ابـزار انـدازه‌گيري كوليس چيست؟ معرفي كوليس ورنيه، ساعتي و ديجيتال
ابزار كوليس يكي از پر كاربرد ترين ابزار هـا است. تقريبا تمام مهنديس از اين ابزار براي انـدازه‌گيري دقيق استفاده مي‌كنند. دليل كاربرد بالاي آن دقت انـدازه‌گيري نسبتا مناسب و استفاده ي آسان آن است. البته بايد گفت كه در كشور هـاي پيشرفته تجهيزات انـدازه‌گيري دقيق تري نيز استفاده مي‌شود. با اين وجود كوليس به دليل دم دست بودن و سادگي هميشه يكي از ابزار هـاي ثابت مهنديس است.
تاريخچه پيدايش كوليس
طبق مطالعات صورت گرفته اولين اسـتفاده از كوليس ( Caliper ) بر مي‌گردد به دوره ي روميان و يونيان. اما قديمي‌ترين مدل يافت شده آن، مربوط به قرن ششم قبل از ميلاد مسيح بوده كه در خرابه هـاي جزيـره اي در نزديكي ساحل ايتاليا پيدا شده اسـت. قسمت چوبي يافت شده داراي يك بخش ثابت و يك دهـانه متحرك ( جهت انـدازه‌گيري ) اسـت. كوليس هـاي مدرن توسط آقاي پير ورنير( Pierre vernier ) كه يك رياضيدان و مخترع فرانسوي بود اختراع شده است.
ابزار كوليس چيست ؟
كولـيس يك ابـزار نسبتا كوچك مهندسي هست كه براي انـدازه‌گيري قطر و انـدازه داخلي، قطر و انـدازه خارجي و همچنين عمق قطعات به صورت دقيق ( با دقت مورد نياز مهندسين ) مورد اسـتفاده قرار مي‌گـيرد.
اين ابزار كاربرد هـاي گوناگوني در علوم مهندسي و پزشكي دارد و به همين دليل معمولا از جنس فولاد ضد زنگ طراحي و ساخته مي‌گردد تا ضمن داشتن اسـتحكام و مقاومت مناسب، توانايي بكار گيري در شرايط مختلف آب و هوايي را داشته باشند. دقت انـدازه‌گيري كولـيس هـاي مدرن به صدم ميليمتر (mm 0.01) يا ده هزارم اينچ (0.0005in) مي‌رسـد و براي دستيابي به دقت بالاتر بايد از ابزار ديگر به نام ميكرو متر يا ريز سنج اسـتفاده شود. طول قابل انـدازه‌گيري با كوليس نهـايتا 1 متر هست. اكثر مدل هـا داراي طول 15، 20، 30 ،50 ، 60و 100 سانتي متري است.
مولتي متر كه بانام ولت/اهم متر نيزشناخته مي‌شود،چيست وچه كاربردي دارد
انواع كوليس
مثل بسياري از ابـزار هـاي ديگر، اين ابزار نيز در انواع گوناگوني توليد مي‌گردد. كوليس هـا داراي 3 مدل رايج و متداول هسـتند. كولـيس ورنيه ( ساده )، كولـيس عقربه اي ( ساعتي )، كولـيس ديجيتـال.
تمامي‌اين مدل ها از نظر عملكرد بسيار مشابه يكديگر عمل مي‌كنند. تنهـا خواندن مقادير در اين كوليـس هـا با يكديگر تفاوت دارد. تمامي‌اين ابزار ها شامل يك خط‌كش داراي دهـانه ثابت و يك دهـانه متحركِ همراه يك نشانگر است.
كولـيس ورنيه يا ساده
كولـيس عقربه اي ( ساعتي )
كولـيس ديجيتـال
كوليس ساده (ورنيه)
كوليس ساده همراه يك خط‌كش ثابت ( كه بر حسب سانتي متر و ميلي متر و اينچ درجه بندي شده است ) و يك قسمت متحرك ( به نام ورنيه ) اسـت. كولـيس ساده از 8 بخش تشكيل شده اسـت.
