Учимся делать измерения разными видами микрометров

Чтобы узнать размер детали до малых долей миллиметров, применяется такой вид измерительного прибора, как микрометр. Он является родственником штангенциркуля, однако отличается от него не только внешне, но и получаемыми результатам измерений. Когда стоит вопрос об уточнении размера детали до сотых и даже тысячных долей миллиметров, то без такого прибора не обойтись. Только далеко не каждый знает, что это за прибор, как он устроен, а особенно, как правильно выполнять измерительные работы микрометром. В этом поможет разобраться инструкция, представленная в материале.

Конструкция инструмента и его применение

Чтобы узнать, как пользоваться микрометром, необходимо сначала разобраться с конструктивными особенностями этого инструмента. Конструктивно он напоминает штангенциркуль, но с незначительными отличиями во внешности. Одно из самых главных отличий — это непонятная система исчисления, которая отображена на цилиндрическом основании. Многих вводит заблуждение такая конструкция, и возникает желание отказаться от проведения измерительных процедур. Однако все намного проще, и в материале подробно описан принцип использования микрометра для вычисления минимальных значений измеряемой детали.

Рассматриваемый тип измерительного прибора состоит из целого ряда составных элементов. К таковым элементам относятся следующие детали:

1. Скоба или основание, в котором размещается измеряемая деталь. Кстати размеры скобы бывают разными, что определяет возможность измерения деталей соответствующих размеров
2. Пятка — это неподвижная часть (губка) на скобе, которая служит в качестве зажимного устройства при измерении деталей
3. Подвижный винт или губка — он отвечает не только за прижим детали, но и за отображение соответствующих сведений, что зависит от размера детали
4. Зажим — расположен на скобе, и служит для фиксации подвижной губки в соответствующем положении. Этот зажим нужен для того, чтобы при снятии замеров губка не сместилась со своего положения
5. Шкала стебля — имеет горизонтальное расположение, и состоит из двух частей, разделенных линией. Нижняя часть отвечает за показания целого числа в миллиметрах, а верхняя за десятые доли. Прямая линия служит для проведения расчетов по нониусной шкале
6. Барабан — цилиндрическая подвижная деталь, которая перемещается вместе с подвижной губкой. На барабане нанесена по окружности нониусная шкала (ее еще называют круговой), по которой определяются сотые и даже тысячные доли миллиметров
7. Трещоточный узел — это механизм, который позволяет плотно зафиксировать деталь в губках, но при этом исключить ее деформирование. Трещотка выставлена на соответствующую силу момента, поэтому при плотном соединении подвижной губки со стенкой измеряемой детали, происходит ее прокручивание

Прибор имеет простую конструкцию. В зависимости от видов, конструкция может несколько отличаться, однако один из первых измерителей был обычный прибор, как показано на фото выше. Такие устройства пользуются спросом и сегодня, и встречаются довольно часто в разных сферах. В домашнем хозяйстве микрометр также необходим, так как часто возникает необходимость измерить диаметр поршня или размер мелких деталей. Многие даже не знают, что можно измерять этим прибором, поэтому стоит разобраться.

Как правильно пользоваться микрометром: пример ухода и обслуживания

Отношение к любой модели должно быть бережным. На протяжении всего времени эксплуатации, важно соблюдать следующие рекомендации:

• Поддерживать все элементы и функциональные узлы в чистоте – убирать остатки стружки и загрязнения сразу же после выполнения технологических операций.
• Аккуратно протирать лапки тонким листом бумаги или губкой.
• Перенастраивать инструмент сразу же, как только обнаружили малейшее несоответствие или сбой показаний.
• Снимать трещотку при работе с заготовками, выполненными из мягких материалов.

Важно знать не только то, как замерить микрометром параметры детали, но и то, как хранить его после, вплоть до случая следующего применения.

Если мы говорим об аналоговом или рычажном варианте, то его внутренние подвижные части следует смазать (машинным маслом, солидолом). Абсолютно любую модель нужно выставить на ноль и положить в оригинальный футляр, в котором она продавалась. После этого останется только отправить этот контейнер в нишу шкафа или оставить в личной мастерской, в складском или другом помещении с низким уровнем влажности; только разместите его так, чтобы он не упал с высоты и не получил какие-либо повреждения.

Мы подробно рассказали, как измерить диаметр и толщину детали микрометром, примеры приборов тоже привели – выбор за вами. Ну а мы поможем его сделать – обращайтесь, посоветуем оптимальный для вас инструмент.

Принцип измерения и что меряют микрометром

В основе принципа работы рассматриваемого устройства лежит некое понятие, как винтовая пара. Применяться винтовая пара начала достаточно давно, и служила для настройки прицелов корабельных пушек. Вскоре после этого на основании винтовой пары был изобретен измерительный прибор, который получил названием микрометр. Он так называется, так как позволяет измерить деталь до сотой и даже тысячной доли миллиметра.

Подвижный барабан соединен с винтом, который служит для зажима детали. Перемещение барабана позволяет производить измерительные манипуляции, так как именно по тому, где остановится этот элемент, зависят размеры измеряемой детали. На барабане нанесена шкала, имеющая 50 делений. Шаг микровинта при этом составляет 0,5 мм, а один оборот барабана также равен расстоянию в 0,5 мм. Чтобы получить итоговый результат размера детали, необходимо сложить полученные значения.

Это интересно!
Сила затягивания винта играет очень большую роль, так как малейшее перетягивание приведет к тому, что нарушится целостность резьбы, и прибор станет непригодным к измерениям. Отсутствие трещотки также приводило бы к деформациям мелких и хрупких измеряемых деталей (например, проволока).

