3. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И
ПРИБОРЫ
К измерительным инструментам относятся штангенинструменты
(штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмусы) и микрометрические
инструменты (микрометры, микрометрические глубиномеры, микрометрические
нутромеры, рычажные микрометры, рычажные скобы). К универсальным
измерительным инструментам относятся также линейки, но с их помощью
можно производить только грубые измерения (с точностью 1 или 0,5 мм).
Универсальные измерительные инструменты и приборы характеризуются
наличием у них шкал с отметками в виде рисок или точек; шкала может быть
круговой или линейной. Для этих средств измерения установлены следующие
основные метрологические показатели (рис. 13).
Длина (интервал) деления шкалы 2 — расстояние между
осями двух соседних отметок шкалы (1 или 0,5 мм).
Цена деления шкалы 3 — разность значений величины, соответствующих двум
соседним отметкам шкалы. Например, значения измеряемой величины детали
равны 45,001 мм и 44,999 мм. Тогда разность этих значений составит
45,001—44,999 = 0,002 мм. В случае, показанном на рис. 13, цена деления
шкалы равна 0,002 мм, а длина деления шкалы прибора — 1 мм.
Итак, если указатель (стрелка) прибора при измерении детали с
установленной разностью значений измеряемой величины в 0,002 мм будет
перемещаться на одно деление шкалы, то у этого прибора цена деления
будет равна 0,002 мм. Цену деления шкалы указывают на приборе или
инструменте четкими цифрами, на видном месте.
Диапазон показаний 1 (измерений по шкале) — область шкалы, ограниченная
ее начальным и конечным значениями.
Предел измерений — разность между наибольшим и наименьшим значениями
величины, которые могут быть измерены прибором (учитывается диапазон
возможного перемещения измерительной головки по стойке прибора).
Измерительная сила — сила воздействия измерительного наконечника на
поверхность проверяемой детали в зоне контакта.
Погрешность измерения — разность между результатом измерения и истинным
значением измеряемой величины. Так как истинное значение измеряемой
величины остается неизвестным, то на практике вместо него используют
точно определенное действительное значение величины, приближающееся к
истинному.
Точность измерения — качество результатов измерений, отражающее их
близость к истинному значению измеряемой величины.
Передаточное отношение прибора — отношение интервала деления шкалы к
цене ее деления. Например: при интервале деления шкалы, равном 1 мм, и
цене деления, равной 0,01 мм,
передаточное отношение составит 1/0,01 = 100, г. е. перемещение
указателя по шкале будет в 100 раз больше изменения измеряемой величины.
Следует различать два понятия: погрешность измерительного прибора и
погрешность результата измерения. Погрешность прибора вызывается
несовершенством конструкции, неточностью его изготовления, износом в
процессе эксплуатации. Погрешность результата измерения равна сумме
погрешности прибора и метода измерения, настройки прибора по
установочной мере или эталону, базирования измеряемой детали,
температурных колебаний, ошибок визуальной оценки результатов измерения
и других погрешностей. В зависимости от пределов допускаемых
погрешностей измерительным средствам присваиваются соответствующие
классы точности.
У штангенинструментов имеется специальное устройство в виде
дополнительной шкалы (нониус), позволяющее отсчитывать дробные доли
деления основной шкалы.
Рис. 14. Штангенциркуль
Выпускают штангенциркули нескольких типов: ШЦ-1 — с
двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений, с
линейкой для измерения глубин (рис. 14). На рисунке показано, что
раствор губок при измерении наружного диаметра детали Z) = 20,l мм будет
соответствовать растворy губок .при измерении внутреннего диаметра d и
вылету линейки глубиномера 4 при измерении глубины I выточки. Изменение
раствора губок и выдвижение линейки глубиномера осуществляется при
перемещении рамки- 2 по штанге 3 инструмента. Винт 1 служит для фиксации
рамки в нужном положении (основная шкала 5, шкалы нониуса 6). Диапазон
измерения штангенциркулей ШЦ-1 0—125 мм с отсчетом по нониусу 0,1 мм.
Штангенциркули ШЦ-П с двусторонним расположением губок для наружных и
внутренних измерений и для разметки выпускают с диапазонами измерения
0—160 и 0—250 мм, с отсчетом по нониусу 0,05 и 0,1 мм. Острые губки
инструмента служат для разметки листовых и других деталей.
Штангенциркули ШЦ-Ш — с односторонним расположением губок для наружных и
внутренних измерений выпускают нескольких типоразмеров (диапазоны
измерений 0—400; 250— 630; 320—1000; 500—1600; 800—2000 мм, отсчет по
нониусу
0,1 мм).
Основные погрешности штангенциркулей на длине 250 мм не должны
превышать: ±0,05 мм — при отсчете по нониусу
0,05 мм, ±0,1 мм — при отсчете по нониусу 0,1 мм;
на длине 250—1000 мм: ±0,1 мм; на длине 1000—20 000 мм: ±0,2 мм.
Существуют штангенциркули с круговым нониусом, имеющие отсчет по нониусу
0,1 или 0,001 мм.