История создания штангенциркуля и интересные факты про него

Виды штангенциркулей

Прежде чем выяснять, как правильно нужно измерять штангенциркулем, следует разобраться с видами этого измерительного инструмента. Производители выпускают рассматриваемые устройства следующих видов:

1. Нониусные — они обозначаются буквами ШЦ, и представляют собой механический измерительный инструмент, который имеет основную шкалу на неподвижной линейке, а также дополнительную на подвижной рамке (в зависимости от модели, на подвижной рамке может быть одна или две шкалы). Нониусными их называют за счет шкалы на подвижной рамке, которая имеет градацию в долях миллиметров. Практически у каждого мастера имеются универсальные нониусные штангенциркули, которыми пользоваться легко при наличии знаний, однако они имеют недостаток — большая погрешность
2. С циферблатом или стрелочный — обозначаются как ШЦК, а отличаются они от нониусных наличием круглой формы циферблата, который находится на подвижной штанге. Специальный зубчатый механизм передачи усилия позволяет получать точные результаты измерений. По основной разметке происходит определение миллиметров, а доли исчисляются по круговой шкале
3. Цифровые или ШЦЦ — на измерительной рамке вместо циферблата расположен цифровой дисплей, отображающий результаты измерений. Если в нониусных и циферблатных устройствах измерения нужно снимать самостоятельно, то в цифровых штангенциркулях соответствующие показатели выводятся на дисплей. Это самые высокоточные и дорогие измерительные инструменты, которые применяются в сферах, где важная высокая точность

Это интересно! Нониусные штангенциркули являются разборными, что делает их ремонтопригодными в случае заклинивания механизма перемещения. Чтобы не пришлось ремонтировать штангенциркуль, при его эксплуатации необходимо периодически вносить смазочное вещество в конструкцию подвижной части.

Нониусные штангенциркули по конструкции и назначению классифицируются на такие виды:

• ШЦ-1 — рабочие или измерительные губки присутствуют с двух сторон, а предназначены они для того, чтобы выполнять измерительные действия внутреннего и наружного диаметра
• ШЦ-2 — губки, которые предназначены для измерений внутренних и наружных диаметров, совмещены, а также имеют одинаковые размеры. Плоские поверхности измерителей расположены внутри, а цилиндрические размещены наружу. С обратной стороны от штанги расположились кромки, которые предназначены для проведения разметочных работ. Эти кромки имеют хорошую заточку. В устройстве приборов типа ШЦ-2 имеется микрометрическая рамка, позволяющая повысить точность проводимых измерений
• ШЦ-3 — имеют одностороннее размещение измерительных губок, а предназначены такие инструменты для проведения измерений при работе с большими деталями и заготовками

Рассматриваемые типы инструментов предназначены для выявления размеров разных деталей — трубы, болты, гайки, провода, арматура и прочие виды заготовок. Самыми практичными считаются нониусные модели, а самыми точными — цифровые устройства. Разница в цене между нониусными и цифровыми существенная, поэтому для хозяйства вполне хватает механического штангенциркуля, которым перед применением, нужно научится правильно пользоваться.

Как выбрать электронный штангенциркуль

Чтобы подобрать лучший инструмент, не стоит полагаться только на рейтинги и рекомендации консультантов. Нужно самостоятельно владеть базовыми знаниями, которые помогут разобраться с основными параметрами цифровых штангенциркулей.

Результат замера у цифрового штангенциркуля выводится на электронное табло

Основные разновидности

Электронный измерительный инструмент считается лучшим по сравнению с механическими штангенциркулями из-за скорости работы и простоты пользования. Человеку не приходится присматриваться к разметке, что особо проблематично людям с плохим зрением. Данные выводятся в виде цифр на электронный дисплей.

Важно! Электронный измерительный инструмент можно подключать к компьютеру для переноса данных или распечатки их через принтер.

Электронные штангенциркули разделяются на несколько видов, каждый из которых отличается исполнением и областью применения:

1. ТИП 1 и 2. Цифровой инструмент этой группы предназначен для выполнения наружных и внутренних замеров. По конструкции штангенциркули бывают одно- и двухсторонние. У них может присутствовать или отсутствовать глубиномер.
2. ТИП 3. Электронные модели этой группы способны делать замеры большого диапазона.
3. Разметочные. Простейший вид штангенциркулей, которые используют для разметки заготовок.
4. Специальные. Электронными штангенциркулями этой группы замеряют наружные и внутренние канавки, уступы и другие сложные элементы.

