使用游標(biāo)卡尺必須會讀游標(biāo)卡尺,要會正確讀游標(biāo)卡尺,必須熟知游標(biāo)原理,游標(biāo)原理是設(shè)計和使用游標(biāo)卡尺的基礎(chǔ)。只有了解游標(biāo)原理,才能正確讀取游標(biāo)卡尺的數(shù)值,得出正確的測量結(jié)果。
一、 游標(biāo)卡尺的刻線原理
所謂游標(biāo)原理,就是將兩根按一定要求刻上線的直尺對齊或重疊后,其中一根固定不動,另一根沿著它做相對滑動。固定不動的直尺稱為主尺(尺身),沿著主尺滑動的直尺稱為副尺(游標(biāo))。其原理就是利用主尺刻線間距和副尺刻線間距之差來進(jìn)行讀數(shù)的。主尺上一格(兩條相鄰刻線間的距離)a的寬度與副尺上一格的寬度b的差稱為游標(biāo)卡尺的分度值(游標(biāo)讀數(shù)值)。游標(biāo)卡尺按其所能測量的精度,常用的分度值有0.10、0.05、0.02mm三種。這三種游標(biāo)卡尺的主尺刻線間隔是相同的,即間隔a=1mm。所不同的是副尺格數(shù)與主尺相對的格數(shù),其間隔b比主尺的刻線間隔小。如果主尺刻度(n-1)格的寬度等于游標(biāo)n格的寬度,則游標(biāo)的刻度間隔計算公式為:bn=(n-1)a,b= a.
主尺刻度間隔與游標(biāo)刻度間隔的差值i=a-b。i即為游標(biāo)讀數(shù)值。下面以游標(biāo)分度值為0.10mm的游標(biāo)卡尺為例進(jìn)一步說明游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理,如圖1所示:
從圖1中可見,當(dāng)游標(biāo)尺的“0”線與主尺的“0”線對齊(重合)時,除游標(biāo)尺的最后一根刻線與主尺的第9根刻線對齊外,其他刻線都不對齊。若游標(biāo)向右移動0.1mm,則游標(biāo)尺刻線的第1根刻線與主尺刻線對齊;若游標(biāo)向右移動0.2mm,則游標(biāo)尺刻線的第2根刻線與主尺刻線對齊,依此類推。所以游標(biāo)在主尺刻度間隔1mm內(nèi)向右移動的距離可以由游標(biāo)刻線與主尺刻線對齊時的游標(biāo)刻線的序號決定。例如:游標(biāo)的第5根刻線與主尺的刻線對齊,則表示游標(biāo)向右移動了50.1=0.5mm。
對于游標(biāo)分度值為0.05mm的游標(biāo)卡尺,主尺上每小格為1mm,主、副尺“0”線對齊時,主尺上的19mm,剛好等于副尺上的20格,所以:副尺長度=1920=0.95mm。主尺與副尺每格相差數(shù)值為1-0.95=0.05mm。因此,當(dāng)游標(biāo)向右移動0.05mm時,游標(biāo)的第一根刻線與主尺刻線對齊,其讀數(shù)原理同前。對于游標(biāo)分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺,主尺上每小格為1mm,主、副尺“0”線對齊時,主尺上的49mm,剛好等于副尺上的50格,所以:副尺長度=4950=0.02mm。主尺與副尺每格相差數(shù)值為1-0.98=0.02mm。因此,當(dāng)游標(biāo)向右移動0.02mm時,游標(biāo)的第一根刻線與主尺刻線對齊,其讀數(shù)原理同前。
二、 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)步驟
根據(jù)上述,可知在游標(biāo)卡尺上讀尺寸可以分四個步驟。第一步,首先判斷出游標(biāo)卡尺的分度值。第二步,在主尺上讀出位于副尺(游標(biāo))“0”線前面的讀數(shù)作為測量結(jié)果的整數(shù)部分。第三步,讀出游標(biāo)上與主尺上刻線對齊的刻線數(shù)值,用此數(shù)值和分度值i的乘積為小數(shù)部分。第四步,把整數(shù)部分與小數(shù)部分相加即為尺寸的測量結(jié)果。
例1:寫出下圖中游標(biāo)卡尺所顯示的尺寸測量數(shù)值(如圖a、b所示)
解:a)圖。第一步,由b=a= ×1=0.95mm,則此游標(biāo)卡尺的分度值i=a-b=1-0.95=0.05mm。第二步,測量結(jié)果的整數(shù)部分為22mm。第三步,測量結(jié)果的小數(shù)部分為50.05=0.25mm。第四步,尺寸測量結(jié)果為22+0.25=22.25mm。
b)圖。第一步,由b= a= ×1=0.98mm,則此游標(biāo)卡尺的分度值i=a-b=1-0.98=0.02mm。第二步,測量結(jié)果的整數(shù)部分為61mm。第三步,測量結(jié)果的小數(shù)部分為40.02=0.08mm。第四步,尺寸測量結(jié)果為61+0.08=61.08mm。
三、 讀游標(biāo)卡尺的注意事項
1. 讀數(shù)時要注意,游標(biāo)卡尺的主尺上刻的數(shù)字是厘米數(shù),例如主尺上第10條刻線的標(biāo)示值為“1”,表示的尺寸值為1cm,即10mm。2. 當(dāng)游標(biāo)上有兩根刻線同時與主尺的兩根刻線對齊時,則取游標(biāo)尺兩根對齊刻線之和的二分之一作為讀數(shù)的結(jié)果。例如分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺的游標(biāo)尺上第7、8刻線同時與主尺的兩根刻線對齊,這時該游標(biāo)卡尺的讀數(shù)的小數(shù)部分值為0.02=0.15mm。從理論上講,不會出現(xiàn)游標(biāo)尺的兩根刻線與主尺上的兩根刻線對齊現(xiàn)象,但是在讀數(shù)時由于游標(biāo)卡尺刻線的誤差和視覺的誤差,所以才會出現(xiàn)游標(biāo)上有兩根刻線同時與主尺的兩根刻線對齊的現(xiàn)象。3. 為了減少讀數(shù)時由于視覺誤差帶來的影響,要求讀數(shù)時人的眼睛要垂直于刻線面。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>