Электронный штангенциркуль с глубиномером. Как выбрать штангенциркуль для работы домашнего мастера Ремонт штангенциркуля с круговой шкалой

Ремонт квартиры своими руками всегда связан с необходимостью выполнения различных измерений.

Обычная линейка или рулетка не всегда могут обеспечить необходимую точность, а в отдельных случаях ими просто невозможно пользоваться.

Штангенциркуль относится к профессиональным измерительным инструментам.

Наши советы призваны помочь домашнему мастеру выбрать его для выполнения многих видов замеров и разметочных работ в быту. Краткий обзор промышленных изделий большого ассортимента позволит точнее определиться с необходимой моделью по ее техническим характеристикам.

Оптимальный выбор возможен на основе учета:

1. классов точности;
2. пределов измерения;
3. удобств пользования;
4. простоты конструкции;
5. стоимости.

Назначение

Штангенциркуль любой модели создан для выполнения высокоточных замеров расстояний трех типов:

1. внешних размеров;
2. отступов на внутренних полостях;
3. углублений от базовой поверхности.

Домашнему мастеру штангенциркуль может потребоваться при:

• выборе диаметра сверла ;
• при ;
• вытачивании деталей на токарном станке;
• других ремонтных работах.

Конструктивные особенности

Устройство штангенциркуля представлено тремя видами отдельных измерительных устройств, которые имеют общий класс точности и единые пределы измерения.

Их результаты отображаются на общей шкале штанги и нониуса.

Составные части штангенциркуля

Конструктивно механизм состоит из:

• базового элемента - штанги;
• подвижной части - рамки с дополнительными устройствами.

Штанга

Все детали размещаются на ней. Она выполнена плоской металлической рейкой с неподвижными губками и шкалой миллиметровых делений.

Рамка

Составная конструкция с внутренними пазами - подвижная рамка перемещается по штанге. Она имеет собственные губки, шкалу нониуса и стопорный механизм.

Узел фиксации состоит из винта регулировки усилия с подпружиненной пластиной, создающей равномерное прижатие при передвижениях рамки по всей длине штанги.

Рабочие кромки губок рамок и штанги имеют угловую заточку. Для выполнения внешних замеров она создана с ограничительными упорами, а внутренних - по всей длине рабочей кромки.

Измерительные шкалы

Отсчет длины измеряемой детали в мм снимают по шкале штанги, а последующее уточнение их долей выполняют по нониусу. Его класс точности в мм бывает:

• 0,02;
• 0,05;

Шкала нониуса может наноситься непосредственно на корпусе подвижной рамки, как показано на нижнем фото, или крепиться винтами для выполнения точной калибровки инструмента - верхний снимок.

Как работают шкалы нониуса и штанги

Разберем на примере штангенциркуля с классом точности 0,1.

Цена одного деления штанги, расположенная сверху, составляет ровно 1,0 мм, а у нониуса - 1,9. Поэтому десять нижних его делений занимают 19 мм.

При всех замерах в качестве указателя размера измеряемой детали используется положение нуля шкалы нониуса, установленное напротив верхних делений. На представленном рисунке он расположен в начале отсчета штанги и указывает на 0 мм длины.

Во время измерения подвижная рамка перемещается по штанге, удаляясь от начала шкалы, и фиксируется в определённом положении, например, как показано на рисунке ниже.

Ноль шкалы нониуса прошел два миллиметра по штанге. Он указывает на целую часть измеряемого числа - 2,0 мм. Из всех остальных девяти меток подвижной рамки ближе всех подошла к верхним калиброванным делениям четвертая. Она и показывает величину дробной части - 0,4 мм.

Остается только их сложить: 2,0+0,4=2,4 мм. Получили результат измерения штангенциркуля в своем классе точности.

Обзор конструкций

Все модели штангенциркулей можно разделить на два типа измерительного устройства:

1. механические со шкалами;
2. цифровые с дисплеем.

Штангенциркули механической конструкции

К этом типу относят приборы марок ШЦ-1, ШЦ-2, ШЦ-3, ШЦ-К.