Рассматриваемый тип измерительного прибора применяется для измерения следующих деталей:

• Диаметры поршней, а также размеры коленвала
• Расстояние между зубьями шестерней, зубчатых колес и цепей
• Толщину стенок труб
• Толщину листовых конструкций
• Толщину проволоки
• Размеры резьбы
• Диаметр сверла
• Внутренние диаметры разных изделий

Для проведения измерений тех или иных деталей, требуется применение соответствующих видов микрометров. Какие они бывают, подробно описано ниже. При любом раскладе, микрометр всегда поможет определить размер тех или иных деталей с максимально-высокой точностью. Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим виды инструментов по типу отображения показаний.

Историческая справка

Винтовая пара для точной установки размеров применялась еще в шестнадцатом веке. Она была составной частью прогрессивных по тем временам прицельных приспособлений для пушек, входила в состав конструкций геодезических инструментов.

В 1848 году француз Пальмер впервые получил патент на микрометр. Вернее, тогда изобретение назвали винтовым штангенциркулем, имеющим круговой нониус. Этот прибор мог бы совершить революцию в области измерений. Однако промышленность в то время не обеспечивала такой высокой точности обработки материалов. Инструмент не пользовался популярностью и про него забыли.

Вспомнили про него американцы Луснан Шарпе и Джозеф Браун в 1867 году. Промышленность развивалась, производство наполнялось новыми технологиями и прогрессивными металлообрабатывающими станками. Американские инженеры уловили потребность в позабытом измерительном инструменте и начали серийное производство микрометров. Впоследствии появились и другие микрометрические инструменты.

Микрометры их виды по способу отображения показаний

Свое применение устройства нашли не только в домашнем хозяйстве, но также применяются профессионалами, например, токарями, слесарями и работниками других сфер. Эти специалисты знают все особенности измерения микрометром, но если возникла потребность уточнить размер детали с высокой точностью значений, тогда для начала надо разобраться с видами выпускаемых устройств. По способу отображения значений, микрометры классифицируются на аналоговые, стрелочные или часовые, цифровые и лазерные. Что представляет собой каждая модификация устройства, и в каких случаях стоит использовать те или иные виды измерителей, выясним далее подробно.

Как измерять микрометром: инструкция пользования типовыми, рычажными, электронными моделями

Все зависит от варианта фиксации показателей. В случае со стандартными аналоговыми инструментами необходимо сложить все полученные параметры со стебля и барабанов. Естественно, такие результаты максимально неточные, так как определяются «на глаз», а погрешности при этом могут быть значительными.

Гораздо меньше проблем с цифровыми и лазерными приборами, ведь они считывают габариты автоматически и на дисплее показывают конечные значения. Здесь уже не ошибешься и при отсутствии опыта. Хотя гораздо чаще они применяются именно профессионалами, занятыми в НИИ и лабораториях, так как стоят сравнительно дорого для бытовой покупки.

Что такое аналоговый микрометр и как он измеряет

Аналоговый микрометр еще называют механическим, так как он имеет простой принцип работы и конструкцию. Исходя из простоты конструкции, прибор долговечен, поэтому даже сегодня встречаются часто устройства, выпущенные еще во времена СССР. Механический микрометр устойчив к физическому воздействию, и ко всем преимуществам, можно прибавить относительно невысокую стоимость, которая составляет от 400-500 рублей в зависимости от модели.

Это интересно!
На всех видах микрометров зажимы бывают разными, и представленные в виде рычажного переключателя или перемещающейся шайбы. Оба варианта фиксации являются надежными, но главный недостаток шайбовых устройств в том, что не видно, когда зажим включен.

Рычажный микрометр и его конструкция

Рычажные модели еще называют стрелочным микрометром или часовым устройством. Исходя из названия, становится понятно, что прибор имеет стрелочную шкалу, по которой и выполняется снятие замеров. Стрелочная шкала повышает точность измерений, так как таким устройством можно определить не только сотые значения, но и тысячные. По дополнительной стрелочной шкале определяются тысячные доли миллиметров. Целое значение размера детали в миллиметрах определяется по стеблю прибора, а по шкале барабана вычисляются сотые доли миллиметров.

Главный недостаток рычажных моделей в том, что они очень хрупкие, поэтому достаточно его один раз уронить, чтобы из строя вышел стрелочный механизм. Именно за счет своей хрупкости, такие модели не получили широкой популярности. По сравнению с аналоговыми моделями, стоят рычажные микрометры в 2 раза выше, что связано со сложностью стрелочного механизма. Если говорить о точности, то стрелочным микрометром можно определить размер детали с высокой точностью до тысячных долей миллиметров.

Это интересно!
На стрелочных микрометрах часовой механизм предназначен не только для определения тысячных долей миллиметров, но и для выявления усилия зажима измеряемой детали.

Как пользоваться типовыми, электронными и рычажными микрометрами (инструкция)

При использовании типовых и аналоговых микрометров замеры деталей узнают путем складывания значений, получившихся на барабанах и стеблях микрометров. Как видите, инструкция пользования микрометром выглядит очень просто.

Важно! Всегда помните следующее правило. Если на нижней половине стебля последняя видимая риска находится правее, то к полученному значению нужно прибавить еще 0,5. Схематически это выглядит так.

Изображение №3: инструкция по считыванию результатов измерений

При использовании рычажных и электронных микрометров сложностей гораздо меньше.

Электронный прибор с циферблатом для измерения с высокой точностью

Одним из самых простых и точных микрометров считается электронный. Он совмещает в себе конструкцию аналогового и стрелочного устройства, и при этом позволяет выявить размер с максимально-высокой точностью. Востребованы такие модели там, где важны тысячные доли миллиметров.

