میکرومتر چیست؟
میکرومتر (Micrometer) یا ریزسنج، برای اندازه گیری اجسام بسیار کوچک کاربرد دارد.
میکرومترها با دقت بسیار زیاد خود معروف هستند.
از آن ها می توان برای اندازه گیری بسیار دقیق موارد زیر یک اینچ در طول، عمق و ضخامت، اندازه گیری قطر پیچ ها و مهره ها، تیغه فرزها و… استفاده کرد.
میکرومترهای دیجیتال به دلیل خوانا بودن صفحه نمایش به ویژه در کاربردهای ماشینکاری و مهندسی مکانیک از سایر میکرومترها کاربرد بیشتری دارند.
داشتن یک میکرومتر و کالیبراسیون صحیح آن در صنعت بسیار مهم است.
عدم استفاده صحیح از
میکرومتر، ضربه و رطوبت می تواند منجر به خوانش نادرست شود که
برای اصلاح آن به کالیبراسیون میکرومتر نیاز
است.
از آن جایی که از میکرومتر برای اندازه گیری های
حیاتی و مهمی به کار می رود،
لازم است که از صحت اندازه های گرفته شده با این ابزار
اطمینان حاصل کنیم.
اگرچه
مقیاس یک میکرومتر را نمی توان تغییر داد؛
اما می توان میزان دقت آن را با استانداردهای شناخته شده
بررسی و ردیابی کرد.
1. برای تمیز کردن میکرومتر، از یک پارچه نرم و یک شوینده آنیونی رقیق شده استفاده کنید.
2.
وجه های (faces) میکرومتر را بررسی کنید.
وجه ها باید کاملا رو
به روی یکدیگر قرار بگیرند.
همچنین وجه ها باید
بتوانند آزادانه و روان در تمام محدوده خود بچرخند.
3. از سفت بودن پیچ یا اهرم قفل کننده (lock nut) اطمینان حاصل کنید.
4.
استوانه متحرک (thimble) فلزی را به خوبی بررسی کنید.
استوانه متحرک باید به
آرامی و به صورت روان روی استوانه ثابت
(sleeve) بلغزد.
5.
برای صفر کردن میکرومتر، استوانه متحرک را به
کمک جغجغه
(ratchet) بچرخانید تا
دو وجه به یکدیگر نزدیک
شوند و چرخش فک متحرک
(spindle) متوقف شده و جغجغه به
صورت هرز بچرخد.
6. بررسی کنید که عدد صفر روی استوانه متحرک رو به روی صفر استوانه ثابت باشد.
7. اگر صفر با خط شاخص مطابقت نداشت، باید میکرومتر را با استفاده از آچار تنظیمی که معمولاً همراه دستگاه هست، دوباره صفر کنید.
8.
میکرومتر با استانداردی مانند یک بلوک گیج،
بررسی می شود تا صحت آن در کل محدوده اندازه گیری تأیید گردد.
بلوک های گیج، بلوک های
فولادی سخت شده ای هستند که با دقت و در اندازه های خاص ساخته می شوند.
.9 تمام داده ها را باید در
یک «گواهی کالیبراسیون» جمع آوری کنید.
این گواهی شامل جمله مدل و شماره سریال، تاریخ،
زمان و مکان کالیبراسیون، نام شخص و جزئیات مربوط به ابزار می باشد.
منبع: https://namatek.com
ساعت اندازه گیری
ساعت اندازه گیری به عنوان یک وسیله برای اندازه گیری و کنترل قطعات صنعتی که با این ابزار می توان اندازه های ابعادی قطعات را در طول و قطر مشخص کرد. ولی با توجه به محدود بودن در دامنه اندازه گیری این ابزار بیشتر برای عمل کنترل قطعات از جمله تختی، گردی،توازی،تعامد، زاویه دار بودن قطعه کار کاربرد دارد.
دامنه کاربرد:
این استاندارد کلیه ساعتهای اندازه گیری با تفکیک پذیری 0.01 میلی متر و گستره اندازه گیری تا ۱۰ میلی متر(1 میلی متر در هر گردش کامل عقربه) و تفکیک پذیری 0.001 میلی متر و گستره اندازه گیری تا ۵ میلی متر(0.2میلی متر در هر گردش کامل عقربه) را پوشش می دهد.
