Измерительные приборы и инструменты виды. Контрольно-измерительные инструменты. Аналоговые и цифровые

К атегория:

Помощь рабочему-инструментальщику

Измерительные приборы и инструменты

Измерительными приборами и инструментами называют устройства, с помощью которых определяют размеры различных деталей.

Универсальные приборы и инструменты по конструктивным признакам разделяют на штриховые инструменты с нониусом - штангенинструменты и угломеры; микрометрические инструменты - микрометры; рычаж-но-механические приборы - индикаторы; оптико-механические приборы - микроскопы и др.

Штангенинструменты находят широкое применение в промышленности для измерения деталей с точностью 0,1; 0,05 и в редких случаях 0,02 мм. Относительно высокая точность штангенинструментов достигается за счет специального устройства - линейного нониуса.

Основными деталями штангенинструмента являются линейка-штанга, на которой нанесена шкала с миллиметровыми делениями, и рамка с вырезом, на наклонной грани которого сделана нониусная (вспомогательная) шкала (рис. 1). В зависимости от количества делений нониуса действительные размеры детали можно определять с точностью 0,1-0,2 мм. Например, если шкала нониуса (рис. 1, а) длиной 9 мм разделена на 10 равных частей, то, следовательно, каждое деление нониуса равно 9:10 = 0,9 мм, т. е. короче деления на линейке на 1-0,9 = 0,1 мм.

При плотно сдвинутых губках штангенинструмента нулевой штрих нониуса совпадает с нулевым штрихом штанги, а десятый штрих нониуса - с девятым штрихом штанги.

Рис. 1. Устройство нониуса.

При такой так называемой нулевой установке штангенинструмента первое деление нониуса не дойдет до первого деления линейки-штанги на 0,1 мм, второе - на 0,2 мм, третье - на 0,3 мм и т. д. Если передвинуть рамку таким образом, чтобы первый штрих нониуса совпал с первым штрихом штанги, то зазор между губками будет равен 0,1 мм. При совпадении, например, шестого штриха нониуса с любым штрихом штанги зазор будет равен 0,6 мм и т. д.

Для отсчета действительного размера по штанген-инструменту количество целых миллиметров нужно взять по шкале штанги до нулевого штриха нониуса, а количество десятых долей миллиметра - по нониусу, определив, какой штрих нониуса совпадает со штрихом основной шкалы.

Растянутый нониус (рис. 1) удобнее простого, так как имеет более длинную шкалу- 19 мм. Она разделена на 10 равных частей: 19: 10=1,9 мм, что короче деления основной шкалы на 0,1 мм.

Нониусы с ценой деления 0,05 и 0,02 мм устроены аналогично.

У штангенинструментов с точностью 0,05 мм шкала нониуса равна 19 мм и разделена на 20 делений. Каждое деление нониуса равно 19:20 = 0,95 мм, т. е. короче деления основной шкалы на 1-0,95 = 0,05 мм (рис. 1, в).

Штангенциркули служат для измерения наружных и внутренних размеров, прочерчивания дуг окружностей и параллельных линий при разметке, для деления окружностей и прям-ых линий на части и других операций.

Отечественная промышленность выпускает следующие типы штангенциркулей: ШЦ-1-с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и с линейкой для измерения глубин с отсчетом по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 0…125 мм; ШЦ-П - с двусторонним расположением губок для измерения и для разметки с отсчетом по нониусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0…200 и 0…320 мм; ШЦТП - с односторонними губками с отсчетом по нониусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0…500 мм; с отсчетом по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 250…710, 320…1000, 500…1400 и 800…2000 мм.

Штангенциркуль с точностью измерения 0,1 мм (рис. 2, а) имеет штангу, которая представляет собой линейку с основной шкалой, и измерительные губки. Рамка с двумя измерительными губками и стержнем может перемещаться по штанге. Для закрепления рамки в нужном положении служит винт. При перемещении рамки вправо на одну и ту же величину раздвигаются измерительные губки 1 и 9, 2 и 3 и выдвигается стержень.

Длинные губки предназначены для измерения наружных размеров, короткие - внутренних, а стержень - для измерения глубин. Нониус штангенциркуля нанесен на рамке.

Штангенциркуль с точностью измерения 0,05 мм (рис. 2,б) отличается от рассмотренного выше тем, что не имеет стержня для измерения глубин, однако имеет установочное приспособление. Для более точной настройки здесь добавлено устройство, состоящее из рамки с зажимным винтом и микрометрической гайкой, навернутой на винт. Последний жестко закреплен в движке и свободно проходит через отверстие в рамке. Если винтом закрепить рамку и затем вращать гайку, то движок штангенциркуля начнет плавно перемещаться вдоль штанги, обеспечивая более точную установку нониуса. Винт предназначен для закрепления подвижной рамки в нужном положении.

Рис. 2. Штангенциркули.

При определении штангенциркулем внутренних размеров к полученным по шкале размерам необходимо добавить ширину измерительных губок, которая обычно на них указана.

Штангенглубиномер предназначен для измерения высот и глубин различных деталей. Он построен по принципу штангенциркуля, однако штанга не имеет губок. Рабочими (мерительными) поверхностями являются нижняя плоскость рамки А (рис. 3) и торцевая поверхность Б штанги. На другом конце штанги имеется третья.рабочая поверхность В для измерения длин в труднодоступных местах. Штангенглубиномер состоит из штанги, микрометрического устройства для точной наводки штанги, винта, движка для микрометрической подачи, винта, гайки, нониуса, винта для зажима рамки, основной рамки и основания.

Штангенглубиномеры изготовляют с отсчетом по нониусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0…200, 0…300, 0…400 и 0…500 мм.

Штангенрейсмус служит для измерения высот, глубин и для разметки деталей. Изготовляются штангенрейсмусы с пределами измерения 0…200, 30…300, 40…500, 50…800 и 60… 1000 мм и точностью измерения 0,1 и 0,05 мм.

Конструкция штангенрейсмуса в основном повторяет конструкции штангенциркуля и штангенглубиномера. Он имеет измерительные поверхности, основание, хомутик кронштейна, сменную ножку, кронштейн, винт для зажима хомутика, нониус, микрометрическую гайку, винт подачи, штангу, основную шкалу, рамку микрометрической подачи, винт зажима движка, рамку и винт для зажима рамки.

Измерительными поверхностями являются плоскость разметочной плиты, на которой производятся разметки и измерения, и две поверхности сменной ножки: верхняя -для внутренних измерений и нижняя - для наружных. Сменные ножки устанавливают в хомутике и зажимают винтом. Для измерения высот и глубин вместо сменных ножек в рамке закрепляют шпильки. Остро заточенную ножку применяют при разметке.

К штангенрейсмусу прилагается сменных ножек: одна остроконечная - для разметки, одна - с двумя измерительными поверхностями и три ножки-шпильки - для измерения высот и глубин. При измерении внутренних поверхностей к показаниям шгангенрейсмуса необходимо прибавить толщину ножки, которая на ней указана.

