Масштаб и нониус

Описание приборов и метода измерений

Для воспроизведения и контроля длины в промышленности широко используются штриховые и концевые меры. Плоскопараллельные концевые меры представляют собой наборы параллелепипедов (прямоугольных) из твердого сплава длиной до 1000 мм. Они предназначены для передачи размера единицы длины от первичного эталона к концевым мерам меньшей точности, а также для поверки, градуировки и настройки измерительных приборов. Для контроля длины используют также различные калибры, щупы, шаблоны.

Штриховые меры – это в основном измерительные линейки (масштабные) и штангенинструменты. Погрешность измерения длины масштабными линейками зависит от погрешности нанесения делений (0,1 – 0,2 мм) и погрешности отсчитывания (0,2 – 0,3 мм). Под общим названием штангенинструмент объединяется большая группа измерительных средств, предназначенных для измерения и разметки линейных размеров (штангенциркуль, штангенглубиномер, штангенрейсмаса). Отличительной особенностью этих измерительных приборов является то, что в них используется линейка со шкалой (штанга), имеющая деления через 1 мм, а отсчитывание частей деления основной шкалы производится с помощью (дополнительной) шкалы – нониуса.

Применение нониуса основано на свойстве человеческого глаза лучше оценивать совпадение штрихов, нежели расстояние между ними. Нониус – это подвижная вспомогательная шкала, состоящая из определенного числа делений и перемещающаяся относительно шкалы штанги (рис.2).

Длину шкалы нониуса выбирают таким образом, чтобы она совпадала с длиной некоторой части шкалы штанги, включающей в себя целое число делений. Например:

, (2.1)

где: – длина шкалы нониуса; – интервал деления шкалы нониуса;

– число делений нониуса; – цена деления шкалы штанги.

Из формулы (2.1) следует, что

(2.2)

– отсчет по нониусу (нельзя называть ценой деления нониуса). В общем случае расчет основных параметров нониуса ведется по формулам:

(2.3)

где: – модуль (коэффициент), определяющий соотношение между ценой деления штанги и интервалом деления нониуса. При увеличении модуля , например, в два раза интервал деления шкалы нониуса также увеличивается почти вдвое. Тем самым создаются лучшие условия для считывания результата измерения. Модуль принимают равным 1; 2 или 5, а отсчет по нониусу – 0,1; 0,05 или 0,02 мм. На точность оценки видимого взаимного смещения штрихов штанги и шкалы нониуса влияет разрешающая способность человеческого глаза. Наименьшее смещение штрихов составляет около 0,012 мм. Измерение длины какого-либо тела масштабной линейкой с нониусом производится следующим образом. Масштаб прикладывается своим нулевым делением к одному краю тела (рис.3). К другому краю тела прикладывается нулевое деление нониуса.

Отсчет длины производится так: целое число деление отсчитывается по масштабу, дробная часть отсчитывается по нониусу. Для этого находят то деление нониуса, которое наилучшим образом совпадает с каким-либо делением масштаба. Номер этого деления нониуса умножают на величину отсчета по нониусу. В примере на рис. 2 целое число делений на основной шкале составляет 8, и совпадающим делением нониуса является деление 3. Умножив 3 на отсчет по нониусу, равный 0,2 деления масштаба, получим длину тела, которая равна 8,6 т.е.

Рис.2. Нониус

Рис.3. Масштаб с нониусом

где: – длина тела, – число, равное целому числу делений масштаба, – номер деления нониуса, которое совпадает с любым каким-то делением масштаба.

Дата добавления: 2017-01-14