Модель ШЦ-1

Наиболее простая и распространенная марка штангенциркуля с типом шкалы нониуса. Типовая цена деления - 0,1 мм. Но есть приборы на 0,05 и 0,02.

Модель ШЦ-2

Прибор отличается от предыдущего наличием дополнительной рамки со стопорным винтом и регулирующим механизмом, а также специальной конструкцией губок.

Их нижняя часть позволяет замерять как внешние, так и внутренние размеры двумя различными рабочими поверхностями. Разница отсчета между ними в мм промаркирована прямо на корпусе.

Линия выступа внешних губок строго параллельна оси штанги. Это позволяет делать на них упор базовой поверхностью замеряемой детали: создается повышенная точность.

Верхние губки заострены и выполняют две задачи:

Модель ШЦ-3

Прибор полностью повторяет конструкцию предыдущего, но у него отсутствует верхняя пара разметочно-измерительных губок.

ШЦ-2 и ШЦ-3 создают со штангами, позволяющими измерять довольно протяженные детали.

Модель ШЦК-1

Механизм отсчета долей мм выполнен механическим устройством с круговой шкалой. Эти приборы обеспечивают самый высокий класс точности в своей группе: 0,02 или даже 0,01 мм.

Для перемещения подвижной рамки при выполнении замеров служит реечная передача, управляемая вращением колесика рукоятки. Фиксация головки тоже выполняется стопорным винтом.

К недостаткам этой модели относится необходимость поддержания ее реечного механизма штанги и рамки в постоянной чистоте.

Штангенциркули с цифровым дисплеем

Одним из представителей этого класса является модель ШЦЦ-1.

Добавочная буква «Ц» в маркировке обозначает работу измерительного устройства по цифровой технологии. Это значительно облегчает снятие отсчета. ШЦЦ-1 обладает самой высокой точностью: класс 0,01.

Как и на всех подобных приборах здесь имеются кнопки управления различными режимами и автономный источник питания, расположенный в специальном отсеке.

Задумываясь о качестве работы подобными измерителями не стоит забывать обо всех недостатках, присущих электронным приборам:

• чувствительность к внешним электромагнитным полям;
• ограниченному ресурсу элементов питания, который к тому же резко сокращается при холодной температуре;
• необходимости защиты от влажности и механических воздействий;
• повышенная стоимость.

Электронные приборы в нерабочем положении содержат в специальных футлярах. Для выполнения измерений габаритов детали их извлекают и затем снова туда же укладывают. Они требуют более бережного обращения, чем простые механические аналоги.

Проверка исправности и подготовка к замеру

Точность измерения любым штангенциркулем зависит от его технического состояния. Проверка метрологических характеристик профессиональных приборов выполняется специалистами соответствующих лабораторий.

Для домашнего мастера подобная операция лишняя. Достаточно при покупке проверить свидетельстве о калибровке и после этого поддерживать свой инструмент в нормальном состоянии.

Однако следует учитывать возможность его падений, ударов и другие непредвиденные случаи. С этой целью важно периодически выполнять три простых правила проверки работоспособности:

1. осмотр внешнего состояния;
2. проверка нулевого показания;
3. оценка качества измерительных поверхностей.

Внешний осмотр

Оценивают «на глаз» качество геометрии всех деталей, чистоту поверхностей, необходимость смазки легкими маслами пазов, состояние шкал и удобство их чтения. Проверяют легкость перемещения подвижных частей.

Выявленные мелкие дефекты можно устранить своими руками.

Проверка нулевого показания

Подвижную рамку сдвигают до упора в начальное положение и наблюдают:

• установку обеих шкал на ноль;
• расположение десятого деления нониуса на отметке 19 мм отсчета шкалы штанги (для ШЦ-1 класса точности 0,1, как показано на схеме выше).

Оценка качества измерительных поверхностей

Сдвинутые губки размещают навстречу источнику света и визуально оценивают плотность их прилегания. На картинке выше показана аналогичная проверка одной поверхности эталонным угольником.

Световые лучи проникнут через дефектные щели и укажут их расположение.

