ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ - специальные устройства, применяемые для точного определения размеров и других геометрических характеристик предметов. К таким устройствам относятся кронциркули, нутромеры и глубиномеры (в том числе соответствующие микрометрические приборы и штангенприборы), щупы, индикаторные приборы, уровни и отвесы, линейки и угольники.
Микрометры, нутромеры и глубиномеры. Некоторые часто встречающиеся размеры, например диаметр цилиндра, диаметр и глубину отверстия, невозможно точно измерить, прикладывая к детали обычную измерительную линейку. Но можно "взять" диаметр или глубину отверстия при помощи кронциркуля-нутромера или глубиномера, а затем измерить взятое расстояние по линейке или штриховой мере. Для повышения точности таких измерений применяются кронциркули прямого отсчета, снабженные шкалой, а также микрометры и штангенприборы того же назначения. В микрометрических приборах используется высокоточная винтовая резьба очень малого шага. Отсчет по микрометру сводится к определению числа полных оборотов и долей оборота барабана относительно его нулевого положения. Полные обороты отмечаются штрихами линейной шкалы на неподвижном стебле, а дробные доли оборота - штрихами круговой шкалы на торцевой кромке вращающегося барабана. В большинстве микрометров англоязычных стран используется резьба, имеющая 40 ниток на дюйм, и предусматривается 25 делений на барабане, так что каждому делению барабана соответствует перемещение измерительного стержня на одну тысячную дюйма. Аналогичные характеристики имеют метрические микрометры.
МИКРОМЕТР.
Штангенциркуль позволяет отсчитывать диаметр непосредственно и с высокой точностью. Неподвижная основная шкала британского штангенциркуля имеет 50 делений на дюйм, а подвижная шкала нониуса - всего 20 делений. Сумма этих 20 делений равна сумме 19 делений основной шкалы. Поэтому, когда нулевой штрих шкалы нониуса останавливается между двумя штрихами основной шкалы, только один штрих шкалы нониуса может лежать точно напротив какого-либо штриха основной шкалы. Число соответствующих ему делений шкалы нониуса равно числу двадцатых долей деления, на которое нулевой штрих шкалы нониуса смещен относительно одного штриха основной шкалы в сторону следующего штриха. Это и дает возможность отсчитывать измеряемый диаметр с точностью до тысячных долей (дюйма, сантиметра).
Щупы. В тех случаях, когда требуется измерять очень малые расстояния, например, лишь в несколько раз превышающие толщину бумаги, применяются наборы пластинок-щупов - плоских и клиновых. Измерения проводятся по принципу "проходит - не проходит". В измеряемый зазор вводят одну за другой пластинки набора, пока не дойдут до такой ситуации, когда одна из пластинок едва входит в зазор, а следующая уже не входит. Клиновый щуп осторожно вдвигают в зазор до тех пор, пока он не остановится, после чего считывают указанную на лицевой поверхности щупа его толщину.
Индикаторные приборы. Часто важное значение имеет степень эксцентричности вала, который в идеале должен вращаться вокруг своей геометрической осевой линии. Для такого контроля пользуются индикаторными приборами. Индикаторный прибор закрепляют рядом с валом так, чтобы его подвижный измерительный стержень касался поверхности проверяемого вала. При вращении вала этот стержень, прижимаемый к поверхности вала пружиной, поднимается и опускается в соответствии с биениями вала. Перемещение стержня увеличивается рычажным механизмом прибора и преобразуется в поворот стрелки по круговой шкале индикатора. Индикаторные приборы показывают биения, измеряемые тысячными и десятитысячными долями (дюйма, сантиметра).
Уровни и отвесы. В строительном деле, а также при монтаже и наладке механического оборудования принято выверять основные оси и плоскости на параллельность или перпендикулярность направлению действия силы тяжести. Для этого пользуются такими устройствами, как уровни и отвесы. Отвес представляет собой груз, подвешенный на нити. Опустив отвес возле какого-либо элемента конструкции, который должен быть вертикальным, можно невооруженным глазом проверить, действительно ли контролируемый край этого элемента параллелен нити отвеса. Точность при таком методе зависит от того, насколько симметричен груз относительно точки закрепления нити. Уровень - это линейка с закрепленной на ней слегка искривленной герметичной стеклянной ампулой. Ампула длиной несколько сантиметров наполнена спиртом так, что в ней остается пузырек (воздуха или другого газа). Когда ампула строго горизонтальна, пузырек занимает среднее положение, отмеченное на ее стенке. Линейку кладут на контролируемую деталь (например, фундаментную плиту) и регулируют ее наклон, добиваясь, чтобы пузырек занял среднее положение. Закрепив ампулу на линейке так, чтобы ее осевая линия была перпендикулярна линейке, можно проверять вертикальные детали.
Линейки и угольники. При разметке обрабатываемой детали обычно пользуются измерительными и поверочными линейками и угольниками. Угол между аншлагом и линейкой угольника чаще всего равен 90°, но бывают и угольники с углом 45°. В тех случаях, когда требуются другие углы, применяются угломеры с транспортирами, в которых угол установки угольника плавно регулируется.
ЛИТЕРАТУРА
Бурдун Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. М., 1985