Угломеры. Для измерения углов деталей широко используются угломеры с нониусом двух типов (ГОСТ 53/8-66): УМ - транспортирный для измерения наружных углов и УН - универсальный для измерения наружных и внутренних углов. Кроме механических угломеров в соответствии с ГОСТ ом 11197-73 промышленность выпускает оптические типа УО с величиной отсчета 1 - 5”.

Угломер типа УМ, предназначенный для измерения наружных углов от 0 до 180°, имеет основание в виде полудиска с делениями от 0 до 120° через каждый градус, с которым жестко соединены линейки. Последняя - подвижная, она может быть повернута вокруг оси вместе с сектором и нониусом относительно основания и линейки. Нониусная шкала построена так же, как у штангенинструментов. Наличие на ней 30 делений обеспечивает точность измерения в 2”. Узел микрометрической подачи повышает точность измерения.

Рис. 3. Штангенглубиномер.

Рис. 4. Штангенрейсмус.

Рис. 5. Угломеры.

На подвижной линейке может быть закреплен угольник для измерения углов от 0 до 90°. Углы свыше 90° измеряются без угольника, при этом к полученному результату добавляется 90°. Фиксация сектора относительно основания угломера осуществляется стопором.

Угломер типа УН служит для измерения наружных углов от 0 до 180° и внутренних - от 40 до 180°. Угломер имеет основание с градусной шкалой, жестко соединенной с ним линейкой. Нониусная шкала нанесена на секторе, который перемещается по основанию и фиксируется в требуемом положении стопором. С сектором хомутика соединяется угольник, ас угольником - линейка. Узел микрометрической подачи повышает точность измерения.

Для измерения углов от 0 до 50° пользуются угломером, линейкой и угольником; от 50 до 140°-вместо угольника в хомутик устанавливают линейку; от 140 до 230°-в хомутик вставляют угольник, а второй хомутик и линейку снимают; измерение углов от 230 до 320° производят при снятом хомутике, т. е. без угольника и линейки.

Повышение точности отсчета по основной шкале угломера обеспечивается, как и у штангенинструментов, применением штрихового нониуса. Принцип построения нониуса у угломеров такой же, как у аггангенинстру-ментов.

Микрометрические инструменты. Устройство микрометрических инструментов основано на использовании принципа винтовой пары гайка - винт. Вращательное движение, например, винта связано одновременно с поступательным перемещением его относительно гайки. При одном полном обороте винта его продольное перемещение будет равно шагу резьбы. Во всех микрометрических инструментах шаг резьбы S = 0,5 мм. При повертывании винта на один оборот его измерительная поверхность переместится на 0,5 мм.

Точность микрометрических инструментов зависит от точности изготовления резьбы винтовой пары и постоянства шага. Они обеспечивают точность измерения до 0,01 мм.

Микрометры для наружных измерений размеров от 0 до 600 мм выпускаются по ГОСТ у 6507-78. Устройство микрометра показано на рис. 6. В скобу запрессованы пятка и стебель. Микрометрический винт ввинчивается в микрогайку. Гладкое отверстие стебля обеспечивает точное направление микровинта. Для исключения зазора в резьбе микропары резьба микрогайки выполнена на ее разрезанном конце, снабженном наружной резьбой и конусом. На эту резьбу навинчивают регулировочную гайку, которой стягивают микрогайку до тех пор, пока микровинт не будет перемещаться в ней без зазоров. На микровинт надевается барабан, закрепляемый установочным колпачком, в котором просверлено глухое отверстие для пружины и зуба, упирающегося в зубчатую поверхность трещотки 10. Последняя отрегулирована так, что при увеличении измерительного усилия свыше 900 гс она не вращает винт, а проворачивается. Для закрепления микрометрического винта в определенном положении предусмотрено стопорное приспособление, состоящее из втулки и винта. Микрометры с пределами измерения свыше 25 мм снабжаются установочными мерами для установки их на нижний предел измерения.

Шкалы микрометра расположены на наружной поверхности стебля и на окружности скоса барабана. На стебле находится основная шкала, представляющая собой продольную риску, вдоль которой (ниже и выше) нанесены миллиметровые штрихи, причем верхние штрихи делят нижние пополам. Каждый пятый миллиметровый штрих основной шкалы удлинен, а около него поставлена соответствующая цифра: 0, 5, 10, 15 и т. д.

Рис. 6. Микрометр.

Шкала барабана (или круговая шкала) предназначена для отсчета сотых долей делений основной шкалы и разделена на 50 равных частей. При повороте барабана на одно деление по окружности, т. е. на ‘/so часть оборота, измерительная поверхность микрометрического винта перемещается на ‘/so шага резьбы винта, т. е. на 0,5:50 = 0,01 мм. Следовательно, цена каждого деления барабана составляет 0,01 мм.

При измерении микрометром деталь помещают между мерительными поверхностями и, вращая трещотку, прижимают ее шпинделем к пятке. После того как трещотка начнет провертываться, издавая треск, шпиндель микрометра закрепляют зажимным кольцом и производят отсчет показаний. Целое число миллиметров отсчитывают по нижней шкале стебля, половины миллиметров - по верхней шкале, а сотые доли миллиметра - по шкале барабана. Число сотых долей миллиметра отсчитывают по делению шкалы барабана, совпадающему с продольной линией на втулке. Например, если на шкалах микрометра видно, что край барабана перешел седьмое деление, а сам барабан по отношению к продольной линии на стебле повернулся на 23 деления, то полное показание шкал микрометра составит 7,23 мм.

Микрометрические нутромеры выпускают согласно ГОСТ у 10-75 с пределами измерения 50…10 000 мм. Наибольшее распространение получили нутромеры с пределами измерения 75… 175 и 75…600 мм.

Нутромер состоит из микрометрического винта, барабана, стебля со стопором, установочной гайки и измерительных наконечников. Гайка предохраняет резьбу на конце стебля от повреждения.

Как и у микрометра для наружных измерений, шаг резьбы винта нутромера равен 0,5 мм. Максимальный ход микрометрического винта составляет 13 мм. Максимальный предел измерения основной головкой нутромера 50…63 мм.

Чтобы увеличить предел измерения, применяют удлинители - стержни размерами от 500 до 3150 мм, заключенные в цилиндрические трубки. Для соединения удлинителя с нутромером на одном конце удлинителя нарезается наружная резьба, а на другом - внутренняя.

Измерение микрометрическим нутромером производят несколько раз, слегка поворачивая его по окружности отверстия и отыскивая при этом наибольший размер, а также вокруг оси, перпендикулярной оси отверстия, определяя при этом наименьший размер.

Микрометрические глубиномеры изготовляются по ГОСТ у 7470-78 с пределом измерений 0…150 мм и с рабочим ходом винта 25 мм. Они служат для измерения глубины глухих отверстий и полостей.

При использовании сменных удлинителей пределы измерения могут быть расширены.

При измерении глубиномер прижимают измерительной плоскостью траверсы к поверхности детали. Для плотного прилегания траверсы к детали усилие нажатия на глубиномер должно несколько превышать усилие измерения.

Рис. 7. Микрометрический нутромер (а); удлинитель (б) и микрометрический глубиномер (в).