Прибор вместо нониусной шкалы имеет электронный дисплей, на который выводятся соответствующие показания при измерительных манипуляциях. Измерять электронным прибором проще всего, а вероятность ошибиться в измерениях, сведена к нолю. Недостаток такого устройства лишь в его высокой цене, которая в 3-4 раза выше, чем стоит стрелочным измеритель. Некоторые модели даже имеют не только дисплей, но и нониусную шкалу, что позволяет удостовериться в точности показаний. Производители выпускают также противоударные устройства, которые обойдутся несколько дороже.

Это интересно!
Кроме самого дисплея, в конструкции электронных моделей микрометров имеются также кнопки для настройки прибора, а также сохранения в памяти измеренных значений. Некоторые модели можно подключать к компьютеру для обмена информацией.

Лазерный микрометр как меряет и для чего нужен

Когда в измерениях важную роль играют не только сотые и тысячные, но и десятитысячные значения, тогда рекомендуется применять лазерные микрометры. Принцип их работы кардинально отличается от аналоговых, стрелочных и цифровых. Значения определяются по величине отклонения лазерного луча, в котором располагается измеряемая деталь.

При помощи специального фотоэлемента фиксируется разница отклонения, и эти результаты выводятся на дисплей. Такие модели считаются самыми точными, но и при этом одними из самых дорогих. Приборы нельзя ронять, а также они нуждаются в специальных настроечных манипуляциях.

Это интересно!
Лазерные устройства не предназначены для применения в быту, так как в этом нет необходимости. Они стоят очень дорого, а также измеряют размеры деталей с высокой точностью. Применяются они преимущественно в специализированных контрольно-измерительных лабораториях.

Государственные стандарты

Основной стандарт регулирующий технические условия производства инструмента – ГОСТ 6507-90

На производстве, а иногда и в быту, когда точность показаний штангенциркуля становится недостаточно, на помощь приходит микрометр. Этот прибор предназначен для измерения контактным методом относительно малых линейных величин с высокой точностью. Для ее обеспечения реализован простой, но очень эффективный преобразовательный механизм, в основе которого — винтовая пара. Однако он же вызывает трудности при использовании инструмента у людей, недостаточно разбирающихся в принципе его устройства. Если штангенциркулем может свободно пользоваться почти каждый, то про микрометр такого сказать нельзя.

Задача данной статьи — показать, что фактически использование микрометра ненамного сложнее измерений с помощью штангенциркуля.

Читать также: Основные элементы зубчатого колеса

Виды микрометров по сфере их использования

Рассматриваемые устройства на виды классифицируются не только по способу отображения информации, но еще и по области их применения. Это означает, что для получения точных сведений об измерениях разных деталей, рекомендуется использовать соответствующие микрометры. К примеру, измерить толщину стального листа можно обычным универсальным измерителем, но для получения точных результатов (что немаловажно), рекомендуется воспользоваться специализированным прибором для выявления толщины листовых материалов. Какие виды микрометров по сфере их применения бывают, рассмотрим более детально.

1. Гладкий прибор — используется для выявления габаритных размеров деталей, имеющих плоскую или круглую форму

2. Измеритель труб — чтобы узнать наружный или внутренний диаметр трубы, для этого используется штангенциркуль. Микрометр для труб служит для определения толщины стенок трубы. Обычно такие манипуляции выполняются на стадии производства металлопроката, с целью проверки их качества. Еще измерения проводятся на трубах, которые эксплуатируются, чтобы определить толщину коррозионного слоя

3. Зубомер — когда надо узнать размер и расстояние между зубьями шестерней и шестеренчатых колес. Прибор имеет специальные насадки конической формы, которые закреплены на пятке и подвижном винте. В комплектацию к зубомерам входит эталонная заготовка для выявления точности прибора

4. Листовой измеритель — если надо узнать точный размер листовых материалов, то для таких целей применяются микрометры со специальной шкалой. Шкала имеет малый диапазон измерений, поэтому прибор обеспечивает получение высокоточных результатов. Микрометры листовые МЛ бывают двух типов — с плоскими насадками и продолговатым основанием. Применяются они в зависимости от размеров заготовок

5. Проволочные микрометры рассчитаны на измерения диаметра проволоки и размера шариков от подшипников. Они отличаются компактностью своей конструкции, так как не имеют основания в виде скобы

6. Универсальные микрометры — отличное решение для тех, кто часто использует прибор для измерения разных деталей (резьба, листы стали, трубы и прочее). Этим прибором можно измерить практически любую деталь, за счет чего он и получил название универсального устройства. Универсальность обеспечивается за счет применения сменных насадок, закручивающихся и выкручивающихся в зависимости от детали, размер которой надо узнать

7. Призматические устройства — инструмент получил свое название за счет специальной конструкции неподвижной опоры, имеющей форму призмы. Применяется для выявления диаметров многолезвийного инструмента

8. Канавочный микрометр глубиномер — служит для определения размера углублений. Принцип работы аналогичен работе штангенциркуля, только вместо плоской шкалы, прибор имеет нониусную цилиндрическую разметку. Отличается от штангенциркуля тем, что отображает показания с большей точностью

9. Прибор для измерения резьбы — измерить резьбу можно при помощи штангенциркуля, но сделать это специализированным микрометром не только проще, но и точнее. Прибором измеряется резьба метрического и дюймового типа, для чего микрометр комплектуется специальными насадками

10. Двойной — конструктивно прибор имеет вид двух микрометров, которые объединили на одном основании. Служит устройство для снятия замеров одной заготовки, то есть когда надо узнать разные размеры, например, при снятии диаметров поршней
    Читайте также:  В помощь мастеру: подробная пошаговая инструкция как пользоваться микрометром
11. Прибор для измерения горячего проката — используется для выявления толщины производимых деталей еще на стадии их изготовления. Прибор сильно отличается от своих собратьев, так как имеет колесо со шкалой

12. Нутрометр — это разновидность микрометров, которые служат для уточнения внутренних диаметров изделий. В отличие от штангенциркулей, позволяют померить минимальные внутренние диаметры труб и прочих аналогичных заготовок

Все виды рассматриваемых устройств имеют свои плюсы и минусы, поэтому для измерения соответствующих деталей рекомендуется выбирать соответствующий микрометр. Это позволит получить максимально-точные результаты. Чтобы эти результаты были точными, следует для начала откалибровать инструмент.

