Виды и типы микрометров и как выбрать

Измерительный прибор высокой степени точности, позволяющий определять линейные размеры физических тел, называется микрометр. Многогранность принципа работы микрометра способствует высокой точности производимых измерений, а простота в работе с устройством делает его доступным даже для начинающих мастеров.

Описание и действие

Прибор на современном рынке представлен множеством типов и моделей, которые по принципу действия и правилам эксплуатации не имеют существенных различий. Исключением являются лишь электронные и лазерные приборы.

Название инструмента указывает размерную величину, в пределах которой прибор способен с достоверной точностью определить размер детали. Один микрон — очень мелкий параметр; на практике чаще пользуются точностью в 50 микрон — это величина, значение которой может повлиять на результат сборочных работ либо настройку детали.

Приемы измерения микрометром — абсолютный и относительный. При первом варианте разъем прибора прилагается непосредственно к поверхности детали. Зажимы для крепления выставляются в соответствии с геометрией измеряемой детали. Показания в микронах снимаются согласно измерительным шкалам.

Относительный метод основан на данных, снятых при измерении предметов, которые находятся в непосредственной близости к искомому объекту обмера. В дальнейшем с их помощью косвенным математическим путем устанавливаются искомые параметры этого предмета.

Устройство прибора

Винт и гайка — вот самое простое описание механической конструкции микрометра. Сложными и тщательно выверенными являются шкалы, предназначенные для снятия измерений.

Стандартная модель измерительного прибора состоит:

1. Скоба, имеющая достаточную жесткость. Даже мелкие деформации этой детали способны повлиять на точность измерений. Дефекты скобы свидетельствуют о непригодности измерительного устройства к работе;
2. Пятка — обычно реализована как элемент части корпуса прибора. Существуют также виды микрометры со съемной пяткой. Такая модификация устройства предназначена для измерений в диапазоне от 500 до 800 мм;
3. Микрометрический винт (шпиндель) вращается за счет передвижения трещотки;
4. Устройство стопорное реализовано в виде винтового зажима, служит фиксатором микрометрического винта при снятии показаний измерительных величин или настройке микрометра;
5. Стебель имеет основную и дополнительную измерительные шкалы для определения размерных величин детали. Основная показывает целые значения (миллиметр), а дополнительная — половинные;
6. Барабан рассчитан для измерения десятых и сотых доли мм и служит указателем шкалы стебля;
7. Трещотка регулирует напряжение, при котором контактируют прибор и предмет измерения, а также способствует вращению микрометрического винта;
8. Эталон — деталь дополнительно входит в комплект устройства и необходима для настройки точности и проверки работоспособности микрометра.

Читайте также:  Как изготовить строительный фен своими руками

Проверка и калибровка

Сразу после приобретения микрометр рекомендуется диагностировать на наличие дефекта в работе. При сбое шкалы ее можно настроить с помощью ключа, входящего в комплект устройства.

Проверка точности прибора производится смыканием плоскостей измерения. В максимальном упорном положении винта в противоположную плоскость на индикаторе электрического микрометра появится цифра «0».

В приборе с механической конструкцией стебля должен принять положение, в котором будет практический полностью закрыт барабаном. Нулевое значение на барабане должно совпасть с продольным штрихом стебля, а его скошенный край — с нулевой отметкой верхней шкалы.

До того как приступить к проверке, устройство и деталь необходимо выдержать в одинаковых температурных условиях не менее трех часов. При желании для проверки можно использовать эталон.

Процесс измерения и показания

В начале работы необходимо расположить измерительную деталь между пяткой прибора и микрометрическим винтом. Начать вращение барабана с учетом максимальной близости шпинделя и измеряемого предмета.

При измерениях микрометр находится в левой руке. Во избежание нагрева от температуры тела и искажения результатов держать прибор следует за изолированную часть скобы.

Размеренно и не спеша до соприкосновения с измеряемой поверхностью подводится шпиндель устройства. Крутить его следует по направлению против часовой стрелки относительно торца с нарезкой пока деталь не зайдет в зазор торцов. Далее, необходимо по часовой стрелке довести вращение шпинделя до упора, придерживая в процессе нарезки барабан.

При достижении упора вращение начнет сопровождаться треском. Вращение микрометрического винта следует прекратить и можно приступать к снятию показаний. Освобождается деталь из зажима обратным вращением шпинделя. Точный размер замеряется на барабане с помощью шкалы нониуса.

Показания прибора. При работе по снятию величин измерений механическим прибором требуется некоторая сноровка. Начинаем снимать показания с более крупного разряда цифр и оканчиваем мелким.

