Измерительные приборы

Измерение линейных величин (длин) обычно производится масштабной линейкой с сантиметровыми или миллиметровыми делениями. Для отсчета десятых и сотых долей миллиметра масштаб снабжают нониусом. Нониус – это небольшая линейка со шкалой, способная свободно перемещаться по масштабной линейке (рис. 1.1). Количество делений нониуса показывает, на сколько частей разделено одно деление основной шкалы (масштаба). В нашем примере одно деление масштаба разделено на пять делений. Следовательно, цена деления нониуса – 0,2 мм. Применим нониус для измерения диаметра цилиндра (рис.1.2). Если , а – цена деления масштаба, – цена деления нониуса, то диаметр определяется по формуле:

, (1.1)

Рис. 1.2.

Рис. 1.1.

где: – число делений масштаба ( =3), – число делений нониуса. Так как первое деление нониуса лучше всего совпадает с одним из делений основной шкалы, а именно с четвертым, то =1 и окончательно имеем . В случае, когда ни одно из делений нониуса не совпадает в точности с каким-либо делением масштаба, в качестве берут номер деления, которое ближе других подходит к одному из делений масштаба.

Рис. 1.3.

Нониусами снабжаются штангенциркули, теодолиты и многие другие приборы. Нониусы штангенциркулей изготовляются таким образом, что 1 мм основной шкалы делится на пять делений ( ), или на 10 делений ( ), или на 20 делений ( ).

Для еще более точных измерений линейных величин применяют микрометрические винты – винты с малым и точно выдержанным шагом. Такие винты используются, например, в микрометрах (рис. 1.3).

Измеряемое тело помещается между стержнями 1 и 5. Полный оборот барабана 2 с помощью ручки 4 перемещает стержень на 0,5 мм. Так как на барабан нанесено 50 делений, то цена деления барабана равна 0,01 мм. Основная шкала 3 имеет цену деления 0,5 мм, т.е. расстояние между соседними штрихами (нижним и верхним) равно 0,5 мм. Измеренное значение находится также по формуле (1.1), где ; – число нижних и верхних штрихов основной шкалы, не закрытых барабаном (нулевой штрих не считается); ; – номер штриха на барабане, который совпадает с осевой линией основной шкалы (или наиболее близок к ней).