Обращают внимание на положение измерителя углублений. Он в сдвинутом состоянии должен находиться в одной плоскости с дальним торцом штанги.

Для этого его выдвигают при установке торца штанги на эталонную плоскость и снимают замер по шкале отсчета. Должен быть 0.

Приемы измерения

Важно понимать: ни один штангенциркуль сам не измеряет деталь. Он просто отображает положение шкалы подвижной рамки относительно начала отсчета в определенном классе точности. Измерениями занимается человек и довольно часто именно он допускает серьезные ошибки.

Замеры внешних расстояний

Плоскости рабочих поверхностей штангенциркуля необходимо плотно подвести к измеряемой детали.

Ее ось должна быть перпендикулярно расположена к ним.

Исключить ошибку замера помогает наклон корпуса на поверхность измерения до его упора штангой или пользование специальными выступами на губках.

На длинных заготовках поверхность детали должна располагаться параллельно оси штанги штангенциркуля.

Измерения внутренних расстояний

Губки штангенциркуля должны плотно прилегать к внутренней поверхности и располагаться в перпендикулярной плоскости.

Определение углублений

Здесь также действуют все правила, описанные выше. На фотографии ниже показана одна из типичных ошибок, когда нарушается отклонение измерителя от плоскости, параллельной поверхности измеряемой детали.

Для точного определения углубления необходимо:

• обеспечить правильный упор торца штанги в базовую плоскость;
• выдвинуть подвижную рамку, плотно прижав концом указателя удаленную поверхность;
• обеспечить его кратчайшее расстояние до точки измерения параллельной ориентацией относительно поверхности детали;
• зафиксировать стопорный винт;
• правильно снять отсчет.

Надеемся, что небольшой обзор и краткие советы статьи помогут вам выбрать и купить штангенциркуль той модели, которая больше подойдет по своим характеристикам. А теперь приведем фото модели ШЦ-1 длиной 160 см и классом 0,1 мм, которая уже третий десяток лет работает в арсенале инструментов автора.

Чаще всего он используется для:

Одно время было увлечение токарными работами по дереву и для них был своими руками . Вот тогда штангенциркуль использовался очень часто.

Потом пришлось заменить дрель на . Но после этого интерес к токарным работам как-то угас, а станок простаивает…

Как показала личная практика, класса точности 0,1 мм для выполнения домашних работ вполне достаточно, а если соблюдать правила эксплуатации, то такой прибор работает очень долго и надежно.

Хотя кому-то покажется это явно недостаточным и возникнет желание для своих нужд купить электронный штангенциркуль ШЦЦ-1 с классом 0,01 мм. Решайте сами.

Задавайте вопросы в комментариях, делитесь прочитанным материалом с друзьями в соц сетях.

Этот прибор используется для измерения внутренних и наружных замеров, а также между поверхностями деталей, применяется для измерения глубины отверстий и выступов. имеет очень полезную функцию по сравнению с механическим - он настраивается на ноль в любой точке шкалы, благодаря этому можно наблюдать отклонения в каждом участке размера. То есть можно обнулить его в размере, допустим, 21,55 мм, и уже от него отсчитывать длинну.

В современном высокоточном механическом производстве уже никак не обойтись без этого удобного инструмента, где диапазон измерений универсальный. В тяжелой и легкой промышленности, строительстве, да и во всех других отраслях технической жизни, уже нельзя представить работу без использования цифрового штангенциркуля. При необходимости, к ЭШ можно подключить компьютер, на который будут выводится все данные в процессе контроля размеров. Для этого в цифровом штангенциркуле есть специальный разъём:

Цифровой штангенциркуль имеет разрешение 10 мкм с точностью до 30 мкм. Эта точность достигается использованием емкостных датчиков. Емкостные датчики очень линейные и защищены от механических и электронных помех. Однако они чувствительны к жидкости. Случайно попавшая жидкость разбалансирует измерительные мосты пластин и увеличивает емкость.

Как работает цифровой штангенциркуль

Для начала раберём этот измерительный прибор и посмотрим как он устроен изнутри.

