Как пользоваться штангенциркулем + инструкция

Штангенциркуль используется для определения наружных и внутренних диаметров, линейных размеров, глубин канавок и отверстий, а также расстояний между уступами. Некоторые модификации позволяют наносить разметку на поверхности заготовок. Инструмент применяется для измерения обрабатываемых деталей на механических и слесарных производственных участках, контроля выработки изнашиваемых поверхностей при проведении ремонта оборудования, благодаря простоте в освоении используется в домашних мастерских.

Конструкция штангенциркуля

Представленный на рис. 1 штангенциркуль типа ШЦ-1 состоит из:

Штанги.
Рамки.
Измерительной шкалы.
Верхних губок.
Нижних губок.
Глубиномера.
Шкалы нониуса.
Зажимного винта.

Выбор штангенциркуля для конкретной задачи определяется габаритами, конструктивными особенностями детали и требованиями к точности размеров. Инструменты различаются следующими параметрами:

Диапазоном измерений. Длина шкалы на штанге составляет от 125 до 4000 мм.
Точностью. Распространенные модификации имеют погрешность 0.1, 0.05, 0.02 и 0.01 мм.
Функционалом. Существуют штангенциркули с глубиномером и без него.
Количеством и формой мерительных поверхностей. Губки односторонних и двухсторонних инструментов бывают плоскими, заостренными или закругленными.
Конструкцией отсчетного устройства. Оно бывает нониусным, механическим часового типа или электронным.

Штангенциркули изготавливаются из износостойких инструментальных сталей, а их мерительные поверхности могут быть усилены твердосплавными напайками. Для разметки деталей на незаостренные губки устанавливают резцы (рис. 2), комплектующиеся державками и зажимными винтами.

Как пользоваться штангенциркулем: пошаговая инструкция

Порядок измерений

Инструмент и деталь нужно подготовить к работе: удалить загрязнения, свести губки вплотную и убедиться в том, что показания соответствуют «0». Для измерения наружного диаметра или линейного размера необходимо:

развести губки путем передвижения рамки;
сдвинуть до плотного прилегания к контрповерхостям;
зафиксировать положение рамки стопорным винтом;
вывести штангенциркуль для оценки полученных результатов.

Чтобы измерить внутренний размер, губки сводят в «0», а затем раздвигают до соприкосновения с контрповерхностями. Если конструктивные особенности детали позволяют увидеть шкалу, то показания считывают без фиксации и выведения.

Для измерения глубины отверстия:

перемещением рамки выдвигают глубиномер;
опускают его в отверстие до дна и прижимают к стенке;
перемещают штангу до упора в торец;
фиксируют стопорным винтом и выводят.

Точность результатов зависит от правильности позиционирования губок относительно детали. Например, при определении диаметра цилиндра штанга должна пересекаться или скрещиваться с его продольной осью под прямым углом, а при измерении длины – располагаться параллельно. В штангенциркулях типа ШЦ-2 и ШЦ-3 есть дополнительная рамка, которая подвижно соединяется с основной микрометрическим регулировочным винтом (рис.3). Такая конструкция упрощает позиционирование инструмента. При проведении замеров дополнительную рамку фиксируют на штанге, а положение основной регулируют вращением микрометрического винта.

Как измерять трубу большого диаметра

Губки штангенциркуля с диапазоном измерений от 0 до 125 мм имеют длину 40 мм и поэтому позволяют измерять трубы с внешним диаметром до 80 мм. В случае необходимости измерять трубу большего диаметра или при отсутствии под рукой штангенциркуля можно воспользоваться народным способом. Обвить трубу по окружности одним витком не растягивающейся нитки или проволоки, измерять длину этого витка с помощью простой линейки, а затем разделить полученный результат на число Π=3,14.

Онлайн калькулятор для расчета диаметра трубы по ее окружности
Суммарная длина намотки, мм:
Количество витков:

Несмотря на простоту, такой способ измерения диаметра трубы позволяет обеспечить точность 0,5 мм, что для домашнего мастера вполне достаточно. Для более точного измерения нужно намотать больше витков.

Считывание результатов

По нониусной шкале

Количество целых миллиметров отсчитывается от нулевого деления на рейке до нулевого деления нониуса. Если они не совпадают, то размер содержит доли миллиметра, соответствующие точности инструмента. Чтобы определить их, необходимо на нониусе отсчитать от нуля до штриха, совпадающего с риской на штанге, а затем умножить их количество на цену деления.

На рисунке 4 показаны размеры: а – 0.4 мм, б – 6.9 мм, в – 34.3 мм. Цена деления нониуса 0.1 мм

По часовому индикатору

Количество целых миллиметров отсчитывают на штанге от нуля до последней риски, не скрытой под рамкой. Доли определяют по индикатору: номер деления, на котором остановилась стрелка, умножают на его цену.

