อ่าน 4 นาที
ตัวบ่งชี้ (เครื่องมือขยายระยะทาง)
ในบริบทต่างๆ ของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และ การผลิต (เช่นการกลึงการผลิตและการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ) ตัวบ่งชี้คือ เครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในการวัดระยะทางและมุม เล็กๆ อย่างแม่นยำ...
ตัวบ่งชี้ (เครื่องมือขยายระยะทาง)

ในบริบทต่างๆ ของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และ การผลิต (เช่นการกลึงการผลิตและการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ) ตัวบ่งชี้คือ เครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในการวัดระยะทางและมุม เล็กๆ อย่างแม่นยำ และขยายให้เห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ชื่อนี้มาจากแนวคิดของการบ่งชี้ ให้ผู้ใช้เห็นสิ่งที่ตาเปล่าไม่สามารถมองเห็นได้ เช่น การมีอยู่ หรือปริมาณที่แน่นอนของระยะทางเล็กๆ (ตัวอย่างเช่น ความแตกต่างของความสูงเล็กน้อยระหว่างพื้นผิวเรียบสองพื้นผิว ความไม่ ตรงกันเล็กน้อยระหว่างทรงกระบอกสองอัน หรือความเบี่ยงเบนทางกายภาพเล็กๆ อื่นๆ)
เครื่องมือ วัดระยะแบบกลไกคลาสสิกที่เรียกว่าดิอัลอินดิเคเตอร์ (Dial Indicator ) มีหน้าจอแสดงผลคล้ายหน้าปัดนาฬิกาที่มีเข็มนาฬิกา โดยเข็มจะชี้ไปยังขีดบอกระยะบนหน้าปัด ซึ่งแสดงระยะห่างของปลายหัววัดจากตำแหน่งศูนย์ กลไกภายในของดิอัลอินดิเคเตอร์แบบกลไกนั้นคล้ายกับกลไกนาฬิกาที่มีความแม่นยำสูงของนาฬิกาข้อมือแบบกลไก โดยใช้เฟืองแร็คและเฟืองปีกนกในการอ่านตำแหน่งของหัววัด แทนที่จะใช้ลูกตุ้มในการอ่านเวลา ด้านข้างของเพลาหัววัดถูกตัดเป็นฟันเพื่อให้เกิดเฟืองแร็ค เมื่อหัววัดเคลื่อนที่ เฟืองแร็คจะขับเฟืองปีกนกให้หมุน ทำให้เข็มนาฬิกาของอินดิเคเตอร์หมุนตาม สปริงจะช่วยปรับแรงดันของกลไกเฟืองเพื่อลดข้อผิดพลาดจากระยะคลอนในการอ่านค่า คุณภาพที่แม่นยำของรูปทรงเฟืองและความอิสระในการเคลื่อนที่ของแบริ่งเป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการวัดที่สามารถทำซ้ำได้ เนื่องจากกลไกมีความละเอียดอ่อน จึงจำเป็นต้องมีโครงสร้างที่แข็งแรงทนทานเพื่อให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น การทำงานโลหะ ด้วยเครื่องมือกลคล้ายกับวิธีการที่นาฬิกาข้อมือได้รับการออกแบบให้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ตัวบ่งชี้ประเภทอื่นๆ ได้แก่ อุปกรณ์เชิงกลที่มี เข็มชี้ แบบยื่นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีจอแสดงผลดิจิทัล รุ่นอิเล็กทรอนิกส์ใช้ตะแกรงแสงหรือ ตะแกรง คาปาซิทีฟเพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในตำแหน่งของหัววัด
