Głębokościomierz: co to jest? Urządzenie i zasada działania

W wielu sektorach budownictwa i produkcji, takich jak produkcja i obróbka części, frezowanie, toczenie, hydraulika i biżuteria, stosowane są precyzyjne przyrządy pomiarowe. Jednym z nich jest głębokościomierz.

To urządzenie jest konstrukcyjnie podobne do bardziej znanego narzędzia - suwmiarki z noniuszem. Ma węższą specjalizację niż ta ostatnia i jest przeznaczona tylko do liniowych pomiarów rowków, rowków i półek w jednym kierunku - w głąb. Z tego powodu głębokościomierz nie posiada gąbek.

Pomiar odbywa się poprzez włożenie końca pręta pomiarowego do rowka, którego głębokość należy określić. Następnie powinieneś przesunąć ramę wzdłuż głównej skali na pręcie. Następnie, gdy ramka znajdzie się we właściwej pozycji, należy określić odczyty na jeden z trzech możliwych sposobów (patrz poniżej).

Istnieją 3 rodzaje odczytów z urządzenia, zgodnie z trzema odpowiednimi modyfikacjami:

• noniuszem (głębokościomierze typu SHG);
• na skali kołowej (SHGK);
• na wyświetlaczu cyfrowym (SHGT).

Według GOST 162-90 urządzenia trzech wymienionych typów mogą mieć zakres pomiarowy do 1000 mm. Typowe zakresy to 0-160 mm, 0-200 mm, 0-250 mm, 0-300 mm, 0-400 mm i 0-630 mm. Kupując lub zamawiając głębokościomierz z noniuszem, możesz poznać jego zakres po odpowiednim konwencjonalnym oznaczeniu. Na przykład model mierzący głębokość od 0 do 160 mm z odczytem na skali kołowej będzie miał oznaczenie SHGK-160.

W zależności od urządzenia urządzenia ważne parametry, również regulowane przez GOST, są następujące.

• Odczyt wartości według noniusza (dla modyfikacji typu ShG). Może być równy 0,05 lub 0,10 mm.
• Podział skali kołowej (dla ShGK). Ustawione wartości to 0,02 i 0,05 mm.
• Etap dyskretności cyfrowego urządzenia odczytującego (dla ShGT). Ogólnie przyjęty standard to 0,01 mm.
• Długość ramy pomiarowej. Nie mniej niż 120 mm. W przypadku modeli o zakresie pomiarowym do 630 mm lub większym, wymagane minimum to 175 mm.

W warunkach technicznych ustalonych przez GOST określane są standardy dokładności tego urządzenia. W przypadku urządzeń z noniuszem margines błędu wynosi od 0,05 mm do 0,15 mm, w zależności od zakresu pomiarowego. Urządzenia ze skalą kołową mają dopuszczalny błąd 0,02 - 0,05 mm, a cyfrowe - nie więcej niż 0,04 mm.

Jak wspomniano powyżej, głębokościomierz posiada łatę pomiarową, na której zaznaczono podziałki głównej skali. Jego koniec opiera się o wewnętrzną powierzchnię mierzonego zagłębienia. Modele SHG mają ramę, w której szczelinie znajduje się noniusz - fundamentalnie ważna jednostka, która jest również dostępna w konstrukcji suwmiarek, mikrometrów i innych precyzyjnych przyrządów pomiarowych. Przyjrzyjmy się bliżej opisowi tego węzła.

Noniusz to kolejna skala pomocnicza - nakładana jest na krawędź szczeliny ramy, którą można przesuwać po pręcie, łącząc ryzyka na nim z ryzykami na noniuszu.Pomysł połączenia tych zagrożeń opiera się na zrozumieniu faktu, że dana osoba może łatwo zauważyć zbieżność dwóch podziałów, ale dość trudno jest mu wizualnie określić ułamek odległości między dwoma sąsiednimi podziałami. Mierząc cokolwiek zwykłą linijką z podziałką 1 mm, nie potrafi określić długości, tylko zaokrągla do najbliższej całości (w milimetrach).