На рисунке 5 показан размер 30.25 мм. Цена деления индикатора 0.01 мм.

По цифровому табло

Здесь считать не нужно, размер отображается на дисплее.

Для определения внутреннего размера, снятого инструментом с радиусными мерительными поверхностями (нижние губки на рис. 3), к показаниям на шкале добавляют их толщину, которая указана на неподвижной губке. Чтобы посчитать наружный размер, снятый штангенциркулем с резцами (рис. 2), их толщину отнимают от показаний на шкале.

Устройство штангенциркуля – основные узлы и их назначение

Устройство штангенциркуля внешне не кажется сложным, но его части так компактно и оптимально составлены, что делают это приспособление простым и удобным в использовании. А умеет оно немало, причем измерения, которые выполняются с его помощью, очень важны во многих сферах промышленности и строительства. При использовании штангенциркуля мы получаем линейные размеры предметов, как внешние, так и внутренние. А точность, которая в некоторых моделях достигает завидного уровня, делает этот простой инструмент все более востребованным.

Назначение штангенциркуля – измерение длины, диаметров, глубины, а вот что обеспечивает эту возможность, разберем на примере самого простого вида этого приспособления. Основным узлом является линейка, которая и называется штангой, давая часть названия инструменту. Деления на ней обычно равны 1 мм, а общая длина обычно составляет 15 см, но отдельные модели могут быть длиннее. Линейка определяет максимальный размер, который сможет измерить данный инструмент. А значит, максимальная длина или диаметр предмета должен быть не более 15 см.

На конце линейки находятся губки, вернее их половинки, а вторые половинки расположены на подвижной рамке, которая перемещается по линейке, отмеряя размер обследуемого предмета. Губки есть внутренние и внешние, у первых резцы смотрят наружу, у вторых – друг на друга. Следовательно, первые вставляются в предмет и раздвигаются, чтобы зафиксировать внутренний геометрический параметр, а вторые раздвигаются широко, а потом сближаются, чтобы зафиксировать исследуемый предмет между собой. Чтобы точно снять размер или перенести его на другую поверхность, подвижная рамка может фиксироваться специальным винтом, который находится на ней же.

Разметка

Обычный штангенциркуль с заостренными мерительными поверхностями справляется с базовыми разметочными операциями. Упирая одну губку в боковину детали, кончиком второй можно нанести черту на перпендикулярную ей поверхность. Линия получается равноудаленной от торца и копирует его форму. Чтобы начертить отверстие, нужно накернить его центр: углубление служит для фиксации одной из губок. Подобным образом можно использовать любой прием начертательной геометрии.

Твердосплавные напайки и резцы оставляют заметные царапины на деталях из сталей твердостью выше 60 HRC. Существуют также узкопрофильные штангенциркули, разработанные исключительно для разметки.

Как измерять угол

Для получения заданного угла при разметке можно воспользоваться транспортиром, с которым все познакомились еще в школе на уроках геометрии. Для измерения в быту точности его вполне достаточно.

На фотографии представлена пластмассовая линейка в виде треугольника, имеющего углы 45º и 90º, с встроенным транспортиром. С помощью него можно выполнить разметку и проверить точность полученного угла.

При выполнении разметки металлических деталей используют слесарный металлический угольник, обеспечивающие более высокую точность измерений.

Почему возникают ошибки при измерениях

Наиболее распространенные ошибки, снижающие точность результатов измерений исправным инструментом:

Чрезмерное давление на рамку вызывает перекос относительно штанги. Такой же эффект получается, если при измерении нижними губками сводить штангенциркуль за верхние.
Установка губок на галтели, фаски и скругления.
Перекосы при позиционировании.
Нарушение калибровки инструмента.

Первые три ошибки чаще всего возникают от недостатка опыта, и уходят с практикой. Последнюю нужно предотвратить на этапе подготовки к измерениям. Проще всего выставить «0» на электронном штангенциркуле: для этого там предусмотрена кнопка (на рис. 6 кнопка «ZERO»). Часовой индикатор обнуляется вращением винта, расположенного в его нижней части. Чтобы откалибровать нониус, отпускают винты крепления к рамке, передвигают его в нужное положение и снова фиксируют.

Деформации элементов штангенциркуля и износ мерительных поверхностей делают инструмент непригодным к использованию. Для снижения количества брака на производстве штангенциркули проходят периодическую поверку в метрологических службах. Для проверки точности инструмента и приобретения навыков в бытовых условиях можно измерять детали, размеры которых заранее известны: например, хвостовики сверл или кольца подшипников.