تعاریف:
در این استاندارد علاوه بر اصطلاحات و تعاریف تعیین شده در مرجع( استاندارد ملی ایران ۴۷۲۳-1378) اصطلاحات و تعاریف زیر نیز به کار می روند:
کالیبراسیون ساعتهای اندازه گیری ساده :
عبارت است از عملیاتی که تحت شرایط خاص، بین مقادیرمشخص شده توسط وسیله اندازه گیری مرجع و مقادیر اندازه گیری شده توسط ساعت اندازه گیری با در نظر گرفتن برآورد عدم قطعیت رابطه ای برقرار می شود.
عدم قطعیت اندازه گیری استاندارد:
عدم قطعیت اندازه گیری مربوط به عوامل تاثیرگذار مشخص شده در کالیبراسیون، که برحسب نوع توزیع حاکم بر آن ها برحسب یک انحراف استاندارد بیان شده باشد.
عدم قطعیت اندازه گیری مرکب استاندارد: (uc)
به ترکیب عدم قطعیت های اندازه گیری استاندارد به کمک روش کمترین مربعات گفته می شود.
عدم قطعیت اندازه گیری گسترده در سطح اطمینان ٩۵ درصد (U):
عدم قطعیت نهایی مربوط به نتیجه به دست آمده که با فرض توزیع نرمال و سطح اطمینان ٩۵ درصد با ضریب پوشش ((k برابر ٢ از عدم قطعیت اندازه گیری مرکب استاندارد حاصل می شود. عدم قطعیت اندازه گیری گسترده در سطح اطمینان ٩۵ درصد و k=2 از رابطه زیر بدست می اید.
U = kuc = 2uc
مکانیزم ساعت اندازه گیری
ساعت اندازه گیری دارای مکانیزم چرخ دندانه است، به واسطه درگیری درگیری چرخ دندانه ها حرکت از میله لمس کننده ساعت به عقربه منتقل می گردد،عملکرد آن به گونه ای است که در امتداد میله لمس کننده دندانه هایی وجود دارد و با چرخ دنده ساده درگیر می شود و امتداد چرخ دندانه نیز با عقربه روی صفحه ساعت درگیر است و با حرکت خطی میله لمس کننده چرخ دنده درگیر با آن به چرخش درآمده و عقربه مقدار تغییرات را باتوجه به دقت ساعت نشان می دهد و برای آنکه میله لمس کننده همیشه آماده برای عمل کنترل باشد، فنر حلزونی در داخل محفظه آن تعبیه شده است که می تواند عمل برگشت میله لمس کننده را انجام دهد.
کاربردهای ساعت اندازه گیری
1- برای کنترل دور بودن قطعه کار نسبت به محورهایی که دوران دارند.
2- برای کنترل مخروط داخل سوراخ
3- فاصله یک سطح نسبت به سطح دیگر
4- کنترل توازی یک سطح نسبت به سطح دیگر
روش خواندن ساعت اندازه گیری
جهت حرکت عقربه ساعت در خواندن تغییرات اندازه از روی ساعت موثر است اگر میله لمس کننده در پایین ترین نقطه قرار داشته باشد دراین حالت باید عقربه بزرگ ساعت روی عدد صفر باشد در غیر اینصورت صفحه بزرگ ساعت را چرخانده تا صفر زیر عقربه قرار گیرد.
در صورتی که میله لمس کننده به سمت بالا جمع شود جهت عقربه ساعت به سمت راست می باشد. در صورتی که میله لمس کننده در بالاترین نقطه قرار داشته باشد و به سمت پایین حرکت کند جهت عقربه ساعت در جهت چپ دوران می کند و ملاک خواندن تغییرات اندازه نسبت به جهت چپ در نظر گرفته می شود.
1-عقربه بزرگ روی صفر صفحه بزرگ ساعت و عقربه کوچک نیز روی صفحه کوچک قرار دارد یعنی میله لمس کننده در پایین ترین نقطه می باشد.
2-عقربه بزرگ یک دوران می کند و عقربه کوچک روی عدد یک قرار دارد یعنی میله لمس کننده یک میلی متر جابجا شده است.
