Простое назначение основной шкалы штанги легко понять: она работает как обычная линейка. В то же время, нониус сложнее в использовании, но его наличие значительно повышает точность измерений, позволяя фиксировать линейные размеры с точностью до сотых долей миллиметра.
1.3. Штангенглубиномеры
Штангенглубиномеры предназначаются для тщательного измерения глубины различных пазов, углублений и отверстий. Кроме того, с помощью данных приборов можно точно определить высоту различных уступов на изделии. Штангенглубиномеры (см. рис. 1.8) по своей конструкции похожи на штангенциркули и применяются в тех же областях.
Рис. 1.8. Конструкция штангенглубиномера: 1 – основание; 2 – штанга; 3 – микрометрическая подача; 4 – нониус
Штангенглубиномеры представляют собой разновидность штангенциркулей, конструкция которых адаптирована для удобного измерения малодоступных внутренних размеров изделий. Рабочими поверхностями штангенглубиномеров являются торцевая поверхность штанги и базовая поверхность для измерений – нижняя часть основания. Как и в случае всех штангенинструментов, штангенглубиномеры могут быть выполнены с отсчетом по штриховой шкале (нониус), с циферблатом или с цифровым дисплеем.
1.4. Штангенрейсмасы
Штангенрейсмасы (иногда именуемые штангенрейсмусами) (см. рис. 1.9) являются важными измерительными инструментами, предназначенными для разметки деталей. Эти инструменты могут быть оснащены дополнительными присоединительными элементами для установки измерительных головок как параллельно, так и перпендикулярно к плоскости основания.
Рис. 1.9. Конструкция штангенрейсмаса: 1 – основание; 2 – измерительная ножка; 3 – держатель; 4 – стопорный винт; 5 – рамка; 6 – разметочная ножка
По своей сути штангенрейсмасы аналогичны другим штангенинструментам. Их вместилище состоит из той же штанги с основной шкалой, рамки со шкалой нониуса и зажимных устройств.
Что это такое?
Штангенглубиномеры конструктивно схожи с более распространенными штангенциркулями, однако они имеют более узкую специализацию и предназначены только для линейных измерений глубины пазов, канавок и уступов. Из-за этого у штангенглубиномера отсутствуют губки, которые можно найти на штангенциркулях.
Измерение осуществляется путём введения торца измерительной штанги в углубление, глубину которого требуется определить. Затем рамка перемещается вдоль основной шкалы на штанге. Когда рамка установлена в нужное положение, показания считываются одним из трех возможных способов (подробности ниже).
Существует три способа снятия показаний с прибора, в зависимости от его модификации:
- по нониусу (штангенглубиномеры типа ШГ);
- по круговой шкале (ШГК);
- по цифровому дисплею (ШГЦ).
Согласно ГОСТ 162-90, эти три типа приборов могут иметь диапазон измерения до 1000 мм. Наиболее распространенные диапазоны измерения включают 0-160 мм, 0-200 мм, 0-250 мм, 0-300 мм, 0-400 мм и 0-630 мм. При приобретении или заказе штангенглубиномера можно уточнить его диапазон по условной маркировке. Например, модель, которая измеряет глубину от 0 до 160 мм и использует круговую шкалу, будет обозначена как ШГК-160.
В зависимости от конструкции прибора важными параметрами, которые также регламентированы ГОСТом, являются следующие:
- Значения отсчёта по нониусу (для модификаций типа ШГ). Эти значения могут составлять 0.05 или 0.10 мм.
- Цена деления круговой шкалы (для ШГК). Установленные значения – 0.02 и 0.05 мм.
- Шаг дискретности цифрового отсчетного устройства (для ШГЦ). Общепринятый стандарт составляет 0.01 мм.
- Длина измерительной рамки. Она должна составлять не менее 120 мм. Для моделей с диапазоном измерения от 630 мм и более необходимый минимум составляет 175 мм.
В соответствии с установленными ГОСТом техническими условиями, определены стандарты точности этих приборов. Для штангенглубиномеров с нониусом предел допустимой погрешности варьируется от 0.05 мм до 0.15 мм в зависимости от диапазона измерения. Устройства с круговой шкалой имеют допустимую погрешность в пределах от 0.02 до 0.05 мм, а цифровые – не более 0.04 мм.
При этом данные стандарты не распространяются на микрометрические модели, которые позволяют производить замеры с точностью до тысячных долей миллиметра.
Устройство
Как упоминалось ранее, штангенглубиномер включает измерительную штангу, на которой наносятся деления основной шкалы. Её торец упирается во внутреннюю поверхность измеряемого углубления. Модели типа ШГ оснащены рамкой, в прорези которой установлен нониус – ключевой элемент, существующий также в конструкции штангенциркулей, микрометров и других точных измерительных приборов. Давайте рассмотрим более подробно, как работает этот узел.