ตัววัดระยะแบบหน้าปัดสามารถใช้ตรวจสอบความคลาดเคลื่อนระหว่างกระบวนการตรวจสอบชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึง วัดการโก่งตัวของคานหรือวงแหวนภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการ รวมถึงสถานการณ์อื่นๆ อีกมากมายที่ต้องการบันทึกหรือแสดงค่าการวัดขนาดเล็ก โดยทั่วไปแล้ว ตัววัดระยะแบบหน้าปัดจะวัดช่วงตั้งแต่ 0.25 มม. ถึง 300 มม. (0.015 นิ้ว ถึง 12.0 นิ้ว) โดยมีขีดบอกระยะ 0.001 มม. ถึง 0.01 มม. ( ระบบเมตริก ) หรือ 0.00005 นิ้วถึง0.001 นิ้ว ( ระบบอิมพีเรียล/ระบบดั้งเดิม )
มีการใช้ชื่อเรียกต่างๆ กันสำหรับตัวบ่งชี้ประเภทและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน รวมถึงเกจวัดแบบหน้าปัด นาฬิกาตัวบ่งชี้แบบโพรบ ตัวชี้ ตัวบ่ง ชี้ทดสอบตัวบ่งชี้ทดสอบแบบหน้าปัดตัวบ่งชี้แบบหยด ตัวบ่งชี้แบบลูกสูบและอื่นๆ
การจำแนกประเภททั่วไป
เครื่องวัดระยะแบบหน้าปัดมีตัวแปรหลายอย่าง:
- การแสดงผลแบบอนาล็อกเทียบกับการแสดงผลแบบดิจิทัล/อิเล็กทรอนิกส์ (ส่วนใหญ่เป็นแบบอนาล็อก)
- ขนาดหน้าปัด โดยทั่วไปจะเรียกว่าขนาดตามข้อกำหนดการออกแบบมาตรวัดแบบอเมริกัน (American Gauge Design Specification หรือ AGD):
เอจีดี ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง (นิ้ว) ช่วงเส้นผ่านศูนย์กลาง (มม.) 0 1-1+3/8 25-35 1 1+3 ⁄ 8 -2 35-50 2 2-2+3/8 50-60 3 2+3 ⁄ 8 -3 60-75 4 3-3+3/4 76-95
- ความแม่นยำ
- ขอบเขตการเดินทาง
- จำนวนรอบการหมุนของหน้าปัด
- รูปแบบการปรับ: แบบสมดุล (เช่น -15 ถึง 0 ถึง +15) หรือแบบต่อเนื่อง (เช่น 0 ถึง 30)
- รูปแบบการเรียงลำดับ: ตัวเลขบวก (ตามเข็มนาฬิกา) หรือตัวเลขลบ (ทวนเข็มนาฬิกา)
- ตัวนับรอบ ซึ่งแสดงจำนวนรอบการหมุนของเข็มหลัก
หลักการ
โดยพื้นฐานแล้ว ตัวชี้วัดให้การวัดแบบสัมพัทธ์เท่านั้น แต่หากใช้ตัวอ้างอิงที่เหมาะสม (เช่นบล็อกวัด ) ตัวชี้วัดมักจะให้ผลลัพธ์ที่เทียบเท่ากับการวัดแบบสัมบูรณ์ได้ โดยต้องทำการปรับเทียบใหม่กับตัวอ้างอิงเป็นระยะ อย่างไรก็ตาม ผู้ใช้ต้องรู้วิธีใช้งานอย่างถูกต้องและเข้าใจว่าในบางสถานการณ์ การวัดของพวกเขายังคงเป็นการวัดแบบสัมพัทธ์มากกว่าแบบสัมบูรณ์ เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่นข้อผิดพลาดของโคไซน์ (ซึ่งจะกล่าวถึงในภายหลัง )
แอปพลิเคชัน