3-عقربه کوچک از عدد یک گذشته و عقربه بزرگ روی شاخص 30 قرار دارد یعنی میله لمس کننده به اندازه 1.20 میلیمتر جابجا شده است.
وسایل مورد نیاز جهت کالیبراسیون ساعت اندازه گیری
برای انجام کالیبراسیون باید وسایل و مواد به شرح زیر مورد استفاده قرار گیرند:
*وسیله اندازه گیری دما با تفکیک پذیری 0.1 درجه سلسیوس
*وسیله اندازه گیری رطوبت نسبی با تفکیک پذیری ۱ درصد
*وسیله اندازه گیری طول با تفکیک پذیری کمینه یک سوم تفکیک پذیری ساعت اندازه گیری
*پایه ساعت اندازه گیری
*میز صافی گرید ۱ و بهتر
*الکل سفید
روش اجرای کالیبراسیون
*شرایط محیطی مورد نیاز
1-دمای ٢ ± ٢٠ درجه سلسیوس با بیشینه تغییرات ١ درجه سلسیوس در ساعت
2-رطوبت نسبی ٥٥-35 درصد
*تهیه وسیله مرجع
*بررسی های ظاهری و آماده سازی دستگاه
1-بازبینی چشمی
ساعت اندازه گیری باید از نظ ر سلامت ظاهری کلیه اجزا ء از جمله شیشه،عقربه، صفحه مدرج و پیستون متحرک بایستی بازبینی شود.
2-تمیز کاری
3-تنظیمات اولیه
در صورت وجود لقی در حرکت عقربه و یا پیستون متحرک، باید اصلاح شود.
تنظیم صفر: در ساعت هایی که اندازه گیری آن ها در یک جهت می با شند و نیز در ساعت هایی که اندازه گیری مثبت و منفی دارند، نقطه صفر پس از اعمال یک نیروی اولیه، تنظیم می شود.
4-هم دمایی
ساعت های اندازه گیری می بایست قبل از انجام کالیبراسیون ۸ الی ۱۲ ساعت در محیط آ زمایشگاه جهت هم دمایی نگهداری شوند.
کولیس
کولیس یکی از بهترین وسایل برای اندازه گیری ضخامت ، طول و ابعاد با دقت و قیمت مناسب می باشد. در ابتدا یک ریاضیدان و منجم پرتغالی به نام پدرو نونس در سال ۱۵۴۲ این وسیله را اختراع کرد که امروز ما آن را به اسم کولیس می شناسیم .در سال ۱۶۳۱ ریاضی دان فرانسوی به نام پیرو ورنیر با اختراع وسیله ای ،ثبت و ساخت رسمی اولین ک.لیس که قابلیت اندازه گیری داشت را رقم زد .
در سال ۱۹۴۹ فردی ژاپنی به نام میتوتویو اولین پروانه ساخت کولیس را کسب کرد و تولید آن را در همان سال در کارخانه مینرونوکوچی در شهر کاوازاکی ژاپن شروع کرد که در سال ۱۹۵۳ کارخانه آن به اتسونومیا انتقال و تولید انبوه کولیسبا برند میتوتویو (Mitutoyo) آغاز گردید.
در سال ۱۹۵۶،آقای میتوتویو ، اولین کسی بود که موضوع استفاده از فولاد زنگ نزن را برای کولیس مطرح کرد . در سال ۱۹۶۳ میتوتویو بیش از یک میلیون کولیس تولید نمود و در همان سال ساخت کولیس ساعتی و سپس کولیس دیجیتال و کولیس ضد زنگ و کولیس مقاوم در آب روغن ساخته شد . بعد ها کولیس های طول بلند نیز ساخته شد که جنس آن ها از فیبر کربنی (به دلیل سبکی ) ساخته شد .
جنس کولیس :جنس کولیس ها باید از فولاد کربنی ساده یا فولاد ضد زنگ ساخته شود که ضریب انبساط حرارتی آنها در دمای ۱۰ تا ۳۰ درجه سانتی گراد بسیار پایین است .مثلا برای قسمت خط کش سختی سنج در حدود ۳۵۰HV و برای سطح اندازه گیری از جنس فولاد کربنی و ۷۰۰HV و جنس فولاد زنگ نزن ۵۵۰HV باشد .