Принцип его работы - ёмкостной цифровой нониус, вот техдокументация . В основе работы цифрового штангенциркуля используется емкостная матрица - кодер.

Проще говоря, два "обычных" конденсатора, включенных последовательно, т.е. верхняя пластина как общий электрод.

Электронный штангенциркуль использует несколько пластин для формирования емкостного массива, который может точно чувствовать перемещение. Существует статор и ползунок («ротор») пластины. Статор находится в металлической линейке. А подвижная часть с LCD экраном имеет ползунок.

Диаграмма сигналов от емкостных датчиков

Статор шаблон сфабрикованы в верхнем слое медной стандартной стекло эпоксидные ламината и приклеены к нержавеющая сталь бар суппорта. Ползунок шаблона, показанного аналогично сфабрикованы на PC ламинат, диски в 100 кГц сигнала через sin / cos пластины электродов статора и подхватывает переменного напряжения на двух центральных пикап плиты которые описывают сигналов sin(displacement) и cos(displacement).

Отдельные сигналы sin и cos необходимы для определения направления движения. Сочетание аналоговых интерполяций между пластинами и цифровая схема обработки данных дает до 0,02мм погрешности. Для измерения с ещё более высокой точностью используют цифровые микрометры. Питания прибора (круглая батарейка LR-44), хватает на 2-4 месяца ежедневной работы. По снижению контрастности ЖК индикатора понятно, что её пора менять на новую.

Как вы увидите из этой статьи, модификация электронного цифрового штангенциркуля очень простая процедура, но она должна быть выполнена аккуратно, чтобы не повредить инструмент. Конструкцией электронного штангенциркуля предусмотрены 4 специальных контакта. Эти контакты, например, можно использовать для подключения внешнего источника питания, контроля функций и т. д.

Назначение контактов следующее(слева на право): отрицательная клемма, данные, часы и положительная клемма.

Для активации скрытых опций электронного цифрового штангенциркуля необходимо соединить контакты 2 и 4 вместе.

Возможно разные электронные штангенциркули имеют некоторые различия, но в целом их модификация проводится аналогично.

Первый шаг в доработке – поиск винтов, скрепляющих корпус. На нашем штангенциркуле они расположены под пластиковой наклейкой. Их расположение видно на фотографии.

После открытия пластикового корпуса, содержащего печатную плату, дисплей и несколько металлических элементов, необходимо открутить несколько винтов для извлечения печатной платы.

Следует соблюдать особую осторожность при обращении с печатной платой и дисплеем.

Дисплей подключен к печатной плате, посредством токопроводящей резиновой прокладки. Постарайтесь не отсоединить дисплей от платы, поскольку в этом случае при сборке будет довольно трудно выровнять соединения. А при неправильном расположении возможно самопроизвольное отключение дисплея и появление на нем странных символов.

После извлечения печатной платы электронного штангенциркуля, мы получаем доступ к нужным контактам.

Теперь можно припаять 2 тонких провода (чем тоньше, тем лучше). Один припаять к контакту номер 2, а другой к контакту номер 4.

Для замыкания этих клемм лучше всего использовать микрокнопку, например от старой компьютерной мыши. Выводы кнопки нужно согнуть под углом 90 º (как на картинке), чтобы она плотно вошла в слот и, следовательно, прочно удерживалась на месте.

После припаивания проводов, сборка электронного цифрового штангенциркуля осуществляется в обратном порядке. После сборки из гнезда должны торчать, припаянные провода.

После этого припаиваем кнопку и помещаем ее в слот.

Так как ножки кнопки были предварительно согнуты, они подпружинивают кнопку и она прочно удерживается на месте. Вот как это выглядит.

При нажатии новой кнопки, мы получаем доступ к некоторым режимам, которые ранее были не доступны.

При первом нажатии кнопки, электронный штангенциркуль переходит в режим быстрого чтения (FT), при нажатии кнопки «ZERO», мы можем заморозить измеренное значение (Н).

При повторном нажатии кнопки, электронный штангенциркуль войдет в режим минимального значения (MIN). В этом режиме на дисплее отображается самое минимальное измеряемое значение.