Штангенциркуль – классификация и маркировка

Измерительный инструмент штангенциркуль может быть 3 видов и около 8 типоразмеров, во всяком случае, согласно отечественным нормативным документам. Причем важно, покупая любой точный инструмент, ориентироваться на стандарты, по которым его изготавливают и калибруют. На виды делят его в зависимости от индикатора измеряемого значения, с которого мы снимает искомые цифры. Это могут быть нониусные (ШЦ), циферблатные (ЩЦК) и цифровые (ШЦЦ) штангенциркули. В первом случае нам придется самим пробежаться по обеим шкалам глазами, посчитать деления и сообщить результат. Во втором случае мы увидим цифры на механической шкале с подвижной стрелкой, а вот в третьем случае нам покажут готовый результат на дисплее.

Внутри данных видов могут разделяться еще подвиды в зависимости от конструкции и длины основной линейки. Например, можно делить инструменты по виду материала, из которых они изготовлены. Примером инструмента из твердого сплава может служить ШЦТ-I. Есть различия в устройстве губок или дополнительных приспособлениях. Так, ШЦ-I и ШЦ-III отличаются расположением губок, в первом случае оно двустороннее, а во втором – одностороннее. А вот в ШЦ-II имеется рамка микрометрической подачи, которая сделает проще разметку, если вам нужно будет переносить свои замеры на другую плоскость. Различия по типоразмерам обсуждать долго не имеет смысла, стоит лишь сказать, что чем больше линейка, тем больше погрешность полученных значений.

Менее точный, но очень быстрый метод

Впрочем, если нет необходимости в чрезмерно сложных и точных вычислениях, то определить диаметр можно и просто приложив обычную школьную линейку к поперечнику трубы. Нужно будет только удерживать линейку таким образом, чтобы ее шкала совпадала с воображаемой линией диаметра трубы. Небольшие отклонения в ту или иную сторону при этом вполне допустимы. Ведь в магазинах трубы, как правило, предлагаются уже стандартных размеров. При необходимости, продавец-консультант может скорректировать величину диаметра требуемой трубы.

Обычная линейка может помочь, если нет профессиональныого инструмента для измерения диаметра трубы, но не забываем о погрешности.

Что могут посоветовать специалисты

Сергей Вороненков, мастер монтажник: Как правило, трубы, выполненные из стали, предназначенные для монтажа водопроводных систем, характеризуются как раз внутренним диаметром. Нередко можно услышать из уст профессионалов о полудюймовых или о дюймовых трубах. При этом имеется в виду, что у них внутренний диаметр равен 12,7 мм или 25,4 мм. А вот наружный диаметр – это удел водопроводчика и сантехника. Просто потому, что большинство водопроводных систем сегодня монтируется при помощи резьбового соединения. В свою очередь, резьба нарезается на внешней стороне трубы.

Виктор Иванович Петров, сантехник: Применение во время измерений металлической измерительной рулетки менее предпочтительно. Металл не может обеспечить плотное прилегание рулетки к трубе, из-за чего погрешность будет слишком большой. Гораздо более точным получится результат, если использовать так называемый гибкий портновский метр.

Измерение методом копирования – фотосъемки

Данный метод может пригодиться тогда, когда к трубе нет вообще никакого доступа. Он пригоден как для труб малого диаметра, так и достаточно большого. Нужно будет для масштабирования приложить к трубе линейку, либо любой другой масштабный объект, размеры которого изначально известны. Затем труба с приложенным предметов фотографируется – и полученный снимок позволит провести анализ диаметра трубы, опираясь на сравнение размеров масштабного объекта для сравнения.

Измерение труд методом копирования позволит определить диаметр труб расположенных в труднодоступных местах.

В частности, такой прием применяют, если необходимо вычислить размеры труб в вагоне без необходимости его разгружать. Можно будет сделать всего лишь одну фотографию – и отправлять поезд по дороге. В противном же случае пришлось бы перемерять каждую трубу в отдельности.

Какой инструмент понадобиться для каждого способа

Перед тем, как подобрать диаметр трубы для отопления, или любой другой системы, необходимо знать, чем пользуются в таких ситуациях.

Общеизвестный штангенциркуль для измерения применяется чаще, чем другие инструменты. Но, его может не оказаться среди набора домашнего инструмента. Поэтому приходиться решать вопрос, как замерить диаметр трубы без штангенциркуля.

Также узнавать точные габариты изделия с большим диаметром на отоплении или водоснабжении, используя данное приспособление, не представляется возможным. В таких ситуациях замерить требуемую длину объема трубного изделия возможно более простыми приспособлениями:

гибкой линейкой;
рулеткой;
знания величины числа Пи, которая составляет 3,14.