تشریح ساختمان و انواع کولیس :
کولیس عموما دارای یک فک ثابت و یک فک متحرک می باشد و با حرکت فک متحرک قابلت اندازه گیری داخل و خارج و عمق به دست می آید .
اندازه طول فک ها به طور معمول متناسب با سایز کولیس تغییر یافته است.
کولیس ها از نظر نوع و نحوه قرائت به سه دسته کلی کولیس ورنیه دار (معمولی یا ساده) ، کولیس ساعتی و کولیس دیجیتال می باشند .
کولیس ورنیه :
یکی از انواع کولیس ،کولیس ورنیه دار یا کولیس ساده یا کولیس معمولی می باشد . معمولا دقت این مدل کولیس ۰/۰۲ یا ۰/۰۵ میلی متر می باشد . معمولا بازه اندازه گیری کولیس ورنیه از ۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر می باشد که در برترین برند آن یعنی میتوتویو ژاپن عموما کولیس های ورنیه سایز ۱۵ سانت ، ۲۰ سانت ، ۳۰ سانت و ۵۰ سانت از جمله محبوبترین سایز ها به حساب می آید .
تکرار پذیری و دقت این مدل کولیس مورد قبول می باشد و باید میزان فشار به فک ها در زمان اندازه گیری به نوعی باشد که به قطعه مورد اندازه گیری فشار بیش از حد وارد نشود و همچنین قطعه بین فک های کولیس لق نباشد . به همین دلیل یکی از معایب کولیس ورنیه این است که ممکن است اندازه گیری یک قطعه مشخص ت.سط یک کولیس و دو اپراتور مختلف ، قرائت متفاوت داشته باشد . حرکت ورنیه متحرک بر روی خط کش باید به طریقی باشد که اپراتور به راحتی و به وسیله فشار کمی بتواند آن را به حرکت در بیاورد (ورنیه به تقسیمات روی کشوی کولیس گویند) . روش خواندن عدد و محاسبه سایز کالای مورد اندازه گیری به این صورت است که اگر صفر ورنیه در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار گیرد ، اندازه خوانده شده از خط کش اصلی ، که در مقابل صفر ورنیه قرار دارد ، عددی صحیح بوده و نیاز به خواندن ورنیه وجود ندارد . اما چنانچه صفر ورنیه ما بین یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار بگیرد ، بایستی ابتدا تقسیمات اصلی واقع در سمت چپ صفر ورنیه خوانده و سپس با نگاه کردن به ورنیه ، خطی از تقسیمات آن را که در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار دارد را تشخیص داده و تعداد خطوط سمت چپ آن را در عدد دقت کولیس ضرب و حاصل را به اندازه صحیح خوانده شده از خط کش اصلی اضافه نماییم . برای مثال عکس های زیر برای روشن تر شدن خواندن سایز کمک می نماید.
کولیس ساعتی:
کولیس ساعتی نیز مانند کولیس ورنیه ای یک اندازه گیر مکانیکی می باشد که از یک خط کش و یک کشوئی تشکیل شده است ولی به جای ورنیه دارای ساعت است . نحوه کار آن به این صورت است که چرخدنده داخل ساعت با دنده شانه ای روی خط کش درگیر است و ضمن حرکت کشوئی ، عقربه متصل به چرخدنده ، روی صفحه مدرج ساعت حرکت کرده و اندازه را نشان می دهد . کولیس ساعتی (خصوصا برند میتوتیو ژاپن )(MITUTOYO) در دقت های ۰٫۰۵ MM 0.02 MM 0.01 MM موجود می باشند . این نوع کولیس عموما از کولیس ورنیه ای پیچیده تر و از کولیس دیجیتال ساده تر است .برای خواندن و قرائت کولیس های ساعتی ، پس از اندازه گیری ، عدد اصلی را از روی خط کش ثابت و قسمت اعشار را از روی ساعت ، قرائت و از مجموع اعداد ، عدد مورد نظر حاصل می گردد .