Для начала обратим внимание на шкалу стебля на неподвижной части рукоятки. Она содержит две шкалы, которые для комфортного восприятия расположены в позиции остановки края барабана, зафиксируем значение деления нижней шкалы (допустим, 8). Оно находится в зоне видимости. Так определяется величина первого цифрового показания.

Читайте также:  Принцип работы штангенциркуля, виды инструмента и примеры замеров

В случае когда край барабана сравнялся с делением на верхней шкале, то после запятой необходимо поставить цифру 5, если деление скрыто, тогда цифру 0. После рассматривается шкала на барабане, где находятся сотые доли миллиметра, их необходимо прибавить к десятым долям.

Допустим, верхняя шкала не показала половинчатого деления, соответственно, измерительная величина равна 8,0 мм. Поскольку на барабане с горизонтальным штрихом выпало значение 12, следовательно, 8,0 + 0,12 = 8,12 мм. В случае видимости штриха на верхней шкале стебля 8,5 + 0,12 = 8,62 мм.

Основные разновидности

В зависимости от длины передвижного шпинделя (винта) микрометры классифицируют по типоразмерам. Приборостроительная промышленность производит устройства для измерения размера деталей в диапазонах:

1. от 0 до 25 мм,
2. от 25 до 50 мм,
3. от 50 до 75 мм,
4. до 500−600 мм.

Ряд измерительных приборов дополнительно укомплектован установочными концевыми мерами для возможности выставления устройства в позицию «на ноль».

Микрометры имеют различие по видам (по ГОСТ 6507–90 ) в зависимости от назначения и конструктивной принадлежности (ручные и настольные).

Широко распространены в использовании следующие виды измерительных микрометров:

1. гладкие — предназначены мерить наружные размеры;
2. листовые — для толщины лент и листов, оснащены стрелочным циферблатом;
3. трубные — для толщины трубных стенок;
4. проволочные — для толщины проволоки;
5. микрометрические головки — для измерения перемещения;
6. зубомерные — измеряют нормали зубчатых цилиндрических колес, что важно для контроля качества при их производстве.

Помимо отображенных в ГОСТ, используются и другие виды инструмента:

1. рычажные микрометры — принцип действия прибора основан на механизме измерения линейных величин с помощью метода сравнений и оценок (модель МРИ);
2. микрометры призматические — для измерения внешнего диаметра инструмента со множеством лезвий (серия МТИ, МПИ, МСИ);
3. нутромеры микрометрические — для измерения внутренних параметров различных деталей (НМ, НМИ);
4. канавочные;
5. резьбомерные;
6. универсальные и прочие.

Электронный инструмент

Для скоростных обмеров предназначены приборы с наличием электронной «цифровой» индикации, значение произведенных измерений у которых отображается на отдельном табло (к примеру, микрометр модифицированный МК — МКЦ).

Современные микрометры с цифровой индикацией имеют ряд определенных достоинств:

1. Внутренняя электронная начинка в составе устройства и цифрового табло индикации значительно облегчает работу, связанную с измерением, и экономит время, расходуемое на считывание результатов. Табло индикатора электронного микрометра отображает все полученные измерительные данные, при этом проблемы со снятием данных, как правило, отсутствуют.
2. Ощутимое преимущество цифровых устройств (ГОСТ 6507−90) составляет цена деления шкалы 0,001 мм и малые значения предела допустимой погрешности.
3. Модели электронных микрометров способствуют осуществлению не только абсолютных, но и относительных измерений.
4. Существует возможность из какого-либо положения в диапазоне измерений выставить прибор в нулевое значение. Это свойство полезно при техническом контроле, разбраковке изделий, сложных обмерах.
5. Разбраковку и контроль качества деталей реально ускорить, если в память микрометра заложить допустимые граничные значения измерительных величин. Современные прогрессивные модели микрометров обладают такими функциональными возможностями.
6. Устройства последних модификаций имеют разъемы, позволяющие отображать статистические данные измерений при помощи компьютера. Эта функция полезна при анализе серии измерений и для ведения отчетной документации испытаний.
7. Универсальность цифрового прибора при пользовании также является плюсом, она дает возможность использовать как метрическую, так и английскую систему измерений.

Читайте также:  Принцип действия перфоратора, устройство и ремонт

Ощутимым недостатком цифровых измерительных устройств является ненадежность в работе. Всякая цифровая техника нуждается в особо аккуратном обиходе. Механическая модель микрометра при возможном падении не особо пострадает, хотя это отразится на способности работать в дальнейшем. При цифровом аналоге в таком случае существует риск немедленного прекращения работы, ремонтных затрат или даже замены прибора.

