عملکرد عمق سنج کولیس چیست؟--- اصول و نحوه کار اندازه گیری عمق با کولیس ورنیه

کولیس ورنیه یک ابزار اندازه گیری طول پرکاربرد در کارگاه های ماشین کاری است. علاوه بر اندازه گیری قطر خارجی و داخلی، عمق سنج در انتهای آن - که به عنوان میله عمق یا پروب عمق نیز شناخته می شود - نقش اساسی در بررسی ابعاد عمق رایج ایفا می کند. بسیاری از اپراتورها درک کافی از نحوه استفاده و نگهداری صحیح عمق سنج ندارند که منجر به خطاهای اندازه گیری قابل توجهی می شود. این مقاله بر اصول ساختاری، رویه های عملیاتی و تکنیک های پیشگیری از خطا برای عمق سنج کولیس تمرکز دارد و به بازرسان میدانی کمک می کند تا به درستی از این ویژگی اساسی اما کاربردی استفاده کنند.

عمق سنج کولیس ورنیه در انتهای مقیاس اصلی نصب شده و یک میله مستطیلی باریک با عرضی برابر با بدنه اصلی تشکیل می دهد. با حرکت فک لغزنده در طول مقیاس اصلی، عمق سنج همزمان با فک امتداد می یابد و سطح انتهایی آن به عنوان سطح مرجع برای اندازه گیری عمق عمل می کند. سطح اندازه گیری عمق سنج معمولاً با دقت سنگ زده می شود و الزامات تلورانس سختگیرانه ای برای صافی و عمود بودن دارد. ابعاد مقطع عمق سنج با عرض مقیاس اصلی مطابقت دارد و طول امتداد آن به طور کلی با محدوده اندازه گیری کولیس مطابقت دارد.

اندازه گیری عمق سنج بر اساس فاصله محوری بین سطح انتهایی بدنه سنج و سطح انتهایی عمق سنج است. سطح انتهایی بدنه سنج را به طور صاف در برابر سطح انتهایی دهانه سوراخ یا شیار مورد اندازه گیری قرار دهید، قاب را فشار دهید تا عمق سنج امتداد یابد و سطح انتهایی آن به ته سوراخ یا شیار برخورد کند. در این مرحله، خوانش کولیس مقدار عمق اندازه گیری شده است. دقت اندازه گیری عمق به چسبندگی کامل بین سطح انتهایی بدنه سنج و سطح اندازه گیری شده، و همچنین رابطه عمودی بین محور عمق سنج و سطح مرجع قطعه کار بستگی دارد.

قبل از استفاده از عمق سنج، سطح انتهایی بدنه سنج و سطح اندازه گیری عمق سنج را تمیز کنید تا اطمینان حاصل شود که هیچ تراشه، پلیسه یا لکه روغنی وجود ندارد. موقعیت صفر ورنیه را بررسی کنید. قاب سنج را تا انتها فشار دهید تا عمق سنج کاملاً جمع شود. در این زمان، خط صفر ورنیه باید با خط صفر مقیاس اصلی هم تراز شود. سطح انتهایی عمق سنج باید عاری از خراش و سایش باشد. از یک صفحه کریستالی صاف یا صفحه دقیق برای بررسی صافی سطح استفاده کنید. منبع نور باید به طور یکنواخت روشن شود.

سطح صاف خط کش را محکم در برابر سطح انتهایی سوراخ مورد اندازه گیری قرار دهید و قاب خط کش را به آرامی با انگشت شست خود فشار دهید تا عمق سنج امتداد یابد. سطح انتهایی عمق سنج باید به آرامی به ته سوراخ یا ته شیار برخورد کند. هنگامی که در طول فرآیند فشار دادن احساس تماس خفیفی وجود دارد، متوقف شوید. برای جلوگیری از بالا رفتن سطح صاف خط کش، بیش از حد فشار ندهید. سطح صاف خط کش را در تمام محیط در تماس نزدیک با سطح اندازه گیری شده نگه دارید. برای بازرسی بصری خطوط مقیاس، خط دید خود را عمود بر سطح اندازه گیری شده نگه دارید. کولیس های دیجیتال می توانند مستقیماً مقدار نمایشگر LCD را بخوانند، در حالی که کولیس های ورنیه نیاز به هم تراز شدن با خط صفر دارند و کولیس های صفحه ای نشانه پوینتر را می خوانند.