- ใน สภาพแวดล้อม ที่มีคุณภาพเพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอและความถูกต้องแม่นยำในกระบวนการผลิต
- ในพื้นที่โรงงานเพื่อตั้งค่าหรือปรับเทียบเครื่องจักรในเบื้องต้น ก่อนเริ่มการผลิตจริง
- โดยช่างทำเครื่องมือ (เช่นช่างทำแม่พิมพ์ ) ในกระบวนการผลิตเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง
- ในโรงงานโลหะวิทยาการใช้งานทั่วไปคือการจัดตำแหน่งชิ้นงานของเครื่องกลึง ในหัวจับสี่กราม ตัววัดระยะแบบหน้าปัดจะใช้เพื่อแสดงค่า การเบี่ยงเบน (การเยื้องศูนย์ระหว่างแกนสมมาตรการหมุนของชิ้นงานกับแกนหมุนของแกนหมุน) ของชิ้นงาน โดยมีเป้าหมายสูงสุดคือการลดค่าการเบี่ยงเบนให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมโดยใช้การปรับกรามของหัวจับเพียงเล็กน้อย
- ในสาขาอื่นๆ นอกเหนือจากการผลิตที่ต้องการบันทึกค่าการวัดที่แม่นยำ (เช่นฟิสิกส์ )
- เพื่อตรวจสอบการเบี่ยงเบน ด้านข้าง เมื่อติดตั้งโรเตอร์ใหม่เข้ากับดิสก์เบรกของ รถยนต์ การเบี่ยงเบนด้านข้าง (การขาดความตั้งฉากระหว่างพื้นผิวจานเบรกและแกนเพลา ซึ่งเกิดจากการเสียรูปหรือที่พบบ่อยกว่าคือการทำความสะอาดพื้นผิวการติดตั้งของดุมล้อไม่ถูกต้อง) การเบี่ยงเบนนี้อาจทำให้แป้นเบรกสั่น รถสั่นเมื่อเหยียบเบรก และอาจทำให้จานเบรกสึกหรอไม่สม่ำเสมอ การเบี่ยงเบนด้านข้างอาจเกิดจากแรงบิดที่ไม่สม่ำเสมอ สลักเกลียวเสียหาย หรือเสี้ยนหรือสนิมระหว่างดุมล้อและจานเบรก สามารถทดสอบความแปรผันนี้ได้ด้วยเครื่องวัดความคลาดเคลื่อนแบบหน้าปัด และส่วนใหญ่แล้วความแปรผันสามารถลดลงได้โดยการติดตั้งจานเบรกในตำแหน่งอื่น เพื่อให้ค่าความคลาดเคลื่อนของทั้งดุมล้อและจานเบรกมีแนวโน้มที่จะหักล้างกัน เพื่อลดการเบี่ยงเบน ให้ติดตั้งจานเบรกและขันให้แน่นครึ่งหนึ่งของแรงบิดที่กำหนด (เนื่องจากไม่มีล้อเพื่อกระจายแรงกด) จากนั้นวางเครื่องวัดความคลาดเคลื่อนแบบหน้าปัดแนบกับพื้นผิวเบรกและจัดตำแหน่งหน้าปัดให้อยู่ตรงกลาง หมุนจานเบรกช้าๆ ด้วยมือและจดบันทึกค่าเบี่ยงเบนสูงสุด หากค่าเบี่ยงเบนสูงสุดอยู่ในช่วงค่าเบี่ยงเบนสูงสุดที่อนุญาตตามที่ระบุไว้ในคู่มือ จานเบรกก็สามารถใช้งานได้ต่อไป ควรติดตั้งในตำแหน่งนั้น แต่หากช่างเทคนิคต้องการลดการเบี่ยงเบนด้านข้างโดยรวมให้น้อยที่สุด ก็สามารถลองติดตั้งในตำแหน่งอื่นๆ รอบทิศทางได้ การเบี่ยงเบนที่มากเกินไปอาจทำให้แผ่นดิสก์เสียหายได้อย่างรวดเร็วหากเกินค่าความคลาดเคลื่อนที่กำหนด (โดยทั่วไปไม่เกิน 0.004 นิ้ว (0.10 มม.) แต่แผ่นดิสก์ส่วนใหญ่สามารถมีค่าความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 0.002 นิ้ว (0.05 มม.) หากติดตั้งในตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด)