دهـانه بيروني براي انـدازه‌گيري ضخامت و قطر خارجي اجسام
دهـانه داخلي براي انـدازه‌گيري حفره هـا، قطر داخلي اجسام
عمق سنج براي انـدازه‌گيري ارتفاع و عمق سوراخ هـا
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري با دقت 1 ميلي متر
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري بر حسب اينچ
مقياس ورنيه با قابلـيت انـدازه‌گيري تا مقدار 0.1 ميلي متر
مقياس ورنيه با قابلـيت انـدازه‌گيري بر حسب كسري از اينچ
گيره براي جلو گيري از حركت قسمت متحرك يا آسان كردن حركت آن
محاسبه دقت اندازه گيري كوليس:
خط‌كش اصلي كولـيس داراي دقت 1 ميلي متر اسـت. براي انـدازه‌گيري دقت كوليس بايد تعداد خط هـايي كه روي بخش ورنيه قرار دارد را شمارش كرده و بر 1 ميليمتر تقسيم كنـيم. عدد بدست آمده ميزان دقت كوليس را نشان مي‌دهد. بطور مثال اگر قسمت ورنيه يك كوليس داراي 50 خط باشد، دقت آن كوليس 0.02 ميلي متر اسـت. مي‌توان براي بدست آوردن دقت انـدازه‌گيري كوليس از رابطه زير اسـتفاده كرد.
r = a/n
كه در آن r دقت ابزار، a مقدار تفكيك هر سانتيمتر خط‌كش اصلي ( اكثرا 1 ميليمتر ) و n تعداد خطوط بر روي ورنيه است
انـدازه‌گيري با كوليس ورنيه:
دقت انـدازه‌گيري با كولـيس ورنيه يا ساده به شدت به توانايي اپراتور يا شخصي كه از آن استفاده مي كند بستگي دارد. براي انـدازه‌گيري با كوليس ورنيه بايد زاويه مناسبي را براي انـدازه‌گيري كردن انتخاب كنيد. امكان دارد براي انـدازه‌گيري اجسامي با زاويه هاي غير معمول نياز به كمي تمرين و مهارت باشد.
براي انـدازه‌گيري بايد حتما دقت كنيد كه به مقدار مناسب نيرو وارد شود تا دندانه‌هـا جسم را محكم در برگيرند. كمتر يا بيشتر بودن نيروي، امكان دارد انـدازه‌گيري را دچار خطا كند. براي شروع انـدازه‌گيري قطعه مورد نظر را بين دندانه‌هـاي دهـانه‌ي بيروني قرار مي‌دهيم. اولين عددي روي قسمت ثابت كه 0 است مربوط به بخش ورنيه روبروي آن اسـت، مقدار قسمت صحيح انـدازه گيري شده را نشان مي‌دهد.
براي بدست آوردن قسمت اعشاري ( ميلي متر ) بايد خط هـاي ورنيه و خط‌كش اصلي را به دقت دنبال كنيم تا خطي از ورنيه كه بر خط‌كش اصلي كاملا منطبق اسـت پيدا گردد. تعداد خطوط ورنيه را با دقت شمرده و در ميزان دقت ورنيه ضرب كنيد تا عدد اعشار هم بدست بيايد. زماني كه در حال خواندن اعداد هسـتيم مي‌توانيم با اسـتفاده از پيچي كه زير ورنيه قرار دارد، ورنيه را قفل كنيم. اين كار براي جلو گيري از بروز خطا انجام مي‌شود.
انـدازه‌گيري عمق با كوليس ورنيه:
اين وسيله اندازه گيري داراي زبانه اي بوده كه در قسمت پايين ابـزار قرار گرفته اسـت. اين زبانه عمق سنج كـوليس اسـت و براي انـدازه‌گيري عمق سوراخ هـا و هر محلي كه نيازمند اسـتفاده از آن باشيد طراحي شده اسـت. انـدازه‌گيري با عمق سنج مانند انـدازه‌گيري طول و عرض اجسام اسـت. هنگامي كه ورنيه را حركت مي دهيم، دهـانه‌ي بزرگ و عمق سنج به يك مقدار جابجا مي‌گردد.
دامنه و مقدار انـدازه‌گيري:
طبق اسـتاندارد‌هـا موجود، دامنه و گستردگي انـدازه‌گيري كوليس ساده به 1 متر مي‌رسد كه البته كوليس هـايي با انـدازه 1 متر به علت كاربرد بسيار كم ( چرا كه كوليس براي اندازه گيري طول هاي كوچك استفاده مي شود ) به ندرت توليد مي گردد.
كوليس عقربه اي ( ساعتي )
دليل نامگذاري كوليس ساعتي اين اسـت كه مكانيزم كاركرد و نمايش اطلاعات ( اندازه ها ) اين كولـيس به ساعت شباهت بسياري زيادي دارد ( در اين ابزار قسمتي اي شبيه به ساعت طراحي شده است ) . كولـيس عقربه اي نيز مانند كوليـس ورنيه از يك خط‌كش ثابت و يك قسمت متحرك طراحي و ساخته شده اسـت. با اين تفاوت كه بجاي نشانگر و اعدادي كه روي ورنيه مشاهده مي‌كرديم در كوليس عقربه‌اي يك صفحه مدرج شبيه به ساعت مشاهده مي‌كنيم.
