Статьи об измерительных инструментах

Классы, виды, типы измерительного инструмента

В первую очередь все измерители классифицируют по характеру использования. Наиболее обширный класс — это универсальный инструмент. Сюда относят все приборы общего пользования — те, что применяются во всех отраслях и сферах деятельности.

Измерители общего назначения отличаются взаимозаменяемостью, их выдача осуществляется без ограничений. Приборы часто находятся в личном пользовании мастеров. Специальный инструмент — принадлежность отдельных производств и технологических комплексов. К этому классу относятся приборы, применяющиеся для измерения специфических параметров: гладкости поверхности, ее твердости. Могут использоваться для определения параметров отдельных изделий, например шестерен. Характер пользования и хранения таких средств, как правило, носит режимный характер. Например, в ракетостроении мерительные приборы ежедневно перед выдачей поверяются метрологами.

Кроме того выделяют:

• инструменты для измерения и разметки;
• ручной и механический инструмент;
• металлический, пластиковый и деревянный.

Различают виды измерительных инструментов по технологическому признаку, например слесарный инструмент. К этому виду относятся такие типы: штангенциркуль, микрометр, щупы, линейки поверочные и разметочные. Еще один вид — столярный инструмент.

Слесарные измерительные инструменты

Учитывая специфику, область применения, а также условия, когда размеры колеблются от 0,1 мм до 0,005 мм, можно сказать, что слесарный – это самый точный измерительный инструмент. И дело не только в точности. Сама работа требует внимательности, а слесарный измерительный инструмент – знаний и опытности. Нередко одно и то же приспособление служит для измерения разных параметров.

Посмотрим на незаменимого помощника – штангенциркуль. Его верхние губы служат для снятия внутренних размеров деталей, а нижние – для измерения наружных параметров. Кроме того, штангенциркуль имеет глубиномер на подвижной раме. Но и это не все. На основной штанге имеется шкала для отсчета целых миллиметров (цена деления – 0,5 мм), а в вырезе рамки – шкала Нониуса для отсчета долей миллиметров (цена деления 0,02 мм.). Также имеется фиксирующий винт, который зажимает рамку на штанге.

Измерительная линейка представляет собой полированную стальную полоску длиной 20-30 см с нанесенными делениями в 1 мм. Используют ее для линейных измерений, не требующих высокой точности.

Для более точного измерения, а также измерения углов, применяются такие измерительные инструменты, как микрометр и угломер. Они также имеют по две шкалы – основную и нониус. Нередко используются кронциркуль и нутромер для измерения наружных и внутренних размеров деталей соответственно.

В арсенале специалиста имеется и разнообразный контрольно-измерительный инструмент:

• поверочные линейки разной конфигурации (двухсторонние, трех и четырехгранные);
• угловые и эталонные плитки;
• измерительный индикатор;
• различные щупы.

Классификация измерительных инструментов

При проведении работ, связанных с изготовлением различных деталей, ремонтных и строительных работ и пр. применяют контрольно-измерительные инструменты. Предприятия, занимающиеся производством этой продукции, выпускают множество видов измерительного инструмента – ручной, универсальный, цифровой и пр.

К ручному измерительному инструменту относят такие, как — линейки, рулетки, угольники, штангенинструмент, микрометрический и пр. Большая часть ручного инструмента относится к универсальному измерительному инструменту. Такие изделия можно применять при проведении замеров большей части деталей и узлов.

Ручные измерительные инструменты

Для выполнения точных замеров применяют инструмент с установленным на нем лазером. Такие изделия применяют в строительстве – это уровни, дальномеры, и другие изделия, предназначенные для выполнения разметки фронта работ или проведения геодезических исследований. Лазерный измерительный инструмент отличается простотой в эксплуатации, точностью снятых показаний. Большая часть такого инструмента может передать полученные данные для дальнейшей обработки в компьютер.

Строительный измерительный инструмент нашел свое применение на строительной площадке. Он отличается простотой в эксплуатации, ручной, не отличается высокой точностью. В то же время на стройплощадке применяют инструмент, использующий лазерный луч. Это позволяет выполнять замеры с точностью до долей миллиметра.