Если снова нажать кнопку «ZERO», снова перейдем в режим фиксации измеренного значения (H).

Голосов)

Определение показаний по нониусу

Для определения показаний штангенциркуля необходимо сложить значения его основной и вспомогательной шкалы.

1. Количество целых миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо. Указателем служит нулевой штрих нониуса.
2. Для отсчета долей миллиметра необходимо найти тот штрих нониуса, который наиболее точно совпадает с одним из штрихов основной шкалы. После этого нужно умножить порядковый номер найденного штриха нониуса (не считая нулевого) на цену деления его шкалы.

Результат измерения равен сумме двух величин: числа целых миллиметров и долей мм. Если нулевой штрих нониуса точно совпал с одним из штрихов основной шкалы, полученный размер выражается целым числом.

На рисунке выше представлены показания штангенциркуля ШЦ-1. В первом случае они составляют: 3 + 0,3 = 3,3 мм, а во втором - 36 + 0,8 = 36,8 мм.

Шкала прибора с ценой деления 0,05 мм представлена ниже. Для примера приведены два различных показания. Первое составляет 6 мм + 0,45 мм = 6,45 мм, второе - 1 мм + 0,65 мм = 1,65 мм.

Аналогично первому примеру необходимо найти штрихи нониуса и штанги, которые точно совпадают друг с другом. На рисунке они выделены зеленым и черным цветом соответственно.

Устройство механического штангенциркуля

Устройство двустороннего штангенциркуля с глубиномером представлено на рисунке. Пределы измерений этого инструмента составляют 0-150 мм. С его помощью можно измерять как наружные, так и внутренние размеры, глубину отверстий с точностью до 0,05 мм.

Основные элементы

1. Штанга.
2. Рамка.
3. Губки для наружных измерений.
4. Губки для внутренних измерений.
5. Линейка глубиномера.
6. Стопорный винт для фиксации рамки.
7. Шкала нониуса. Служит для отсчета долей миллиметров.
8. Шкала штанги.

Губки для внутренних измерений 4 имеют ножевидную форму. Благодаря этому размер отверстия определяется по шкале без дополнительных вычислений. Если губки штангенциркуля ступенчатые, как в устройстве ШЦ-2, то при измерении пазов и отверстий к полученным показаниям необходимо прибавлять их суммарную толщину.

Величина отсчета по нониусу у различных моделей инструмента может отличаться. Так, например, у ШЦ-1 она составляет 0,1 мм, у ШЦ-II 0,05 или 0,1 мм, а точность приборов с величиной отсчета по нониусу 0,02 мм приближается к точности микрометров. Конструктивные отличия в устройстве штангенциркулей могут быть выражены в форме подвижной рамки, пределах измерений, например: 0–125 мм, 0–500 мм, 500–1600 мм, 800–2000 мм и т.д. Точность измерений зависит от различных факторов: величины отсчета по нониусу, навыков работы, исправного состояния инструмента.

Порядок проведения измерений, проверка исправности

Перед работой проверяют техническое состояние штангенциркуля и при необходимости настраивают его. Если прибор имеет перекошенные губки, пользоваться им нельзя. Не допускаются также забоины, коррозия и царапины на рабочих поверхностях. Необходимо, чтобы торцы штанги и линейки-глубиномера при совмещенных губках совпадали. Шкала инструмента должна быть чистой, хорошо читаемой.

Измерение

• Губки штангенциркуля плотно с небольшим усилием, без зазоров и перекосов прижимают к детали.
• Определяя величину наружного диаметра цилиндра (вала, болта и т. д.), следят за тем, чтобы плоскость рамки была перпендикулярна его оси.
• При измерении цилиндрических отверстий губки штангенциркуля располагают в диаметрально противоположных точках, которые можно найти, ориентируясь по максимальным показаниям шкалы. При этом плоскость рамки должна проходить через ось отверстия, т.е. не допускается измерение по хорде или под углом к оси.
• Чтобы измерить глубину отверстия, штангу устанавливают у его края перпендикулярно поверхности детали. Линейку глубиномера выдвигают до упора в дно при помощи подвижной рамки.
• Полученный размер фиксируют стопорным винтом и определяют показания.