Рычажно-механические приборы получили широкое распространение инструментальном производстве, так как они надежны в pa-боте, им«ют относительно высокую точность измерения и универсальны. Принцип их действия основан на использовании специального пере-даточного механизма, который незначительные перемещения измерительного стержня преобразует в увеличенные и удобные для отсчета перемещения стрелки на шкале.

К наиболее известным типам рычажно-механических приборов относятся индикаторы, рычажные скобы, рычажные микрометры и миниметры.

Индикаторы часового типа выпускаются по ГОСТ у 577-68 с ценой деления 0,01 мм и пределами измерения от 0 до 10 мм в зависимости от типоразмера.

Рис. 8. Индикатор часового типа.

Измерительный стержень индикатора изготовлен в виде зубчатой рейки, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом J2 с числом зубьев Z = 16. На одной оси с ним закреплены стрелки и промежуточное зубчатое колесо с числом зубьев Z- 100. Это колесо находится в зацеплении с зубчатым колесом с числом зубьев Z= 10, на оси которого закреплена стрелка-указатель, показывающая величину линейных перемещений измерительного стержня, в долях миллиметра, по круговой шкале. Для удобства пользования шкала связана с ободом индикатора и вместе с ним может быть повернута на любой угол. Колесо и спиральная пружина ликвидируют погрешность мертвого хода передачи при возвратно-поступательных движениях стержня. Цилиндрическая пружина И обеспечивает контакт наконечника стержня с контролируемой поверхностью.

Передаточное отношение индикатора подобрано таким образом, чтобы при линейном перемещении стержня на 1 мм указатель сделал один полный оборот. Круговая шкала разбита на 100 делений. Следовательно, цена одного деления ее составляет 0,01 мм. Количество полных оборотов указателя показывает стрелка на шкале.

При выполнении измерений индикаторы устанавливают в стойках, на штативах или в специальных приспособлениях.

Индикаторная скоба применяется для измерения деталей 6-го и 7-го квалитетов. Все рычажные Скобы имеют диапазон измерения 0…25 мм, обеспечиваемый за счет перемещения переставной пятки. Цена деления отсчетного устройства у скоб с верхним пределом измерения до 100 мм -0,002 мм, а 125 и 150 мм - 0,005 мм. Пределы измерения по шкале соответственно равны ±0,08 и ±0,15 мм.

Индикаторная скоба имеет жесткий корпус с двумя соосными цилиндрическими отверстиями, в одном из которых установлена переставная измерительная пятка, а в другом- подвижная пятка, находящаяся в постоянном контакте с измерительным наконечником индикатора. Измерительное усилие создается совместным действием пружины и пружины индикатора. Пятка может свободно перемещаться в пределах 50 мм у скоб малых размеров и 100 мм - у скоб больших размеров. После установки скобы на размер положение пятки фиксируется стопором и она закрывается предохранительным колпачком.

Рис. 9. Индикаторная скоба.

Для удобства измерения скоба снабжена упором, который при настройке скобы на размер устанавливается так, чтобы линия измерения проходила через ось проверяемой детали. Корпус имеет ручку с теплоизоляционными накладками. Измерительный стержень отводится рычагом

Рычажный микрометр. Устройство хвостовой части рычажного микрометра такое же, как и обычного микрометра, с той лишь разницей, что в ней отсутствует^ трещотка.

Рис. 10. Рычажный микрометр.

В корпусе микрометра помещен измерительный контакт, перемещение которого влево заставляет поворачиваться рычаг, зубчатый сектор и зубчатое колесо, на оси которого закреплена стрелка. Пружина служит для устранения зазора в зацеплении сектора с колесом и возвращения стрелки и рычага в первоначальное положение. Для отвода измерительного контакта влево имеется устройство, состоящее из рычага, пружинки и кнопки. Пружина предназначена для создания нормального мерительного усилия. Стопор фиксирует микрометрический винт в требуемом положении.

Механизм индикатора смонтирован в скобе и закрывается крышкой, в прорези которой помещена шкала с пределами измерения от 0 до 0,020 мм в обе стороны. Цена каждого деления шкалы равна 0,002 мм.

Перед началом измерений необходимо проверить нуль-пункт инструмента. Для этого надо соединить контакты так, чтобы нулевой штрих барабана совместился с продольным штрихом стебля. Показание стрелки шкалы индикатора даст погрешность нуль-пункта, которая должна быть учтена с обратным знаком.

При измерении, установив деталь между контактами, вращают барабан до выхода стрелки индикатора за пределы шкалы в диапазоне от 20 мкм до 0. После этого дополнительным поворотом барабана ближайший штрих круговой шкалы барабана совмещают с продольной риской на стебле. Показание шкалы микрометра алгебраически (с учетом знака) суммируют с показанием шкалы индикатора.

Оптико-механические приборы. Для контроля режущих и измерительных инструментов сложной формы применяют инструментальные микроскопы, оптиметры и проекторы.

Инструментальные микроскопы (ГОСТ 8074-71) предназначены для линейных измерений по двум прямоугольным координатам, а также для измерений углов, в том числе элементов резьбы. Они применяются для измерения элементов профиля шаблонов, переднего и заднего углов спиральных сверл и зенкеров, среднего диаметра, угла профиля и шага метчиков, угла наклона винтовой линии сверл и разверток, угла заборного конуса метчиков и т. п.

Микроскопы выпускаются двух типов: ММИ-палый микроскоп инструментальный с наклонной окулярной головкой и БМИ - большой микроскоп инструментальный.

Инструментальный микроскоп имеет основание, на котором расположен подвижный стол, состоящий из трех частей - нижней, верхней и поворотной. Продольное перемещение нижней части стола осуществляется микрометрической головкой, а поперечный ход верхней части стола - головкой. Угловое перемещение его поворотной части на 5-6° вправо и влево производится винтом. Перемещения с помощью головок ограничиваются в пределах 25 мм. Для увеличения хода стола в продольном направлении его отводят вправо рычагом еще на 50 мм.

На основании микроскопа установлена колонна, по которой может перемещаться кронштейн, закрепляемый винтом. Тубус микроскопа расположен на кронштейне. В нижней части тубуса установлен объектив, а в верхней - головка микроскопа, состоящая из двух окуляров. Под окулярами (рис. 46,6) с помощью винта вращается стеклянная пластинка с продольными и поперечными штрихами и круговой градусной шкалой на 360°. Под окуляром расположена неподвижная пластинка со шкалой, на которой нанесено 60 делений. Каждое деление соответствует одному повороту подвижной пластинки. В окуляре видно перекрестие двух взаимно перпендикулярных пунктирных и двух сплошных линий, расположенных под углом 60°. Перекрестие является границей перемещения детали при отсчете линейных размеров и углов.

Рис. 11. Инструментальный микроскоп.

Грубая настройка на фокус достигается перемещением кронштейна микроскопа по колонне, а более точная- винтом. Окончательная настройка на фокус производится вращением кольца окуляра. Колонна микроскопа может поворачиваться на небольшой угол винтами. Для отсчета углов поворота на винтах имеются деления. Шкалы освещаются электрической лампой, установленной в тубусе.