Измерительный и разметочный инструмент применяют перед началом работ. С его помощью производят разметку заготовок, обрисовывают контуры будущей детали и только после этого приступают к ее изготовлению. В плотницких и столярных работах применяют следующие инструменты – складной метр, рулетку, уровень, в том числе и гидравлический. Кроме этого, используют и такие, как рейсмус, циркули, угольники разных размеров. Существуют и такие приборы, как ерунок или малка. Для работы с металлом применяют другие приборы, например, штангенрейсмас или штангенциркуль с разметочными губками. Для работы с металлом целесообразно использовать и так называемые слесарные линейки, изготавливаемые из качественной нержавеющей стали и имеющие цену деления от 1 до 0,5 мм. Кроме этого, в производстве применяют лекала, их используют для разметки сложных дуговых линий.

Механический измерительный инструмент можно подразделить на пять классов:

• бесшкальный;
• штангенинструмент;
• головки;
• зубчато-рычажный;
• микрометрический.

К первому классу относят линейки – поверочные и лекальные.  С их помощью проверяют прямолинейность поверхности. Она может быть выполнена на просвет, или для этого используют щупы.Для контроля просвета поверочную линейку укладывают на контролируемую поверхность, например, на станочные направляющие. К мерительным устройствам этого класса относят поверочные плиты, концевые меры длины и многие другие.

Поверочная плита

Штангенинструмент состоит из двух контрольных поверхностей, между которыми и выставляют размер. Одна поверхность является частью штанги, на второй подвижной или закреплена контрольная линейка, на которую нанесены размерные риски. Они могут иметь разную цену деления в зависимости от точности инструмента.Инструмент этого класса применяют для замера внешних и внутренних размеров – штангенциркули, для выполнения замеров глубины паза. С помощью инструмента этого типа контролируют размеры зуба в шестерне.

Измерительными головками называют устройства, которые преобразуют перемещения мерительного наконечника в движение стрелки на круговой размеченной шкале. Эти устройства применяют, например, для выполнения замеров биения детали, зажатой в патрон токарного станка. Для удобства работы с такой головкой, на заводском сленге ее называют «часы», применяют стойки или штативы. Измерительные головки разделяют на:

• пружинные;
• рычажно – зубчатые;
• рычажные.

Измерительные головки

У микрометрического инструмента главным элементов является шпиндель, на поверхность которого нанесена особо точная резьба. Этот инструмент способен проводить замеры с точностью до 0,01 мм. Микрометрический инструмент устанавливают в скобы,приспособления и пр. представители этого класса инструмента — микрометры, микрометрические нутро- и глубиномеры пр.

Важнейшие характеристики

• Максимальный предел измерения;Допустимый предел погрешности.

Аренда измерительных приборов– услуга для выполнения определенной задачи, когда покупка нецелесообразна. Наша компания предлагает на прокат широкий ассортимент строительного инструментапо минимальным ценам.

Измерение— это процесс определения физической величины с помощью технических средств.

Мера— это средство измерения физической величины заданного размера.

Измерительный прибор— это средство измерения, в котором вырабатывается сигнал, доступный для восприятия наблюдателем.

Меры и приборы подразделяются на образцовые и рабочие. Образцовые меры и приборыслужат для поверки по ним рабочих средств измерений. Рабочие меры и приборы служат для практических измерений.

Гаечные ключи и гайковерты

Самый распространенный гаечный ключ — 250-миллиметровый разводной с гладким зевом, который захватывает гайки и головки болтов размером до 25 мм. Существуют также гаечные ключи с фиксированным размером зева, которые закру­чивают гайки и головки болтов сбоку, и торцевые гаечные ключи, которые ставятся на них сверху. Вторые подходят для закручивания и откручивания гаек и головок болтов шестигранной формы. Универсальные гаечные ключи сочетают оба типа. Однако гораздо удобнее иметь отдельные комплекты обоих видов ключей, особен­но когда одновременно требуется наличие двух инструментов одного размера. Тор­цевые ключи с храповым механизмом ускоряют затягивание болтов и облегчают работу в труднодоступных местах.

Классификация контрольно-измерительного инструмента

В промышленности, строительстве и быту используются всевозможные средства измерения и контроля. Они позволяют получить точные геометрические размеры и другие параметры предметов, объектов, деталей, заготовок, материалов и т.д.

Для простой ориентации в разнообразии средств измерения и контроля можно выделить три основных группы:

Инструмент представляет собой простейшие средства измерения – линейки, рулетки, штангенинструмент и т.д. Зачастую они универсальны и могут применяться повсеместно: от станкостроения до косметического ремонта.

