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简介

  英文[vernier caliper]

  知名品牌:瑞士TESA、日本Mitutoyo、安一量具、哈量、成量、青量、上工等。

  游标卡尺,是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。若从背面看,游标是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片,利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉,可将游标固定在尺身上的任意位置。主尺一般以毫米为单位,而游标上则有10、20或50个分格,根据分格的不同,游标卡尺可分为十分度游标卡尺、二十分度游标卡尺、五十分度格游标卡尺等。游标卡尺的主尺和游标上有两副活动量爪,分别是内测量爪和外测量爪,内测量爪通常用来测量内径,外测量爪通常用来测量长度和外径。深度尺与游标尺连在一起,可以测槽和筒的深度。

  1992年5月在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡(今邗江区甘泉镇)顺利清理了一座东汉早期的砖室墓,从墓中出土了一件铜卡尺(见图),此铜卡尺由固定尺和活动尺等部件构成。固定尺通长13.3厘米,固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有鱼形柄,长13厘米,中间开一导槽,槽内置一能旋转调节的导销,循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手,便于系绳或抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。使用时,将左手握住鱼形柄,右手牵动环形拉手,左右拉动,以测工件。用此量具既可测器物的直径,又可测其深度以及长、宽、厚,均较直尺方便和精确。惜因年代久远,其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文,已锈蚀难以辨认。

  东汉原始铜卡尺的出土,纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。英国在1973年出版的《英国百科全书》第10卷402页,记述游标卡尺是法国数学家“PierreVernier ”【维尼尔•皮】公元1580-1637年 在1631年发明的。

游标卡尺的工作原理

  游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器,它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成,如图2.3-1所示。若从背面看,游标是一个整体。游标与尺身之间有一弹簧片(图中未能画出),利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。游标上部有一紧固螺钉,可将游标固定在尺身上的任意位置。尺身和游标都有量爪,利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径,利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。深度尺与游标尺连在一起,可以测槽和筒的深度。

  尺身和游标尺上面都有刻度。以准确到0.1毫米的游标卡尺为例,尺身上的最小分度是1毫米,游标尺上有10个小的等分刻度,总长9毫米,每一分度为0.9毫米,比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐,它们的第一条刻度线相差0.1毫米,第二条刻度线相差0.2毫米,……,第10条刻度线相差1毫米,即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐,如图2.3-2。

  当量爪间所量物体的线度为0.1毫米时,游标尺向右应移动0.1毫米。这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时,说明两量爪之间有0.5毫米的宽度,……,依此类推。

  在测量大于1毫米的长度时,整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。

游标卡尺的使用

  用软布将量爪擦干净,使其并拢,查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量:如没有对齐则要记取零误差:游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差,在尺身零刻度线左侧的叫负零误差(这件规定方法与数轴的规定一致,原点以右为正,原点以左为负)。

  测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)的物体,使待测物位于外测量爪之间,当与量爪紧紧相贴时,即可读数.

游标卡尺的读数

  读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数,即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐,如第6条刻度线与尺身刻度线对齐,则小数部分即为0.6毫米(若没有正好对齐的线,则取最接近对齐的线进行读数)。如有零误差,则一律用上述结果减去零误差(零误差为负,相当于加上相同大小的零误差),读数结果为:

  L=整数部分+小数部分-零误差判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准,可用下述方法:选定相邻的三条线,如左侧的线在尺身对应线之右,右侧的线在尺身对应线之左,中间那条线便可以认为是对准了,如图2.3-4。

  L= 对准前刻度+游标上第n条刻度线与尺身的刻度线对齐 *(乘以)分度值

  如果需测量几次取平均值,不需每次都减去零误差,只要从最后结果减去零误差即可。

游标卡尺的精度

  常用游标卡尺按其精度可分为3种:即0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。精度为0.05毫米和0.02毫米的游标卡尺。它们的工作原理和使用方法与本书介绍的精度为0.1毫米的游标卡尺相同。精度为0.05毫米的游标卡尺的游标上有20个等分刻度,总长为19毫米。测量时如游标上第11根刻度线与主尺对齐,则小数部分的读数为11/20毫米=0.55毫米,如第12根刻度线与主尺对齐,则小数部分读数为12/20毫米=0.60毫米。

  一般来说,游标上有n个等分刻度,它们的总长度与尺身上(n-1)个等分刻度的总长度相等,若游标上最小刻度长为x,主尺上最小刻度长为y

  则 nx=(n-1)y,

  x=y-(y/n)

  主尺和游标的最小刻度之差为

  Δx=y-x=y/n

  y/n叫游标卡尺的精度,它决定读数结果的位数。由公式可以看出,提高游标卡尺的测量精度在于增加游标上的刻度数或减小主尺上的最小刻度值。一般情况下y为1毫米,n取10、20、50其对应的精度为0.1,0.05毫米、0.02毫米。精度为0.02毫米的机械式游标卡尺由于受到本身结构精度和人的眼睛对两条刻线对准程度分辨力的限制,其精度不能再提高。游标卡尺的使用

  用软布将量爪擦干净,使其并拢,查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。如果对齐就可以进行测量;如没有对齐则要记取零误差:游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差,在尺身零刻度线左侧的叫负零误差(这件规定方法与数轴的规定一致,原点以右为正,原点以左为负)。

  测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标,左手拿待测外径(或内径)的物体,使待测物位于外测量爪之间,当与量爪紧紧相贴时,即可读数。

游标卡尺的保管

  游标卡尺使用完毕,用棉纱擦拭干净。长期不用时应将它擦上黄油或机油,两量爪合拢并拧紧紧固螺钉,放入卡尺盒内盖好。

  游标卡尺有0.1毫米(游标尺上标有10个等分刻度)、0.05毫米(游标尺上标有20个等分刻度)、和0.02毫米(游标尺上标有50个等分刻度)、0.01毫米(游标尺上标有100个等分刻度)4种最小读数值

注意事项

  1.游标卡尺是比较精密的测量工具,要轻拿轻放,不得碰撞或跌落地下。使用时不要用来测量粗糙的物体,以免损坏量爪,避免与刃具放在一起,以免刃具划伤游标卡尺的表面,不用时应置于干燥地方防止锈蚀。

  2.测量时,应先拧松紧固螺钉,移动游标不能用力过猛。两量爪与待测物的接触不宜过紧。不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。

  3.读数时,视线应与尺面垂直。如需固定读数,可用紧固螺钉将游标固定在尺身上,防止滑动。

  4.实际测量时,对同一长度应多测几次,取其平均值来消除偶然误差

  
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.应定期校验游标卡尺的精准度和灵敏度。
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