ตัวบ่งชี้โพรบ

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องมือวัดแบบโพรบจะประกอบด้วยหน้าปัดและเข็มที่มีสเกลบอกระยะซึ่งขับเคลื่อนด้วยกลไกนาฬิกา (จึงใช้ คำว่า นาฬิกา ) เพื่อบันทึกค่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย และมีหน้าปัดนาฬิกาและเข็มขนาดเล็กฝังอยู่ภายในเพื่อบันทึกจำนวนรอบการหมุนของเข็มบนหน้าปัดหลัก หน้าปัดมีสเกลละเอียดเพื่อการวัดที่แม่นยำ หัววัด (หรือลูกสูบ) ที่มีสปริงจะเคลื่อนที่ตั้งฉากกับวัตถุที่กำลังทดสอบโดยการหดหรือยืดออกจากตัวเครื่องมือวัด
หน้าปัดสามารถหมุนไปยังตำแหน่งใดก็ได้ ซึ่งใช้ในการหันหน้าปัดเข้าหาผู้ใช้และตั้งจุดศูนย์ นอกจากนี้ยังอาจมีวิธีการติดตั้งตัวบ่งชี้ขีดจำกัด (แถบโลหะสองแถบที่เห็นในภาพด้านขวา ที่ตำแหน่ง 90 และ 10 ตามลำดับ) แถบขีดจำกัดเหล่านี้สามารถหมุนรอบหน้าปัดไปยังตำแหน่งที่ต้องการได้ อาจมีคันโยกที่ช่วยให้สามารถดึงหัววัดของตัวบ่งชี้กลับได้ง่ายด้วย
การติดตั้งตัววัดสามารถทำได้หลายวิธี ตัววัดหลายตัวมีหูยึดพร้อมรูสำหรับสลักเกลียวเป็นส่วนหนึ่งของแผ่นหลัง หรืออีกวิธีหนึ่งคือ สามารถยึดอุปกรณ์โดยใช้ก้านทรงกระบอกที่นำทางลูกสูบโดยใช้คอลเล็ตหรือแคลมป์พิเศษ ซึ่งเป็นวิธีที่ใช้กันโดยทั่วไปในเครื่องมือที่ออกแบบมาเพื่อรวมตัววัดเป็นส่วนประกอบหลัก เช่น เกจวัดความหนาและเครื่องเปรียบเทียบ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของก้านที่ใช้กันทั่วไปคือ 3/8 นิ้วและ 8 มม. แม้ว่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางอื่นๆ ที่ผลิตขึ้นด้วยก็ตาม อีกทางเลือกหนึ่งที่ผู้ผลิตบางรายรวมไว้คือ การติดตั้งแบบหางนกที่เข้ากันได้กับตัววัดทดสอบแบบหน้าปัด
ตัวบ่งชี้การทดสอบแบบหน้าปัด

ตัววัดความคลาดเคลื่อนแบบหน้าปัดหรือที่รู้จักกันในชื่อตัววัดความคลาดเคลื่อนแบบแขนคันโยกหรือตัววัดแบบนิ้วมีช่วงการวัดที่แคบกว่าตัววัดความคลาดเคลื่อนแบบหน้าปัดมาตรฐาน ตัววัดความคลาดเคลื่อนนี้จะวัดการเบี่ยงเบนของแขน โดยหัววัดจะไม่หดกลับ แต่จะแกว่งเป็นส่วนโค้งรอบจุดหมุน คันโยกสามารถเปลี่ยนความยาวหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลได้ และช่วยให้สามารถวัดในร่องแคบและรูขนาดเล็กที่ตัววัดแบบหัวโพรบอาจเข้าไม่ถึง รุ่นที่แสดงเป็นแบบสองทิศทาง บางประเภทอาจต้องเปลี่ยนทิศทางโดยใช้คันโยกด้านข้างเพื่อให้สามารถวัดในทิศทางตรงกันข้ามได้