Мерами называют средства хранения и воспроизведения различных физических величин и свойств: меры длины, шероховатости, образцы твёрдости, калибры и т.д.

Приборы отличаются от инструмента более сложной конструкцией, могут предполагать использование измерительного инструмента. Например, нутромеры, микрокаторы и пр.

Основные правила использования и хранения измерительных инструментов

Расскажем, как правильно использовать и хранить измерительные инструменты, применяемые слесарями, слесарями-ремонтниками и мастерами иных профилей.

Эксплуатация контрольно-измерительных инструментов

1. Все измерительные инструменты имеют инструкции по эксплуатации. Обязательно изучайте их перед использованием приспособлений и отправкой их на хранение.

2. При фиксации инструментов не прилагайте слишком больших усилий. Это чревато не только ухудшением точности показаний, но и поломками приспособлений.

3. Деталь или ее части перед измерениями должны быть очищены от различного рода загрязнений и заусенцев.

4. Измерительные инструменты при необходимости нужно смазывать.

5. После окончания работ приспособления должны быть очищены, смазаны и уложены в футляры.

6. Необходимо оберегать изделия от влаги, падений и ударов.

7. Измеряемые детали и изделия должны иметь температуру от +15 до +20 °С. В этом случае измерения будут максимально точными.

8. Измерения обрабатываемых деталей проводится при выключенных станках.

9. В промежутках между измерениями приспособления необходимо укладывать на сухие и чистые поверхности.

10. Эксплуатация измерительных инструментов требует регулярного проведения поверок.

Хранение измерительных инструментов

1. Хранить измерительные инструменты необходимо в сухих и отапливаемых помещениях.
2. Для защиты от негативных факторов желательно помещать приспособления в индивидуальные футляры и тубусы.
3. Рекомендованная температура хранения — от +10 до +35 °С.
4. В воздухе не должны содержаться агрессивные примеси.
5. Перед отправкой на хранение измерительные поверхности разъединяют, а фиксаторы — ослабляют.

Фотография №22: хранение измерительных инструментов

Соблюдение вышеперечисленных правил помогает получить максимально точные результаты измерений и продлевает срок службы контрольных приспособлений.

Ручной слесарный инструмент

Слесарный инструмент чаще всего применяется в сфере металлообработки и машиностроения и считается наиболее точным. С его помощью удается высчитать максимальные и минимальные размеры с точностью от 0,1 мм до 0,005 мм.

Кроме универсальной линейки и рулетки, слесарю приходится использовать следующие устройства:

• штангенциркуль;
• штангенрейсмасс;
• микрометр.

Штангенциркуль. Этот ручной инструмент состоит из штанги с делениями и двигающейся рамки. Штангенциркуль также снабжен верхними и нижними губками. Верхние губки позволяют производить замеры внутренних частей заготовок, а нижние – внешних.

Штангенрейсмасс. От штангенциркуля это устройство отличается наличием опоры. Штангенрейсмасс позволяет наносить на детали разметку высоты и глубины отверстий, а также расположения других элементов.

Микрометр. Конструкция данного прибора состоит из трубки со шкалой, гильзы и наконечника. Применяют микрометр в том случае, если требуется рассчитать величину с точностью до 0,01 мм. Глубина отверстий в деталях измеряется микрометрическим глубиномером – разновидностью микрометра.

Эксплуатация инструментов

Осуществляется на основании ГСИ – Государственной Системы Измерений, обеспечивающей единство метрологических приемов и решающей сразу две важные задачи:

• централизованный контроль над поверками, утверждение допустимых средств, лицензирование в области изготовления и ремонта;
• курирование практического использования передовых методик, ввода эталонных значений и других сопутствующих вопросов.

Сама ГСИ является частью структуры Росстандарта, потому именно в региональных подразделениях федерального агентства стоит решать все вопросы, касающиеся аттестации.

Важной задачей любого предприятия, эксплуатирующего механические или цифровые устройства, является поддержание этих приборов в исправном состоянии, а для этого их необходимо регулярно поверять, отдавая на экспертизу в лаборатории

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Эксплуатация металлической измерительной линейки

Совпадение нулевой отметки (начало отсчета) с торцом линейки позволяет проводить измерение отверстий, пазов, выступов, ступеней и не требующие высокой точности осевые расстояния.

Простота использования измерительной металлической линейки позволяет производить замеры методом прикладывания. Нередко исследуемый предмет фотографируют совместно с линейкой, чтобы впоследствии ориентироваться в геометрических параметрах.