Осуществляя выбор лучшего цифрового устройства, в первую очередь задумываются о задачах, которые собираются решать с помощью инструмента. Отсюда определяются, какими характеристиками должен обладать цифровой инструмент. Основными из них являются:

• диапазон замера;
• размер погрешности;
• цена деления;
• в каких условиях способен работать цифровой прибор: влажность, диапазон температур.

Если осуществлять выбор электронного устройства для пользования в быту, то диапазона измерений хватит от 0-125 до 0-150 мм. При этом цены деления хватит 0,01 мм. Для профессионального пользования требования будут выше. Диапазон измерений от 300 мм. Цена деления – 0,01, 0,02, 0,05 и 0,1 мм.

Качество исполнения

Штангенциркуль является измерительным высокоточным инструментом. Для него важна точность замера, которая часто зависит от качества исполнения электронного устройства. При покупке нужно тщательно провести осмотр

Внимание обращают на следующие нюансы:

1. Внешний вид. Цифровая модель должна соответствовать фотографии на упаковке, а также изображению, которое производитель размещает на официальном сайте. Номер на корпусе должен означать страну-изготовителя.
2. Исполнение подвижной рамки. Элемент должен свободно и плавно перемещаться по линейке. Лучшей считается рамка из нержавейки или сплавов цветных металлов.
3. Губки. Именно этот элемент во многом отвечает за точность замера. На губках должна быть идеальная шлифовка поверхности, отсутствие зазубрин, люфта и других дефектов. В сомкнутом состоянии между губками не должен оставаться зазор, а на электронном дисплее высвечиваться значение 0.
4. Точность. Параметр должен соответствовать указанным производителем характеристикам. Для этого проводят контрольный замер детали с известными точными размерами.
5. Комплектность. С цифровым штангенциркулем должен идти технический паспорт, в котором стоит отметка о гарантии, поверке, инструкция. Плюсом будет, если производитель предусмотрел чехол, батарейки.

Кейс обеспечивает хорошую сохранность электронного устройства

Если, осуществляя выбор штангенциркуля, при осмотре обнаружили большие несоответствия, от такой цифровой модели лучше отказаться.

Дополнительные функции

Производитель наделяет свои электронные устройства дополнительными функциями. Они направлены на упрощение работы, делают цифровой инструмент лучшим среди конкурентов.

К дополнительным функциям относятся:

1. Автоматическое включение цифрового прибора при перемещении губок и самостоятельное отключение в случае его неиспользования. Функция ускоряет рабочий процесс за счет отсутствия необходимости выполнять лишние действия. Автоматическое отключение экономит заряд батареек.
2. Функция переключения единиц измерения позволяет выводить на электронный экран результат в дюймах и миллиметрах.
3. Функция переключения относительный/абсолютный режим позволяет выставить в требуемой точке 0 и отсюда продолжать делать замер.
4. Функция MODE. При запуске цифровой инструмент переходит в режим быстрой работы, предоставляется возможность выполнять замеры минимального или максимального значения.

Дополнительной функцией считается вывод данных на компьютер. Некоторые дешевые цифровые модели лишены этого приоритета.

Принцип работы и эксплуатации

Устройство обладает принципом работы, который основывается на применении цифрового нониуса. Для этого используется кодер и емкостная матрица. Если говорить простыми словами, то в приборе установлена пара обычных конденсаторов, которые активизируются поочередно. Верхняя пластинка при этом выполняет функции общего электрода. Для формирования емкостного массива в штангенциркуле электронном применяется несколько пластинок, что позволяет точно определять все движения встроенного датчика. Ползунок применяется как роток. Статор находится в линейке из металла.

Отрезок, который отделяет положение на упоре в плоскость измеряющейся детали, считается ее размером.

Принцип эксплуатации этого прибора аналогичен схеме применения механического прибора. Если нужно узнать внутренние размеры, то губки штангенциркуля нужно вставить в отверстие детали, а затем их максимально развести, пока они не упрутся в стенки. Результаты измерения мгновенно отобразятся на дисплее.

Если требуется измерить глубину, то торец нужно упереть в одном конце элемента, служащем началом отсчета, а глубинный стержень, выходящий из торца, нужно до упора погрузить на дно.

