Штангенциркуль: происхождение названия и устройство

Штангенциркуль⁚ происхождение названия и устройство

Штангенциркуль ― название, состоящее из двух частей, заимствованных из немецкого языка. «Stange» переводится как «стержень», что указывает на основную деталь инструмента — штангу.​ Вторая часть, «Zirkel», означает «циркуль».​ Таким образом, название «штангенциркуль» можно трактовать как «циркуль со штангой», что отражает его суть и принцип действия.​

Откуда взялось название «штангенциркуль»?

Название «штангенциркуль», как и многие другие технические термины, пришло в русский язык из немецкого.​ Оно состоит из двух частей⁚ «Stange» и «Zirkel».​ «Stange» переводится как «стержень», «прут» или «штанга», что напрямую указывает на основную деталь инструмента, измерительную штангу с нанесенной на нее шкалой.​ Вторая часть, «Zirkel», означает «циркуль».​ Объединяя значения этих слов, мы получаем «циркуль со штангой» или «стержневой циркуль», что точно отражает конструкцию и принцип действия этого измерительного инструмента.​

Интересно отметить, что в английском языке для обозначения штангенциркуля используется термин «Vernier caliper».​ Слово «caliper» происходит от латинского «caliper» ― «циркуль для измерения диаметров».​ Вторая часть, «Vernier», отсылает нас к имени французского математика Пьера Вернье, который в 1631 году изобрел вспомогательную шкалу٫ значительно повышающую точность измерений.​ Эта шкала٫ известная как «нониус» или «верньер»٫ стала неотъемлемой частью штангенциркуля и многих других измерительных приборов.​

Таким образом, и русское название «штангенциркуль», и английское «Vernier caliper» отражают ключевые особенности этого инструмента⁚ наличие штанги (стержня) в качестве основы и принцип действия, схожий с циркулем, дополненный высокоточной шкалой нониуса.​

История возникновения штангенциркуля уходит корнями в далекое прошлое.​ Простейшие инструменты, напоминающие штангенциркуль, использовались еще древнеримскими мастерами.​ Однако современный вид и высокую точность штангенциркуль приобрел благодаря изобретению нониуса и последующим усовершенствованиям конструкции.​

Устройство классического штангенциркуля

Классический штангенциркуль, несмотря на кажущуюся простоту, представляет собой продуманный и функциональный инструмент, состоящий из нескольких ключевых элементов⁚

1. Штанга⁚ Это основа штангенциркуля, на которую нанесены основная шкала с миллиметровыми делениями и, в некоторых моделях, дополнительная шкала в дюймах.​ Длина штанги определяет максимальный размер, который можно измерить данным инструментом.​
2. Подвижная рамка⁚ Свободно перемещается вдоль штанги и несет на себе нониус – вспомогательную шкалу, позволяющую измерять размеры с точностью до десятых или сотых долей миллиметра.​
3. Губки для наружных измерений⁚ Расположены на концах штанги и подвижной рамки.​ Служат для измерения наружных размеров деталей⁚ диаметров, толщины, длины.​
4. Губки для внутренних измерений⁚ Расположены на верхней части штангенциркуля и выступают внутрь относительно губок для наружных измерений.​ Используются для измерения внутренних размеров отверстий, ширины пазов.​
5. Глубиномер⁚ Представляет собой тонкий выступающий элемент, жестко закрепленный на подвижной рамке. Служит для измерения глубины отверстий, выступов, канавок.​
6. Зажимной винт⁚ Фиксирует подвижную рамку в нужном положении на штанге, чтобы сохранить результаты измерения.​

Все элементы классического штангенциркуля изготавливаються из высококачественной закаленной стали, что обеспечивает инструменту долговечность и точность измерений.​

Простота конструкции и надежность делают классический штангенциркуль универсальным измерительным инструментом, который широко используеться в различных отраслях⁚ от машиностроения и металлообработки до медицины и ювелирного дела.​

Принцип работы и использование штангенциркуля

Штангенциркуль основан на сочетании измерений по основной шкале на штанге и отсчета по нониусу на подвижной рамке. Перемещая рамку и совмещая губки с измеряемым объектом, мы получаем два значения⁚ целые миллиметры по штанге и доли миллиметра по нониусу. Сумма этих значений и составляет искомый размер.​

Как работает штангенциркуль?​

Принцип работы штангенциркуля основан на гениальном сочетании двух шкал⁚ основной шкалы на штанге и вспомогательной шкалы, называемой нониусом, расположенной на подвижной рамке.​ Именно взаимодействие этих шкал позволяет добиться высокой точности измерений, недоступной для обычной линейки.

Процесс измерения начинается с разведения губок штангенциркуля на ширину, превышающую размер измеряемого объекта.​ Затем губки плавно сводятся до плотного соприкосновения с поверхностями детали.​ В этот момент важно обеспечить плотное, но бережное прилегание губок, чтобы избежать деформации детали и искажения результатов измерения.​

После фиксации размеров детали с помощью зажимного винта можно приступать к снятию показаний. Сначала считываем целое число миллиметров по основной шкале на штанге.​ Нулевой штрих нониуса укажет на соответствующее деление на основной шкале.​ Затем находим на нониусе штрих, который точно совпадает с каким-либо штрихом на основной шкале.​ Номер этого штриха на нониусе укажет на десятые или сотые доли миллиметра, которые необходимо добавить к целому числу, полученному по основной шкале.