W przypadku noniusza część całkowita żądanej wartości jest określona przez podział zerowy noniusza. Jeśli ta działka zerowa pokazuje jakąkolwiek wartość między 10 a 11 mm, cała część jest uważana za 10. Część ułamkową oblicza się, mnożąc wartość podziału noniusza przez numer tego znaku odpowiadającego jednej z podziałek na pręcie.

Historia wynalezienia noniusza sięga starożytności. Idea ta została po raz pierwszy sformułowana w XI wieku. Urządzenie nowoczesnego typu powstało w 1631 roku. Później pojawił się noniusz kołowy, który ma taką samą budowę jak noniusz liniowy – jego podziałka pomocnicza ma kształt łuku, a główna ma kształt koła. Czytnik wskazówkowy w połączeniu z tym mechanizmem ułatwia i wygodniej jest wyznaczać odczyty, co jest powodem stosowania noniuszowych głębokościomierzy ze skalą kołową (SHGK).

Tak działa mechaniczna wersja ogranicznika głębokości. Ostatnio rozpowszechniono urządzenia cyfrowe ShGT, których charakterystyczną cechą jest elektroniczne urządzenie do odczytu z czujnikiem i ekranem do wyświetlania odczytów. Zasilanie jest dostarczane przez akumulator.

Powyżej wymieniono tylko główne odmiany głębokościomierzy, z noniuszem i bez. Teraz rozważymy specjalistyczne modyfikacje, z których każda ma swoją własną charakterystykę w zależności od zakresu zastosowania. Oprócz wymienionych stosowany jest głębokościomierz wskaźnikowy (z czujnikiem zegarowym) wskazywany przez oznaczenie GI oraz GM - głębokościomierz mikrometryczny i wersja uniwersalna z wymiennymi wkładkami pomiarowymi.

Rodzaje konstrukcji i wybór konkretnego modelu zależą od następujących czynników:

• w jakim zakresie znajduje się wartość głębokości rowka (rowka, otworu), którą należy zmierzyć;
• jakie są wymiary i kształt jego przekroju.

W przypadku płytkich głębokości, których pomiar wymaga dużej dokładności (do 0,05 mm), stosuje się modele typu ShG160-0-05. W przypadku średnich rowków lepsze są opcje o szerszym zakresie, na przykład ShG-200 i ShG-250. Spośród konkretnych modeli tego typu: Norgau 0-200 mm - margines błędu 0,01 mm dla wersji elektronicznych, są tańsze noniuszowe.

Przy wykonywaniu prac ślusarskich i tokarskich związanych z obróbką rowków i otworów powyżej 25 cm stosuje się głębokościomierze ShG-400, które nadal pozwalają zachować dokładność do setnych części milimetra. W przypadku rowków 950 mm i więcej istnieją również standardy głębokościomierzy o szerokim zakresie pomiarowym, jednak GOST w tym przypadku dopuszcza granicę błędu do jednej dziesiątej milimetra.

Specyfiką modeli głębokościomierzy, na które należy zwrócić uwagę przy zakupie, jest kształt końcówki wędki. W zależności od tego, czy chcesz zmierzyć zarówno głębokość, jak i grubość rowka lub wąskich otworów, możesz rozważyć modele z końcówką haczykową lub z igłą pomiarową. Stopień ochrony IP 67 zapewnia wodoodporność przyrządu, co jest ważne przede wszystkim w przypadku modeli z elektroniką.

Jeśli potrzebujesz instrumentu cyfrowego, który jest wygodniejszy niż noniusz, masz wybór wśród wielu zagranicznych i krajowych producentów. Na przykład znana firma Carl Mahr (Niemcy), jej gama modeli Micromahr sprawdziła się dobrze z modyfikacjami MarCal 30 EWR z wyjściem danych, MarCal 30 ER, MarCal 30 EWN z hakiem. Inna popularna niemiecka marka Holex również dostarcza swoje produkty do Rosji. Spośród marek krajowych dobrze znane są CHIZ (Czelabińsk) i KRIN (Kirow).

