تحقیق اندازه گيري با كوليس

حدود 300 سال قبل يعني در سال 1631 ميلادي يك مهندس رياضيدان فرانسوي به نام پير ورنيه (1637-1580 ميلادي) وسيله اي براي اندازه گيري طراحي كرد كه بر اساس اختلاف بين دو تقسيم بندي كار مي كرد. اين وسيله بعدها به نام مخترع آن ورنيه نامگذاري شد. اساس آن به اين صورت بود كه اگر دو طول برابر به تقسيمات مساوي تقسيم كنيم و آنها را در مجاورت و انطباق با هم قرار دهيم تمام خطوط تقسيمات در امتداد همديگر قرار مي گيرند ولي چنان چه تقسيمات با هم مرتبط نباشد، خطوط در امتداد همديگر واقع نخواهند شد.

قبل از ورنيه دانشمند پرتغالي به نام پدرونونيوس (1555-1492 ميلادي) نيز طرح مقدماتي اين‌وسيله را ارائه داده بود كه به‌نام خودش‌نونيوس معروف‌است.

به‌وسيله ورنيه خواندن كسري از تقسيمات اصلي خط كش امكان پذير مي‌شود.

دقت وسايل اندازه گيري مجهز به ورنيه رابطه مستقيم با روش تقسيم بندي آن دارد.

كوليس ورنيه دار Nernier caliper:

كوليس به دليل داشتن تنوع و سهولت در اندازه گيري يكي از مهم ترين ابزارهاي اندازه گيري مي باشند كه تشكيل شده از دو قسمت ثابت و متحرك كه قسمت ثابت آن يك خط كش مدرج به فك و شاخك ثابت و قسمت متحرك شامل كشويي است كه به فك و شاخك متحرك و همچنين براي كم كردن لقي از ضامني كه در زير كشو نصب شده است استفاده مي شود.

نكاتي كه در استفاده از كوليس بايد رعايت كرد:

• قبل از به كار بردن كوليس آن را با پارچه مخصوص (تنظيف) تميز كنيد و اطمينان حاصل كنيد كه قسمت هاي متحرك كوليس به راحتي حركت كنند.
• به كوليس فشار زياد وارد نكنيد چون باعث از دست دادن دقت آن مي‌شود.
• با بستن فكها و آزمايش، فاصله بين فكها در برابر نور، موازي بودن فكها قابل بررسي است.
• براي اندازه گيري داخلي، شاخك هاي كوليس را بايد آزمايش كرد كه فرسوده نشده باشد.
• تنظيم درجه بندي كوليس و فاصله آزاد بين قسمت هايي كه روي هم مي لغزند، با پيچ هايي كه در كوليس پيش بيني شده قابل تنظيم است ولي اگر نياز به تنظيم كلي داشت به قسمت تعميرات بفرستيد.
• كوليس را در دست بگيريد و فك ثابت آن را به جلو برانيد.
• به منظور اندازه گيري خارجي، ابتدا دهانه كوليس را كمي بيشتر از اندازه قطعه باز كنيد سپس فك ثابت را به يك ضلع قطعه مورد اندازه گيري تكيه دهيد حال فك متحرك را به آرامي به ضلع ديگر قطعه كار نزديك كنيد و پس از تماس با قطعه كار، آندازه آن را بخواهيد.
• دقت كنيد كه در موقع خواندن اندازة جهت ديد در راستاي محل خواندن و عمود بر امتداد خط كش باشد.
• براي تثبيت اندازه از پيچ قفل كننده ورنيه استفاده كنيد.
• براي اندازه گيري از نوك فكهاي كوليس استفاده نكنيد زيرا اين محل به علت وجود لقي بين كشو و خط كش باعث خطاي كسينوسي در اندازه گيري و همچنين خرابي كوليس خواهد شد.
• در اندازه گيري خارجي (ميله) و داخلي (سوراخ) عمود بودن امتداد فكها نسبت به محور قطعه كار الزامي است.

مقياس ها:

خط كش بر حسب ميلي متر درجه بندي و بر خسب ميلي متر و يا سانتي متر عددنويسي مي شود. طول درجه بندي بايد حداقل برابر گستره اندازه گيري كوليس به اضافه طول ورنيه باشد.

خطوط درجه بندي خط كش و ورنيه بايد راست، باريك، عمود به لبه خط كش و پهناي آن بين 08/0 و  18/0 ميلي متر باشد. حداكثر بيراهي هاي مجاز از رابطه زير محاسبه مي شود.

e = حداكثر بيراهي مجاز قرائت بر حسب ميكرومتر است

L= طول اندازه گيري شده در گستره اندازه گيري برحسب ميلي متر

سطوح اندازه گير:

سطوح مربوط به اندازه گيري خارجي:

سطوح مربوط به اندازه گيري خارجي، بايد با رواداري 5 ميكرومتر در سراسر طول شان تخت باشند. اين سطوح وقتي فكها باز و پيچ تثبيت بسته است، بايد موازي يكديگر باشند.

رواداري تراز آنها (t)، برحسب ميكرومتر، از فرمول زير محاسبه مي شود:

كه در آن، e حداكثر بيراهي مجاز قرائت است. مقادير محاسبه شده. بايد به نزديكترين عدد تا 10 ميكرومتر سرراست شوند.

جهت راحتي، مقادير قطعي، مربوط به يك طول اندازه گيري شده مشخص در جدول زير نشان داده شده است.

تقسيمات ورنيه در كوليس هاي ميليمتري

• كوليس با دقت : در اين نوع كوليس براي بدست آوردن دقت در صنعت به دو صورت عمل مي شود.

الف) در اين حالت، 9 ميليمتر از تقسيمات اصلي خط كش را در روي ورنيه به 10 قسمت مساوي تقسيم مي كنند.

بنابراين تقسيمات روي ورنيه برابر با 9/0 ميلي متر خواهد بود و اختلاف هر يك از تقسيمات خط كش با تقسيمات ورنيه كه همان دقت كوليس است برابر با  مي باشد.

ب- در اين حالت 19 ميليمتر از تقسيمات اصلي خط كش را در روي ورنيه به 10 قسمت مساوي تقسيم مي كنند، در نتيجه ارزش هر يك از تقسيمات ورنيه بــه اندازه 9/1 ميلي متر بوده و اختلاف هر دو فاصله از تقسيمات خـــط كش (‌2ميلي متر) با هر يك از تقسيمات ورنيه (mm9/1) برابر است با 1/0=9/1-2 درنتيجه دقت كوليس با دقت 1/0 ميلي متر مي باشد

دقت كوليس ورنيه دار: دقت اندازه گيري كوليس هاي ورنيه دار به دقت خطكش مدرج و تعداد تقسيمات ورنيه روي كشوي آنها بستگي دارد. دقت انواع كوليس‌هاي ورنيه دار را مي توان از رابطه زير حساب كرد.

a= دقت خط كش مدرج

b= دقت كوليس

در كوليس هاي ميلي متري معمولاً دقت خط كش مدرج 1 ميلي متر و تعداد تقسيمات ورنيه آنها 10، 20، و يا 50 است، پس با توجه به رابطه بالا دقت اندازه گيري آنها به ترتيب 1/0، 05/0 و 02/0 ميلي متر خواهد بود و اختلاف هر يك از تقسيمات خط كش با تقسيمات ورنيه برابر  و درنتيجه دقت كوليس 05/0 ميلي متر خواهد بود.

تحقیق اندازه گيري با كوليس