Микрометр. 
Технические измерения и приборы

Микрометр (от трем, щурост — малый, маленький и …метр) — измерительный инструмент для определения линейных размеров контактным методом, основанный на принципе винтовой пары, согласно которому линейное перемещение винта прямо пропорционально величине шага и углу поворота. Аналитически эта зависимость выражена следующим уравнением:

где L — линейное перемещение винта; S — шаг винта; (р — угол поворота винта.

При постоянном значении шага линейное перемещение будет зависеть от угла поворота. Следовательно, точность микрометра при прочих равных условиях будет тем выше, чем меньше шаг и точнее зафиксирован угол поворота. Шаг резьбы шпинделя (нем. Spindel) для метрических микрометров равен 0,5 или 1 мм. У микрометров с шагом 0,5 мм измерительный барабан имеет 50 штриховых делений. У микрометров с шагом 1 мм барабан имеет 100 штриховых делений, чтобы можно было отсчитать 0,01 мм. Длина шпинделя рассчитывается, исходя из пределов измерения по шкале инструмента 25 мм. Полные обороты отсчитывают по шкале, нанесённой на винте 5, а доли оборота — по круговой шкале барабана.

Микрометр для наружного измерения состоит из двух основных узлов (рис. 2.4): скобы 2 с пяткой 1 и стеблем 3 с внутренней резьбой и микрометрического измерительного винта 5 с закреплённым на нём барабаном 7. Контролируемое изделие зажимают между измерительными плоскостями микрометра. Постоянство измерительного усилия в пределах 500 — 900 г обеспечивает трещотка 8.

Рис. 2.4. Микрометр:

1 — измерительная пятка; 2 — скоба; 3 — стебель; 4 — стопорный винт; 5 — микрометрический виит со шкалой; 6 — шкала микрометрического нониуса; 7 — барабан; 8 — трещотка; 9 — стопорный винт барабана Микрометры применяют для измерения длин 0 — 25, 25 — 50 мм и так далее до 1.000 мм. По точности показаний их разделяют на три класса. Например, погрешность показаний микрометра 0−25 мм не превышает ±2, ±4 и ±8 мкм.

В последнее время в средствах измерений всё шире используют микропроцессорную технику. Объясняется это следующим:

• — результат измерений представляют в цифровом виде, что исключает возможность неправильного считывания показаний;
• — появляется возможность математической обработки результатов измерений;
• — можно производить автоматическую калибровку приборов;
• — появляется возможность самотестирования средств измерений;
• — упрощается связь с ЭВМ.

Цифровой штангенциркуль показан на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Электронный штангенциркуль:

• 1 — цифровой дисплей; 2 — переключатель мм/дюйм;
• 3 — выключатель; 4 — кнопка обнуления

Электронные штангенциркуль и микрометр позволяют:

• — выдавать результаты измерений в цифровом виде (абсолютное значение, а также относительно предварительно установленного нуля);
• — производить отсчёт показаний в дюймовой или метрической системе. Дюйм — единица длины в системе английских мер, 1 дюйм = 0,0254 м;
• — показывать разряд источника питания (батарейки), при этом табло начинает мерцать;-
• — осуществлять вывод результатов измерений на внешнее устройство через промежуточный блок с интерфейсом RS-232.

Для измерения линейных размеров также используют оптико-механические приборы, среди которых наибольшее распространение получили оптиметры, длинномеры и интерферометры.

Рис. 2.6. Электронный микрометр:

I — переключатель мм/дюйм; 2 — фиксация значения измеренной величины; 3 — переключение с относительных на абсолютные измерения; 4 — установка допусков; 5,6- установка границы положительного «+» (5) и отрицательного «-» (6) измерений;

7 — установка первоначального отсчёта; 8 — дисплей Принцип действия средств измерений длины с электрическим преобразованием основан на зависимости характеристик электрического тока от размера детали. В простейшем случае зависимость длины проводника от его сопротивления описывается законом Ома.

Кроме того, используют индуктивные, частотные, мостовые, трансформаторные и емкостные электрические длинномеры.

Действие средств измерений с пневматическим преобразованием, применяемых для измерения линейных размеров, основано на сравнении параметров потока сжатого воздуха, на пути которого сначала ставят образец, а затем — измеряемую деталь.

Калибр — жёсткое средство контроля, применяемое для определения годности размеров элементов деталей машин. В зависимости от формы контролируемой поверхности калибры разделяют на гладкие, резьбовые, шлицевые, конусные гладкие, специальные.