Работая со штангенциркулем, следят за плавностью хода рамки. Она должна плотно, без покачивания сидеть на штанге, при этом передвигаться без рывков умеренным усилием, которое регулируется стопорным винтом. Необходимо, чтобы при совмещенных губках нулевой штрих нониуса совпадал с нулевым штрихом штанги. В противном случае требуется переустановка нониуса, для чего ослабляют его винты крепления к рамке, совмещают штрихи и вновь закрепляют винты.

Доброе время суток! Сегодня мы поговорим о том, как правильно производить измерения, используя для этой цели универсальный измерительный инструмент — штангенциркуль. С его помощью можно определять наружные/внутренние размеры деталей, а также глубину отверстий.

На фото представлены два инструмента с ценой деления шкалы нониуса 0,1 и 0,02 мм.

Благодаря особой конструкции, инструмент позволяет фиксировать деталь, таким образом уменьшается вероятность возникновения погрешности в момент проведения измерения.

Устройство штангенциркуля:

1. Штанга;
2. Двигающаяся рамка;
3. Основная шкала;
4. Губки измерений внутренних размеров;
5. Губки измерений внешних размеров;
6. Глубиномер;
7. Нониус;
8. Фиксирующий (стопорный) винт.

При использовании штангенциркуля следует придерживаться следующих правил:

• Нельзя допускать перекоса губок.
• После того, как произвели измерения, фиксируем движущуюся рамку стопорным винтом.
• Считывая показания, держим штангенциркуль прямо перед глазами.
• Необходимо хранить инструмент в специальном чехле, в чистом виде.
• После работы инструмент необходимо протирать чистой мягкой тканью.

Принципы проведения измерений

Перед началом измерений проверяем инструмент на точность. Чтобы сделать это сведём губки штангенциркуля. Нулевые метки, десятый штрих на шкале нониуса и девятнадцатый штрихом на основной шкале должны совпадать.

Измерение наружных размеров. Разводим губки штангенциркуля немного больше размеров измеряемой детали, а затем сводим их до упора, зажимая деталь.

Измерение внутренних размеров. Выставляем инструмент в нулевое положение, после размещаем губки в необходимой плоскости. Затем разводим их до упора.

Измерение глубины. Упираем торец инструмента в деталь и начинаем перемещать движущую рамку до тех пор пока глубиномер не упрется или дойдёт до нужной точки.

Выполнение разметки. Выставляем заданную величину, фиксируем инструмент стопорным винтом, упираем одну из губок в грань детали и наносим разметку на поверхность заготовки (прямые линии, насечки, окружности). Но лучше производить разметку специально предназначенными для данной цели инструментами и пощадить точный дорогостоящий измерительный инструмент.

Считываем показания штангенциркуля

Целые доли миллиметров отсчитываем по основной шкале до нулевой метки нониуса, а десятые (сотые) доли миллиметра - по шкале нониуса начиная от нулевой метки до первой совпавшей метки с основной шкалой.

Несколько примеров:

Как правильно хранить инструмент

Лучше всего хранить инструмент в футляре, в котором он и продаётся. Не допускать попадания пыли, опилок. Не допускать контакта с влагой и избегать скопления конденсата. Не следует допускать нанесения ударов и царапин, которые могут деформировать инструмент и снизить точность измерения. После каждого использования протирать поверхность сухой тряпкой. Хранить инструмент нужно с разведёнными губками (2-3 мм). Аккуратное обращение позволяет пользоваться им на протяжении многих лет и даже десятилетий.

Помимо представленных в данной статье инструментов существуют еще несколько разновидностей штангенциркулей:

Штангенциркуль с круговой шкалой. В выемке, что расположена на штанге, размещена рейка, с прикреплённой к ней шестерёнкой. Показания считываются со штанги и круговой шкалы.

Штангенциркуль с цифровой индикацией.

Надеюсь изложенная информация была полезной! Спасибо за внимание!