همه چیز درباره معرفي و آموزش کار با ميکرومتر + تصاویر و عملکرد

فیزیک را علم اندازه گیری نیز می نامند . وسایلی که در فیزیک برای اندازه گیری به کار می روند بسیار متنوع اند ، اما وسایلی که در آزمایشگاه مقدماتی به کار می روند نسبتا ساده و تعداد آن ها محدود است . نوع وسیله ای که برای یک اندازه گیری خاص انتخاب می شود ، بستگی به اندازه آن کمیت و دقت لازم برای اندازه گیری آن دارد ( کولیس و میکرومتر ) . در شروع کار آزمایشگاهی ، قبل از هر چیز باید با وسایل اندازه گیری به ویژه اندازه گیری طول که مبنای اغلب سنجش هاست آشنا شد . با پیشرفت صنعت و لزوم اندازه گیری قطعات با دقت بالاتر از کولیس در سال1847 میلادی ژان پالمر فرانسوی وسیله اندازه گیری میکرومتر طراحی کرد که اساس آن به وسیله پیج و مهره ظریفی انجام می گرفت . میکرومتر ، یا ریز سنج ، ابزاری برای اندازه‌ گیری طول با دقت زیاد است .

میکرومتر برای اندازه ‌گیری قطعاتی که بایستی دقیق تراشیده شوند به‌ کار گرفته می‌ شود . دقت میکرومتر به ‌مراتب بیشتر از دقت کولیس‌ ها است . میکرومتر ها ازنظر سیستم اندازه ‌گیری مانند کولیس دو نوعند که آن ها را میکرومتر های اینچی و میکرومتر های میلی متری می ‌نامند . میکرومتر از بخش‌ های مختلفی تشکیل شده ‌است ، که عبارتند از: فک ثابت ، فک متحرک ، استوانهٔ مدرج و یا همان خط‌ کش میکرومتر ، پوستهٔ مدرج یا ورنیهٔ میکرومتر ، و کمانی که برای گرفتن میکرومتر از آن استفاده می ‌شود . در قسمت انتهایی میکرومتر یک جغجغه است و اهرمی که در هنگام اندازه‌ گیری قفل می ‌شود .

میکرومتر خارجی :

میکرومتر خارجی به منظور اندازه گیری ابعاد خارجی قطعات کار با دقت 0/01 تا 0/001 میل یمتر مورد استفاده قرار می گیرد و معمولا آن را به صورت ورنیه ای ، عقربه دار و دیجیتال می سازند . میکرومتر خارجی فکی ثابت دارد که روی کمان آن نصب شده است فک متحرک آن میله پیچی است که در داخل سوراخ رزوه دار استوانه مدرج کار می کند فک متحرک را می توان در مواقع لزوم به وسیله اهرمی در موقعیت معین قفل کرد .

برای جلوگیری از سایش سطح فک های اندازه گیری ، سر آن ها را از جنس فلزات سخت انتخاب می کنند . پوسته خارجی که قسمت مخروطی آن مدرج است ، به وسیله بوش مخروطی انتهای میله پیچ روی آن سوار می شود ، با گرداندن یک دور پوسته خارجی ، میله پیچ به همراه پوسته به اندازه گام پیچ حرکت طولی انجام می دهد .

برای جلوگیری از اعمال فشار بیش از حد فک ها به سطوح اندازه گیری ، در انتهای میله پیچ جغجغه ای تعیین شده است . این جغجغه در حالت عادی پوسته مدرج را می گرداند اما در اثر تماس با سطوح کار و اعمال فشار زیاد ، هرز کار می کند و نشان می دهد که فشار فکها به مطلوب رسیده است .

میکرومتر های خارجی را از نظر میدان اندازه گیری در اندازه های 25 – 0 ، 50- 25 ، 75 – 50 و …. میلی متر می سازند . همراه با میکرومتر میله استانداردی وجود دارد که در تنظیم صفر میکرومتر ( کالیبره کردن میکرومتر ) از آن استفاده می شود .

لازم به توضیح است که سوراخ های روی کمان در میکرومتر های فوق به دلیل سبکی و جلوگیری از تغیر فرم ایجاد شده است همچنین به منظور افزایش میدان اندازه گیری میکرومتر ها ، فک های قابل تعویض پیش بینی شده است . با تعویض فک ثابت در این میکرومتر ها ، میدان اندازه گیری تغییر می کند .

در میکرومتر های میلی متری معمولا گام پیچ 0/5 میلی متر و تعداد تقسیمات روی پوسته آن 50 قسمت است که با توجه به رابطه فوق ، دقت اندازه گیری آن 0/01 میلی متر است .