Если доступ к сети не затруднен, лучше вариантом, как высчитать величину, будет рулетка или металлическая линейка. Но, твердой линейкой легко высчитать величину только торцевых частей магистрали, которая измеряется.

Смотреть видео

Как измерить диаметр стояка

Еще одним вариантом, как меряется окружность трубы внутри или снаружи, это способ копирования. В такой ситуации к трубе подносят например линейку. Затем этот участок магистрали фотографируют. Мерить далее, чтобы получить весь набор необходимых сведений, следует по фотографии. Соответствующие реальности цифры получаются после проведенного масштабирования сделанных фото.

Помимо этого, найти диаметр можно при помощи следующей формулы:

D = L:3,14.

В ней D показывает диаметр, а L – это окружность трубного изделия. На простом примере это выглядит следующим образом. Окружность трубы получилась 62,8 см. Это число делится на 3, 14. В результате получаем 200 мм.

С этой формулой работают не только домашние сантехники. Ее применяют и в условиях производства, только в данном случае есть небольшая поправка. Формула для работы остается в том же виде, только от конечного результата отнимают удвоенный показатель толщины рулетки и величину 0,2. В это число входит поправка на прилегание рулетки к поверхности магистрали.

Устройство инструмента

Как научиться пользоваться штангенциркулем? Для начала – ознакомиться с его устройством. Более всего востребуемый производством ручной штангенциркуль двухстороннего типа, с линейной измерительной системой состоит из следующих конструктивных элементов:

Измерительной штанги, где имеется шкала с делениями, точность которых соответствует классу инструмента.
Измерительной рамки, скользящей в направляющих штанги. Как пользоваться нониусом штангенциркуля? На нижней контрольной поверхности рамки нанесены деления нониуса, по которому определяется мантисса измеряемой величины: значение размера после запятой. Например, при замере длины в 13,9 мм при точности II класса, показание «13» будет снято с основной шкалы, а показание «0,9» — с нониуса. Для удобства использования рамка снабжена рифлёным выступом в своей нижней правой части.
Нижних измерительных губок корпуса штанги. Они предназначены для определения внешних размеров детали или заготовки. Измерительные плоскости губок — внутренние, а их вылет определяется пределами измерений, на которые рассчитана данная модель инструмента. Согласно госстандарту, вылет нижних губок может быть от 35…42 мм до 63…125 мм, в зависимости от пределов измерений, на которые рассчитана данная модель.
Верхних измерительных губок корпуса штанги, при помощи которых определяются размеры внешних поверхностей изделий. Контрольные плоскости верхних губок также тарированы, а их вылет, как и в предыдущем случае, определяется возможностями и типом изделия. Он составляет от 16 до 30 мм.
Зажимного винта с рифлёной головкой, при помощи которого фиксируется текущее положение рамки.
Глубиномера, представляющего собой плоский шлифованный штырь, скользящий в направляющих, которые расположены с противоположной стороны корпуса штанги. На рабочем торце штыря имеется конусный скос с целью снижения размеров торцевой поверхности глубиномера. Это даёт возможность оценки глубины отверстий с малыми диаметрами.

Устройство инструмента

Все контактные кромки штанги, направляющих, рамки и нониуса тщательно шлифуются в размер, с точностью, на порядок выше той, с которой действует штангенциркуль.

При особых требованиях к конструкции могут предусматриваться и другие элементы. Вспомогательные измерительные поверхности (а, следовательно, и узлы) необходимы, если выполняются разметочные операции, определение размеров уступов, ступенчатых частей конструкций и пр. Иногда в инструмент встраивается микрометрическая подача рамки.

Способы как можно измерить наружный и внутренний объем

До того, как приступать к работе, и выяснить, как меряется диаметр, придется установить, какой именно объем нужен для конкретной задачи. Весь трубопрокат для любых магистралей меряется и классифицируется по величине внутреннего диам-ра. Он носит название «условный проход», потому, что именно он отвечает за пропускные возможности сети.

Если меряется диаметр внутри, то он обозначается Dу, а внешний – Dн. Толщину стенки при этом указывают как h. С этими обозначениями удобно мерить и выполнять расчеты, и составлять проекты различных магистралей для жилых и производственных зданий.

Что касается способов замера размера объема трубных изделий, то первое, что важно отметить – это отличие их особенностей зависимо от условий. Их необходимо учитывать, иначе можно сделать много ошибок.

Определять выбор того, или иного варианта, приходиться зависимо от того, насколько в доступном месте расположили объект, который меряется. Теперь о некоторых из способов более детально.