2.2.3. Штангенрейсмасы

Строго говоря, основное назначение этого устройства – разметка деталей, но он может быть использован для измерения высоты деталей. Конструкция штангенрейсмаса (рис. 5) приспособлена для разметки и измерений от плоской поверхности, на которой размещаются как штангенрейсмас, так и размечаемая или измеряемая. деталь (часто говорят — «штангенрейсмас предназначен для работы от плиты»).

Рис. 5. Штангенрейсмас

В конструкции штангенрейсмаса взамен неподвижной губки штангенциркуля находится достаточно массивное основание 4, с помощью которого штангенрейсмас устанавливают на плите. Рамка 2 с нониусом 3 имеет специальную державку 5 для крепления сменных устройств в виде разметочных ножек («чертилок») разных видов или же для установки специальных ножек, когда производят измерение высоты.

При разметке вертикальных плоскостей с помощью штангенрейсмаса по шкале 1 и нониусу 3 устанавливают размер, на котором необходимо провести линию от основания (при этом пользуются микроподачей). Потом весь штангенрейсмас перемещают по плите, одновременно прижимая основанием к плите, а разметочной ножкой к детали. На поверхности детали остается след от разметочной ножки.

Типоразмеры штангенрейсмасов охватывают диапазон до 2500 мм, но наиболее распространены для размеров до 250, 400 мм при отсчете 0,05 мм. Штангенрейсмасы больших размеров изготовляют значительно реже и они имеют отсчет 0,1 мм.

2.3. Погрешности измерения штангенинструментом

Погрешность измерения зависит в значительной мере от величины отсчета и значения измеряемого размера. Погрешность измерения штангенциркулем наружных размеров до 500 мм при величине отсчета. 0,05 мм будет составлять 0,1 мм (т.е. равна удвоенному значению величины отсчета). При измерении внутренних размеров тем же штангенциркулем погрешность измерения составляет 0,15–0,25 мм для этого же диапазона размеров. При измерении штангенциркулем с отсчетом 0,1 мм наружных размеров в том же диапазоне, т.е. до 500 мм, погрешность составляет 0,15–0,25 мм, а для внутренних размеров 0,2–0,3мм.

Погрешность измерения штангенглубиномером с отсчетом, 0,05 мм глубин до 300 мм составляет 0,1–0,15 мм, а при отсчете 0,1 мм — 0,2–0,3 мм.

Необходимо обратить внимание на то, что указаны погрешности измерения, а не погрешности измерительного средства.

Погрешность только самого штангенинструмента в условиях его поверки, т.е. погрешность, которая нормируется, будет меньше (обычно не более величины отсчета). Но, как говорилось ранее, погрешность при поверке — это частный случай погрешности измерения.

Погрешность измерения штангенинструментом возникает в основном от двух причин — это, в первую очередь, погрешность отсчета, вызванная параллаксом, а для штангенциркуля еще и погрешность от нарушения принципа Аббе.

Поскольку эти источники погрешностей имеют место во многих измерительных средствах, рассмотрим их более подробно.

2.3.1. Параллакс

Параллакс (от греческого слова parallaxis — отклонение) — это видимое изменение относительного положения предметов вследствие перемещения глаза наблюдателя.

Это изменение положения предметов имеет место при отсчете, когда основная шкала и шкала нониуса расположены не в одной плоскости.

Шкала нониуса располагается над основной шкалой (пластинка или часть рамки, где нанесен нониус, имеет толщину), поэтому совпадение штрихов может казаться по-разному, в зависимости от того, под каким углом наблюдатель производит отсчет.

Рис. 6. Явление параллакса при отсчёте показаний

На рис. 6 условно показан только один штрих на основной шкале и один штрих на нониусе и эти штрихи совпадают, если смотреть на них строго перпендикулярно плоскости шкалы (положение I глаза наблюдателя). Если же смотреть на штрих под углом к плоскости основной шкалы, то будет казаться, что штрихи не совпадают, и чем больше угол зрения будет отличаться от прямого, тем больше будет погрешность отсчитывания из-за параллакса. Величина этой погрешности (на рис. и ) зависит от положения по высоте штриха нониуса относительно штриха шкалы (т.е. от толщины пластинки, на которой нанесен нониус, и зазора между плоскостью шкалы и этой пластинкой) и от угла, под которым смотрит наблюдатель, т.е. .

Известны конструкции штангенциркулей, в которых нониус и основная шкала располагаются в одной плоскости, но такая конструкция требует особо тщательной обработки и рамки, и штанги (чтобы не возникло большого зазора).

Погрешносять от параллакса наиболее ощутима при использовании штангенинструмента, но она имеет место и в так называемых стрелочных приборах, где шкала и индекс (стрелка) расположены не всегда в одной плоскости.