خواندن میکرومتر :

برای خواندن میکرومتر ، ابتدا از روی درجه بندی غلاف در امتداد راستای لبه پوسته ، اندازه کامل یا 5/0 میلی متر را می خوانیم . سپس از روی تقسیمات قسمت مخروطی پوسته ، مقابل خط افقی روی غلاف صدم های میلی متر را تعیین کرده و آن ها را با هم جمع می کنیم .

میکرومتر های خارجی ورنیه دار با دقت 0.001 و0.002 میلی متر نیز وجود دارد که آن ها مقابل درجه بندی پوسته ، ورنیه ای روی غلاف یا پوسته در نظر گرفته شده است آین ورینه ، خواندن اندازه با دقت بالا را امکان پذیر می سازد .

روش کار با میکرومتر :

مقیاس اندازه‌ گیری در میکرومتر می‌تواند اینچ یا میلی‌متر باشد . اندازهٔ طول خط‌ کش میکرومتر به ‌صورت 25 میلی ‌متر، 25 میلی‌متر است . این به آن معنی است که این نوع میکرومتر از مقدار صفر تا 25 میلی‌متر را اندازه می ‌گیرد . نوع دیگر از 25 تا 50 میلی‌ متر را اندازه می‌ گیرد. به‌ همین ‌ترتیب ، سایر اندازه‌ ها با میکرومتر مناسب آن محدوده اندازه‌ گیری می ‌شوند .

خواندن میکرومتر :

اگر به خط‌ کش میکرومتر توجه شود ، دیده می‌ شود که دارای یک خط افقی است . یک ‌سری تقسیم ‌بندی بالای خط افق است و یک ‌سری زیر خط افق است . تقسیم‌ بندی ‌ای که بالای خط افق است فاصلهٔ بین آن ها یک میلی‌ متر است، و تقسیم ‌بندی ‌ای که زیر خط افق است فاصلهٔ بین آن ها نیم میلی‌ متر می‌ باشد . استوانه ‌ای مدرج وجود دارد که روی خط ‌کش اصلی ما حرکت می‌ کند ، معمولاً میکرومتر ها با دقت 0.01 میلی‌ متری ساخته می ‌شوند . اگر دقت کنیم ، می‌بینیم که روی ورنیه از صفر تا 50 قسمت مساوی تقسیم‌ بندی شده‌ است .

میکرومتر از قسمت های مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از :

1- قاب کمانی شکل : که بنا به دلايل زير به شکل کمانی ساخته می شود :

1- افزايش قطر کار گيری

2- افزايش استحکام

3- خوش دست شدن

4- مقاوم شدن در برابر تغيير شکل

ضمناً قاب ميکرومتر با گستره اندازه گيری بالا را ، به صورت سوراخ دار می سازند ، برای اين که :

1- وزن آن کاهش پيدا کند .

2- استحکام آن افزايش پيدا کند .

3- قيمت آن کم شود .

4- حرارت انتقالی ناشی از به دست گرفتن ، بهتر انتقال پيدا کند .

2- پلاک مشخصات : که از آن برای درج مشخصات ميکرومتر از قبيل قابليت تفکيک ، گسترهٔ اندازه گيری ، نام کارخانهٔ سازنده ، مارک تجارتی و … استفاده می شود .

3- فک ثابت : که در خصوص ميکرومتر ، برای افراد راست دست در سمت چپ و در خصوص ميکرومتر مخصوص افراد چپ دست در سمت راست آن قرار دارد .

4- فک متحرک : شايسته است ياد آوری شود که سطوح کاری فک ها را، برای مقاوم نمودن در برابر سايش ، سخت کاری می کنند .

5- قفل : که با مکانيزم اهرمی يا پيچی است .

6- استوانۀ مدرج ثابت ( غلاف ثابت يا پوستۀ ثابت ) : که معمولاً در ميکرومتر های ميلی متری دارای تقسيمات 1 میلی متر و 5 میلی متر و در ميکرومترهای اينچی دارای تقسيمات 0.1 اینچ و 0.025 اینچ است .

7- استوانۀ مدرج متحرک ( غلاف متحرک يا پوسته متحرک ) :که دارای تقسيمات کوچک تر نسبت به استوانهٔ ثابت است . ضمناً قسمت انتهای آن آج دار بوده که برای به دست گرفتن است .

8- دستۀ جغجغه

9- سيستم جغجغه :برخلاف کوليس های ورنيه دار که نيروی وارده از طرف فک ها به قطعه کار تحت کنترل نبود ، در ميکرومترها نيروی وارد بر فک ها و قطعه کار با سيستم جغجغه ، تحت کنترل در آمده است . به اين معنی که نيروی وارده بر قطعه کار به حد مشخصی که رسيد دسته جغجغه به صورت هرز می چرخد .

