Сущность теории линейного нониуса. Принцип устройства штангенциркуля

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Теория линейного нониуса

Для начала определим значение термина нониус.

Нониус - вспомогательная шкала, (рис. 1) устанавливаемая на различных измерительных приборах и инструментах, (штангенциркуль и микрометр) служащая для более точного определения количества долей делений основной шкалы.

Рис. 1

Измерение длины проводят масштабными линейками. Величина наименьшего деления такой линейки называется ценой одного деления. Цена одного деления линейки - 1 (мм).

Если измерение длины производят с точностью до долей миллиметра, то пользуются вспомогательной шкалой измерительного инструмента уже известного нам как нониус.

Он бывает линейный -- для измерения линейных величин и угловой -- для измерения угловых величин. Линейный нониус представляет собой небольшую линейку «С» со шкалой, m делений которой равны m-1 делениям шкалы масштабной линейки «А». (рис.2). Нониус «С» может перемещаться по линейке «А».

Рис. 2

Таким образом, а - цена деления нониуса,

b - цена деления масштабной линейки,

m - число делений на нониусе,

Значит, связь между указанными делениями линейки и нониуса следующая:

am = (m-1)

Получаемая из формулы выше разность называется точностью нониуса.

Точность нониуса (b/m) - это отношение цены наименьшего деления масштаба к числу делений на нониусе.

Его точность часто бывает равна 1/10 мм, тогда b = 1(мм), m = 10.

Измерения при помощи нониуса проводят следующим образом: к нулевому делению шкалы линейки прикладывают один конец измеряемого тела «B», к другому концу тела - нониус «С».

Искомая длина тела равна:

L = kb + L,

k - целое число делений масштабной линейки в (мм), укладывающееся в измеряемой длине;

L - отрезок длины, представляющей доли миллиметра.

Обозначим через n - деление нониуса, которое совпадает с любым каким-то делением масштабной линейки. Имеем формулу:

Из последних двух формул находим исходную длину:

Если b=1 (мм),

m=10, то искомая длина будет рассчитана формуле:

L = (k + n/10)

Таким образом, длина измеряемого тела равна целому числу k (мм) масштабной линейки плюс десятые доли числа n.

Число n показывает тот номер деления нониуса, который совпадает с некоторым делением масштабной линейки.

2. Штангенциркуль

Штангенциркуль - универсальный инструмент, (рис. 3) предназначенный для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров, а также глубин отверстий.

нониус измерительный штангенциркуль высокоточный

Рис. 3

Один из самых распространенных инструментов измерения благодаря простой конструкции, удобству в обращении и быстроте в работе.

Состоит из стальной миллиметровой линейки «А», с одной стороны которой имеется неподвижная ножка «B». Вторая ножка «D» имеет нониус «С» и может перемещаться вдоль линейки «А». Когда ножки «B» и «D» соприкасаются, нуль линейки и нуль нониуса должны совпадать.

Для того чтобы измерить длину предмета, его помещают между ножками, которые сдвигают до соприкосновения с предметом (без сильного нажима).

После этого делают отсчет по линейке и нониусу и вычисляют длину предмета по формуле:

Измерение штангенциркулем.

Измеряют высоту h и диаметр d цилиндра. Измерения проводят следующим образом:

1. Цилиндр помещают между ножками «B» и «D» штангенциркуля (слегка нажав ножки).

2. Измеряют длину и диаметр цилиндра и производят отсчет по шкале линейки «А» числа целых миллиметров k, расположенных слева от нулевого деления нониуса, и числа делений n шкалы нониуса, совпадающего с любым делением шкалы «А». Измерения повторяют три раза, слегка поворачивая цилиндр между ножками.

3. Вычисляют абсолютную и относительную ошибки измерения. Результаты измерений записывают в таблицу.

Размещено на Allbest.ru