Штангенциркуль: устройство и применение¶
Штангенциркуль — измерительный инструмент, предназначенный для измерения линейных размеров (наружных, внутренних, глубины) с точностью до сотых долей миллиметра. Относится к классу штангенциркулей и штангенглубиномеров, является одним из наиболее распространённых измерительных приборов в машиностроении, металлообработке, столярном деле и быту.
¶История
Изобретение штангенциркуля приписывают французскому инженеру Пьеру Вернье, который в 1631 году предложил принцип измерения с помощью вспомогательной шкалы (шкала Вернье), позволившей повышать точность измерений. Сам термин «штангенциркуль» происходит от немецкого слова Schieber (скользящий) и Zirkel (циркуль). В России инструмент получил распространение в XVIII веке вместе с развитием промышленности и артиллерийского производства.
¶Устройство
Штангенциркуль состоит из следующих основных элементов:
- Штанга — основная несущая часть с нанесённой основной шкалой;
- Губки — неподвижная и подвижная пары для измерения наружных и внутренних размеров;
- Глубиномер — стержень, выступающий из торца штанги, для измерения глубины;
- Нониус (в современных моделях — цифровой дисплей) — вспомогательная шкала для отсчёта долей деления;
- Зажимной винт — для фиксации подвижной губки после измерения.
¶Классификация
По типу отсчётного устройства штангенциркули делятся на:
| Тип | Принцип работы | Точность |
|---|---|---|
| Нониусный | Шкала Вернье (нониус) | 0,02–0,1 мм |
| Цифровой | Электронный датчик | 0,01–0,02 мм |
| Механический стрелочный | Стрелочный индикатор | 0,01 мм |
По диапазону измерений наиболее распространены модели 0–125 мм, 0–150 мм, 0–200 мм, 0–300 мм, 0–500 мм и 0–1000 мм.
¶Принцип работы
Принцип измерения основан на сравнении измеряемого размера с эталонной шкалой, нанесённой на штангу. При смыкании губок на измеряемом объекте подвижная часть перемещается вдоль штанги, а показания снимаются по совпадению делений основной шкалы и нониуса. Для цифровых моделей результат отображается на жидкокристаллическом экране.
¶Применение
Штангенциркуль применяется в следующих областях:
- Машиностроение и металлообработка — контроль размеров деталей, проверка диаметров, толщин, зазоров;
- Строительство и монтаж — измерение толщины материалов, диаметров труб, размеров проёмов;
- Автомобильный ремонт — диагностика износа деталей, подбор запчастей;
- Ювелирное дело и часовое производство — точные измерения мелких деталей;
- Бытовые нужды — DIY-проекты, столярные работы, ремонт.
¶Правила пользования
Для обеспечения точности измерений необходимо:
- Проверять инструмент на нулевое отсчитывание (сомкнутые губки должны показывать 0,00);
- Измерять при температуре, близкой к 20 °C (стандартная температура для калибровки);
- Не прилагать чрезмерного усилия при смыкании губок;
- Хранить инструмент в защитном футляре для предотвращения повреждений и коррозии;
- Периодически проверять точность по эталонным мерам.
¶Популярные производители
На рынке измерительного инструмента выделяются следующие производители:
- Mitutoyo (Япония) — один из мировых лидеров в производстве измерительного инструмента;
- Bosch (Германия) — широкий ассортимент цифровых моделей;
- Калибр (Россия) — бюджетные механические и цифровые штангенциркули;
- Энкор (Россия) — доступные модели для бытового применения;
- Insize (Китай) — инструмент среднего ценового сегмента.
¶Интересные факты
- Штангенциркуль — один из немногих инструментов, который не утратил актуальности с XVII века до настоящего времени.
- Точность нониусного штангенциркуля (0,02 мм) сопоставима с точностью многих современных цифровых моделей.
- В советское время штангенциркуль был обязательным инструментом в школах и техникумах на уроках черчения и труда.
¶Источники
- ГОСТ 166-89. Штангенциркули. Технические условия.
- ГОСТ 8.061-80. Государственная система обеспечения единства измерений. Штангенциркули. Методы и средства поверки.
- Краткий справочник конструктора-машиностроителя. — М.: Машиностроение.
- Материалы производителей измерительного инструмента Mitutoyo, Bosch, Калибр.