ตัวบ่งชี้เหล่านี้วัดการกระจัดเชิงมุม ไม่ใช่การกระจัดเชิงเส้น ระยะทางเชิงเส้นมีความสัมพันธ์กับการกระจัดเชิงมุมโดยอาศัยตัวแปรที่สัมพันธ์กัน หากสาเหตุของการเคลื่อนไหวตั้งฉากกับนิ้ว ข้อผิดพลาดของการกระจัดเชิงเส้นจะมีขนาดเล็กพอที่จะยอมรับได้ภายในช่วงการแสดงผลของหน้าปัด อย่างไรก็ตาม ข้อผิดพลาดนี้จะเริ่มสังเกตเห็นได้เมื่อสาเหตุนี้เบี่ยงเบนจาก 90° ที่เหมาะสมมากถึง 10° [ 1 ]นี่เรียกว่าข้อผิดพลาดโคไซน์เนื่องจากตัวบ่งชี้จะบันทึกเฉพาะค่าโคไซน์ของการเคลื่อนไหว ในขณะที่ผู้ใช้อาจสนใจเวกเตอร์ การเคลื่อนไหวสุทธิ ข้อผิดพลาดโคไซน์จะกล่าวถึงในรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง
จุดสัมผัสของตัววัดความเค้นส่วนใหญ่มักมีปลายทรงกลมมาตรฐานขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1, 2 หรือ 3 มม. หลายรุ่นทำจากเหล็ก ( เหล็กกล้าเครื่องมือ ผสม หรือเหล็กกล้า ความเร็ว สูง) รุ่นระดับสูงกว่ามักทำจากคาร์ไบด์ (เช่นทังสเตนคาร์ไบด์ ) เพื่อความทนทานต่อการสึกหรอที่มากขึ้น นอกจากนี้ยังมีวัสดุอื่นๆ สำหรับจุดสัมผัส ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เช่น ทับทิม (ทนทานต่อการสึกหรอสูง) หรือเทฟลอนหรือพีวีซี (เพื่อป้องกันการขีดข่วนชิ้นงาน) วัสดุเหล่านี้มีราคาแพงกว่าและอาจไม่พร้อมใช้งานเป็นตัวเลือกสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) เสมอไป แต่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่ต้องการวัสดุเหล่านี้
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดความเค้นแบบหน้าปัดสมัยใหม่จะติดตั้งโดยใช้ก้านแบบรวม (ทางด้านขวาของภาพ) หรือโดยใช้แคลมป์พิเศษที่ยึดกับร่องหางนกบนตัวเครื่องวัด บางเครื่องมืออาจใช้ตัวยึดแบบพิเศษ
ตัวบ่งชี้การทดสอบ

ก่อนที่จะมีกลไกหน้าปัดเฟืองแบบสมัยใหม่ ตัวบ่งชี้การทดสอบที่ใช้คันโยกเดี่ยวหรือระบบคันโยกเป็นเรื่องปกติ ช่วงและความแม่นยำของอุปกรณ์เหล่านี้โดยทั่วไปด้อยกว่าหน่วยแบบหน้าปัดสมัยใหม่ โดยมีช่วง 10/1000 นิ้วถึง 30/1000 นิ้ว และความแม่นยำ 1/1000 นิ้วเป็นเรื่องปกติ ตัวบ่งชี้การทดสอบแบบคันโยกเดี่ยวที่ใช้กันทั่วไปคือ Starrett (หมายเลข 64) และอุปกรณ์ที่ใช้ระบบคันโยกเพื่อขยายนั้นผลิตโดยบริษัทต่างๆ เช่น Starrett (หมายเลข 564) [ 2 ]และ Lufkin (หมายเลข 199A) [ 3 ]รวมถึงบริษัทขนาดเล็กอย่าง Ideal Tool Co. อุปกรณ์ที่สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้การทดสอบแบบคันโยกหรือแบบลูกสูบก็ผลิตโดย Koch เช่นกัน[ 4 ]