Основная шкала штанги служит для замеров, как обычная линейка, в то время как нониус сложнее в использовании, но обеспечивает значительно более точные показатели, позволяя определять размеры с точностью до сотых долей миллиметра.
Нониус представляет собой дополнительную вспомогательную шкалу, находящуюся на краю прорези рамки, которую можно перемещать вдоль штанги, совместив деления на ней с делениями на нониусе. Концепция совмещения этих делений основана на том, что человеку гораздо легче заметить совпадение двух целых делений, чем определить визуально часть расстояния между двумя соседними делениями. При измерении с помощью обычной линейки с делением в 1 мм, пользователь может определить длину только в округленных значения до целого, то есть лишь в миллиметрах.
В случае с нониусом, целая часть искомого измерения определяется по нулевому делению нониуса. Если нулевое деление указывает на значение между 10 и 11 мм, то целая часть составит 10 мм. Дробная же часть вычисляется путём умножения цены деления нониуса на номер метки, соответствующей одному из делений на основной шкале.
История создания нониуса начинает своё повествование в древности. Идея была впервые сформулирована в XI веке, а прибор современного типа был создан в 1631 году. Впоследствии был разработан круговой нониус, устроенный аналогично линейному: его вспомогательная шкала имеет форму дуги, а основная — форму круга. Стрелочное отсчётное устройство в сочетании с данным механизмом облегчает и ускоряет процесс считывания показаний, что стало основанием для использования штангенглубиномеров с круговой шкалой (ШГК).
Таким образом, механический вариант штангенглубиномера работает на простых механических принципах. В последние годы также приобрели популярность цифровые модели, известные как ШГЦ, которые отличаются наличием электронного механизма с отсчетным устройством и экраном для отображения данных. Приборы питаются от аккумулятора, что делает их удобными и практичными в использовании.
Как правильно делать замеры?
Процесс работы с глубиномером аналогичен выполнению замеров с использованием штангенциркуля. Во время измерений глубиномер устанавливается таким образом, чтобы штанга могла свободно войти в измеряемый паз, не создавая препятствий для перемещения. После того как нужное положение штанги зафиксировано рамкой, проводятся измерения, и фиксируются показания.
Расчёты производятся по следующему принципу. Если нулевой штрих нониуса, который выполняет функцию указателя, совпадает с штрихом на основной шкале, размер определяется исключительно по показателям основной шкалы. Однако, если совпадения не наблюдается, то финальное значение определяется по показаниям обеих шкал. Целое число считывается согласно основной шкале по делению, находящемуся левее нулевого штриха нониуса. Затем номер деления на нониус умножается на значение его деления, и полученный результат прибавляется к показаниям основной шкалы.
Хотя штангенинструменты обеспечивают высокую точность измерений, всегда существует вероятность возникновения ошибок.
Наиболее распространённые причины ошибок включают:
- недостаточное знание правил использования прибора;
- применение инструментов с механическими дефектами или сбитым нулем на нониусной шкале;
- загрязнение измерительных шкал;
- выполнение замеров на остывших или перегретых деталях (стандартная температура измерений считается 20° по Цельсию).
Чтобы снизить вероятность погрешностей, важно устранить все упомянутые выше причины ошибок. Увеличить точность измерений также помогут многократные замеры одного и того же параметра, после чего рассчитывается их среднее арифметическое. Этот подход рекомендуется даже для профессиональных инструментов. При использовании недорогих глубиномеров такой метод является почти единственной возможностью получения максимально точных значений деталей.
В чем заключаются преимущества цифрового электронного глубиномера?
Цифровой штангенглубиномер (ШГЦ) обеспечивает более высокую точность измерений благодаря присутствию цифрового отсчетного устройства. Полученные данные отображаются на жидкокристаллическом экране, что делает этот процесс более удобным. Основные преимущества цифровых приборов заключаются не только в простоте использования, но и в высокой точности! В отличие от ручных инструментов, цифровые штангенглубиномеры позволяют устанавливать нуль в любой точке измерительного диапазона.
При необходимости инструмент можно подключить к компьютеру, что позволяет переносить полученные в ходе замеров данные сразу на цифровое устройство. Электронные цифровые штангенглубиномеры производят в нескольких вариациях:
- ШГЦВ – цифровой инструмент с поперечным выступом на шкале штанги, предназначенный для выполнения специальных замеров.
- ШГЦПВ – другая разновидность инструмента, которая обладает продольным выступом на штанге, предназначенным для измерения отверстий глубиной до 5 мм.