Оптиметр - измерительный прибор с ценой деления 0,001 мм - служит для линейных измерений методом сравнения. В соответствии с ГОСТ ом 5045-75 выпускаются оптиметры вертикальные - с вертикальной осью для наружных измерений и горизонтальные - с горизонтальной осью для наружных и внутренних измерений.

В основу действия оптиметра положены законы отражения и преломления света. Оптическая схема оптиметра приведена на рис. 12,а. Свет от постороннего источника, направленный зеркалом и отраженный стеклянной пластинкой, падает на шкалу. Отраженный от шкалы луч направляется через трехгранную призму в объектив и затем отражается от зеркала в обратном направлении в окуляр, где получается изображение отраженной шкалы и указателя в виде стрелки. Так как зеркало связано с измерительным штифтом, незначительное перемещение последнего при измерении вызывает небольшой поворот зеркала, отчего происходит сдвиг изображения отраженной шкалы относительно неподвижного указателя. Это смещение, наблюдаемое в окуляре, дает возможность производить отсчет.

Шкала оптиметра имеет по 100 делений в обе стороны от нуля. Цена деления - 0,001 мм. Следовательно, предел измерения по шкале прибора составляет ±0,1 мм.

В инструментальном производстве находит применение вертикальный оптиметр (рис. 12,б). Он состоит из основания со стойкой, кронштейна, трубки, отводки, столика и зажимного винта.

Измерение деталей производят следующим образом. Блок концевых мер длины заданного размера размещают на столике и устанавливают оптиметр в нулевое положение. Грубая установка производится перемещением от руки кронштейна, а точная - подъемом столика с помощью винта.

Рис. 12. Оптическая схема оптиметра (а) и вертикальный оптиметр (б).

Столик располагают так, чтобы измерительный штифт упирался в деталь, а указатель, видимый в окуляре, точно совпадал с нулевым делением шкалы. После этого столик закрепляют винтом, блок концевых мер убирают, а на его место ставят деталь.

Если размеры детали имеют некоторое отклонение от величины блока концевых мер, то это вызовет перемещение измерительного штифта, соответствующие отклонения в положении зеркала и поднятие или опускание шкалы. Для определения размера детали необходимо к размеру блока концевых мер прибавить или отнять показания оптиметра.

Наибольшая высота измеряемой на вертикальном оптиметре детали - 180 мм.

Устройства, предназначенные для определения геометрических параметров деталей, называют измерительным инструментом. К таким устройствам относят:

штангенциркули;
глубиномеры;
отвесы, уровни;
линейки и пр.

Классификация измерительных инструментов

При проведении работ, связанных с изготовлением различных деталей, ремонтных и строительных работ и пр. применяют контрольно-измерительные инструменты. Предприятия, занимающиеся производством этой продукции, выпускают множество видов измерительного инструмента – ручной, универсальный, цифровой и пр.

К ручному измерительному инструменту относят такие, как — линейки, рулетки, угольники, штангенинструмент, микрометрический и пр. Большая часть ручного инструмента относится к универсальному измерительному инструменту. Такие изделия можно применять при проведении замеров большей части деталей и узлов.

Для выполнения точных замеров применяют инструмент с установленным на нем лазером. Такие изделия применяют в строительстве – это уровни, дальномеры, и другие изделия, предназначенные для выполнения разметки фронта работ или проведения геодезических исследований. Лазерный измерительный инструмент отличается простотой в эксплуатации, точностью снятых показаний. Большая часть такого инструмента может передать полученные данные для дальнейшей обработки в компьютер.

Строительный измерительный инструмент нашел свое применение на строительной площадке. Он отличается простотой в эксплуатации, ручной, не отличается высокой точностью. В то же время на стройплощадке применяют инструмент, использующий лазерный луч. Это позволяет выполнять замеры с точностью до долей миллиметра.

Штангенинструмент состоит из двух контрольных поверхностей, между которыми и выставляют размер. Одна поверхность является частью штанги, на второй подвижной или закреплена контрольная линейка, на которую нанесены размерные риски. Они могут иметь разную цену деления в зависимости от точности инструмента.
Инструмент этого класса применяют для замера внешних и внутренних размеров – штангенциркули, для выполнения замеров глубины паза. С помощью инструмента этого типа контролируют размеры зуба в шестерне.

Измерительными головками называют устройства, которые преобразуют перемещения мерительного наконечника в движение стрелки на круговой размеченной шкале. Эти устройства применяют, например, для выполнения замеров биения детали, зажатой в патрон токарного станка. Для удобства работы с такой головкой, на заводском сленге ее называют «часы», применяют стойки или штативы. Измерительные головки разделяют на:

пружинные;
рычажно – зубчатые;
рычажные.

У микрометрического инструмента главным элементов является шпиндель, на поверхность которого нанесена особо точная резьба. Этот инструмент способен проводить замеры с точностью до 0,01 мм. Микрометрический инструмент устанавливают в скобы,приспособления и пр. представители этого класса инструмента — микрометры, микрометрические нутро- и глубиномеры пр.

Устройство и технические характеристики

Большая часть мерительного инструмента нормируется требованиями ГОСТ. В системе стандартов, принятых в нашей стране их можно насчитать не менее сотни. На основании ГОСТ, предприятия – изготовители имеют право выпускать собственные технические условия (ТУ) на выпуск той или иной продукции. Надо понимать, что инструмент, производимый на основании ТУ никоим образом, не уступает тому, который отвечает требованиям ГОСТ. Но исторически сложилось так, что если на паспорте, который доложен сопровождать любую инструментальную продукцию, указан, к примеру, ГОСТ 20162-90, то такая продукция вызывает большее доверие со стороны потребителей.

Между тем устройство измерительных инструментов и приборов ничем не отличается от тех, которые произведены на основании ТУ. Это не касается той инструментальной продукции, которая изготовлена кустарным образом, и их показаниям доверять нельзя по определению.

Требования к измерительным приборам и инструментам, как уже отмечалось выше, определены в ГОСТ. В качестве примера того, какие требования предъявляются к мерительному инструменту, можно рассмотреть линейку измерительную, ГОСТ 427.

В нем определено, какие виды, и формы металлических линеек производят. Определено, какие виды шкал могут быть нанесены, на поверхность инструмента. В этом же документе регламентированы допуски на габаритные размеры, указаны предельные отклонения, которые касаются разметки металлической линейки.
Определен материал, из которого допустимо изготавливать этот класс инструмента, и описаны покрытия, которые наносят на поверхность изделия.

ГОСТ очень серьезно подходит к порядку приемки готовой продукции. Кроме того, не менее тщательно определены порядок хранения, упаковки и транспортировки груза.

Эксплуатация измерительного инструмента

В нашей стране действует Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Среди множества задач, которые она призвана решать можно выделить следующие:

Государственный метрологический контроль, включающий в себя поверку средств измерений; утверждение типов средств измерения; выдача лицензий на производство и ремонт средств измерений.
Метрологический контроль над производством использованием средств измерения, эталонов величин измерения, методиками проведения измерений и другими вопросами, относящимися к средствам и методам измерений.