پشت اين صفحه مدرج چرخ دنده هـايي قرار دارد كه با دندانه هـاي روي خط‌كش ثابت برخورد كرده و مقادير و اندازه ها را روي صفحه مدرج نشان مي‌دهد. كولـيس ساعتي از 7 بخش تشكيل شده اسـت.
دهـانه بيروني براي انـدازه‌گيري ضخامت و قطر خارجي اجسام
دهـانه داخلي براي انـدازه‌گيري حفره‌هـا، قطر داخلي اجسام
عمق سنج براي انـدازه‌گيري ارتفاع و عمق سوراخ‌هـا
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري با دقت 1 ميليمتر
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري بر حسب اينچ
صفحه مدرج با قابلـيت انـدازه‌گيري تا مقدار 0.01 ميليمتر
گيره براي جلوگيري از حركت قسمت متحرك يا آسان كردن حركت آن
انـدازه‌گيري با كوليس ساعتي:
اسـتفاده از كولـيس ساعتي نسبت به كوليس ورنيه بسيار راحت تر و ساده تر اسـت. تنها كافي اسـت انـدازه بدست آمده از عقربه قسمت ساعتي را به عددي كه از خط‌كش ثابت بدست آمده، اضافه شود. زمان خواندن عدد روي عقربه بايد با پيچي كه در قسمت پايين صفحه مدرج وجود دارد عقربه را قفل كرده تا از بروز خطا جلو گيري شود.
كوليس ديجيتـال
كوليس ديجيتـال از نظر عملكرد كلي شباهت خيلي زيادي به كوليس ساعتي و كوليس ساده دارد. با اين تفـاوت كه نتيجه انـدازه‌گيري نهـايي را بر روي يك صفحه ديجيتـالي كه روي ورنيه قرار گرفته است، مي‌توان مشاهده كرد.
اسـتفاده از از كوليـس ديجيتـال نسبت به كوليـس ساعتي و ساده راحت تر بوده چرا كه نتيجه نهـايي بشكل اعداد صحيح و اعشار در كنار يكديگر قرار ( بدون نياز به محاسبه ) مي‌گيرند. همچنان صفر كردن كوليس ديجيتـال به وسيله دكمه‌اي كه روي صفحه نمايش طراحي شده است انجام مي‌شود.
تنها كافيست دهـانه را به هم چسبانده و دكمه 0 ( zero ) را فشار دهيد. همچنين توانايي انـدازه‌گيري با مقياس هـاي ميليمتر و اينچ در اختيار اپراتور قرار مي‌گيرد، اما معمولا نمي‌توان هر 2 مقياس را بشكل همزمان مشاهده كرد. كوليس ديجيتـال از 7 بخش تشكيل شده اسـت.
دهـانه بيروني به منظور انـدازه‌گيري ضخامت و قطر خارجي اجسام
دهـانه داخلي به منظور انـدازه‌گيري حفره هـا، قطر داخلي اجسام
عمق سنـج به منظور انـدازه‌گيري ارتفاع و عمق سوراخ هـا
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري با دقت 1 ميليمتر
مقياس اصلي با قابلـيت انـدازه‌گيري بر حسب اينچ
صفحه نمايش با قابلـيت انـدازه‌گيري تا مقدار 0.01 ميليمتر
گيره براي جلوگيري از حركت قسمت متحرك يا آسان كردن حركت آن
انـدازه‌گيري با كوليس ديجيتـال:
براي انـدازه‌گيري با كولـيس ديجيتـال اول دهـانه را به هم چسبانده و دكمه 0 را مي‌فشاريم. بعد از اطمينان از نمايش عدد 0 در حالت دهـانه ي بسته، دهـانه را باز مي‌كنيم و اطراف جسم مورد نظر قرار مي‌دهيم. به دهـانه كمي‌نيرو وارد مي‌كنيم تا از محكم بودن دهـانه اطراف جسم اطمينان حاصل كنيم. جسم مورد نظر را به مقدار بسيار كمي‌تكان مي‌دهيم تا از قرار گرفتن دهـانه در محل مناسب مطمئن شويم. سپس عدد روي صفحه نمايش را مي‌خوانيم.
براي مصالعه مقالات بيشتر به بخش مجله ابزار وب سايت ابزار پيشه مراجعه نماييد.
برچسب:
