλλου. Ένα πλαίσιο σε σχήμα U και μια άτρακτος (ή βίδα) στερεωμένη στη δακτυλήθρα είναι τα βασικά στοιχεία αυτού του οργάνου. Η κλίμακα Pitch, η οποία είναι η κύρια κλίμακα και είναι χαραγμένη στο βαρέλι με κάθετες γραμμές, είναι μία από τις δύο κλίμακες.

Το παχύμετρο βερνιέρου είναι ένας τύπος συσκευής μέτρησης που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση γραμμικών διαστάσεων. Με τη βοήθεια των σιαγόνων μέτρησης, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των διαμέτρων κυκλικών αντικειμένων. Διατίθενται επίσης ζυγαριές Vernier με 10 τμήματα του ίδιου μήκους με την κύρια κλίμακα. η διαδικασία ανάγνωσης είναι παρόμοια με αυτή που περιγράφεται παραπάνω. Μια κλίμακα βερνιέρου μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια τόσο των γωνιακών όσο και των γραμμικών μετρήσεων.