ตัวบ่งชี้ดิจิทัล
ด้วยความก้าวหน้าของอิเล็กทรอนิกส์ หน้าปัดนาฬิกา (แบบเข็ม) ในอุปกรณ์วัดบางชนิดจึงถูกแทนที่ด้วยจอแสดงผลดิจิทัล (โดยทั่วไปคือLCD ) และ กลไก นาฬิกาถูกแทนที่ด้วยตัวเข้ารหัสเชิงเส้นอุปกรณ์วัดแบบดิจิทัลมีข้อดีหลายประการเหนือกว่าอุปกรณ์วัดแบบอนาล็อกรุ่นก่อนๆ อุปกรณ์วัดแบบดิจิทัลหลายรุ่นสามารถบันทึกและส่งข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เฟซ เช่นRS-232หรือUSBซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในการควบคุมกระบวนการทางสถิติ (SPC) เนื่องจากคอมพิวเตอร์สามารถบันทึกผลการวัดในชุดข้อมูล แบบตาราง (เช่นตารางฐานข้อมูลหรือสเปรดชีต ) และตีความผลลัพธ์ (โดยการวิเคราะห์ทางสถิติ) ซึ่ง ช่วยลดการบันทึกตัวเลขจำนวนมากด้วยตนเอง ไม่เพียงแต่ลดความเสี่ยงที่ผู้ปฏิบัติงานจะทำผิดพลาด (เช่นการสลับ ตัวเลข ) แต่ยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกระบวนการอย่างมากโดยปลดปล่อยมนุษย์จากงานบันทึกและคัดลอกข้อมูลที่ใช้เวลานาน ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ สามารถสลับระหว่างหน่วยเมตริกและหน่วยนิ้วได้ด้วยการกดปุ่มเพียงครั้งเดียว จึงไม่จำเป็นต้องแปลงหน่วยแยกต่างหากโดยการป้อนค่าลงในเครื่องคิดเลขหรือเว็บเบราว์เซอร์ แล้วบันทึกผลลัพธ์
ประเภทของจุดสัมผัส (ปลาย)
ปลายตัวบ่งชี้แบบลูกสูบ (หยด)
สำหรับเครื่องวัดระดับน้ำแบบหยด ปลายของหัววัดมักจะสามารถเปลี่ยนได้หลายรูปทรงและขนาด ขึ้นอยู่กับการใช้งาน โดยทั่วไปปลายหัววัดจะยึดด้วยเกลียว #4-48 หรือ M2.5 ปลายทรงกลมมักใช้เพื่อให้ สัมผัส แบบจุดปลายทรงกระบอกและปลายแบนก็ใช้ได้เช่นกันตามความต้องการ ปลายทรงเข็มช่วยให้ปลายหัววัดเข้าไปในรูหรือช่องเล็กๆ ได้ ชุดหัววัดเสริมมีจำหน่ายแยกต่างหากและราคาไม่แพง ดังนั้นแม้แต่เครื่องวัดที่ไม่มีชุดหัววัดก็สามารถเพิ่มชุดหัววัดใหม่ได้
เคล็ดลับการใช้ตัวบ่งชี้การทดสอบแบบหน้าปัด
เครื่องมือวัดความเค้นแบบหน้าปัด ซึ่งปลายจะแกว่งเป็นส่วนโค้งแทนที่จะพุ่งลงเป็นเส้นตรง มักจะมีปลายทรงกลม รูปทรงนี้ช่วยให้ เกิดการสัมผัส แบบจุดทำให้สามารถวัดค่าได้อย่างสม่ำเสมอขณะที่ปลายเคลื่อนที่ไปตามส่วนโค้ง (โดยการรักษาระยะห่างที่สม่ำเสมอจากพื้นผิวลูกบอลถึงจุดศูนย์กลาง โดยไม่คำนึงถึงมุมสัมผัสของลูกบอลกับพื้นผิวที่วัด) มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางทรงกลมหลายขนาดให้เลือกใช้ในเชิงพาณิชย์ โดยขนาดมาตรฐานคือ 1 มม., 2 มม. และ 3 มม.