Структурно ГСИ входит в ФА Росстандарт и соответственно все вопросы с поверкой и аттестацией измерительных приборов необходимо обращаться в региональные отделения федерального агентства.
Для обеспечения качества продукции, выпускаемой продукции необходим постоянный контроль над размерами, допусками, посадками. Для проведения этой работы на предприятии должен эксплуатироваться только качественный инструмент. Практически все измерительные приборы должны проходить процедуру поверки. Поверка (не путать с проверкой) мерительного инструмента представляет собой набор определенных мероприятий, проводимых для подтверждения соответствия измерительных приборов требованиям метрологии. Поверка инструмента должна проводиться в специально аттестованных лабораториях.

Процедура поверки штангенциркуля

ГОСТ 8.113-85 определяет методику поверки штангенциркулей. Она включает в себя следующие операции:

Осмотр внешнего вида.
Апробирование.
Определение метрологических параметров.
Определение размера выходы губок.

Всего предусмотрено 14 типов осмотра и диагностики состояния штангенциркуля. Для проведения поверки, в лаборатории должны быть использованы определенные приборы и технологические приспособления. Например, для определения шероховатости поверхности губок используют профилограф по ГОСТ 19299-73 или профилометр по ГОСТ 19300-73, кроме этих приборов должны быть использованы образцы шероховатости.

Инструмент, прошедший поверку соответствующим образом, маркируется и может быть использован в производстве. Те приборы, которые не отвечают требованиям метрологии должны быть немедленно списаны. В соответствии с требованиями СМК (система менеджмента качества) на рабочих местах не должно быть неповеренного инструмента.

Кстати, при запуске в производство новых изделий и его оснащения необходимо учитывать то, что не каждый инструмент, неважно, рулетка, линейка или другие, лаборатории принимают на поверку. Существует предприятия, чью продукцию, метрологические лаборатории не принимают к поверке. Это не относится к серийным инструментальным заводам, например, Кировскому или Челябинскому. Поэтому перед закупкой мерительного инструмента имеет смысл уточнить инструмент, какой фирмы можно закупать без опасений.

Технические условия на ремонт измерительного инструмента

Неаккуратно хранение и применение рано или поздно приводит измерительные приборы к выходу из строя или даже выходу из строя. Но, надо отметить, что даже при полном соблюдении правил эксплуатации инструмент все равно будет изнашиваться.

Для определения годности инструмента к эксплуатации проводят соответствующие испытания в результате которых становится понятно, можно его использовать или нет. Если после проведения ремонта и повторных испытаний инструмент не показывает требования по точности, определенные в нормативной документации и паспорте, то допустимо его перевести в более низкий класс. Но при этом необходимо внести изменения в паспорт или в формуляр.

Для выявления основных неполадок необходимо применять высокоточные инструменты. К их числу относят концевые меры длины, линейки, штангенинструмент повышенной точности. Для выполнения ремонта инструмента необходимо привлекать специалистов высшей квалификации, например, слесарь-инструментальщик шестого разряда, который владеет всеми способами слесарной обработки материала, в том числе и с применением средств механизации. На больших предприятиях существуют отдельные инструментальные производства, которые задействуют на выполнении ремонта и восстановления измерительных устройств.

Контрольно — измерительные и разметочные

Среди штангенциркулей самыми часто встречающимися поломками считают выработку размерных поверхностей губок или их острых концов. Кроме того, со временем происходит истирание поверхностей штанги и рамки по ней передвигающейся. Нередко, происходит смещение нониуса в рамке, а в микрометрическом инструменте происходит изнашивание винтовой пары.

Выявление дефектов

Для выявления перекоса губок выполняют путем замера концевой меры в разных пространственных плоскостях. При обнаружении различных результатов замеров можно судить о параллельности рабочих поверхностей. При их излишнем изнашивании проявляется несовпадение основной и нониусных шкал.

Для получения данных о дефектах штанги применяют поверочную линейку или плиты с применением краски.

Для устранения непаралелльности рабочих поверхностей необходимо выполнить следующие операции. Инструмент заживают в тисы и с применением притирного приспособления устраняют обнаруженный недостаток. При выполнении это операции нельзя прикладывать большие усилия. После того как губки притерты устанавливают нониус в новое положение.

В том случае если выявлено искривление штанги инструмента, то ее необходимо рихтовать. Для этого ее фиксируют в слесарных тисах. Затем с использованием притирочной плиты ее необходимо довести до ровного состояния. Для устранения мелких выбоин применяют бархатный напильник.

В более сложных случаях поломок штангенциркуля применяют и термическую обработку, и станочное оборудование. Все это довольно трудоемкие процессы и могут их выполнять только профессионалы высокого уровня.

Поэтому перед принятием решение о замене или ремонте мерительного инструмента необходимо просчитать экономическую целесообразность.

Особенности ремонта микрометрического инструмента

Микрометрический инструмент может быть отправлен в ремонт в следующих случаях:
При обнаружении износа измерительных поверхностей. Если обнаруженный износ у микрометров с небольшим диапазоном измерения его устраняют с помощью мерных притиров. Если выбран способ раздельной притирки, то для этого используют ремонтную оснастку различающуюся конструкцией. Она в процессе работы сохраняет строгое вертикальное положение обрабатываемого изделия относительно плоскости притира.

Это приспособление включает в свой состав плиту, цангу и прижимного кольца. Нижняя плита ориентирована перпендикулярно оси отверстия. Винт, устанавливают в цангу и фиксируют его таким образом, чтобы его кончик выступал над поверхностью плиты на высоту 0,03 – 0,04 мм. Приспособление, применяемое для восстановления пятки, имеет аналогичную конструкцию.

В случае если нулевая отметка на барабане не совпадает с соответствующим делением шкалы на стрежне. Головку устройства необходимо отвернуть на 1 – 2 оборота. После этого необходимо снять барабан, потянув его по направлению к скобе. После этого его необходимо установить в необходимое положение. Головка должна быть возвращена в исходное положение и после этого ее фиксируют винте.

Бесспорно, мерительные устройства после проведения ремонтно – восстановительных работ, чаще всего не соответствуют требованиям нормативов. Для таких случаев предусмотрены технические условия, в которых указывают допускаемые отклонения от стандарта.

В частности, допустимо наличие несложных повреждений – царапины, выбоины. Но, главное, они не должны составлять помех замеров и не превышать более 20% от общей поверхности инструмента.

Если при ремонтно – восстановительных работах инструмента выполнялась рихтовка поверхности, то необходимо ее следы устранить. Для этого применяют шлифовку или наносят декоративное покрытие.
Для штангенинструмента также имеются дополнительные условия, например, у штангенциркуля с ценой деления от 0,02 до 0,05 мм, расстояние между несущей штангой и нониусом не должно превышать 0,05 мм. Длина измерительной поверхности на губках не должна быть менее 7 мм. Диаметр, описывающей тупые губки окружности не должен быть менее 7 мм.

Отвес – это, наверное, самый простой инструмент, известный с древних времен. И как пять тысяч лет назад его применяют для проверки вертикальности стен, перегородок и других деталей строительных сооружений и металлоконструкций.