Jak wynika z powyższego, celem głębokościomierza jest zmierzenie głębokości elementów części poprzez włożenie końca pręta w rowek lub rowek. Konieczne jest, aby koniec pręta łatwo wchodził w badany obszar i przylegał ściśle do powierzchni części. Dlatego pręty są wykonane ze stopu o podwyższonej twardości, a do skomplikowanych rowków i wąskich studzienek stosuje się specjalne wkładki - igły pomiarowe i haczyki - z tych samych materiałów.

To narzędzie jest używane w przypadkach, gdy wymagane jest uzyskanie dokładnego rozmiaru, a użycie suwmiarki lub mikrometru jest niemożliwe ze względu na specyfikę kształtu części. Jednocześnie ważne jest, aby zrozumieć, jak działa urządzenie i monitorować skuteczność jego użytkowania. Jest prosty test dokładności: wykonaj kilka pomiarów z rzędu i porównaj wyniki.

Jeżeli różnica jest kilkakrotnie większa niż dopuszczalna granica błędu, oznacza to, że podczas pomiarów popełniono błąd lub urządzenie było wadliwe. W celu kalibracji należy postępować zgodnie z krokami opisanymi w metodologii weryfikacji zatwierdzonej przez GOST.

• Przygotuj przyrząd do kalibracji, myjąc go w celu usunięcia kurzu i zanieczyszczeń detergentem.
• Upewnij się, że zewnętrznie spełnia wymagania normy, części i waga nie są uszkodzone.
• Sprawdź, czy rama porusza się swobodnie.
• Określ, czy charakterystyki metrologiczne są zgodne z normą. Przede wszystkim dotyczy to granicy, błędu, zakresu pomiarowego oraz długości zwisu belki. Wszystko to sprawdza się za pomocą innego znanego działającego urządzenia i linijki.

Chociaż w przypadku mechanicznych głębokościomierzy według GOST deklarowana jest granica błędu do setnych części milimetra, jeśli potrzebujesz gwarantowanej dokładności, zaleca się użycie głębokościomierza z cyfrowym urządzeniem odczytującym.

Zasada pomiaru zawiera kilka praktycznych wskazówek, które należy zastosować, aby uzyskać dokładne wyniki. Podczas pomiaru przymocuj ramę śrubą, która jest zaprojektowana tak, aby przypadkowo się nie poruszyła. Nie używaj narzędzi z uszkodzonym prętem lub noniuszem (w przypadku urządzeń cyfrowych mogą wystąpić bardziej złożone awarie) lub z uszkodzonym znacznikiem zerowym. Weź pod uwagę rozszerzalność cieplną części (najlepiej wykonywać pomiary w temperaturze bliskiej 20 C).

Podczas pomiaru głębokościomierzem mechanicznym pamiętaj o wartości podziału. Dla większości modeli jest to 0,5 lub 1 mm dla podziałki głównej i 0,1 lub 0,5 mm dla noniusza. Ogólna zasada jest taka, że ​​liczbę działek noniusza, która zbiega się ze znakiem podziałki głównej, należy przemnożyć przez jego cenę podziału, a następnie dodać do całej części żądanej wartości.

Istnieje kilka zasad użytkowania i przechowywania urządzeń, aby uniknąć ich przedwczesnej awarii:

• wnikanie kurzu i cząstek stałych między ramę a pręt może spowodować jego zablokowanie, więc trzymaj instrument w futerale;
• żywotność urządzeń mechanicznych jest dłuższa niż cyfrowych, a te ostatnie wymagają bardziej ostrożnej obsługi;
• komputer czytający i wyświetlacz nie mogą być narażone na wstrząsy i wstrząsy;
• do prawidłowego działania elementy te muszą być zasilane z akumulatora o normalnym poziomie naładowania i/lub z działającego zasilacza.

W następnym filmie znajdziesz przegląd głębokościomierza ShGTs-150.