Лазерный интерференционный микрометр из подручных материалов

Итак, Сэр Эрнест Резерфорд, президент Королевской Академии и лауреат Нобелевской премии по физике, рассказывал следующую историю, служащую великолепным примером того, что не всегда просто дать единственно правильный ответ на вопрос. Некоторое время назад коллега обратился ко мне за помошью. Он собирался поставить самую низкую оценку по физике одному из своих студентов, в то время как этот студент утверждал, что заслуживает высшего балла. Оба, преподаватель и студент согласились положиться на суждение третьего лица, незаинтересованного арбитра; выбор пал на меня.

Экзаменационный вопрос гласил: «Объясните, каким образом можно измерить высоту здания с помощью барометра». Ответ студента был таким: «Нужно подняться с барометром на крышу здания, спустить барометр вниз на длинной веревке, а затем втянуть его обратно и измерить длину веревки, которая и покажет точную высоту здания».

Случай был и впрямь сложный, так как ответ был абсолютно полным и верным! С другой стороны, экзамен был по физике, а ответ имел мало общего с применением знаний в этой области.

Я предложил студенту попытаться ответить еще раз. Дав ему шесть минут на подготовку, я предупредил его, что ответ должен демонстрировать знание физических законов. По истечении пяти минут он так и не написал ничего в экзаменационном листе. Я спросил его, сдается ли он, но он заявил, что у него есть несколько решений проблемы, и он просто выбирает лучшее.

Заинтересовавшись, я попросил молодого человека приступить к ответу, не дожидаясь истечения отведенного срока. Новый ответ на вопрос гласил: «Поднимитесь с барометром на крышу и бросьте его вниз, замеряя время падения. Затем, используя формулу L = (a*t^2)/2, вычислите высоту здания».

Тут я спросил моего коллегу, преподавателя, доволен ли он этим ответом. Тот, наконец, сдался, признав ответ удовлетворительным. Однако студент упоминал, что знает несколько ответов, и я попросил его открыть их нам.

«Есть несколько способов измерить высоту здания с помощью барометра», начал студент. «Например, можно выйти на улицу в солнечный день и измерить высоту барометра и его тени, а также измерить длину тени здания. Затем, решив несложную пропорцию, определить высоту самого здания.»

«Неплохо», сказал я. «Есть и другие способы?»

«Да. Есть очень простой способ, который, уверен, вам понравится. Вы берете барометр в руки и поднимаетесь по лестнице, прикладывая барометр к стене и делая отметки. Сосчитав количество этих отметок и умножив его на размер барометра, вы получите высоту здания. Вполне очевидный метод.»

«Если вы хотите более сложный способ», продолжал он, «то привяжите к барометру шнурок и, раскачивая его, как маятник, определите величину гравитации у основания здания и на его крыше. Из разницы между этими величинами, в принципе, можно вычислить высоту здания. В этом же случае, привязав к барометру шнурок, вы можете подняться в вашим маятником на крышу и, раскачивая его, вычислить высоту здания по периоду прецессии.»

«Наконец», заключил он, «среди множества прочих способов решения проблемы лучшим, пожалуй, является такой: возьмите барометр с собой, найдите управляющего зданием и скажите ему: «Господин управляющий, у меня есть замечательный барометр. Он ваш, если вы скажете мне высоту этого здания».

Тут я спросил студента — неужели он действительно не знал общепринятого решения этой задачи. Он признался, что знал, но сказал при этом, что сыт по горло школой и колледжем, где учителя навязывают ученикам свой способ мышления.

Студентом этим был Нильс Бор (1885–1962), датский физик, лауреат Нобелевской премии 1922 г.

Вот возможные решения этой задачи, предложенные им:

