حدود 300 سال قبل یعنی در سال 1631 میلادی یک مهندس ریاضیدان فرانسوی به نام پیر ورنیه (1637-1580 میلادی) وسیله ای برای اندازه گیری طراحی کرد که بر اساس اختلاف بین دو تقسیم بندی کار می کرد. این وسیله بعدها به نام مخترع آن ورنیه نامگذاری شد. اساس آن به این صورت بود که اگر دو طول برابر به تقسیمات مساوی تقسیم کنیم و آنها را در مجاورت و انطباق با هم قرار دهیم تمام خطوط تقسیمات در امتداد همدیگر قرار می گیرند ولی چنان چه تقسیمات با هم مرتبط نباشد، خطوط در امتداد همدیگر واقع نخواهند شد.
قبل از ورنیه دانشمند پرتغالی به نام پدرونونیوس (1555-1492 میلادی) نیز طرح مقدماتی این‌وسیله را ارائه داده بود که به‌نام خودش‌نونیوس معروف‌است.
به‌وسیله ورنیه خواندن کسری از تقسیمات اصلی خط کش امکان پذیر می‌شود.
دقت وسایل اندازه گیری مجهز به ورنیه رابطه مستقیم با روش تقسیم بندی آن دارد.
کولیس ورنیه دار Nernier caliper:
کولیس به دلیل داشتن تنوع و سهولت در اندازه گیری یکی از مهم ترین ابزارهای اندازه گیری می باشند که تشکیل شده از دو قسمت ثابت و متحرک که قسمت ثابت آن یک خط کش مدرج به فک و شاخک ثابت و قسمت متحرک شامل کشویی است که به فک و شاخک متحرک و همچنین برای کم کردن لقی از ضامنی که در زیر کشو نصب شده است استفاده می شود.
نکاتی که در استفاده از کولیس باید رعایت کرد:
- قبل از به کار بردن کولیس آن را با پارچه مخصوص (تنظیف) تمیز کنید و اطمینان حاصل کنید که قسمت های متحرک کولیس به راحتی حرکت کنند.
- به کولیس فشار زیاد وارد نکنید چون باعث از دست دادن دقت آن می‌شود.
- با بستن فکها و آزمایش، فاصله بین فکها در برابر نور، موازی بودن فکها قابل بررسی است.
- برای اندازه گیری داخلی، شاخک های کولیس را باید آزمایش کرد که فرسوده نشده باشد.
- تنظیم درجه بندی کولیس و فاصله آزاد بین قسمت هایی که روی هم می لغزند، با پیچ هایی که در کولیس پیش بینی شده قابل تنظیم است ولی اگر نیاز به تنظیم کلی داشت به قسمت تعمیرات بفرستید.
- کولیس را در دست بگیرید و فک ثابت آن را به جلو برانید.
- به منظور اندازه گیری خارجی، ابتدا دهانه کولیس را کمی بیشتر از اندازه قطعه باز کنید سپس فک ثابت را به یک ضلع قطعه مورد اندازه گیری تکیه دهید حال فک متحرک را به آرامی به ضلع دیگر قطعه کار نزدیک کنید و پس از تماس با قطعه کار، آندازه آن را بخواهید.
- دقت کنید که در موقع خواندن اندازة جهت دید در راستای محل خواندن و عمود بر امتداد خط کش باشد.
- برای تثبیت اندازه از پیچ قفل کننده ورنیه استفاده کنید.
- برای اندازه گیری از نوک فکهای کولیس استفاده نکنید زیرا این محل به علت وجود لقی بین کشو و خط کش باعث خطای کسینوسی در اندازه گیری و همچنین خرابی کولیس خواهد شد.
- در اندازه گیری خارجی (میله) و داخلی (سوراخ) عمود بودن امتداد فکها نسبت به محور قطعه کار الزامی است.
مقیاس ها:
خط کش بر حسب میلی متر درجه بندی و بر خسب میلی متر و یا سانتی متر عددنویسی می شود. طول درجه بندی باید حداقل برابر گستره اندازه گیری کولیس به اضافه طول ورنیه باشد.