Недорогой цифровой микрометр неизвестного производства способен допускать погрешности результата измерений. Такие приборы фактически не соответствуют ГОСТу, впрочем, нередко цифровые модели, изготовленные согласно стандарту, имеют частые сбои в работе. Инструмент требует замены по прошествии гарантийного срока эксплуатации.

Лазерный микрометр

Лазерный микрометр — новейший универсальный измерительный инструмент. Главное отличие прибора от механических аналогов — это потребность в автономном источнике питания.

Микрометр служит для бесконтактных измерений линейных величин, определения зазоров, ширины, толщины, внутренних диаметров в технологических объектах. Посредством лазерного устройства измеряют уровни сыпучих веществ, отслеживают положение объекта.

По причине высокой себестоимости лазерный манометр пока не пользуется большим спросом в частных кругах.

Как один из самых высокоточных приборов, прибор нашел свое применение во многих сферах современной промышленности и строительстве. Электронное обеспечение делает такое устройство довольно хрупким и дорогостоящим и выдвигает повышенные требования к его бережной эксплуатации.

Запрос «Микрон» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Микроме́тр (русское обозначение: мкм, международное: µm; от греч.μικρός «маленький» + μέτρον «мера, измерение») — дольнаяединица измерениядлины в Международной системе единиц (СИ). Равна одной миллионной доле метра (10⁻⁶ метра или 10⁻³миллиметра): 1 мкм = 0,001 мм = 0,0001 см = 0,000001 м.

В 1879—1967 годах официально использовалось название микрон (мк, µ), которое затем было отменено решением XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967/68)^[1][2].

Приставка микро-, служащая в СИ для образования дольных единиц, принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием СИ в целом^[3].

Применение

Углеродная нить диаметром 6 мкм по сравнению с человеческими волосами диаметром 50 мкм

Микрометр является стандартной единицей измерения, в которых выражается допуск отклонений от заданного размера (по ГОСТу) в машиностроительном и почти в любом производстве, где требуется исключительная точность размеров. В микрометрах также измеряют длину волн инфракрасного излучения.

Для лучшего представления этой единицы длины можно привести следующие примеры:

• длины волн видимого человеком света лежат в диапазоне от 0,38 (фиолетовый цвет) до 0,78 мкм (красный)^[4];
• диаметр эритроцита составляет 7 мкм^[5];
• толщина человеческого волоса от 40 до 120 мкм^[6].

См. также

Примечания

1. ↑Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 78. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
2. ↑Resolution 7 of the 13th meeting of the CGPM (1967/68) (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
3. ↑Resolution 12 of the 11th meeting of the CGPM (1960) (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
4. ↑ГОСТ 7601-78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величинАрхивировано 23 марта 2013 года.
5. ↑Функции и свойства эритроцитов (рус.). MedUniver.com. Дата обращения 14 июля 2016.
6. ↑Энциклопедия волос: Все, что нужно знать о волосах (рус.) (недоступная ссылка). Schwarzkopf.ru. — «По европейским меркам тонким считается волос диаметром от 0,04 до 0,06 мм. Нормой считаются волосы диаметром 0,06—0,08 мм, а толстыми — от 0,08 до 0,1 мм. Волосы азиатов в сравнении с волосами европейцев более толстые: средняя толщина волос в Азии составляет от 0,08 до 0,12 мм.». Дата обращения 14 июля 2016.Архивировано 14 июля 2016 года.

Эта страница в последний раз была отредактирована 21 ноября 2019 в 17:07.

Микрометр – универсальный инструмент, предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью, преобразовательным механизмом которого является микропара винт – гайка.

Микрометр в  основном применяется для измерения наружных размеров с высокой точностью. В целом разделён на несколько основных частей и  состоит из жесткой скобы, с одной стороны которой вмонтирована неподвижная пятка, а с другой находится подвижный измерительный стержень. Перемещения стержня осуществляется путем вращения микрометрического винта (отсюда и название инструмента). До 300 мм выпускаются с диапазоном измерения 25 мм, более – 100 мм. Высокое качество изготовления микровинтовой передачи позволяет снимать размеры с точностью от 0,01 мм до 0,001 мм. Самый распространенный тип – это гладкие микрометры МК, но помимо этого выпускается множество специальных видов для узкоспециализированных работ.