1. Измерить время падения барометра с вершины башни. Высота башни однозначно рассчитывается через время и ускорение свободного падения. Данное решение является наиболее традиционным и потому наименее интересным. 2. С помощью барометра, находящегося на одном уровне с основанием башни, пустить солнечный зайчик в глаз наблюдателя, находящегося на ее вершине. Высота башни рассчитывается исходя из угла возвышения солнца над горизонтом, угла наклона барометра и расстояния от барометра до башни. 3. Измерить время всплывания барометра со дна заполненной водой башни. Скорость всплывания барометра измерить в ближайшем бассейне или ведре. В случае, если барометр тяжелее воды, привязать к нему воздушный шарик. 4. Положить барометр на башню. Измерить величину деформации сжатия башни. Высота башни находится через закон Гука. 5. Насыпать кучу барометров такой же высоты, что и башня. Высота башни рассчитывается через диаметр основания кучи и коэффициент осыпания барометров, который можно вычислить, например, с помощью меньшей кучи. 6. Закрепить барометр на вершине башни. Послать кого-нибудь наверх снять показания с барометра. Высота башни рассчитывается исходя из скорости передвижения посланного человека и времени его отсутствия. 7. Натереть барометром шерсть на вершине и у основания башни. Измерить силу взаимного отталкивания вершины и основания. Она будет обратно пропорциональна высоте башни. 8. Вывести башню и барометр в открытый космос. Установить их неподвижно друг относительно друга на фиксированном расстоянии. Измерить время падения барометра на башню. Высота башни находится через массу барометра, время падения, диаметр и плотность башни. 9. Положить башню на землю. Перекатывать барометр от вершины к основанию, считая число оборотов. (Способ, ставший популярным в России под кодовым названием «имени 38 попугаев»). 10. Закопать башню в землю. Вынуть башню. Полученную яму заполнить барометрами. Зная диаметр башни и количество барометров, приходящееся на единицу объема, рассчитать высоту башни. 11. Измерить вес барометра на поверхности и на дне ямы, полученной в предыдущем опыте. Разность значений однозначно определит высоту башни. 12. Наклонить башню. Привязать к барометру длинную веревку и спустить его до поверхности земли. Рассчитать высоту башни по расстоянию от места касания барометром земли до башни и углу между башней и веревкой. 13. Поставить башню на барометр, измерить величину деформации барометра. Для расчета высоты башни необходимо также знать ее массу и диаметр. 14. Взять один атом барометра. Положить его на вершину башни. Измерить вероятность нахождения электронов данного атома у подножия башни. Она однозначно определит высоту башни. 15. Продать барометр на рынке. На вырученные деньги купить бутылку виски, с помощью которой узнать у архитектора высоту башни. 16. Нагреть воздух в башне до определенной температуры, предварительно ее загерметизировав. Проделать в башне дырочку, около которой закрепить на пружине барометр. Построить график зависимости натяжения пружины от времени. Проинтегрировать график и, зная диаметр отверстия, найти количество воздуха, вышедшее из башни вследствие теплового расширения. Эта величина будет прямо пропорциональна объему башни. Зная объем и диаметр башни, элементарно находим ее высоту. 17. Измерить с помощью барометра высоту половины башни. Высоту башни вычислить, умножив полученное значение на 2. 18. Привязать к барометру веревку длиной с башню. Использовать полученную конструкцию вместо маятника. Период колебаний этого маятника однозначно определит высоту башни. 19. Выкачать из башни воздух. Закачать его туда снова в строго фиксированном количестве. Измерить барометром давление (!) внутри башни. Оно будет обратно пропорционально объему башни. А по объему высоту мы уже находили. 20. Соединить башню и барометр в электрическую цепь сначала последовательно, а потом параллельно. Зная напряжение, сопротивление барометра, удельное сопротивление башни и измерив в обоих случаях силу тока, рассчитать высоту башни. 21. Положить башню на две опоры. Посередине подвесить барометр. Высота (или в данном случае длина) башни определяется по величине изгиба, возникшего под действием веса барометра. 22. Уравновесить башню и барометр на рычаге. Зная плотность и диаметр башни, плечи рычага и массу барометра, рассчитать высоту башни. 23. Измерить разность потенциальных энергий барометра на вершине и у основания башни. Она будет прямо пропорциональна высоте башни. 24. Посадить внутри башни дерево. Вынуть из корпуса барометра ненужные детали и использовать полученный сосуд для полива дерева. Когда дерево дорастет до вершины башни, спилить его и сжечь. По количеству выделившейся энергии определить высоту башни. 25. Поместить барометр в произвольной точке пространства. Измерить расстояние между барометром и вершиной и между барометром и основанием башни, а также угол между направлением от барометра на вершину и основание. Высоту башни рассчитать по теореме косинусов.

Особенности калибрования микрометра самостоятельно

Когда прибор используется часто, то его шкала часто сбивается (касается всех моделей). Чтобы получить точные данные при проведении измерений, рекомендуется научиться правильно делать калибровку. Калибровка подразумевает собой выставление точности. Чтобы узнать, не нарушилась ли точность измерителя, следует воспользоваться эталонными образцами. Обычно такие образцы имеются в комплектации к прибору.

Перед тем, как произвести контрольный замер микрометром, следует тщательно очистить зажимные губки инструмента. Делается это путем использования листа бумаги, который надо зажать в губках, а затем плавно удалить его, не повредив при этом. Такой способ позволяет произвести очистку поверхности от жира и пыли.

Это интересно!
Нельзя применять для очистки поверхности губок абразивные материалы, так как это приведет к истиранию поверхности, и в итоге снижению точности измерений.
Как только подготовительные работы выполнены, следует зафиксировать в губках инструмента эталонный образец, и проверить значение по шкале. Если совпадает, тогда прибор не нуждается в настройке. В такой настройке нуждаются не только аналоговые, но и стрелочные с цифровыми приборами.

Выставляем ноль на микрометре или как правильно калибровать

Как пользоваться микрометром, знают далеко не многие, и еще меньше людей знает о том, что перед началом работ надо выставить прибор на ноль. Что это значит, когда и как надо это делать, выясним дальше.

На ноль прибор надо выставлять тогда, когда при калибровании выявляется, что прибор показывает неточные данные. Установка на ноль — это и есть калибрование инструмента, и выполняется этот процесс очень легко. Для этого необходимо взять в руки прибор, и проверить совпадение нолевой риски на подвижном барабане с центральной отметкой на стебле. Чтобы выполнить проверку, для этого лапки необходимо свести друг с другом до момента срабатывания трещотки. После этого делаем следующие действия:

1. Проверяем совпадение. Если ноль не совпадает с отметкой на неподвижной шкале, тогда приступаем к регулировочным манипуляциям
2. Для этого понадобится воспользоваться специальным шестигранным ключом или выполнить работы вручную, что зависит от модификации
3. Сначала сводим губки друг с другом
4. При помощи переключателя фиксируем их в неподвижном состоянии губку
5. Ослабляется крепление трещотки, а затем перемещается барабан до совпадения ноля со шкалой на стебле
6. Закрутить трещотку, удерживая в таком положении барабан

На этом выставление ноля на микрометре считается завершенным. Ниже на видео показан принцип калибрования микрометра при помощи шестигранного ключа. Принцип практически идентичный, только ключом надо выкрутить крепление барабана, чтобы иметь возможность его совмещения ноля с осевой линией.