Конструкция этого инструмента предельно проста, он состоит из шнурка и груза, закрепленного на его конце. Отвес всегда направлен строго перпендикулярно по отношению к поверхности, и именно это свойство позволяет его использовать для проверки вертикальности конструкций. Отвес можно купить, а можно сделать и самому, для этого надо подобрать, например, гайку и привязать его к шнурку. На серийно выпускаемые отвесы наносят покрытие для его защиты от коррозии.

Щупы

Для замера зазора между деталями, например, в подшипнике скольжения применяют такой инструмент, как щуп. Щуп представляет собой набор пластин выполненных из прочной стали. В один набор входят полосы разной толщины. На поверхности, как правило, нанесена маркировка с указанием ее толщины. Для выполнения замера можно воспользоваться одной полоской, а можно и несколькими.

Щупы применяют в различных отраслях — машиностроении, строительстве, ремонте двигательных установок и пр. Щупы применяют для настройки клапанов, подшипников, при центровке валов и пр.

Отечественные и импортные производители выпускают щупы четырех наборов, в каждом из них может быть от 9 до 17 пластин. Длина одной пластины от 75 до 100 мм. Толщина пластин колеблется от 0,02 до 1 мм. В своей деятельности они должны руководствоваться ГОСТ 882-75 или техническими условиями, выполненных на его основании.

Этот инструмент существует на свете уже не одну тысячу лет и его применяют для разметки и проверки перпендикулярности сторон в машиностроении и строительстве.
В соответствии с ГОСТ 3749-77 предприятия – производители выпускают несколько типов подобной продукции — УЛ – лекальные; УЛП — лекальные плоские; УЛЦ — лекальные цилиндрические; УП — слесарные плоские; УШ — слесарные с широким основанием. В ГОСТ определены их геометрические размеры, предельные отклонения и прочая информация необходимая для их производства.

Кроме, этих измерительных приборов выпускают уголки, применяемые в строительстве. Но надо сразу отметить, что для их производства применяют цветные металлы, в частности, опора может быть выполнена из силумина. Использование измерительных приборов такого типа в машиностроении нежелательно.

Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура?

Ответ на этот вопрос лежит на поверхности. Металлические части деталей измерительных приборов зависят от температуры. То есть, при колебании температуры, могут возникнуть погрешности в результатах измерений. Температура, которая показана на инструменте, обычно это 20 градусов, говорит о том, что наиболее точные показатели будут получены именно при ней.

Контрольно — измерительные и разметочные инструменты

Для получения качественной продукции и выполнения работ в быту применяют различные измерительные приборы и устройства. Их применяют для получения точных линейных и угловых размеров, показаний напряжения, силы тока и пр.
Для облегчения жизни потребителям можно все средства измерения и инструментального контроля можно условно разделить на базовые группы:

инструмент;
меры;
приборы.

К первой категории относят простые приборы для проведения замеров – линейки, штангенинструмент и пр. Эти устройства используют при выполнении замеров в самых различных отраслях, начиная от космоса и заканчивая ремонтом квартиры.

К мерам относят изделия, которые могут хранить и воспроизвести физические величины и их свойства, например, концевые меры длин, калибры и пр.
Измерительные приборы обладают более сложной конфигурацией и предполагают то, что может быть использован измерительный инструмент. К этой группе относят нутромеры и пр.

Измерение и контроль

Измерение – это процедура определения размера при помощи технических средств измерения. То есть сравнение физических характеристик с некоей условной единицей.
К единицам измерения относят миллиметр, фут, и другие. На практике под понятием измерение понимают выявление размеров деталей и заготовок, их отклонений, размера шероховатости и чистоты поверхности и многих других. Применяемый для проведения подобных замеров инструмент называют шкальным. Так как на нем установлены измерительные шкалы.

Контроль – это выявление соответствия детали предъявляемыми стандартами, рабочей документацией и пр. Инструмент этого класса относят к бесшкальным. С его помощью нельзя узнать абсолютный размер, но можно уточнить соответствие формы детали. Такой инструмент применяют и в процессе производства, и при осуществлении контроля и приемки изделия.

Контрольно-измерительные средства можно классифицировать следующим образом:

одно- и многомерные;
ручные, механизированные, автоматизированные.

Мерительные устройства и приборы можно разделить на следующие группы:

механический и микрометрический;
рычажно-механический;
зубчатый;
оптический и пр.

На инструментальном рынке большим и устойчивым спросом пользуется измерительные устройства, действующие с использованием лазера: дальномеры, нивелиры, угломеры и т.д.

Измерительный инструмент в виде параллелограмма, который может быть изготовлен из полимера или металла и с установленными в него колбами, заполненными водой называют уровнем или ватерпасом. Его основное назначение – оценка соответствия рабочих поверхностей вертикали или горизонтали. Существует несколько исполнений этого прибора.

К самым современным относят – лазерный. Чаще всего его применяют при выполнении строительных работ на объектах различного назначения. Кроме того, их используют при выполнении работ по отделке. При помощи этого инструмента можно выполнять следующие работы:

контроль разметки, предназначенной для монтажа промышленного и бытового оборудования;
укладка инженерных коммуникаций;
выравнивание настенных и напольных покрытий.

Еще один тип уровней – гидравлический. Он представляет собой прозрачную трубку, заполненную водой.

Универсальный измерительный инструмент, предназначенный для выполнения измерения размеров – внешних и внутренних называют штангенциркулем. Некоторые модели оснащены глубиномером, встроенным в несущую штангу. Этот измерительный прибор, пожалуй, самый распространенный. Его можно встретить и в цехе машиностроительного предприятия и в гаражной мастерской.

Штангенциркуль представляет собой линейку с двумя губками. Одна является составной частью, несущей линейки, вторая губка перемещается по ней. Для проведения измерений толщины или наружного диаметра используют губки, резцы которых смотрят внутрь. Для измерения внутренних размеров, например, ширины шпоночного паза используют губки, которые смотрят резцами вверх.

Для измерения больших линейных размеров применяют рулетку. Она представляет собой ленту, на которую нанесены деления. В зависимости от типа с ее помощью можно измерить расстояния от одного до пятидесяти метров.

Лента может быть изготовлена из стальной полосы или полимерной ленты. Ее наматывают на корпус и помещают в корпус, в котором установлена обратная пружина, она позволяет сматывать ленту после выполнения замера. Ее применять для разметки заготовок, земельного участка и многих других видов работ. Для более точного измерения применяют лазерную рулетку.

Так, называют измерительный инструмент, собранный в единую конструкцию из металлических, деревянных или пластиковых отрезков. В развернутом виде он достигает длины в один метр. Длина одного звена составляет, как правило, 10 см.

Инструмент этого типа применяют и на промышленном производстве, строительстве. Чаще всего складной метр можно увидеть в столярной мастерской.

В любом производстве, которое подразумевает изготовление чего-либо, невозможно обойтись без измерений. Независимо от того, требует этого ГОСТ или вы создаете новый продукт, но измерять его все же придется. О том, как и чем правильно мерить, мы сейчас поговорим. Отбросив специализированные геодезические инструменты, не возвращаясь в древность к веревочке с узелками и палочке с зарубками, а также не заглядывая в будущее с лазерными дальномерами, обсудим простые, удобные, наиболее часто применяемые измерительные инструменты.