Согласно ГОСТ 13762-86  хранение и транспортировка микромера предусматривается  на всех этапах эксплуатации в специальном чехле или футляре, на этапе транспортировки к месту сбыта хранение может осуществляться в упаковке.

Для получения верных показаний необходимо знать, как правильно пользоваться микрометром и в какой  области  он будет применяться– это поможет  выбрать оптимальный вариант. Дело в том, что микрометр – очень точный измерительный прибор, и неправильная его эксплуатация неизбежно приведет к увеличению погрешности измерений. Во-первых, пользоваться микрометром полагается только в теплых помещениях (20±10°С), и если вы принесли его с холода, нужно подождать некоторое время, пока температура инструмента не сравняется с температурой окружающей среды. Затем необходимо проверить установку микрометра на ноль.

В целом,  ГОСТ 6507-90  предусматривает, что микрометры допускается эксплуатировать при температуре окружающей среды от 10 до 30 °С и относительной влажности воздуха не более 80% при температуре 25 °С

В моделях с диапазоном измерений 0-25 мм измерительные поверхности сводятся вместе, в остальных моделях нужно использовать специальную установочную меру, идущую в комплекте, для установки измерительных поверхностей в минимальное положение (так, для диапазона 25-50 мм длина установочной меры будет 25 мм, для 50-75 – 50 мм и т.д.). В этом положении проверяется, показывает ли отсчетное устройство микрометра ноль. Если нет, необходимо произвести калибровку. Для этого в механических моделях используется идущий в комплекте ключик, позволяющий повернуть барабан и совместить нулевую риску; в электронных моделях все проще – нужно только нажать кнопку сброса на ноль. После выставления микрометра можно приступать к измерениям.

Во время работы для сведения пяток с измеряемым размером нужно пользоваться предусмотренным в конструкции специальным механизмом, нормирующим усилие зажима – трещоткой или фрикционом. Это позволяет всегда производить измерения с одинаковым усилием, избежав перетяга, что безусловно важно для обеспечения одинаковости показаний. Также во время измерений нужно держать микрометр за специальную изолирующую пластиковую накладку, расположенную на скобе, чтобы тепло от рук не повлияло на значения.

По способу снятия показаний все выпускаемые микрометры можно разделить на следующие группы:

Механические микрометры

Самый распространенный тип, размеры снимаются при помощи используемого в конструкции нониусного барабана. Позволяют производить измерения с точностью 0,01 мм. На стебле микрометрической головки и барабане нанесены шкалы, по которым и определяется размер. В качестве примера можно привести гладкие микрометры МК, модели МК-25, МК-50, МК-75 и т.д.

Электронные микрометры

 Современная модель, для снятия размеров в которой используется электронное цифровое табло. Из плюсов – повышенная точность, до 0,001 мм, и простота в использовании. Кроме того, обладают функциями установки на ноль в любой точке, перевод миллиметры – дюймы, переключение между абсолютными и относительными измерениями, вывод данных на компьютер. В обозначение данного типа добавляется буква «Ц», так, для гладких электронных микрометров это будет МКЦ, и соответственно модели МКЦ-25, МКЦ-50, МКЦ-75 и т.д.

Стрелочные микрометры

 Определение размеров происходит с использованием присутствующего в конструкции стрелочного индикатора. Среди представителей – листовые микрометры МЛ (модели МЛ-5, МЛ-10, МЛ-25) и рычажные микрометры МР и МРИ (модели МР-25, МР-50, МР-75, МР-100, МРИ-125, МРИ-150 и т.д.).

Как уже упоминалось, выпускается большое разнообразие микрометров. Для многих видов работ существует своя собственная, отличная от других, конструкция. Особенности заключаются в использовании специальных форм скоб и измерительных поверхностей, дополнительных механизмов, облегчающих работу. Вот основные типы микрометров, применяемых сегодня:

Микрометры гладкие МК, МКЦ 

Универсальный тип микрометра. Микрометрический стержень и пятка имеют гладкие измерительные поверхности, вылет скобы позволяет измерять диаметры на круглых поверхностях. Выпускаются с механической (МК) и электронной (МКЦ) системой отсчета. Диапазон измерений – 25 мм для моделей с верхним пределом до 300 мм (МК-25, МК-50 и т.д. до МК-300), более – с диапазоном 100 мм (МК-400, МК-500 и т.д.).