- ШГЦДВ – глубиномер с двумя поперечными выступами.
Назначение
Штангенглубиномеры ШГ, ШГК и ШГЦ (в дальнейшем – штангенглубиномеры) предназначены для измерения глубины элементов деталей, таких как выемки и выступы.
Принцип работы штангенглубиномеров основан на измерении величины продольного перемещения подвижной рамки с приведением результатов к шкале с нониусом, круговой шкале или цифровому отсчетному устройству.
Конструкция штангенглубиномеров включает штангу и рамку с нониусом или отсчетным устройством. Для точной настройки размера рамка штангенглубиномеров может быть оснащена устройством микроподачи. Все подвижные элементы таких приборов снабжены стопорными винтами для фиксации настройки.
Штангенглубиномеры выпускаются в следующих модификациях:
— ШГ – с отсчетом по нониусу (см. рис. 1);
— ШГК – с отсчетом по круговой шкале (см. рис. 2);
— ШГЦ – с цифровым отсчетным устройством (см. рис. 3).
Каждая модификация обладает различными исполнениями, которые отличаются формой штанги, диапазоном измерений, значением отсчета по нониусу и ценой деления круговой шкалы для отсчетного устройства.
Общие виды штангенглубиномеров представлены на рисунках 1-3.
Рисунок 3 — Общий вид штангенглубиномеров ШГЦ. Пломбирование штангенглубиномеров не предусмотрено.
Программное обеспечение
Таблица 1 — Диапазон измерений, значение отсчета по нониусу, цена деления круговой шкалы, шаг дискретности цифрового отсчетного устройства, длина измерительной поверхности рамки.
Значение отсчета по нониусу в миллиметрах.
Цена деления круговой шкалы в миллиметрах.
Длина измерительной поверхности рамки, миллиметров, не менее.
Штангенглубиномер: особенности и применение инструмента
В таких сферах, как строительство и производство, штангенглубиномер применяется для высокоточных измерений глубины пазов и отверстий. На сайте специализированных компаний штангенглубиномеры можно приобрести достаточно просто и быстро.
Внешне штангенглубиномер напоминает штангенциркуль, однако это два различных инструмента с разными целями. Штангенглубиномер имеет более узкую специализацию и используется исключительно для линейных замеров глубины уступов и пазов, у него отсутствуют губки, что отличает его от штангенциркуля.
Замеры производятся по определенной методике, которая включает введение торца штанги в паз (при этом он должен плотно прилегать к поверхности детали). Рамка перемещается вдоль основной шкалы, устанавливается в нужное положение, после чего производится считывание точных показаний.
Разновидности устройств
Существует три основных вида штангенглубиномеров:
- механические (ШГ) и механические с отсчетом по круговой шкале (ШГК);
- электронные инструменты с повышенной точностью (ШГЦ).
Цена на штангенглубиномер устанавливается в зависимости от типа устройства. На рынке доступны инструменты различных ценовых категорий, поэтому каждый покупатель сможет найти вариант, соответствующий его потребностям. С ассортиментом штангенглубиномеров различных типов можно познакомиться на сайте компании «Микрон».
Основные сферы применения штангенглубиномеров
Каждый инструмент успешно справляется со своей задачей, однако для исключительной точности стоит рассмотреть возможность приобретения электронного устройства, потому что такие приборы, как правило, более удобны и оснащены цифровыми индикаторами.
С помощью электронных штангенглубиномеров (ШГЦ) выполнять замеры глубины становится намного проще. Наличие цифрового индикатора позволяет пользователям быстро получать необходимую информацию.
Электронные устройства можно подключать к компьютеру, что дает возможность передавать и фиксировать данные сразу во время выполнения замеров, что значительно упрощает процесс записи и анализа результатов.
Где применяют измерительные инструменты
Область применения штангенглубиномеров очень широка и охватывает:
- обработку деталей различной сложности на фрезерных и токарных станках;
- строительные процессы;
- деревообрабатывающую промышленность;
- ремонт оборудования и машин различного характера.
Такие инструменты используют в случаях, когда необходимы точные размеры, а использование других инструментов невозможно из-за особенностей форм деталей и конструкций.
Штангенглубиномеры удобны в использовании, но для их долгосрочной службы и сохранения точности измерений важно соблюдать несколько простых правил. Например, время от времени необходимо очищать приборы от пыли, чтобы избежать заклинивания механизма, а дисплей электронного устройства следует беречь от механических повреждений, таких как удары и вибрации.
Еще раз подчеркиваем, что приобрести данные инструменты можно в специализированных торговых компаниях.