Назначение и виды

Говоря об их назначении, измерительные инструменты классифицируют по области применения на:

строительные;
столярные;
слесарные.

Отдельной группой можно выделить универсальный измерительный инструмент, который может использоваться во всех или в нескольких отраслях.

По разновидностям инструменты делятся так:

Такое разделение на классы и виды измерительных инструментов необходимо для их профессионального применения в работе, соблюдения правил хранения и эксплуатации, приобретения в магазинах и выдаче со склада на производствах.

Строительные измерительные инструменты

Рулетка . Используется для измерения линейных размеров длины, ширины, высоты. Представляет собой корпус из твердого материала (пластик, металл), внутри которого находится металлическая или полимерная лента. Выпускаются с разной шириной и длиной, но с одинаковой шкалой, цена делений которой 1 мм. Рулетки бывают с ручным или механическим (пружинным) принципом сматывания.
Водяной уровень. Применяется для горизонтальной разметки по высоте. Состоит из гибкой полимерной трубки (длина от 5 до 30 м) и двух мерных колб на концах. Работает по принципу сообщающихся сосудов.
Уровень (ватерпас). Он необходим для определения как горизонтальных, так и вертикальных показателей конструкций. Изготавливается из различных материалов (дерево, пластмасса, алюминий). Длина составляет от 30 см до 2,5 м. В основном имеет три окошка со стеклянными трубками. Трубки не до конца заполнены незамерзающей жидкостью. Принцип работы - вертикальное поднятие воздуха.
Отвес . Используется для установки вертикальных значений при монтаже и строительстве. Имеет простую конструкцию из шнура, на котором подвешен конусный груз. Иногда при сильном ветре для компенсации боковых колебаний груз помещают в емкость с водой.
Угольник . Изготавливается из дерева или металла. Имеет длину каждой стороны до 1 м. Незаменим в работе по возведению зданий для проверки прямых углов.
Малка . Как и угольник, может быть металлической или деревянной. Различие в том, что два крыла (обойма и линейка) закреплены шарнирно. В основном используется при возведении крыш для установки стропильных пар. Выставив нужный угол, фиксируем барашковой гайкой и проверяем конструкцию.

Столярные измерительные инструменты

Учитывая смежность некоторых профессий и универсальность измерительного инструмента, отдельно выделим только метр и треугольник. Рулетка - это вообще универсальный инструмент, а об угольнике и малке мы уже говорили. Они с меньшей длиной сторон (до 50 см) широко используются столярами. Также применяется штангенциркуль, например для выбора сверл или проверки диаметра отверстий, но о нем расскажем позже.

Метр . Основной материал - дерево и нержавеющая сталь. Выпускался также и пластмассовый вариант, но из-за своей ломкости широкого применения не нашел. Название само говорит за себя - метр, цена деления 1 мм. Основное его отличие от метровой линейки в том, что он состоит из отдельных секций, которые складываются и раскладываются при необходимости.
Треугольник . Все со школы помнят этот инструмент и величину его углов - 90, 60, 45 градусов. Именно поэтому он широко используется всеми столярами. Обычно и угольник имеет скос под 45 градусов, но, во-первых, не каждый, а во-вторых, габариты не всегда позволяют им пользоваться. Вот тут-то и пригодится треугольник. Основной материал - пластмасса, а также дерево или металл.

Слесарные измерительные инструменты

Учитывая специфику, область применения, а также условия, когда размеры колеблются от 0,1 мм до 0,005 мм, можно сказать, что слесарный - это самый точный измерительный инструмент. И дело не только в точности. Сама работа требует внимательности, а слесарный измерительный инструмент - знаний и опытности. Нередко одно и то же приспособление служит для измерения разных параметров.

Посмотрим на незаменимого помощника - штангенциркуль . Его верхние губы служат для снятия внутренних размеров деталей, а нижние - для измерения наружных параметров. Кроме того, штангенциркуль имеет глубиномер на подвижной раме. Но и это не все. На основной штанге имеется шкала для отсчета целых миллиметров (цена деления - 0,5 мм), а в вырезе рамки - шкала Нониуса для отсчета долей миллиметров (цена деления 0,02 мм.). Также имеется фиксирующий винт, который зажимает рамку на штанге.

Измерительная линейка представляет собой полированную стальную полоску длиной 20-30 см с нанесенными делениями в 1 мм. Используют ее для линейных измерений, не требующих высокой точности.

Для более точного измерения, а также измерения углов, применяются такие измерительные инструменты, как микрометр и угломер. Они также имеют по две шкалы - основную и нониус. Нередко используются кронциркуль и нутромер для измерения наружных и внутренних размеров деталей соответственно.

В арсенале специалиста имеется и разнообразный контрольно-измерительный инструмент:

поверочные линейки разной конфигурации (двухсторонние, трех и четырехгранные);
угловые и эталонные плитки;
измерительный индикатор;
различные щупы.

Условия хранения

Если учесть материалы, из которых изготавливаются измерительные инструменты, становится понятно, что в одинаковых условиях хранить их нельзя. Если пластмассовые и пластиковые инструменты меньше подвержены влиянию влаги, то деревянные и особенно металлические боятся попадания воды. В связи с этим хранить их нужно в сухом проветриваемом помещении. Кроме того, деревянный инструмент необходимо предохранять от попаданий прямых солнечных лучей во избежание его пересыхания. Точный инструмент лучше всего хранить в защитных кожаных чехлах, а некоторые приборы - и в твердых деревянных или пластиковых коробках.

Эксплуатация измерительного инструмента

Прежде всего, измерительный инструмент, с которым вы работаете, должен быть исправным, чистым, без следов ржавчины или окислений. Не допускается никакое механическое воздействие (удары, нажимы, изгибы). Старайтесь избежать падений инструмента, попадания воды на него. Перед работой прочтите инструкцию, если таковая имеется. Умелое правильное обращение с измерительным инструментом - это залог качественно выполненных работ.

Современное производство немыслимо без измерительного инструмента, различные его виды используются повсеместно. С помощью осуществляется контроль за качеством продукции, за различными технологическими процессами производства. Измерительный инструмент используется в машиностроении, научных лабораториях, строительстве и в быту.

Измерительные инструменты – это средства измерений для предоставления результатов измеряемых физических величин в строгом диапазоне. Если инструмент помимо физических параметров позволяет определить находятся ли размеры объекта в пределах допустимых значений, то он является контрольно-измерительным.

Измерительные инструменты позволяют определить геометрическую форму и размер объекта, его плотность и упругость, прямолинейность и плоскостность.

Каждый измерительный инструмент имеет погрешность, потому что провести абсолютно точное измерение практически невозможно. Именно от значения этой погрешности зачастую зависит цена инструмента. Чем меньше погрешность, тем выше стоимость изделия. Но при использовании любого инструмента возможна ошибка в измерении. Такое происходит от неправильного использования инструмента, его неисправности или загрязнении. Так же ошибки происходят при загрязнении измеряемого объекта, при несоблюдении температурного режима. Чтобы снизить вероятность ошибки и уменьшить погрешность нужно соблюдать правила эксплуатации измерительного инструмента.