Для определения межосевого расстояния отверстий с одинаковыми диаметрами ( если конструкция детали позволяет приложить измерительный инструмент к плоскости), линейкой замеряют расстояние одноименных поверхностей ( правые края отверстий, левые края отверстий), стараясь, чтобы измерение происходило через центры.

Требования

Работоспособность, безопасность во время использования, главным образом зависит от состояния личного инструмента. В случае промышленного применения (цеха, заводы) инструмент подвергается полному изъятию, последующей проверке, согласно периоду и нормативам ГОСТа. В случае индивидуального использования, требования к набору важны не меньше. Подвергая осмотру личный инструментальный набор, необходимо учитывать 2 вида состояния его повреждения:

1. Критичные повреждения. Независимо от предмета также сферы его применения, к критичным дефектам относятся: трещины, сколы, нагар трущихся поверхностей, отслоение, зазубрины, с тёсы, наплывы, следы горения, плавления, следы ржавчины, коррозии, ослабление сварочных швов, сбитые головки клёпок или ослабление и расшатывание самих клёпок. У приспособлений с деревянными рукоятками критичным дефектом являются сколы, трещины, прорастание сучков, загнивание или образования плесени. У электромонтажного инвентаря, главным критичным дефектом является плавление, горение, трещины, сколы, неплотная посадка изоляционных рукояток, зазубрины с острыми углами. Может возникнуть прогорание, плавление удерживающих либо режущих поверхностей (плоскогубцы, кусачки). В случае гаечных, торцевых, накидных ключей, головок недопустимо стесывание граней, трещины поверхностей и рукояток. Не допустимо стесывание граней воротков, применяемых в паре с головочными ключами. Все эти дефекты приводят к поломке инструмента во время применения. Их использование не безопасно, часто приводит к травмам.
2. Мало критичные повреждения. К этим видам повреждений относятся различные вмятины, царапины, сколы краски, нечитаемая маркировка, следы коррозии или ржавчины. Все эти дефекты признаются мало критичными в случае их обнаружения на нерабочих поверхностях инвентаря.

Стоит тщательно проверять поверхности инструментов на наличие грязи либо ржавчины. Не допустимо использовать слесарный инструментальный набор, если на поверхности его ручек, рукояток обнаружены следы масла. У каждого инструмента свой гарантийный срок службы. Этот срок определяется не магазином, а заводом изготовителем. Тщательный уход за личным набором, при использовании строго по назначению, позволит избежать поломок, повреждений в процессе работы.

Измерительные преобразователи

СрИзм, предназначенные для преобразования измеряемой величины в другую однородную или неоднородную величину с целью представления измеряемой величины в форме, удобной при обработке, хранении, передаче в показывающее устройство. Измерительные преобразователи не имеют устройств отображения измерительной информации, поэтому они входят в измерительные приборы или применяются вместе с ними.

Различают:

• Первичные преобразователи — предназначены для непосредственного восприятия измеряемой величины, как правило, неэлектронной и преобразовывая ее в электрическую (например, датчики).
• Промежуточные преобразователи – преобразователи, расположенные в измерительной цепи первичного преобразователя и обычно по измеряемой физической величине, однородные с ним.

Пример: овременные измерительные преобразователи нередко оснащаются и цифровыми, и аналоговыми выходными цепями. Примерами таких преобразователей являются Е854ЭЛ, Е856ЭЛ и Е849ЭЛ

Совокупность конструктивно объединенных первичных и промежуточных преобразователей носит название «измерительные приборы».

Универсальный измерительный инструмент

Рис. 1. Универсальные измерительные инструменты: а – мерная металлическая линейка; б -штангенциркуль; в – кронциркуль нормальный;

г – нутромер нормальный; д – штангенглубиномер;

е – угломер универсальный; ж – угольник плоский на 90′

К универсальным измерительным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся складная мерная металлическая линейка или металлическая рулетка, штангенциркуль универсальный, кронциркуль нормальный для наружных замеров, нутромер нормальный для измерения диаметра, простой штангенглубиномер, угломер универсальный, угольник на 90°, а также циркули (рис. 1).

К простым специальным инструментам для контроля размеров, используемым в слесарном деле, относятся линейка угловая с двух сторонним скосом, линейка прямоугольная, шаблон резьбовой, щуп, пробка сборная односторонняя, пробка двухсторонняя предельная, скоба предельная односторонняя и скоба предельная двухсторонняя (рис. 2).