Микрометры рычажные МР, МРИ

В конструкции имеется рычаг для отвода пятки и стрелочный индикатор для снятия показаний. В основном используются в серийном производстве, когда необходимо проверять один и тот же наружный размер на партии деталей. Для этого микрометр первоначально устанавливается на номинальный размер, а затем в процессе работы для каждой детали по индикатору определяется отклонение от него. Модели МР выпускаются с точностью отсчета 0,001 и 0,002 мм (МР-25-0.001, МР-50-0.002 и т.п.); модели МРИ – с точностью 0,01 мм (МРИ-25-0.01, МРИ-50-0.01 и т.д.).

Микрометры листовые МЛ

Используются для определения толщины листового и ленточного материала. Это может быть сталь, пластик, стекло, пленка ПВХ и т.п. Данный тип характеризуется скобой с большим вылетом, позволяющей измерять размеры на расстоянии от края изделия. Цена деления – 0,01 мм. Микрометры МЛ производства КРИН выпускаются со стрелочным циферблатом для упрощения снятия показаний, у остальных производителей размер определяется по штриховому нониусу на микрометрическом винте. Выпускаются модели МЛ-5, МЛ-10, МЛ-25, МЛ-50.

Микрометры трубные МТ

Для определения толщины стенки труб и других закругленных изделий. Особенность данного типа в форме неподвижной пятки – она изготавливается со сферической поверхностью. Это уменьшает пятно контакта с измеряемым изделием и не дает кривизне поверхности влиять на результат. Выпускается несколько модификаций трубных микрометров – это может быть «классический» вариант с прямоугольной скобой и запрессованной в ней закругленной пяткой; или неподвижная часть может быть выполнена в форме стержня с утолщением на конце, что позволяет производить измерения более глубоко от края изделия. Выпускаются с точностью 0,01 мм, модели МТ-15, МТ-25, МТ-50.

Микрометры зубомерные МЗ

Предназначены для определения длины общей нормали зубчатых колес. Измерительные поверхности пятки и подвижного стержня у этой модели имеют широкие измерительные поверхности, не менее 24 мм в диаметре, что облегчает их центрирование по хорде зуба. Применяются для зубьев с модулем от 1 мм, обладают точностью 0,01 мм. Выпускаются модели от МЗ-25 до МЗ-300.

Микрометры со вставками МВМ/МВУ

Позволяют измерять средний диаметр резьб. В пятке и подвижном стержне микрометра выполнены отверстия, куда вставляются идущие в комплекте вставки специальной формы. Стандартно комплектуются вставками для метрической резьбы, по дополнительному заказу возможна поставка со вставками для дюймовой и трубной резьб. Выпускаются модели от МВМ-25 до МВМ-350.

Микрометры призматические

Применяются для определения наружного диаметра многолезвийного инструмента. Вместо неподвижной пятки здесь используется угловая скоба с твердосплавными накладками, образующая опорную призму. Выпускаются следующие модификации:– тип МТИ – для трехлезвийного инструмента, угол призмы 60° (модели от МТИ-20 до МТИ-80);– тип МПИ – для пятилезвийного инструмента, угол призмы 108° (модели от МПИ-25 до МПИ-105);– тип МСИ – для семилезвийного инструмента, угол призмы 128°34′ (модели от МСИ-25 до МСИ-105).

Микрометры с малыми измерительными поверхностями МК-МП

Измерительные поверхности имеют форму тонких стержней с диаметром 2 мм. Применяются для измерения пазов, выточек, мелких деталей. Также выпускается электронная модель МКЦ-МП. Диапазоны измерений 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 мм.

Микрометры точечные МК-ТП

Имеют еще меньшую площадь контакта, 0.3 мм. Измерительные поверхности имеют форму остроконечных конусов. Электронная модель обозначается МКЦ-ТП. Диапазоны измерений 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 мм.

Микрометры с механическим бегунком МКЦМ

Отличаются от гладких микрометров МК наличием дополнительного цифрового бегунка, отсчитывающего показания, что облегчает снятие значений. Также считывание может осуществляться обычным способом по шкале на стебле и барабане. Выпускаются модели с диапазонами от 0-25 до 275-300 мм.

Микрометры для внутренних измерений (другое название – нутромеры микрометрические с боковыми губками)

Данный тип не имеет скобы, вместо этого на корпусе микрометрической головки расположены подвижная и неподвижная губки, позволяющие снимать внутренние размеры. Выпускаются с диапазонами от 5-30 мм до 275-300 мм.

Используемые источники:

• https://pochini.guru/instrument/ustroystvo-mikrometra
• https://wiki2.org/ru/микрометр
• https://ooochiz.ru/izmeritelnyj-instrument/37500/