Верньер — определение и применение¶

Верньер — это вспомогательная шкала, нанесённая на измерительный прибор, предназначенная для точного отсчёта долей основной единицы измерения. В русском языке слово является калькой с французского vernier (от имени французского математика Пьера Вернье, 1580—1637), и в повседневной речи чаще используется форма «верньер» или «нониус».

¶История

Измерительная шкала с дополнительной подвижной линейкой была предложена французским математиком и инженером Пьером Вернье около 1631 года. Его цель состояла в том, чтобы позволить измерять длины с точностью, значительно превышающей разрешение основной шкалы, без необходимости наносить на неё слишком мелкие деления. Независимо от Вернье подобную идею развивал португальский математик Педру Нунис (1497—1577), поэтому в ряде языков прибор называют «нониусом» — по его имени. В России термин «верньер» утвердился в XIX веке вместе с массовым внедрением измерительных инструментов на промышленных предприятиях и в научных лабораториях.

¶Устройство и принцип действия

Классический верньер состоит из двух шкал:

• Основная шкала — неподвижная, обычно с делениями через 1 мм.
• Верньерная шкала — подвижная линейка с собственными делениями, как правило, равными 0,9 мм (для основной шкалы с шагом 1 мм).

Принцип работы основан на разнице шагов двух шкал. Когда измеряемый предмет зажимается между губками штангенциркуля, положение нулевого деления верньера относительно основной шкалы показывает целое число миллиметров, а совпадение любой из линий верньера с ближайшей линией основной шкалы позволяет определить долю миллиметра. Если, например, на верньере 10 делений соответствуют 9 мм основной шкалы, то одно деление верньера равно 0,9 мм, а разница составляет 0,1 мм — именно столько «выигрывается» при совпадении линий. Такой подход позволяет измерять с точностью до 0,1 мм, 0,05 мм и даже 0,02 мм без сложной электроники.

¶Применение

Верньерная шкала является основой целого семейства измерительных инструментов:

В теодолитах и тахеометрах верньерная шкала применяется для отсчёта углов, в том числе при геодезической съёмке и привязке объектов к системе координат. В спектрометрии и оптических приборах верньер используется для точной настройки положения линз, зеркал и щелей.

¶В сканвордах и кроссвордах

В словарях кроссвордных определений слово «верньер» традиционно подаётся с подсказками вида: «то же, что нониус», «шкала на штангенциркуле», «вспомогательная шкала измерительного прибора». В словарях, где ответ содержит ровно 6 букв, верньер обычно описывается как «подвижная шкала штангенциркуля» или «то же, что нониус». Часто в кроссвордах встречаются и синонимы: нониус, отсчётная шкала, микроподвижка.

¶Отличие от нониуса

В современной технической литературе слова «верньер» и «нониус» используются как полные синонимы, хотя исторически это разные изобретения. Нониус Нуниса представлял собой систему нескольких концентрических шкал, каждая из которых делилась на разное число частей. Верньер предложил более простое и практичное решение — одну дополнительную линейку, что и обеспечило широкое распространение именно его конструкции. В русскоязычной инженерной практике для линейных измерений чаще говорят «верньер», а для вращательных отсчётов (например, на микрометре) — «нониус».

¶Интересные факты

• Точность штангенциркуля с верньером 0,02 мм достигается делением шкалы на 50 частей, каждая из которых соответствует 0,02 мм.
• Электронные штангенциркули с цифровым индикатором вытесняют верньерные, однако последние продолжают применяться там, где недопустима зависимость от источника питания.
• В астрономии верньер-микрометр применялся для измерения угловых расстояний между звёздами ещё в XVIII веке.

¶Источники

• Большая советская энциклопедия, статья «Верньер»
• ГОСТ 166-89. Штангенциркули. Технические условия
• Малая энциклопедия Брокгауза и Ефрона
• Словарь кроссвордиста (кроссвордные определения слова «верньер»)