Например, если нулевой штрих нониуса находиться между отметками 35 и 36 мм на основной шкале٫ а пятый штрих нониуса совпадает с каким-либо штрихом на основной шкале٫ то измеренный размер составит 35٫5 мм (если цена деления нониуса 0٫1 мм) или 35٫05 мм (если цена деления нониуса 0٫05 мм).

Таким образом, благодаря наличию нониуса штангенциркуль позволяет измерять размеры с точностью, значительно превышающей возможности обычной линейки.​ Это делает его незаменимым инструментом для многих профессий, где требуется высокая точность измерений.​

Как правильно снимать показания?​

Снятие показаний со штангенциркуля – важный этап измерения, требующий внимательности и понимания принципа работы инструмента; Правильное считывание показаний гарантирует точность результата и исключает ошибки.​

Шаг 1⁚ Фиксация размера.​ Аккуратно разведите губки штангенциркуля шире измеряемого объекта, затем плавно сведите их до плотного соприкосновения с поверхностями детали.​ Зафиксируйте подвижную рамку с помощью зажимного винта, чтобы предотвратить случайное смещение.

Шаг 2⁚ Определение целых миллиметров.​ Внимательно посмотрите на основную шкалу на штанге.​ Найдите штрих, ближайший слева к нулевому штриху нониуса.​ Число, соответствующее этому штриху, будет означать целое число миллиметров в измеряемом размере.

Шаг 3⁚ Определение долей миллиметра.​ Переведите взгляд на шкалу нониуса.​ Отыщите штрих на нониусе, который идеально совпадает с каким-либо штрихом на основной шкале.​ Номер этого штриха на нониусе укажет на доли миллиметра.​

Шаг 4⁚ Суммирование значений. Сложите целое число миллиметров, полученное по основной шкале, с долями миллиметра, определенными по нониусу.​ Результат сложения будет являться точным значением измеренного размера.​

• Нулевой штрих нониуса расположен между отметками 23 и 24 мм на основной шкале.​
• Четвертый штрих нониуса совпадает со штрихом на основной шкале.​
• Цена деления нониуса составляет 0,05 мм.

Расчет⁚ 23 мм (целые миллиметры) + 4 * 0,05 мм (доли миллиметра) = 23,20 мм

Важно!​

• Всегда проверяйте цену деления нониуса перед началом измерений.
• Снимайте показания при хорошем освещении.​
• Убедитесь, что губки штангенциркуля плотно прилегают к детали.​
• Для повышения точности проводите несколько измерений и рассчитывайте среднее значение.​

Виды штангенциркулей и их особенности

Существует множество видов штангенциркулей, адаптированных под различные задачи.​ Они различаются по типу считывания показаний (механические, цифровые), конструкции, диапазону измерения и наличию дополнительных функций.​

Разновидности штангенциркулей по типу считывания показаний

Современный мир инструментов предлагает мастерам широкий выбор штангенциркулей, различающихся не только конструктивными особенностями, но и способом считывания показаний.​ Можно выделить две основные группы⁚

Механические штангенциркули

Классические штангенциркули, основанные на визуальном определении показаний по шкалам на штанге и нониусе.​ Они просты в устройстве, надежны, не требуют источников питания и отличаются доступной ценой.​ Однако считывание показаний требует определенного навыка, особенно при работе с инструментами, имеющими малую цену деления.​

К механическим штангенциркулям относятся⁚

• ШЦ-I – наиболее распространенный тип с двусторонним расположением губок для наружных и внутренних измерений и глубиномером.​
• ШЦ-II – отличается наличием только губок для наружных измерений.​
• ШЦ-III – оснащен микроскопом для более точного считывания показаний.​

Цифровые (электронные) штангенциркули

Более современный вариант, оснащенный электронным дисплеем, на котором отображаются результаты измерений.​ Они обеспечивают максимальную точность и удобство в работе, исключая ошибки считывания показаний. Цифровые штангенциркули могут иметь дополнительные функции⁚ переключение единиц измерения (мм/дюймы), обнуление в любом положении, фиксация результата, подсветка дисплея и др. Однако они дороже механических аналогов и требуют периодической замены батареек.

