طرز استفاده از کولیس و ریزسنج

طرز استفاده از کولیس و ریز سنج

کولیس ورنیه دار یکی از مهمترین و پرمصرف ترین ابزارهای اندازه گیری طول است.

از قسمت های مختلف کولیس به منظور اندازه گیری ابعاد خارجی، داخلی و عمق سوراخ ها یا شیارها استفاده می شود.

تاریخچه کولیس

در سال ۱۹۴۹ فردی به نام میتوتویو اولین پروانه ساخت کولیس را کسب کرد و تولید آن را در همان سال در کارخانه میزونوکوچیدر شهر کاوازاکی ژاپن شروع کرد. در سال ۱۹۵۳ کارخانه آن به اوتسونومیا انتقال یافته و تولید انبوه آن شروع شد

در سال ۱۹۵۶ این فرد اولین کسی بود که موضوع استفاده از فولاد ضد زنگ را برای ساخت کولیس مطرح کرد. ۷ سال بعد در سال ۱۹۶۳ میتوتویو  بیش از یک میلیون کولیس تولید کرد. در همان سال تولید کولیس ساعتی آغاز شد و به دنبال آن کولیس‌های دیجیتالی و سپس کولیسهای ضد زنگ که در مقابل آب و روغن مقاوم بودند تولید شد. کولیس‌های کار سنگین که طول ۴۵۰ میلیمتر و بیشتر را اندازه‌گیری می‌کنند از سال ۱۹۶۱ ساخته شدند. امروزه کولیس‌هایی که طول ۲۰۰۰ میلیمتر را اندازه‌ می‌گیرند نیز تولید می‌شود. بدنه این نوع از کولیس‌ها از فیبرهای کربنی است تا سبک باشند و معضل بزرگ این کولیس‌ها که سنگینی آنها است را بدین‌گونه رفع کرده‌اند.

طرز کار کولیس ورنیه

کولیس از ترکیب یک خط کش مدرج و یک ورنیه متحرک درست شده است. خط کش ورنیه دارای دو شاخک است شاخک‌های کوچک برای اندازه گیری قطر داخلی و شاخک‌های بزرگ برای اندازه گیری قطر خارجی اجسام بکار می‌رود.

خط کش برحسب میلیمتر مدرج شده ورنیه دارای درجه بندی کوچکی است که اغلب شامل 10 قسمت بوده و معادل 9 میلیمتر است.

روش کار با کولیس

1- اندازه گیری قطر یا طول

جسمی را که منظور تعیین طول یا قطر خارجی آن است در بین شاخک‌های ثابت و متحرک بزرگ قرار می‌دهند بطوری که هر دو شاخک با بدنه جسم تماس داشته باشند سپس به کمک ورنیه و خط کش اندازه طول یا قطر گلوله را تعیین می‌کنند. درجات را از روی خط کش (عددی که صفر ورنیه در مقابل آن قرار دارد و یا از آن گذشته است) و کسر درجات را از روی ورنیه می‌خوانند برای کسر درجات ، درجه ای از درجات ورنیه را پیدا می‌کنند که درست در برابر یکی از درجات خط کش قرار گرفته است.

2- اندازه گیری قطر داخلی

برای اندازه گیری قطر داخلی مثلا قطر یک لوله دو شاخک بالایی را در داخل لوله فرو می‌برند و ورنیه را آنقدر جابجا می‌کنند تا دو شاخک با جدار داخلی لوله تماس پیدا کنند. کولیس را تا حدی در داخل لوله می‌چرخانند تا دو شاخک بر قطر لوله منطبق گردد. در این حالت قطر داخلی را با روش قبلی از روی خط کش و ورنیه می‌خوانند.

دقت کولیس ورنیه دار : ( میلیمتری و اینچی)

شرح آزمایش معمول و متداول در کتاب درسی دبیرستان:

یكی از انواع ورنیه نوعی است كه طول آن 9 میلیمتر است و آنرا به 10 قسمت مساوی تقسیم کرده اند. اگر صفر ورنیه بر صفر خط‌كش اصلی منطبق باشد، اولین درجه ورنیه،0.1mm قبل از درجه 1mm، دومین 0.2mm قبل از 2mm و به همین ترتیب دهمین درجه بر میلیمتر نهم خط‌كش منطبق است.