يکی از متداول ترين سيستم های جغجغه ، سيستم پنجه ای ( کوپلينگی ) است . اين سيستم مجهز به دو صفحه دندانه دار ( کوپلينگ ) و فنر مارپيچ مطابق شکل است و هميشه دو کوپلينگ با هم ديگر درگير هستند ، با چرخاندن دسته جغجغه فک متحرک حرکت کرده و پس از مماس شدن بر قطعه کار و فشرده شدن فنر ، سيستم به صورت هرز می چرخد . به اين ترتيب نيروی وارده بر قطعه کار از طرف استفاده کنندگان مختلف يکسان خواهد بود .

طریقه کار با میکرومتر :

همانطور که در خواندن کولیس توضیح داده شد تقیسم بندی میکرومتر نیز می تواند دو نوع می تواند باشد تقسیم بندی میلی متری و تقیسم بندی اینچی اندازه طول خط کش میکرومتر به صورت 25 میلی متر تقسیم شده است یعنی ما میکرومتری داریم که از 0 تا 25 میلی متر را اندازه می گیرد و نوع دیگر میکرومتر از 25 تا 50 میلی متر را اندازه می گیرد میکرومتر دیگر از 50 تا 75 میلی متر را اندازه می گیرد و میکرومتر دیگر از 75 تا 100 میلی متر را اندازه می گیرد این بدین معنی است که اگر ما میکرومتر 50 تا 75 میلی متر داشته باشیم زمانی که ما دهانه میکرومتر را کاملا جمع کنیم به اندازه 50 میلی متر بین دو فک میکرومتر باز میماند و این میکرومتر قادر به اندازه گیری کمتر از 50 میلی متر نیست .

طریقه خواند میکرومتر :

اگر شما به خط کش میکرومتر دقت کنید خط کش میکرومتر دارای یک خط افقی سر تا سری است یک سری تقسیم بندی بالای خط افقی است و یک سری تقسیم بندی زیر خط افقی است تقسیم بندی هایی که بالای خط افقی هست فاصله آن ها یک میلی متر است و تقسیم بندی های زیر خط افقی نیم میلی متر از تقسیمات بالای خط است یعنی در واقع هر خط بالایی ما با خط پایینی نیم میلی متر فاصله دارد .

یک استوانه مدرج داریم که روی خط کش اصلی حرکت می کند وقتی که ما این استوانه مدرج را بچرخانیم استوانه به سمت جلو یا عقب حرکت می کند .

حالا فرض کنیم قطعه ای را با میکرومتر اندازه گیری کردیم و می خواهیم که این اندازه را بخوانیم برای خواندن میکرمتر به این صورت عمل می کنیم که به آخرین خطی از خط کش که از زیر ورنیه مشخص است دقت می کنیم .

اما برای بدست آوردن مقدار اعشار یا خورده آن خطی از ورنیه را که درست مقابل خط افقی خط کش است را پیدا می کنیم .

نکته اول : زمانی که ما اندازه اصلی را می خوانیم باید دقت کنیم که اگر خط نیم میلی متر که زیر خط افقی خط کش است اگر از زیر ورنیه قابل تشخیص باشد این مقدار هم باید به مقدار اعشار اضافه شود یعنی پنجاه صدم از اندازه اعشار را ما از خط های زیر خط کش می خوانیم . پس ما برای خواندن میکرومتر باید به ۲ نکته باید توجه کنیم :

1- اندازه اصلی که از روی خط کش باید خوانده شود .

2- مقدار اعشار که باید از روی ورنیه خوانده شود .

اگر خط اصلی ما خط بالای خط کش باشد فقط همان به علاوه مقدار اعشار ورنیه خوانده می شود .

اما اگر نیم میلی متر هم از زیر خط خط کش مشخص باشد باید مقدار پنجاه صدم به اندازه ای که ورنیه نشان می دهد اضافه شود .

چونکه میکرومتر جزو ابزارهای دقیق است هنگام اندازه گیر و کار با آن باید به چند نکته توجه شود .

اول اینکه – زمان خواندن میکرومتر باید آنرا درست مقابل چشمانمان قرار دهیم اگر ما زاویه دار به میکرومتر نگاه کنیم احتمال دارد که اندازه خوانده شده اشتباه باشد .

نکته دوم : هنگامی که ما قطعه ای را بین دو فک میکرومتر قرار می دهیم و اندازه میگیریم به وسیله دست استوانه مدرج را می چرخانیم تا با قطعه کار تماس پیدا کند ، زمانی که با قطعه کار تماس پیدا کرد توسط جغجغه بقیه عمل چرخش را ادامه می دهیم . زمانی که فک متحرک کاملا با قطعه کار مماس شد این جغجغه خلاص می شود و از فشار آوردن زیاد فک متحرک به قطعه کار جلوگیری می شود .

چون این وسیله اندازه گیری خیلی دقیق است بنابراین اگر ما کمی فشار بیش از حد به آن وارد کنیم چند صدم میلی متر انداره ممکن است جابجا شود بنابراین در مراحل آخر چرخش ما فقط از جغجغه استفاده می کنیم .