کولیس دیجیتالی:
کولیس دیجیتال یکی از بهترین و راحتترین وسیله ها برای اندازه گیری طول و ضخامت می باشد . در این کولیس به جای ساعت یا ورنیه ، یک LCD (صفحه کوچک الکترونیکی) روی قسمت کشویی دارد . دقت این نوع از کولیس معمولا ۰٫۰۱ میلی متر یا ۰٫۰۰۱ اینچ می باشد . در این نوع کولیس ها به علت وجود کلید های متفاوت ، مزیت های بسیاری وجود دارد که مثلا با زدن کلیدی تبدیل واحد از سیستم متریک به اینچ یا برعکس انجام می شود . همچنین در هنگام بسته بودن کولیس میتوان به راحتی با زدن کلید ZERO اندازه گیری را آغاز کرد و یا با استفاده از همین کلید می توان فاصله بین دو نقطه را به راحتی حساب کرد به این طریق که با مبنا قرار دادن یک نقطه و زدن کلید فوق و اندازه گیری نقطه دوم ، مستقیم اختلاف دو نقطه محاسبه می شود . از دیکر مزیت این کولیس کلید HOLD می باشد که در بعضی از اندازه گیری هایی که در مکان هایی قرار دارد که خواندن کولیس به راحتی میسر نیست ، با اندازه گیری و فشردن کلید فوق ، می توان اعداد را بر روی LCD کولیس ثبت و در محلی مناسب قرائت نمود .
به هر حال چنانچه برای این کولیس عیب هایی که بیان می گردد مطرح نبود به یقین تنها کولیس مطرح در صنعت به حساب می آمد و کولیس های دیگر از رده خارج می شدند . مهمترین عیب یا مشکل کولیس دیجیتال قیمت بالای آن نسبت به کولیس ورنیه و ساعتی و علاوه بر ان این کولیس در برابر ضربه ، حرارت ، رطوبت ، روغن و نور شید آفتاب بسیار حساس و آسیب پذیر است . از اینرو سازگاری آن با محیط کار و کارگاه ضعیف است و در شرایط نرمال نیز عمر مفید کمتری دارد .
در کولیس دیجیتال ، یک LINER ENCODER بر روی خط کش ثابت نصب و با حرکت قسمت متحرک که شامل یک مدار چاپی و سنسور های خازنی مقاوم در برابر اختلالات الکتریکی . بسیار حساس نسبت به مایعات می باشند و با حرکت قسمت متحرک بر روی خط کش ثابت کدها دریافت و با تبدیل به اعداد بر روی LCD قابل قرائت برای اپراتور می باشد .
اصول اندازه گیری و کالیبراسیون ابعاد
اندازه گیری چیست؟
علم اندازه گیری از جمله علومی می باشد که در دنیای امروز کاربرد فراوانی دارد.اصولا، مترولوژی ، اندازه گیری جرم و طول و زمان می باشد.دیگر کمیت ها،برگرفته از این سه پارامتر می باشند.
علم اندازه گیری علاوه بر کاربرد در صنعت،در پایه های ورزشی ، تکنولوژی، مسابقات و … نیز استفاده می گردد . با توجه به استفاده گسترده از علم اندازه گیری ، دانستن این علم ، از پایه های مورد نیاز صنایع گردیده است .
اندازه گیری یک مقایسه است بین یک کمیت(مثلا کمیت طول) با یک واحد بین المللی (مانند متر) پس اندازه گیری در واقع یک مقایسه گر است و کلیه وسایل اندازه گیری ،اندازه گیر را در این مقیاس یاری میدهد .دقت در اندازه گیری اساس یک اندازه گیری دقیق است . دقت در اندازه گیری با بوجود آمدن عوامل زیر از سوی اندازه گیر به وجود خواهد آمد.
۱- شناخت بهترین وسیله اندازه گیری موجود
۲-انتخاب بهترین وسیله اندازه گیری ممکن
۳-رعایت کلیه شرایط به کار گیری
در بازار رقابتی تولید،برای تولید محصولات با کیفیت و رقابت در بازار فروش محصولات ،ابزار اندازه گیری از اجزای مهم تولید در کارخانه صنعتی می باشد.