แม้ว่าลูกบอล (ทรงกลม) จะมีข้อดีอย่างที่กล่าวมาแล้ว (ในเรื่องที่มุมสัมผัสไม่สำคัญ) แต่โดยรวมแล้วมุมสัมผัสของคันโยกนั้นมีความสำคัญ ในเครื่องวัดระยะแบบดิจิทัลส่วนใหญ่ มุมสัมผัสจะต้องขนาน (0°, 180°) กับพื้นผิวที่กำลังวัดเพื่อให้การวัดมีความแม่นยำอย่างแท้จริง กล่าวคือ เพื่อให้ค่าที่อ่านได้จากหน้าปัดสะท้อนถึงระยะการเคลื่อนที่ของปลายหัววัดอย่างแท้จริงโดยไม่มีข้อผิดพลาดจากค่าโคไซน์กล่าวอีกนัยหนึ่ง เส้นทางการเคลื่อนที่ของปลายหัววัดจะต้องตรงกับเวกเตอร์ที่กำลังวัด มิฉะนั้น จะวัดได้เพียงค่าโคไซน์ของเวกเตอร์เท่านั้น (ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาดที่เรียกว่าข้อผิดพลาดจากค่าโคไซน์) ในกรณีเช่นนี้ เครื่องวัดระยะอาจยังคงมีประโยชน์ แต่ต้องใช้ค่าชดเชย (ตัวคูณหรือปัจจัยแก้ไข) เพื่อให้ได้การวัดที่ถูกต้อง (โดยที่การวัดนั้นเป็นค่าสัมบูรณ์ ไม่ใช่เพียงแค่การเปรียบเทียบ) (ข้อเท็จจริงนี้ใช้กับมุมระหว่างคันโยกและชิ้นส่วน ไม่ใช่มุมระหว่างคันโยกและตัวเครื่อง DTI [ 5 ]ซึ่งปรับได้ใน DTI ส่วนใหญ่) หลักการเดียวกันนี้ยังใช้กับ โพรบทริกเกอร์สัมผัส CMM (TTP) ซึ่งเครื่อง (เมื่อใช้งานอย่างถูกต้อง) จะปรับการชดเชยการเยื้องศูนย์ของลูกบอลเพื่อชดเชยความแตกต่างระหว่างเวกเตอร์การเข้าใกล้และเวกเตอร์พื้นผิว
เครื่องวัดความเรียบผิวแบบดิจิทัล (DTI) บางรุ่น (เช่น รุ่น Interapid และรุ่นอื่นๆ ที่คล้ายกัน) ถูกออกแบบมาโดยมีค่าเผื่อไว้ ทำให้มุมเอียง 12° (ระหว่างคันโยกกับพื้นผิวที่วัด) เป็นมุมที่ให้ค่าความคลาดเคลื่อนโคไซน์เป็นศูนย์ ซึ่งเป็นความสะดวกสบายอย่างมากสำหรับผู้ใช้ เนื่องจากลูกบอลจะอยู่ห่างจากตัวเครื่อง ทำให้สามารถเคลื่อนเครื่องผ่านพื้นผิวได้อย่างสะดวก
การเปลี่ยนปลายของเครื่องวัดระยะแบบดิจิทัล (DTI) ไม่ได้ง่ายเหมือนการเปลี่ยนปลายของเครื่องวัดระยะแบบหยดน้ำ (Drop Indicator) เพราะปลายของ DTI เป็นคันโยก มีความยาวที่พอดีกับกลไกภายในเครื่องวัดระยะ ทำให้ความยาวของส่วนโค้งของการเคลื่อนที่ของปลายคันโยกมีอัตราส่วนที่ทราบกับเฟืองที่ขับเข็มของหน้าปัด ดังนั้น การเพิ่มปลายที่ยาวขึ้นหรือสั้นลงจึงต้องใช้ปัจจัยการแก้ไขเพื่อคูณกับค่าที่อ่านได้จากหน้าปัด เพื่อให้ได้ค่าระยะทางที่ถูกต้อง ปลายของ DTI มักจะมีเกลียวสำหรับเปลี่ยน (เช่นเดียวกับปลายของเครื่องวัดระยะแบบหยดน้ำ) และมีส่วนแบนเล็กๆ สำหรับใช้ประแจ แต่จุดประสงค์เกี่ยวกับการเปลี่ยนปลายโดยผู้ใช้นั้นจำกัดเฉพาะปลายที่มาพร้อมกับเครื่องวัดระยะตั้งแต่แรกเท่านั้น เนื่องจากความสำคัญของความยาวที่กล่าวมาข้างต้น โดยทั่วไป DTI จะมาพร้อมกับปลายเพียงไม่กี่แบบ เช่น ปลายลูกบอลขนาดเล็กและปลายลูกบอลขนาดใหญ่