При измерении внешних габаритов, соответствующие губки нужно сначала развести на определенную длину, после чего расположить заготовку между ними и свести. Значение, полученное при этом, будет соответствовать размеру.

При себе рекомендуется постоянно иметь запасные источники питания, чтобы не возникло неприятных ситуаций. Цифровой прибор желательно хранить в специальной упаковке, которая также применяется и для транспортировки инструмента. Старайтесь избегать мест с повышенным уровнем влажности, а при работе в таких помещениях устройство следует периодически протирать мягкой тканью. Чтобы продлить срок службы батарейки, подсветку лучше отключать в тех ситуациях, когда в ней нет никакой необходимости.

Что касается производителей, то среди них следует выделить следующих:

• Микротех (Украина);
• Interpool (КНР);
• UKC (Китай);
• Miol (Китай);
• Came To (Корея);
• Digital (Корея).

В заключение стоит отметить, что в любом случае цифровой штангенциркуль способен составить очень достойную конкуренцию своему механическому аналогу. У него есть абсолютно все шансы, чтобы стать очень полезным инструментом в арсенале не только домашнего мастера, но и опытного профессионала.

Как правильно пользоваться штангенциркулем

Штангенциркуль – высокоточный инструмент, используемый для измерения наружных и внутренних линейных размеров, глубин отверстий и пазов, разметки. Свое название этот универсальный прибор получил от линейки-штанги, которая служит основой его конструкции.

Определение показаний по нониусу

Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.

1. Количество целых миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо. Указателем служит нулевой штрих нониуса.
2. Для отсчета долей миллиметра необходимо найти тот штрих нониуса, который наиболее точно совпадает с одним из штрихов основной шкалы. После этого нужно умножить порядковый номер найденного штриха нониуса (не считая нулевого) на цену деления его шкалы.

Результат измерения равен сумме двух величин: числа целых миллиметров и долей мм. Если нулевой штрих нониуса точно совпал с одним из штрихов основной шкалы, полученный размер выражается целым числом.

На рисунке выше представлены показания штангенциркуля ШЦ-1. В первом случае они составляют: 3 + 0,3 = 3,3 мм, а во втором — 36 + 0,8 = 36,8 мм.

Нониус с ценой деления 0,05 мм

Шкала прибора с ценой деления 0,05 мм представлена ниже. Для примера приведены два различных показания. Первое составляет 6 мм + 0,45 мм = 6,45 мм, второе — 1 мм + 0,65 мм = 1,65 мм.

Аналогично первому примеру необходимо найти штрихи нониуса и штанги, которые точно совпадают друг с другом. На рисунке они выделены зеленым и черным цветом соответственно.

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

1. Штанга.
2. Рамка.
3. Губки для наружных измерений.
4. Губки для внутренних измерений.
5. Линейка глубиномера.
6. Стопорный винт для фиксации рамки.
7. Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
8. 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.

Порядок проведения измерений, проверка исправности

Перед работой проверяют техническое состояние штангенциркуля и при необходимости настраивают его. Если прибор имеет перекошенные губки, пользоваться им нельзя. Не допускаются также забоины, коррозия и царапины на рабочих поверхностях. Необходимо, чтобы торцы штанги и линейки-глубиномера при совмещенных губках совпадали. Шкала инструмента должна быть чистой, хорошо читаемой.

Измерение

• Губки штангенциркуля плотно с небольшим усилием, без зазоров и перекосов прижимают к детали. 
• Определяя величину наружного диаметра цилиндра (вала, болта и т. д.), следят за тем, чтобы плоскость рамки была перпендикулярна его оси.
• При измерении цилиндрических отверстий губки штангенциркуля располагают в диаметрально противоположных точках, которые можно найти, ориентируясь по максимальным показаниям шкалы. При этом плоскость рамки должна проходить через ось отверстия, т.е. не допускается измерение по хорде или под углом к оси.
• Чтобы измерить глубину отверстия, штангу устанавливают у его края перпендикулярно поверхности детали. Линейку глубиномера выдвигают до упора в дно при помощи подвижной рамки.
• Полученный размер фиксируют стопорным винтом и определяют показания.

Работая со штангенциркулем, следят за плавностью хода рамки. Она должна плотно, без покачивания сидеть на штанге, при этом передвигаться без рывков умеренным усилием, которое регулируется стопорным винтом.