Как выставить на ноль

Это необходимо, чтобы исключить погрешности и сделать итоговые результаты более точными. Последовательность действий следующая:

• очищаете лапки уже описанным выше способом – листом тонкой бумаги;
• после сводите эти ножки, причем до упора;
• зажимаете винт, качественно, чтобы фиксация была надежной;
• убеждаетесь, что насечки на шкале соответствуют нулевой отметке.

Вы знаете, как использовать микрометр дальше. Но если риска не будет лежать на 0, придется вооружиться настроечным ключом, который входит в стандартный комплект любого аналогового или рычажного инструмента. Для этого понадобится просто подкрутить стержень до нужного положения.

Если же данный агрегат по каким-либо причинам отсутствует, потребуется отцентрировать накатку, сначала сняв, а затем вернув на место трещотку. Лишь после этого можно будет переходить ко снятию показаний, иначе в зафиксированных результатах не будет практического смысла, ведь из-за погрешности они не отразят реальные параметры объекта, что чревато браком при производстве.

Как надо измерять микрометром пошаговое обучение с видео инструкцией

К измерениям надо приступать сразу после того, как прибор был откалиброван. Для этого основание прибора зажимает в тисках, чтобы дальнейшие манипуляции проводились легко. В губках зажимается деталь, размеры которой надо узнать. Причем делать это надо правильно, ведь при малейшей перетяжке возникнет повреждение резьбового соединения. После того как подвижная губка упрется в деталь, надо привести в движение трещотку. С ее помощью губка предотвратит нарушение целостности детали или разрушение конструкции прибора. После этого следует перевести зажим в режим фиксации, и приступить к считыванию показаний.

Инструкция по считыванию показаний имеет следующий вид:

1. На стебле имеется две шкалы. Нижняя шкала является основной, а верхняя показывает десятые доли миллиметров. Есть модели, на которых верхняя шкала является основной, а нижняя показывает десятые доли миллиметров (надо ориентироваться на наличие цифр возле штрихов)

2. На барабане шкала предназначена для отсчитывания сотых долей миллиметров
3. Сначала смотрим на нижнюю шкалу, и определяем целое число в миллиметрах. К примеру, если барабан остановился за цифрой 5, тогда значение будет равняться 5 мм
4. Далее смотрим на верхнюю часть шкалы стебля. В верхней части шкала имеет деление 0,5 мм, и отсчет по ней выполняется просто. Если барабан остановился за риской, которая находится за нижней отметкой, тогда к значению надо прибавить 0,5 мм. Если же барабан остановился сразу за риской снизу, и при этом верхняя риска находится за нижним значением, тогда половину прибавлять не нужно.
5. Далее проводится расчет сотых долей миллиметров по вращающемуся барабану. Для этого ориентируемся по прямой линии на стебле. Для этого определяем значение на шкале барабана, которая совпадет с линией на стебле. К примеру, барабан остановился на значении 40. Прибавляем это значение к полученному числу: 5,5+0,40=5,9 мм

Для того чтобы понять принцип исчисления, ниже приведен подробный пример с пошаговым описанием.

Ориентируясь на инструкцию, произвести исчисления по микрометру не составит большого труда. Аналогично выполняется расчет на всех видах аналоговых микрометров. Если измерения выполнять электронным прибором, то все исчисления выполняются автоматически, и пользователю остается их только считать с дисплея. Часто пользователи задаются вопросом о том, как пользоваться микрометром часового типа. Принцип измерения аналогичен, но имеет некоторые отличия.

Устройство и принцип работы типового микрометра

Типовой микрометр состоит из тисков и блока с измерительными механизмами. Для проведения операции деталь зажимают в тисках и плотно удерживают в ней.

Изображение №1: внешний вид и устройство типового микрометра

Принцип действия этого инструмента основан на винтовой паре. По его шагу определяют отклонения от нулевых отметок. Значения считывают с блоков с измерительными механизмами.

Эта цилиндрическая часть микрометра имеет две шкалы.

1. Крутящаяся. Расположена на барабане. Эти деления показывает доли миллиметра.
2. Неподвижная. Расположена на стебле микрометра. Имеются две шкалы с разными ценами деления (0,5 и 1 мм).

Изображение №2: шкалы микрометра

Как пользоваться часовым микрометром

В отличие от аналоговых устройств, микрометры часового типа позволяют выполнять исчисления до тысячных долей миллиметров. Как пользоваться часовыми или рычажными устройствами, известно не многим, и если к вам в руки попал прибор такого типа, тогда следует научиться пользоваться им.