ابزار اندازه گیری و تجهیزات و کالیبراسیون آنها عاملی اثرگذار بر روی کیفیت یک محصول می باشد و زمانی که شما از ابزاری با دقت بالا برخوردار باشید ، لزوما محصولی با دقت و کیفیت بالا تولید و در اختیار بازار فروش قرار خواهید داد.امروزه تجهیزات اندازه گیری و کنترل محصول،سهم مهمی در بالا بردن کیفیت و فروش محصول دارد .
مترولوژی علمی است که علاوه بر تکیه به روش های قدیمی مانند استفاده از کولیس ورنیه دار ،با استفاده از روشهای جدید مانند استفاده از وسایل اپتیکی و دیجیتال ،روز به روز پیشرفت می کند .
امروزه اسم های سونی،نیکون،تویوتا،میتوتیو،… مترادف سر آمدی در کیفیت گشته و جمله Made in) Japanساخت ژاپن) یک علامت و سمبل متمایز شده است.اما این دستاورد،حاصل تنها تجربه نیم قرن اخیر است.در اوایل پایان جنگ جهانی دوم،تولیدکنندگان ژاپنی به تولید محصولات نامرغوب مشهور بودند. برای مثال در سال ۱۹۵۷ ، تویوتا اولین سری ماشین های خود را به امریکا صادر کرد که تنها پس از چند ساعت حرکت در بزرگراه،از کیفیت افتاد .بعد از آن چه اتفاقی برای محصولات ژاپنی افتاد؟
تکنیک های کنترل کیفیت یکی از موفق ترین صادرات امریکایی ها به ژاپن پس از جنگ جهانی دوم بود.کنترل کیفیت در سطح وسیع و استفاده ار ابزار الات اندازه گیری ابعادی و کیفی ،به سرعت به دغدغه اصلی ژاپن تبدیل شد. این حساسیت ،مرهون مهندسین بخش صنعتی بود .
امروزه باید به روش رایج در خرید که در آن فقط قیمت ملاک انتخاب است ، پایان داد و به جای آن باید به کاهش قیمت کل تمام شده فکر کنیم.روابط با فروشندگان و تامین کننده مواد مورد نیاز ، بایستی بر پایه داد و ستد دراز مدت بر پایه اعتماد متقابل باشد.
بزرگترین شرکت تولید کننده ابزار اندازه گیری ابعادی (مترولوژی) در دنیا در سال ۱۹۳۴ میلادی توسط آقای یهان نوماتا برای تولید فقط یک محصول به نام میکرومتر شروع به آغاز فعالیت کرد.در آن زمان فلسفه وجودی شرکت میتوتویو ژاپن ،فقط تولید بهترین میکرومتر مکانیکی ساده(ورنیه) در دنیا بوده است .همچنین تولید انبوه ، که باعث کاهش قیمت و در دسترس بودن این محصول برای تمام کارخانجات تولیدی ژاپن باشد، از تفکرات پایه ای اولیه تولید این برند بوده است. در دهه های بعد از تاسیس این برند، تولید سایر محصولات مکانیکی و ساده در ابزار اندازه گیری ابعادی شامل کولیس ،میکرومتر،ساعت اندازه گیری اندیکاتور ، ساعت شیطونکی و … به لیست محصولات اندازه گیری میتوتویو ژاپن اضافه گردید.
بعد از ورود تکنولوژی الکترونیکی و دیجیتالی در دهه ی ۷۰ میلادی ، میتوتویو تکنولوژی دیجیتال را وارد خط تولید محصولات خود گردانید.بعد از این لیست محصولات ابزار اندازه گیری میتوتویو شروع به گسترش نمود و خط تولید کالاهایی نظیر ماشین اندازه گیری مختصات (CMM) ، گیج ، راپورتر ، سه فک ، فیلر ، سختی سنج ، زبری سنج ، بورگیج ف میکرومتر مدادی ،کالیبراتور و … به محولات اضافه گردید.
بعد از ورود کامپیوتر و رایانه به صنعت اندازه گیری ، میتوتویو شروع به تولید محصولاتی با دقت میکرون (یک هزارم) نمود و امروزه به معرفی بیش از ۶۵۰۰ محصول خود با دقت ها ی متفاوت در عرصه جهانی ، به عنوان رهبر ابزار آلات اندازه گیری ابعادی و مترولوژی در دنیا شناخته می شود.