خطوط درجه بندی خط کش و ورنیه باید راست، باریک، عمود به لبه خط کش و پهنای آن بین 08/0 و 18/0 میلی متر باشد. حداکثر بیراهی های مجاز از رابطه زیر محاسبه می شود.
e = حداکثر بیراهی مجاز قرائت بر حسب میکرومتر است
L= طول اندازه گیری شده در گستره اندازه گیری برحسب میلی متر
سطوح اندازه گیر:
سطوح مربوط به اندازه گیری خارجی:
سطوح مربوط به اندازه گیری خارجی، باید با رواداری 5 میکرومتر در سراسر طول شان تخت باشند. این سطوح وقتی فکها باز و پیچ تثبیت بسته است، باید موازی یکدیگر باشند.
رواداری تراز آنها (t)، برحسب میکرومتر، از فرمول زیر محاسبه می شود:
که در آن، e حداکثر بیراهی مجاز قرائت است. مقادیر محاسبه شده. باید به نزدیکترین عدد تا 10 میکرومتر سرراست شوند.
جهت راحتی، مقادیر قطعی، مربوط به یک طول اندازه گیری شده مشخص در جدول زیر نشان داده شده است.
تقسیمات ورنیه در کولیس های میلیمتری
- کولیس با دقت : در این نوع کولیس برای بدست آوردن دقت در صنعت به دو صورت عمل می شود.
الف) در این حالت، 9 میلیمتر از تقسیمات اصلی خط کش را در روی ورنیه به 10 قسمت مساوی تقسیم می کنند.
بنابراین تقسیمات روی ورنیه برابر با 9/0 میلی متر خواهد بود و اختلاف هر یک از تقسیمات خط کش با تقسیمات ورنیه که همان دقت کولیس است برابر با می باشد. ب- در این حالت 19 میلیمتر از تقسیمات اصلی خط کش را در روی ورنیه به 10 قسمت مساوی تقسیم می کنند، در نتیجه ارزش هر یک از تقسیمات ورنیه بــه اندازه 9/1 میلی متر بوده و اختلاف هر دو فاصله از تقسیمات خـــط کش (2میلی متر) با هر یک از تقسیمات ورنیه (mm9/1) برابر است با 1/0=9/1-2 درنتیجه دقت کولیس با دقت 1/0 میلی متر می باشد
دقت کولیس ورنیه دار: دقت اندازه گیری کولیس های ورنیه دار به دقت خطکش مدرج و تعداد تقسیمات ورنیه روی کشوی آنها بستگی دارد. دقت انواع کولیس‌های ورنیه دار را می توان از رابطه زیر حساب کرد.
a= دقت خط کش مدرج
b= دقت کولیس
در کولیس های میلی متری معمولاً دقت خط کش مدرج 1 میلی متر و تعداد تقسیمات ورنیه آنها 10، 20، و یا 50 است، پس با توجه به رابطه بالا دقت اندازه گیری آنها به ترتیب 1/0، 05/0 و 02/0 میلی متر خواهد بود و اختلاف هر یک از تقسیمات خط کش با تقسیمات ورنیه برابر و درنتیجه دقت کولیس 05/0 میلی متر خواهد بود.
روش خواندن کولیس: برای خواندن اندازه کولیس به شرح زیر عمل می شود:
- تشخیص دقت کولیس که از تقسیم دقت خط کش کولیس به تعداد تقسیمات ورنیه به دست می آید.
- اگر خط صفر ورنیه در راستای یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار گیرد، عدد خوانده شده از روی تقسیمات اصلی خط کش عدد صحیح بوده نیازی به خواندن ورنیه نیست.
- در صورتی که خط صفر ورنیه در راستای تقسیمات اصلی قرار نگیرد، ابتدا به کمک خط صفر ورنیه از روی خط کش اندازه تقسیمات اصلی واقع در سمت چپ خوانده می شود؛ سپس با نگاه کردن به ورنیه خطی از تقسیمات آن را که در راستای یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرارز دارد مشخص می‌کنند و تعداد خطوط سمت چپ ورنیه را در دقت کولیس ضرب و حاصل را با اندازه صحیح خوانده شده از خط کش جمع می کنند.
روش کار بال کولیس: برای اندازه گیری با کولیس به شرح زیر عمل کنید.
- کولیس را ببندید و صفر بودن آن را از روی ورنیه و موازی بودن فکها را از طریق عبور نور کنترل کنید.
- کولیس را مطابق شکل 11-4 در دست بگیرید و فک ثابت آن را به جلو برانید.
- به منظور اندازه گیری خارجی، ابتدا دهانه کولیس را کمی بیشتر از اندازه قطعه باز کنید؛ سپس فک ثابت را به یک ضلع قطعه مورد اندازه گیری تکیه دهید. حال
شامل 31 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله اندازه گیری با کولیس