Выбор типа штангенциркуля зависит от конкретных задач, требований к точности, интенсивности использования и личных предпочтений мастера.​

Специализированные типы штангенциркулей

Помимо классических штангенциркулей, предназначенных для измерения широкого спектра линейных размеров, существуют специализированные модели, адаптированные под решение конкретных задач в различных отраслях промышленности и мастерства.​ К ним относятся⁚

Штангенциркули для измерения глубины пазов

Отличаются удлиненной базой и специальной конструкцией губок, позволяющей точно измерять глубину узких пазов, канавок, уступов.​ Глубиномер в этих моделях выполнен в виде тонкой пластины, которая свободно перемещается вдоль основания и служит для контакта с дном измеряемого углубления.​

Штангенциркули для измерения диаметров труб

Имеют специфическую форму губок, загнутых внутрь, что позволяет надежно захватывать трубы для измерения их наружного диаметра.​ Такие штангенциркули незаменимы при работе с трубопроводами, монтаже сантехники, газового оборудования.​

Штангенциркули с часовым индикатором

Оснащены циферблатом со стрелкой, которая отображает измеряемый размер с высокой точностью.​ Такие модели обеспечивают удобство считывания показаний и часто используются в прецизионных отраслях, например, в приборостроении.​

Штангенциркули для разметки

Помимо измерительных губок, оснащены дополнительным чертильным устройством, позволяющим наносить на детали метки, параллельные измерительной поверхности.​ Это упрощает процесс разметки и повышает точность последующей обработки.​

Штангенциркули с цифровым выводом данных

Позволяют передавать результаты измерений на компьютер или другие устройства для дальнейшей обработки, сохранения, анализа. Это особенно актуально для автоматизированных производств, где требуется вести электронный учет параметров деталей.​

Выбор конкретного типа штангенциркуля зависит от специфики задач, требований к точности и удобству работы.​ Современный рынок предлагает огромное разнообразие моделей, позволяющее подобрать инструмент под любые потребности.

FAQ

Какова точность измерения штангенциркуля?

Точность измерения штангенциркуля зависит от его типа и цены деления нониуса.​ Обычно она составляет от 0,1 мм до 0,02 мм для механических моделей и до 0,01 мм для цифровых.​ Важно помнить, что на точность измерения также влияют⁚

• качество самого инструмента,
• правильность его использования,
• состояние измеряемой поверхности.​

Как выбрать штангенциркуль?​

При выборе штангенциркуля учитывайте следующие факторы⁚

• Необходимая точность измерения⁚ для бытовых нужд достаточно точности 0,1 мм, для профессиональной деятельности может потребоваться более высокая точность.​
• Тип считывания показаний⁚ механические модели просты и доступны, цифровые обеспечивают максимальную точность и удобство.
• Диапазон измерения⁚ подбирайте инструмент с учетом размеров объектов, которые планируете измерять.​
• Материал и качество изготовления⁚ штангенциркули из закаленной стали отличаются долговечностью и точностью.​
• Наличие дополнительных функций⁚ глубиномер, переключение единиц измерения, фиксация результата и др.​

Как ухаживать за штангенциркулем?​

Для обеспечения долговечности и точности измерений штангенциркуль нуждается в простом, но регулярном уходе⁚

• После каждого использования очищайте губки и другие рабочие поверхности от пыли, грязи, стружки.​
• Периодически смазывайте подвижные части инструмента тонким слоем масла для предотвращения коррозии и обеспечения плавности хода.​
• Храните штангенциркуль в чистом, сухом месте, защищенном от механических повреждений.​
• Не роняйте инструмент и не подвергайте его ударам, чтобы не нарушить точность шкалы и работу подвижных частей.​

Как проверить точность штангенциркуля?​

Проверить точность штангенциркуля можно следующими способами⁚

• Сравнение с эталонным образцом⁚ измерьте эталон (например, калибр) и сравните полученное значение с номинальным размером эталона.​
• Измерение одного и того же объекта несколько раз⁚ проведите несколько измерений одной и той же детали в разных положениях.​ Результаты должны быть идентичными или отличаться не более чем на цену деления нониуса.​

При обнаружении значительных отклонений в показаниях штангенциркуля обратитесь в специализированную мастерскую для его ремонта или настройки.​

Краткий вывод

Штангенциркуль – незаменимый инструмент для точного измерения линейных размеров, получивший свое название благодаря сочетанию двух ключевых элементов⁚ штанги (стержня) и принципа действия, напоминающего циркуль.​ Это название, прочно укоренившееся в русском языке, точно отражает суть и конструкцию этого измерительного прибора.​

С момента своего появления штангенциркуль претерпел значительные изменения, эволюционировав от простейших приспособлений до сложных электронных устройств.​ Однако неизменным остается его главное предназначение – обеспечение высокой точности измерений в различных сферах деятельности человека.​

Сегодня существует множество видов штангенциркулей, адаптированных под решение специфических задач.​ Они различаются по типу считывания показаний (механические, цифровые), конструкции, диапазону измерения, наличию дополнительных функций.​ Это позволяет выбрать инструмент, оптимально соответствующий конкретным требованиям и условиям работы.​

Несмотря на кажущуюся простоту, штангенциркуль требует определенных навыков в обращении.​ Правильность снятия показаний, учет цены деления нониуса, аккуратность в работе – все это влияет на точность получаемых результатов.​ Поэтому важно не только правильно выбрать инструмент, но и освоить технику его использования.​

В завершение хочется отметить, что штангенциркуль – это не просто инструмент, а настоящий символ точности и мастерства.​ Он помогает создавать сложные механизмы, изготавливать детали с микронной точностью, проводить научные исследования.​ И даже в нашу цифровую эпоху штангенциркуль не теряет своей актуальности, оставаясь незаменимым помощником для многих специалистов в различных отраслях.​