Необходимо, чтобы при совмещенных губках нулевой штрих нониуса совпадал с нулевым штрихом штанги.

В противном случае требуется переустановка нониуса, для чего ослабляют его винты крепления к рамке, совмещают штрихи и вновь закрепляют винты.

Измерение штангенциркулем

Подробности

Категория: Сортовой прокат

Измерение штангенциркулем

При разметке и обработке деталей широко используется контрольно-измерительный инструмент. С простейшим из них — измерительной линейкой вы уже знакомы. Она позволяет определить размеры деталей с точностью до 1 мм. Для измерения с большей точностью (до 0,1 мм) применяют штангенциркуль. Это универсальный измерительный инструмент. С его помощью можно измерять наружные и внутренние размеры деталей и глубину отверстия. 

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 фирмой «Маузер»

Штангенциркули бывают разных видов, они отличаются пределами и точностью измерения. На рисунке справа показан штангенциркуль ШЦ-1. Он состоит из штанги с неподвижными губками 1 и 2, по которой перемещается рамка 4 с подвижными губками 3 и 8. Рамку можно закреплять в нужном положении стопорным винтом. На штанге 5 нанесены деления, которые образуют миллиметровую шкалу. Цена ее деления—1 мм. Длина миллиметровой шкалы — 150 мм.  

На подвижных губках нанесена вспомогательная шкала, называемая нониусом (рис. слева). Она разделена на 10 равных частей, а вся длина нониусной шкалы составляет 19 мм. Значит, длина каждой части равна 1,9 мм. Эта величина является ценой деления нониуса.

При измерении штангенциркулем целое число миллиметров отсчитывают по миллиметровой шкале до нулевого штриха нониуса, а десятые доли миллиметра — по шкале нониуса начиная от нулевой отметки до той риски, которая совпадает с какой-либо риской миллиметровой шкалы (рис. справа). На рисунке показаны положение шкал штангенциркуля при отсчёте размеров: а – 0,5 мм; б – 6,9 мм; в – 34,3 мм.

Перед началом измерений штангенциркулем надо осмотреть его и проверить на точность. Для этого надо совместить губки инструмента. При этом нулевые риски обеих шкал должны совпасть. Одновременно должен совместиться десятый штрих нониуса с девятнадцатым штрихом миллиметровой шкалы.

 Штангенциркуль ШЦ-II (см. рис. слева) можно применять не только для измерения, но и для разметки. С его помощью наносят прямые риски от строго прямолинейных базовых кромок или поверхностей заготовок, делают засечки, проводят окружности.

Штангенциркуль является дорогостоящим и точным инструментом, поэтому бережное обращение с ним должно быть основным правилом работы. Перед началом работы штангенциркуль протирают чистой мягкой тканью, удалив смазку и пыль (особенно тщательно очищают измерительные поверхности). Нельзя очищать инструмент шлифовальной шкуркой или ножом. Измерять можно только чистые и сухие плоскости деталей, без задиров, заусенцев, стружки и царапин. Инструмент нельзя класть на нагревательные приборы и держать на солнце. Измерение следует выполнять чистыми и сухими руками.

Измеряя деталь, нельзя допускать перекоса губок штангенциркуля

Положение их обязательно фиксируется стопорным винтом.Читая показания штангенциркуля, надо держать его прямо перед глазами.Губки штангенциркуля имеют острые концы, поэтому при пользовании им соблюдайте осторожность.Штангенциркуль должен лежать на рабочем месте так, чтобы им было удобно пользоваться. На него не должны попадать стружки, опилки.После работы штангенциркуль надо протереть чистой ветошью

Ниже вы можете проверить свои умения пользования штангенциркулем.

1.Выбираете заготовку

2.Находите на шкалах штангенциркуля(справа) размер.

3.Вписываете в прямоугольник внизу полученное значение и получаете оценку вашего ответа

ШЦК — (штангенциркуль с круговой шкалой). В выемке штанги размещена рейка, с которой сцеплена шестерёнка головки, поэтому показания штангенциркуля, отвечающие положению губок, читают по шкале штанги и круговой шкале головки по положению стрелки. Это значительно проще, быстрее, чем чтение отсчёта по нониусу.

   ШЦЦ — с цифровой индикацией (электронный) может измерять с точностью до сотых долей миллиметра.