По ГОСТ измерительные приборы делятся на 8 групп:

Калибры гладкие
Калибры резьбовые
Калибры комплексные и профильные
Меры и поверочный инструмент
Приборы, инструмент и приспособления нониусные
Приборы, инструмент и приспособления механические
Приборы, инструмент и приспособления оптикомеханические и электромеханические
Пневматические приборы и приспособления

Первые 3 группы относятся к специальным типам измерительных инструментов, 5 следующих к универсальному типу. Универсальные инструменты используются для измерения разных линейных параметров изделия, независимо от его конфигурации.

Они включают в себя следующие широко распространенные виды измерительного инструмента:

Штангенинструменты, действие которых основано на применении нониуса, позволяющего отсчитывать дробные деления (штангенциркуль — применяется для высокоточных измерений наружных и внутренних измерений, а также глубины отверстий, штангенглубиномер — нужен для измерения глубины отверстий с высокой точностью, штангенрейсмас — используется для разметки деталей, глубины пазов и выемок).
Уровень, который позволяет измерить отклонение деталей конструкции по горизонтали и вертикали.
, который позволяет с высокой точностью измерять малые размеры.
Нутромер измеряет размер отверстий, пазов и других внутренних поверхностей.
Угольники и угломеры, позволяющие визуализировать и измерять углы.
Щупы, предназначенные для контроля зазоров между поверхностями.
Шаблоны, в зависимости от вида, используемые для измерения радиуса поверхности или шага профиля резьбы.

Также к универсальным измерительным инструментам можно добавить привычные линейки и рулетки.
К специализированным измерительным инструментам относятся различные калибры, которые предназначены для проверки правильности размеров и форм изделий и позволяют установить, что изделия соберутся друг с другом, а сборка будет правильной. Калибры позволяют измерить какой-то один определенный размер изделия. Они не измеряют фактический размер, а позволяют проверить, что изделие не вышло за пределы указанных в чертеже границ.

Торговый дом «Квалитет» предоставит Вам широкий ассортимент всех видов измерительного оборудования.

Измерительный инструмент — это широкое понятие, обозначающее класс устройств, позволяющих устанавливать количественные соотношения каких-либо параметров в сравнении с эталоном. В научной деятельности измерения связаны с определением числовых характеристик самых разных величин: массовых, индукционных, спектральных.

В производстве измерительные инструменты и приборы применяются с целью сравнения преимущественно геометрических характеристик изготавливаемого изделия с заданным образцом.

Точность и погрешность

Основной характеристикой измерительных инструментов и приборов является точность. Под этим понятием подразумевают ту величину отклонений от истинных значений, которая возникает в результате погрешности измерений. В различных отраслях промышленности требования к точности отличаются. В деревообработке и производстве строительных металлоконструкций допускается погрешность в 1 мм, при слесарных операциях — 0,1-0,05 мм, в точном машиностроении величина отклонений может составлять 0 мкм.

На точность измерений влияет физическое состояние инструмента. Для определения износа выполняется поверка измерительного инструмента — операция по выявлению степени несоответствия мерителей заданным характеристикам. Основные методы поверки, которые используют для оценки работоспособности механического инструмента, — методы непосредственного сличения и прямых измерений. В этих случаях для поверки применяют контрольно измерительные инструменты для разметки. Это приборы, аналогичные по конструкции, параметры которых выверены.

Основное требование к точности заключается в том, чтобы с помощью измерений придать сопрягаемым деталям ту форму, которая нужна для их конструктивного взаимодействия. Точность измерения гладкости обойм и шариков в подшипниках должна быть на таком уровне, чтобы обеспечить высокую скорость вращения. При сборке рамы, деревянные детали которой не должны двигаться относительно друг друга, достаточно добиться их плотного прилегания.

Большое значение для точности имеют физические свойства обрабатываемых материалов, их способность менять параметры в зависимости от климатических условий. Отсюда вывод: столярный инструмент, измерительные приспособления токаря, слесаря и плотника имеют разную точность.

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс — это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования — те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент — принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

инструменты для измерения и разметки;
ручной и механический инструмент;
металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид — столярный инструмент.

Наиболее популярные типы здесь представлены угольником, малкой, рейсмусом, кронциркулем. Строительные инструменты — это рулетки, спиртовые уровни, складные метры. Многие приборы являются универсальными: ими пользуются мастера всех инженерных профессий.

Измерители, применяемые в металлообработке

Наиболее распространенный универсальный измерительный прибор — линейка. Разметочной линейкой пользуются все специалисты, независимо от профиля. К более специфическому множеству мерных устройств относятся поверочные линейки. Их используют для выявления отклонений изделий по плоскости. Величину отклонений определяют с помощью калиброванных щупов — металлических пластин, толщина которых колеблется от 0,01 мм до нескольких мм. С помощью специальных линеек модельщики определяют усадочный размер горячих слитков.

В сфере металлообработки для измерения линейных характеристик используются два основных вида приборов:

штриховой прибор с нониусом;
микрометрический инструмент винтового типа.

Штриховые приборы с нониусными шкалами

Наиболее популярным представителем этого класса является штангенциркуль. Конструктивно прибор представляет собой штангу из твердого сплава, которая с одного конца заканчивается губкой. На поверхности штанги нанесена метрическая шкала с ценой деления 1 мм. По желобу штанги перемещается каретка: один ее конец заканчивается губкой. На каретке нанесена штриховая шкала. В промышленности применяется несколько видов нониусов:

на 9 или 19 делений — с точностью 0,1 мм;
на 39 делений — с точностью 0,05 мм.

Разновидностью штангенинструментов являются мерители со стрелочным индикатором и приборы с цифровыми электронными датчиками. В первом случае поступательное движение во вращательное преобразуется системой шестерен с ползуном. Точность такого штангенциркуля повышается до 0,02 мм. Электронные устройства обеспечивают измерения с точностью 0,01 мм. Штангельрейсмасс — подвид штангенциркуля, выполненный на стационарной подставке. Этот ручной прибор предназначен для измерения и нанесения разметки.

Микрометрический инструмент — это винтовая пара с мелкой резьбой, к которой присоединена скоба с прецизионной пяткой. Поступательное движение винту сообщается с помощью двух вращающихся механизмов: барабана и трещотки. Порядок измерения:

измеряемая деталь устанавливается между винтом и пяткой;
барабан поворачивают до тех пор, пока деталь не соприкоснется с двух сторон с винтом и пяткой;
трещоткой доворачивают механизм до полной фиксации детали.

Показания снимают с трех шкал. Первая расположена на стебле снизу: на ней виден примерный размер детали в миллиметрах. На шкале сверху видно, больше или меньше половины миллиметра составляет погрешность первого измерения. По шкале барабана отмечают точное значение сотых долей миллиметра. Итоговый размер детали равен сумме данных со всех шкал.