برای محاسبه طول یك جسم توسط كولیس، جسم را داخل آن قرار میدهیم. نقطه انتهایی جسم لزوماً در مقابل یكی از درجات خط‌كش اصلی قرار نمی‌گیرد، بنابراین درجه ای از خط‌كش را كه صفر ورنیه از آن گذشته یادداشت می‌كنیم و برای تعیین كسر درجات باید ببینیم كه كدام درجه ورنیه بر یكی از درجات خط‌كش اصلی منطبق است،‌اگر درجه i ام ورنیه بر یكی از درجات خط‌كش اصلی منطبق باشد، در نوعی از ورنیه كه در بالا شرح آن گذشت، كسر درجات برابر 0.1خواهد بود. دلیل این امر در زیر آمده است:

دقت اندازه گیری کولیس های ورنیه دار به دقت خط کش مدرج و تعداد تقسیمات ورنیه روی کشوی آنها بستگی دارد.

در کولیس های میلیمتری معمولاً دقت خط کش مدرج 1 میلیمتر و تعداد تقسیمات ورنیه آنها 10،20ویا 50 است. که با توجه به رابطه بالا دقت اندازه گیری آنها به ترتیب 1/0 ، 05/0 و 02/0 میلیمتر خواهد شد.

ریز سنج( میکرومتر )

 ضخامت ورقه‌های نازک و سیم‌های نازک را با اسبابی به نام ریز سنج اندازه می‌گیرند، این اسباب از ترکیب یک پیچ و یک مهره مدرج ساخته شده است. در این وسیله ، مهره استوانه‌ای است تو خالی که سطح خارجی آن مدرج شده است. این استوانه به کمانی متصل است در انتهای دیگر کمان زایده‌ای وجود دارد که به آن سندان می‌گویند.
پیچ در داخل کلاهکی قرار دارد و در داخل مهره حرکت می‌کند، کلاهک پیچ بر روی سطح خارجی مهره جابجا می‌شود. در صورتی که پای پیچ 0.5میلیمتر باشد دور کلاهک پیچ به پنجاه قسمت و اگر پای پیچ یک میلیمتر باشد دور کلاهک پیچ به صد قسمت تقسیم می‌شود به آن قسمت از پیچ که از داخل مهره خارج شده و در داخل کمان جابه جا می‌گردد زبانه می‌گویند.

اگر پیچ یک دور بپیچد در نوع اول زبانه ریزسنج نیم میلیمتر جابجا می‌شود بنابراین وقتی پیچ به‌اندازه یک درجه بپیچد دهانه ریزسنج به ‌اندازه یک صدم میلیمتر باز یا بسته می‌شود. بنابراین با استفاده از ریزسنج دقت‌اندازه گیری تا میلیمتر بالا می‌رود.

روش کار ریز سنج

برای اندازه گیری جسم مورد نظر را از بین زبانه و سندان قرار می‌دهند و پیچ کلاهک آنقدر می‌چرخانند تا جسم با زبانه و سندان تماس پیدا کند. برای چرخاندن کلاهک پیچ ، پیچ مرز گرد را می‌پیچانند پس از تماس با زبانه با جسم ، پیچ هرز گرد صدا می‌کند. با شنیدن صدا عمل پیچاندن را متوقف می‌کنند. در غیر این صورت از حساسیت اسباب کاسته می‌شود. درجات میلیمتر را از روی مهرهو درجات صدم میلیمتر  را از روی کلاهک پیچ می‌خوانند. درجه‌ای از کلاهک پیچ خوانده می‌شود که در امتداد خط افقی مهره قرار دارد.

در حالت کلی دقت ریز سنج از رابطه زیر بدست می آید:

تعداد تقسیمات روی استوانه M  / گام پیچ = دقت ریز سنج

با آرزوی موفقیت برای همه دوستداران علم و دانش

شرکت مهندسی توان گستر آرمانی