پس از اتمام اندازه گیری، می توانید ابتدا پیچ قفل کننده قاب خط کش را سفت کنید، کولیس را از قطعه کار جدا کنید و سپس مقدار را بخوانید. این کار از پارالاکس ناشی از انحراف جلوگیری می کند. هنگام جدا کردن، باید مستقیماً بیرون کشیده شود بدون اینکه آن را بچرخانید یا بچرخانید، تا از برخورد تصادفی سطح انتهایی عمق سنج محافظت شود. گرفتن میانگین مقادیر چندین اندازه گیری تکراری از یک موقعیت می تواند تأثیر خطای یک عملیات منفرد را کاهش دهد.

هنگامی که قطر سوراخ بیشتر از عرض بدنه خط کش است، سطح انتهایی بدنه خط کش می تواند به طور کامل سطح انتهایی سوراخ را بپوشاند و شرایط اندازه گیری ایده آل است؛ هنگامی که قطر سوراخ کوچکتر از عرض بدنه خط کش است، سطح انتهایی بدنه خط کش در خارج از سوراخ معلق است، در این حالت، ابزار اندازه گیری عمق مخصوصی مورد نیاز است. هنگام اندازه گیری ته یک شیار باریک یا سوراخ کور، عمق سنج ممکن است انحراف در موقعیت تماس واقعی بین سطح انتهایی و ته شیار داشته باشد. قبل از اندازه گیری، لازم است به صورت بصری بازرسی شود تا موقعیت سطح تماس تأیید شود. اگر مشخص شود که مساحت سطح انتهایی عمق سنج برای رسیدن به سطح زیرین مورد اندازه گیری بیش از حد بزرگ است، باید به جای آن از میکرومتر عمق یا عمق سنج پروب دار مخصوص استفاده شود.

محور اندازه گیری عمق سنج کولیس با خط ابعاد عمق اندازه گیری شده هم تراز نیست و فاصله انحرافی بین آنها وجود دارد. این ساختار که مطابق با اصل ابه نیست، خطای زاویه مرتبه اول تولید می کند. هنگامی که شکاف کوچکی بین قاب و بدنه خط کش وجود دارد، کج شدن قاب تحت نیرو به انحراف موقعیت سطح انتهایی عمق سنج تقویت می شود. در طول فرآیند اندازه گیری، حفظ حرکت صاف قاب در یک خط مستقیم و حفظ نیروی یکنواخت دست می تواند این خطا را کاهش دهد.

هنگامی که زنگ زدگی، پلیسه یا مواد خارجی بین سطح انتهایی ابزار اندازه گیری و سطح انتهایی دهانه قطعه کار اندازه گیری شده وجود دارد، صفحه مرجع اندازه گیری کج می شود و مقدار عمق اندازه گیری شده بیشتر از عمق واقعی خواهد بود. هنگامی که سطح انتهایی دهانه سوراخ ناهموار است یا عمود بر محور سوراخ نیست، همین نوع خطای مرجع رخ می دهد. قبل از اندازه گیری، حذف مواد خارجی و پلیسه ها و تمیز نگه داشتن سطح انتهایی برای اطمینان از دقت اندازه گیری بسیار مهم است.

هنگامی که دمای قطعه کار و ابزار اندازه گیری ناسازگار است، به دلیل اختلاف در ضرایب انبساط حرارتی، خطاهای اندازه گیری رخ می دهد. برای اندازه گیری دقیق عمق، کولیس و قطعه کار باید قبل از اندازه گیری در دمای محیطی یکسان برای تعادل حرارتی کافی قرار داده شوند. برای موادی با ضرایب انبساط حرارتی بزرگ مانند آلومینیوم و مس، باید به تعادل دما توجه ویژه ای داشت.