1 产品介绍
游标卡尺,是一种测量长度、内外径、深度的量具。游标卡尺由主尺和附在主尺上能滑动的游标两部分构成。若从背面看,游标是一个整体。深度尺与游标尺连在一起,可以测槽和筒的深度。
游标卡尺
在形形色色的计量器具家族中,游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度测量工具,它是刻线直尺的延伸和拓展,它最早起源于中国。古代早期测量长度主要采用木杆或绳子,或用“迈步”“布手”的手法,待有了长度的单位制以后,就出现了刻线直尺。这种刻线直尺在公元前3000年的古埃及,在公元前2000年的我国夏商时代都已有使用,当时主要是用象牙和玉石制成,直到青铜刻线直尺的出现这种“先进”的测量工具较多的应用于生产和天文测量中。中国汉代科学技术发达,发明了大量的领先当时世界的先进仪器和器具,如浑天仪、地动仪、水排等,这些圆轴类零件的诞生,都昭示着刻线直尺在中国的诞生。在北京国家博物馆中珍藏的“新莽铜卡尺”,经过专家考证,它是全世界发现最早的卡尺,制造于公元9年,距2000多年。与我国相比,国外在卡尺领域的发明晚了1000多年,最早的是英国的“卡钳尺”,外形酷似游标卡尺,但是与新莽铜卡尺一样,也仅仅是一把刻线卡尺,精度和使用范围都较低。
最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。他是一名颇具名气的数学家,在他的数学专著《新四分圆的结构、利用及特性》中记述了游标卡尺的结构和原理,而他的名字Vernier变成了英文的游标一词沿用。而这把赫赫有名的游标卡尺没有见到,因此有人质疑他是否制成了游标卡尺。19世纪中叶,美国机械工业快速发展,美国夏普机械有限公司创始人于1985年秋,成功加工出了世界上第一批四把0-4英寸的游标卡尺,其精度达到了0.1毫米。1851年由美国Brown & Sharpe 公司将Nonuth 及
东汉铜卡尺
Vernier 两个构想制造出第一支游标卡尺,后由德国Masuer兵工厂加以改良制造,是工程上应用最广的量具。1854年荷、法、德、英、都普遍用上了游标卡尺,1856年日本也普及了游标卡尺,游标卡尺的制造技术逐渐更新迅速提高,使之成为了通用性的长度。1992年5月在扬州市西北8公里的邗江县甘泉乡(今邗江区甘泉镇)顺利清理了一座东汉早期的砖室墓,从墓中出土了一件铜卡尺(见图),此铜卡尺由固定尺和活动尺等部件构成。固定尺通长13.3厘米,固定卡爪长5.2厘米、宽0.9厘米、厚0.5厘米。固定尺上端有鱼形柄,长13厘米,中间开一导槽,槽内置一能旋转调节的导销,循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一环形拉手,便于系绳或抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。使用时,将左手握住鱼形柄,右手牵动环形拉手,左右拉动,以测工件。用此量具既可测器物的直径,又可测其深度以及长、宽、厚,均较直尺方便和精确。惜因年代久远,其固定尺和活动尺上的计量刻度和纪年铭文,已锈蚀难以辨认。东汉原始铜卡尺的出土,纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。英国在1973年出版的《英国百科全书》第10卷402页,记述游标卡尺是法国数学家“Pierre Vernier ”【维尼尔·皮】公元1580-1637年 在1631年发明的。2 操作应用
3 读数
读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数,即以毫米为单位的整数部分。然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐,如第6条刻度线与尺身刻度线对齐,则小数部分即为0.6毫米(若没有正好对齐的线,则取最接近对齐的线进行读数)。如有零误差,则一律用上述结果减去零误差(零误差为负,相当于加上相同大小的零误差),读数结果为:L=整数部分+小数部分-零误差判断游标上哪条刻度线与尺身刻度线对准,可用下述方法:选定相邻的三条线,如左侧的线在尺身对应线之右,右侧的线在尺身对应线之左,中间那条线便可以认为是对准了L= 对准前刻度+游标上第n条刻度线与尺身的刻度线对齐 *(乘以)分度值如果需测量几次取平均值,不需每次都减去零误差,只要从最后结果减去零误差即可。
7格时是对准(非箭头指示方向)。
下面以图13-3所示0.02游标卡尺的某一状态为例进行说明。1.在主尺上读出副尺零刻度线以左的刻度,该值就是最后读数的整数部分。图示33mm。2.副尺上一定有一条与主尺的刻线对齐,在副尺上读出该刻线 距副尺的零刻度线以左的刻度 的格数为12格,乘上该游标卡尺的精度0.02mm,就得到最后读数的小数部分。或者直接在副尺上读出该刻线的读数,图示为0.24mm。3.将所得到的整数和小数部分相加,就得到总尺寸为33.24mm。4 精度
常用游标卡尺按其精度可分为3种:即0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。精度为0.05毫米和0.02毫米的游标卡尺。它们的工作原理和使用方法与本文介绍的精度为0.1毫米的游标卡尺相同。精度为0.05毫米的游标卡尺的游标上有20个等分刻度,总长为19毫米。测量时如游标上第11根刻度线与主尺对齐,则小数部分的读数为11/20毫米=0.55毫米,如第12根刻度线与主尺对齐,则小数部分读数为12/20毫米=0.60毫米。一般来说,游标上有n个等分刻度,它们的总长度与尺身上(n-1)个等分刻度的总长度相等,若游标上最小刻度长为x,主尺上最小刻度长为y则 nx=(n-1)y,x=y-(y/n)主尺和游标的最小刻度之差为Δx=y-x=y/ny/n叫游标卡尺的精度,它决定读数结果的位数。由公式可以看出,提高游标卡尺的测量精度在于增加游标上的刻度数或减小主尺上的最小刻度值。一般情况下y为1毫米,n取10、20、50其对应的精度为0.1,0.05毫米、0.02毫米。精度为0.02毫米的机械式游标卡尺由于受到本身结构精度和人的眼睛对两条刻线对准程度分辨力的限制,其精度不能再提高。
5 保管事项