Советы по выбору

Приобретение любого измерительного инструмента – дело очень важное и ответственное, поэтому к его выбору нужно подходить с особой тщательностью

Первое, на что нужно обратить внимание при покупке прибора – это класс точности и условия, в которых инструмент предполагается использовать

При покупке штангенциркуля, предназначенного для тонких ювелирных работ, лучше остановиться на коротких миниатюрных образцах длиной 12-15 см. Ими гораздо удобнее выполнять замеры небольших предметов, не боясь повредить их поверхности.

Если же на первом месте стоит удобство выполняемых работ, а также скорость измерений, то лучше остановить свой выбор на электронно-цифровой или циферблатно-стрелочной модели. Что касается класса точности, то для бытового применения вполне достаточно прибора с отсчётом 0.1 мм, а для профессиональных образцов требуется куда более высокая точность: шкала отсчёта на таких приборах должна иметь шаг 0.05, 0.02 и даже 0.01 мм.

Следующим важным критерием станет выбор производителя. Специалисты рекомендуют приобретать продукцию известных торговых марок, что будет выступать гарантом надёжности, точности и высокого качества измерительных приборов. Если замеры планируется производить в сложных внешних условиях, лучше приобрести прибор, на котором шкала будет выгравирована на металле, а не нарисована краской. Лучшими профессиональными моделями считаются немецкие, японские и швейцарские образцы, которые в принципе не могут быть дешёвыми. Зато такой штангенциркуль прослужит не один десяток лет и достанется в наследство внукам.

Во время покупки следует проверить наличие сопроводительной документации с указанием класса точности и марки стали, а также убедиться в отсутствии люфта между неподвижными и подвижными частями. Кроме того, нулевые отметки обеих шкал при плотно сведённых губках должны обязательно совпадать. В случае некорректной работы инструмента, слишком тугого или, напротив, лёгкого хода измерительной рамки и губок, а также при наличии дефектов и повреждений от покупки прибора следует отказаться.

Как пользоваться штангенциркулем, смотрите далее.

Устройство инструмента

Как научиться пользоваться штангенциркулем? Для начала – ознакомиться с его устройством. Более всего востребуемый производством ручной штангенциркуль двухстороннего типа, с линейной измерительной системой состоит из следующих конструктивных элементов:

1. Измерительной штанги, где имеется шкала с делениями, точность которых соответствует классу инструмента.

2. Измерительной рамки, скользящей в направляющих штанги. Как пользоваться нониусом штангенциркуля? На нижней контрольной поверхности рамки нанесены деления нониуса, по которому определяется мантисса измеряемой величины: значение размера после запятой. Например, при замере длины в 13,9 мм при точности II класса, показание «13» будет снято с основной шкалы, а показание «0,9» — с нониуса. Для удобства использования рамка снабжена рифлёным выступом в своей нижней правой части.

3. Нижних измерительных губок корпуса штанги. Они предназначены для определения внешних размеров детали или заготовки. Измерительные плоскости губок — внутренние, а их вылет определяется пределами измерений, на которые рассчитана данная модель инструмента. Согласно госстандарту, вылет нижних губок может быть от 35…42 мм до 63…125 мм, в зависимости от пределов измерений, на которые рассчитана данная модель.
4. Верхних измерительных губок корпуса штанги, при помощи которых определяются размеры внешних поверхностей изделий. Контрольные плоскости верхних губок также тарированы, а их вылет, как и в предыдущем случае, определяется возможностями и типом изделия. Он составляет от 16 до 30 мм.
5. Зажимного винта с рифлёной головкой, при помощи которого фиксируется текущее положение рамки.
6. Глубиномера, представляющего собой плоский шлифованный штырь, скользящий в направляющих, которые расположены с противоположной стороны корпуса штанги. На рабочем торце штыря имеется конусный скос с целью снижения размеров торцевой поверхности глубиномера. Это даёт возможность оценки глубины отверстий с малыми диаметрами.

Устройство инструмента

Все контактные кромки штанги, направляющих, рамки и нониуса тщательно шлифуются в размер, с точностью, на порядок выше той, с которой действует штангенциркуль.

При особых требованиях к конструкции могут предусматриваться и другие элементы. Вспомогательные измерительные поверхности (а, следовательно, и узлы) необходимы, если выполняются разметочные операции, определение размеров уступов, ступенчатых частей конструкций и пр. Иногда в инструмент встраивается микрометрическая подача рамки.