Для начала разберемся, зачем нужна шкала на приборе, и как правильно выполнять исчисления. Большинство часовых микрометров имеют опцию контроля силы сжатия губок. Эта опция позволяет избежать деформации заготовки, что особенно актуально, когда надо померить размер детали из мягких материалов, например, медь, алюминий, латунь и т.п. Принцип работы этого механизма следующий:

• При сжатии детали в губках, происходит отклонение стрелки механизма в большую или меньшую сторону. Если сила прижима превышает предел, то стрелка начинает отклоняться выше нолевой отметки на шкале в сторону к плюсовому значению. Если же прижим слабый, то стрелка на шкале будет отклоняться в сторону к минусу
• Показатель необходимого прижима — это когда стрелка устанавливается на ноле. При таком положении можно производить измерительные манипуляции, зафиксировав для этого положение подвижной губки

Обычно все рычажные микрометры не имеют трещотки, так как вместо нее используется механизм определения силы момента в виде стрелки. При таком механизме следует быть внимательными, чтобы не пережать деталь, так как если она будет хрупкая, то деформируется, а при высокой прочности, произойдет повреждение резьбовой конструкции микрометра.

Для измерения рычажным микрометром выполняются аналогичные манипуляции, как и с аналоговыми моделями, только при этом пользователь дополнительно получает информацию о размере не только до десятых и сотых долей миллиметров, но и до тысячных за счет стрелочной шкалы. Принцип проведения измерений стрелочным прибором следующий:

1. По стеблевой шкале определяется целое и десятое значение в миллиметрах
2. По шкале нониусной или на барабане высчитывается значение сотых долей миллиметров, то есть два знака после запятой
3. По стрелочной шкале высчитывается значение тысячных, то есть три знака после запятой. При этом немаловажно учитывать, что значение 10 на стрелочной шкале соответствует величине 0,01 мм. К примеру, когда по стеблевой и нониусной шкале было установлено значение 5,25 мм, а на часовом индикаторе стрелка остановилась на значении 13, тогда приплюсовываем к 5,25 значение 0,013 и получаем 5,263 мм

Пользоваться микрометрами не трудно, но при этом надо знать инструкцию и назначение каждого элемента.

Это интересно!
В конструкции стрелочных устройств имеется также опция быстрого определения размеров идентичных деталей, что очень удобно при проведении контроля качества изготавливаемой продукции. Заготовка устанавливается между губками прибора, а отклонение стрелки в большую или меньшую сторону от ноля означает наличие дефекта.

Микрометр гладкий

В быту чаще всего приходится сталкиваться именно с микрометром гладким. Он наиболее универсален и чаще других встречается в домашних наборах инструментов. Кроме того, умея пользоваться этим инструментом, каждый с легкостью сможет воспользоваться и прибором другого типа.

Устройство

Все механизмы расположены на скобе. На ней жестко закреплена пятка, она служит неподвижным упором в процессе выполнения измерений. На противоположном конце скобы жестко закреплен стебель, он выполнен в виде полого цилиндра.

На стебле нанесена шкала, цена ее деления обычно составляет 0,5 мм. Внутри стебля располагается винтовая пара. Гладкая часть микрометрического винта выходит из стебля в измерительную зону и оканчивается плоской измерительной поверхностью.

Противоположная часть микрометрического винта жестко соединена с барабаном. На барабане нанесена шкала, позволяющая отсчитывать сотые или тысячные доли миллиметра. На практике мы чаще сталкиваемся с микрометрами, имеющими цену деления 0,01 мм.

На внешнем торце барабана размещена трещотка. Она ограничивает крутящий момент, прикладываемый рукой человека при вращении винта. Это позволяет избежать неверных показаний прибора при упругой деформации элементов винтовой пары. Кроме того, трещотка не даст повредить механизм микрометра приложением чрезмерных усилий.

Как мы видим, устройство микрометра довольно простое.

Класс точности

Вопреки распространенному заблуждению, класс точности микрометра определяет не цену деления, а допускаемую погрешность. Например, для МК25 первого класса предел погрешности составляет ±2 мкм (±0,002 мм), а второго класса — уже ±4 мкм (±0,004 мм).

Маркировка

ГОСТ 6507–90 определяет условные обозначения микрометров. Например, уже упомянутый гладкий микрометр с диапазоном измерения от 0 до 25 мм первого класса имеет обозначение «Микрометр МК25−1 ГОСТ 6507–90 ».

ГОСТ — документ, требующий неукоснительного соблюдения. В литературе могут встречаться обозначения этого же микрометра, написанные через пробел (микрометр МК 25) или через дефис (МК-25). Однако единственно верным является слитное написание (МК25).

Микрометр с цифровой индикацией

Имеющиеся в продаже микрометры с цифровой индикацией обладают рядом преимуществ:

• Наличие электронной начинки в составе прибора и цифровой индикации существенно упрощает процесс измерения и сокращает время, затрачиваемое на считывание показаний.
• Явным преимуществом производимых согласно ГОСТ 6507–90 цифровых приборов является цена деления 0,001 мм, а также небольшой предел допускаемой погрешности.
• Современные цифровые модели позволяют проводить не только абсолютные, но и относительные измерения. В любом положении из диапазона измерений можно выставить нулевое значение. Такая функция полезна при техническом контроле, разбраковке деталей, сложных измерениях.
• Контроль и разбраковку деталей можно проводить еще быстрее, если занести в память прибора пределы допуска. Продвинутые модели обладают такой функцией.
• Приборы последних лет имеют разъем, позволяющий выводить статистику измерений на компьютер. Эта функция полезна как для анализа серии измерений, так и для составления различных отчетов.
• Цифровые инструменты универсальны для жителей любой страны мира, поскольку позволяют использовать метрическую или английскую систему измерений.

Есть у цифровых приборов и свои недостатки. Главный из них — меньшая надежность. Любая цифровая техника требует бережного отношения. Классический механический микрометр при случайном падении на пол с большой долей вероятности не пострадает, хотя и для него это плохо. А вот цифровой при таком обращении может отказаться продолжать работу, что потребует ремонта или даже покупки нового прибора.