Универсальный штангенциркуль – это мерный инструмент, служащий для внутренних и наружных измерений длины, диаметра и глубины. Он состоит из направляющей штанги, выполненной заодно с губкой, имеющей две опорные поверхности (нижнюю – для наружных и верхнюю – для внутренних замеров), ползуна, который составляет одно целое с нижней подвижной губкой для наружных измерений и верхней подвижной губкой – для внутренних измерений, зажимной рамки и выдвигающейся рейки глубиномера. На направляющей штанге нанесены миллиметровые деления.

Рис. 2. Простые специальные инструменты для контроля размеров: а – линейка угловая с двухсторонним скосом; б – линейка прямоугольная; в -шаблон резьбовой; г – щуп; д – пробка сборная односторонняя; е – пробка сборная двухсторонняя предельная; ж – скоба предельная односторонняя; з – скоба предельная двухсторонняя

На нижней части ползуна даны деления нониуса. Штангенциркули односторонние и двухсторонние отличаются от штангенциркуля универсального конструкцией. Диапазон измерений штангенциркулей разных размеров от 0 до 2000 мм.

Нониус – это деления, нанесенные на нижней части ползуна штангенциркуля. При отсчете при помощи нониуса к числу целых делений штанги, расположенных ниже нуля шкалы нониуса, следует прибавить число десятых или сотых долей миллиметра, которое соответствует числу интервалов на шкале нониуса до штриха этой шкалы, совпадающего с одним из штрихов шкалы штанги. В зависимости от градуировки нониуса штангенциркулем можно измерять размеры с точностью 0,1, 0,05 или 0,02 мм. Штангенциркуль с точностью измерений до 0,1 мм имеет нониус с десятью делениями на длине 9 мм, т. е. расстояние между делениями нониуса составляет 0,9 мм. Штангенциркуль с точностью измерений до 0,05 мм имеет нониус с двадцатью делениями на длине 19 мм, т. е. расстояние между делениями нониуса составляет 0,95 мм. Штангенциркуль с точностью измерений до 0,02 мм имеет нониус с пятьюдесятью делениями на длине 49 мм, т. е. расстояние между делениями равно 0,98 мм.

Кронциркуль – это мерный инструмент, используемый в слесарном деле для снятия и переноса размеров детали на масштаб. Различают следующие виды кронциркулей и нутромеров: нормальные для наружных или внутренних замеров; пружинные для наружных или внутренних замеров. В кронциркуле может быть шкала для внутренних замеров.

Циркуль служит для вычерчивания окружностей, кривых линий или для последовательного переноса положения точек на линии при разметке деталей. Различают пружинные циркули и циркули с дуговым установом.

Шаблон угла, называемый угольником, служит для проверки или вычерчивания углов на плоскости обрабатываемого изделия. Угольники бывают плоские (обычные и лекальные), а также плоские с широким основанием. Угольник на 90° – это стальной шаблон прямого угла. Часто, используются стальные угольники с углом 120°, 45° и 60°.

Прямоугольные и граненые линейки являются простым слесарным вспомогательным инструментом для проверки плоскостности или прямолинейности поверхности. К прямоугольным линейкам относятся сплошные прямоугольные, с широкой рабочей поверхностью двутаврового сечения и линейки-мостики с широкой рабочей поверхностью. Граненые линейки бывают с двухсторонним скосом, трехгранные, четырехгранные. Граненые линейки выполняются с высокой точностью.

К шаблонам, которые часто использует слесарь, относятся угольники, шаблоны для резьбы, щупы, шаблоны для фасонных поверхностей.

Как нужно обращаться с измерительными инструментами и приборами?

Все измерительные приборы отличаются высокой точностью исполнения и требуют тщательного ухода. Обеспечение соответствующих условий использования и хранения является гарантией долговечности их работы и точности. Неправильное обращение ведет к преждевременному их износу и порче, невозможности их эксплуатации и даже к их повреждению.

Необходимыми требованиями при эксплуатации мерительного инструмента и приборов являются соблюдение чистоты, квалифицированное обслуживание и прежде всего хорошее знание конструкций и условий эксплуатации измерительных приборов, недопустимость механических повреждений, недопустимость резких перепадов температуры, недопустимость намагничивания, недопустимость коррозии.

***