ข้อพิจารณาข้างต้น (ข้อผิดพลาดโคไซน์หรือข้อผิดพลาดความยาวคันโยก) ไม่มีความสำคัญหากการอ่านค่าจากหน้าปัดใช้เพื่อเปรียบเทียบ เท่านั้น (แทนที่จะใช้เพื่อวัดค่าสัมบูรณ์) แต่การหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดประเภทที่ทำให้เกิดความสับสนระหว่างการเปรียบเทียบกับการวัดค่าสัมบูรณ์นั้นขึ้นอยู่กับความรู้และความเอาใจใส่ของผู้ใช้มากกว่าตัวเครื่องมือเอง ดังนั้นช่างซ่อม DTI มักจะไม่รับรองความถูกต้องของ DTI ที่ไม่สามารถให้การวัดค่าสัมบูรณ์ที่แม่นยำได้ แม้ว่ามันจะใช้งานได้ดีสำหรับการเปรียบเทียบเพียงอย่างเดียวก็ตาม DTI ดังกล่าวอาจได้รับการรับรอง (และติดฉลาก) สำหรับการใช้งานเปรียบเทียบเท่านั้น แต่เนื่องจากมีความเสี่ยงจากข้อผิดพลาดของผู้ใช้ กฎการสอบเทียบเกจในโรงงานเครื่องจักรจึงกำหนดให้ติดฉลาก "ใช้สำหรับการเปรียบเทียบเท่านั้น" (หากผู้ใช้สามารถเชื่อถือได้ว่าจะเข้าใจและปฏิบัติตาม) หรือกำหนดให้ถอดตัวบ่งชี้ออกจากบริการ (หากไม่เป็นเช่นนั้น)
ดูเพิ่มเติม
- แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรที่วัดได้จากเครื่องยนต์ลูกสูบ
- มาตรวิทยาคือ วิทยาศาสตร์แห่งการวัดและการประยุกต์ใช้
อ่านเพิ่มเติม
- แคตตาล็อก Starrett ฉบับที่ 31B . Athol, MA: บริษัท LS Starrett . 2007.
- "เคล็ดลับการวัดขนาดของบริษัท Mahr Inc."พรอวิเดนซ์ รัฐโรดไอส์แลนด์: บริษัท Mahr Inc.
ลิงก์ภายนอก
- การประยุกต์ใช้งานโลหะและงานไม้ในทางปฏิบัติ
- เครื่องจำลอง - เกจวัดระยะแบบหน้าปัด หน่วยเป็นมิลลิเมตร มีความละเอียด 0.01 มิลลิเมตร
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวบ่งชี้ (เครื่องมือขยายระยะทาง)
ในบริบทต่างๆ ของวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และ การผลิต (เช่นการกลึงการผลิตและการผลิตแบบเพิ่มเนื้อวัสดุ ) ตัวบ่งชี้คือ เครื่องมือต่างๆ ที่ใช้ในการวัดระยะทางและมุม เล็กๆ อย่างแม่นยำ...
การจำแนกประเภททั่วไป
เครื่องวัดระยะแบบหน้าปัดมีตัวแปรหลายอย่าง:
หลักการ
โดยพื้นฐานแล้ว ตัวชี้วัดให้การวัดแบบสัมพัทธ์เท่านั้น แต่หากใช้ตัวอ้างอิงที่เหมาะสม (เช่น บล็อกวัด ) ตัวชี้วัดมักจะให้ผลลัพธ์ที่เทียบเท่ากับการวัดแบบสัมบูรณ์ได้ โดยต้องทำการปรับเทียบใหม่กับตัวอ้างอิงเป็นระยะ อย่างไรก็ตาม...
แอปพลิเคชัน
ใน สภาพแวดล้อม ที่มีคุณภาพ เพื่อตรวจสอบความสม่ำเสมอและความถูกต้องแม่นยำในกระบวนการผลิต ใน พื้นที่โรงงาน เพื่อตั้งค่าหรือปรับเทียบเครื่องจักรในเบื้องต้น ก่อนเริ่มการผลิตจริง โดย ช่างทำเครื่องมือ (เช่น ช่างทำแม่พิมพ์ )...