2. Штангенинструмент

Под общим названием «штангенинструмент» объединяется большая группа измерительных средств для измерения и разметки линейных размеров. Отличительной особенностью этих измерительных средств является то, что в качестве отсчетного устройства используется шкала измерительной линейки (штанга) с делениями через 1 мм, а отсчитывание частей деления на этой основной шкале производится с помощью вспомогательной (дополнительной) шкалы – нониуса.

2.1. Нониус

Нониус как вспомогательная шкала имеет небольшое число интервалов (10-20) по сравнению с основной шкалой.

Рис. 2. Отсчет по шкале и нониусу

Первый штрих нониуса является началом вспомогательной шкалы и одновременно индексом (указателем) значения размера на основной шкале. Если первый штрих (нулевой штрих) нониуса совпадает с каким либо штрихом основной шкалы (рис. 2, а), то отсчитывают целое значение размера только по основной шкале. Если же нулевой штрих нониуса не совпадает ни с одним штрихом основной шкалы, то отсчет получается из двух частей. Целое значение размера, кратное 1 мм, берут по основной шкале по ближайшему меньшему значению (слева от нулевого штриха нониуса) и добавляют дробное значение размера по нониусу в зависимости от того, какое деление нониуса совпадает с каким-нибудь делением основной шкалы.

Так, на рис. 2, б отсчет равен 40,7 мм, поскольку к нулевому штриху нониуса с левой стороны ближе всего находится штрих основной шкалы с цифрой 4, что означает 4 см, т.е. 40 мм, а точно совпадает с делением основной шкалы 7-й штрих нониуса. Поскольку величина отсчета на этом нониусе равна 0,1 мм, то, следовательно, совпадение 7-го штриха нониуса показывает, что дольное значение размера равно 0,7 мм (0,1×7), а весь размер равен 40,7 мм.

Принцип построения нониуса заключается в том, что интервалы его шкалы нанесены «растянутыми» относительно основной шкалы и отличаются от интервалов основной шкалы на величину отсчета, число деталей нониуса точно укладывается в определенное число делений основной шкалы.

При расчете интервала шкалы нониуса используется понятие «модуль» у, с помощью которого устанавливается взаимосвязь между интервалами основной шкалы и шкалы нониуса.

Коэффициент у характеризует соотношение между значениями интервалов шкалы и нониуса.

Величина отсчета по нониусу для штангенинструмента у нас в стране принята 0,1 и 0,05 мм. Ранее выпускали измерительные средства с отсчетом 0,02мм, но исследования показали, что погрешности при таком отсчете не меньше погрешностей как и при отсчете 0,05 мм. Не исключено, что в дальнейшем останется только отсчет 0,1 мм.

Рис. 3. Штангенциркули: а — штангенциркули с раздельными губками для наружных и внутренних измерений; б — штангенциркули только для наружных измерений; в — штангенциркули с разметочными губками и одними губками, но разными измерительными поверхностями для наружных и внутренних измерений; г — то же, но без разметочных губок (1 — штанга; 2 — рамка; 3 — зажим рамки; 3а — зажим рамки микроподачи; 4 — нониус; 5 — линейка глубиномера; 6 — микрометрическая подача; 7 — гайка)