Также следует помнить, что дешевый цифровой прибор неизвестного производителя может выдавать существенные ошибки в результатах. И ошибки эти могут быть гораздо более критичными, чем ошибки, выдаваемые дешевой механической моделью. Разумеется, речь здесь идет о приборах, фактически не соответствующих ГОСТу. Хотя даже изготовленные по ГОСТу цифровые модели порой демонстрируют загадочное поведение или отказываются работать спустя месяц после начала эксплуатации.

Читать также: Приборы для обследования зданий и сооружений

Учимся работать резьбовым микрометром

Актуальным остается вопрос о том, как же необходимо измерять резьбовым микрометром. В этом также не трудно разобраться, когда есть инструкция или опыт знающего специалиста. Для начала надо отметить, что резьбовой микрометр предназначается для измерения средних диаметров крепежной резьбы.

По конструкции прибор полностью идентичен с гладким устройством, только на неподвижной пятке и подвижном винте располагаются соответствующего вида насадки. Одна насадка имеет конусообразную форму, а вторая в виде призмы (вилки). Причем каждая пара насадок в комплектации предназначается для измерения резьбы, имеющей соответствующие шаги:

• 0,4-0,5
• 0,6-0,8
• 1-0,5
• 1,75-2,5
• 3-4,5

В продаже имеются устройства, позволяющие мерять резьбу на соединителях диаметром до 350 мм. При проведении измерений надо учитывать, что цена деления барабана составляет 0,01 мм. Принцип проведения измерительных работ резьбовым микрометром аналогичен работе гладкого устройства. Есть некоторые отличия, которые полезно знать:

1. Подвижность пятки
2. При смене каждой пары насадок для измерения соответствующей резьбы, понадобится постоянно выставлять прибор на ноль
3. Конусообразная насадка устанавливается в микрометрическом подвижном винте, а призматическая в конструкции пятки
4. Насадки не следует пытаться вдавить внутрь пазов, так как зазор должен оставаться для того, чтобы их можно было извлекать из посадочных мест
5. Установленные насадки не должны выпадать
6. Свести губки до момента, чтобы барабанная шкала совместилась не только с центровой разметкой стебля, но и расположилась при этом перед первой риской, как показано на фото ниже

7. Стоит заметить, что насадки при этом не должны упираться друг к другу

8. На следующем шаге надо перейти к настройке пятки. Для этого она имеет регулировочный винт, при вращении которого происходит перемещение призматической насадки
9. Вращается винт до момента упора вставки в конус
10. Используя вторую гайку с обратной стороны, следует зафиксировать расположение пятки в установленном виде

11. Проводится калибровка. Как это делать, подробно описано выше, и выполняется в аналогичном порядке
12. Когда прибор будет откалиброван, то есть, выставлен ноль, можно приступать к измерению резьбы

Призматическая часть охватывает межрезьбовой виток, а конусообразная располагается между витками. При этом производятся замеры, как показано на схеме ниже.

Это интересно!
После каждой замены насадок, необходимо обязательно повторять выполнение выше описанных действий, то есть регулировка пятки, совмещение барабана со шкалой стебля, а также установка ноля.

Уход за инструментом

Чтобы прибор служил верой и правдой, надо не только уметь им пользоваться, но еще и правильно хранить. Изготавливаются микрометры из стали, поэтому хранить рекомендуется их исключительно в сухих и проветриваемых помещениях, не допуская воздействия влаги. Перед каждым применением надо не только протирать рабочую часть губок, но еще и выполнять калибровку. Это надо для получения более точных результатов измерений.

Кроме того, подвижный винт перемещается за счет резьбового механизма, который необходимо регулярно смазывать машинным маслом. Электронные приборы требуют соответствующего подхода к хранению, так как при воздействии низких температур происходит быстрый разряд батареек. Практически все виды приборов поставляются в специальных кейсах из пластика, металла или дерева. В этих кейсах необходимо хранить устройства, а также транспортировать их.

Это интересно!
Только при грамотном подходе к применению и хранению инструмента, можно добиться полной его сохранности и продолжительного срока службы. Весомым аргументом в уходе за микрометрами является их высокая цена.

Ориентируемся с ценами на приборы разных типов

Чтобы сегодня приобрести микрометр, вовсе не обязательно для этого посещать рынки и специализированные магазины. При необходимости купить микрометр можно в интернет магазине, просмотрев предварительно стоимости приборов, их виды, функции, параметры, а также прочие сведения.

Для сравнения ниже приведено несколько моделей микрометров, а также указана их стоимость по состоянию на 2021 год. Сравнивая электронные модели с аналоговыми устройствами по цене, можно сделать соответствующие вывода о рациональности приобретения тех или иных моделей.

1. Калиброн МКЦ-50 — стоит 9500 рублей. Это цифровой прибор, который имеет две системы исчисления — метрическую и дюймовую. Позволяет измерять детали со значением до 0,001 мм
2. Эксперт МК-25 — стоит около 1000 рублей. Принадлежит к категории аналоговых устройств гладкого типа. Позволяет измерять детали с точностью до 0,01 мм
3. Norgau — аналоговый прибор, цена которого составляет 2400 рублей. Такая стоимость оправдана наличием специального защитного покрытия прибора, защищающего его от коррозии

В завершении надо отметить, что стоимость в зависимости от пункта продажи может отличаться. При этом немаловажно купить прибор для дома или гаража, чтобы всегда при необходимости можно было измерить разные детали. При измерении учитывайте также погрешности приборов. Величину погрешности производители указывают в техническом описании. Чем бы ни приходилось заниматься, а наличие микрометра в арсенале среди измерительного инструмента является необходимым.