一、精密螺旋测量工具(千分尺)
(1)结构组成
如图所示
展示的是一种广泛应用在实验室和工业生产中的螺旋测微器,该工具的核心部件包括:固定测砧A和刻度尺B,这两部分被稳固地安装在尺架C上;而旋钮D、微调旋钮D′以及可动刻度E则与测微螺杆F形成一个整体,通过精密设计的螺纹与固定刻度B相连接。
(2)工作原理
螺旋测微器作为一种高精度的长度测量设备,其测量精度远超传统的游标卡尺。借助这种仪器进行长度测量时,其精度可以达到0.01毫米。其内部精密螺纹的螺距被设定为0.5毫米,这意味着当旋钮旋转一周时,测微螺杆会沿轴向前进或后退0.5毫米的距离。可动刻度被划分为50个等分单位,每个单位精确代表0.01毫米,因此可动刻度每移动一个分度,测微螺杆就相应地移动了0.01毫米。基于这一原理,通过观察可动刻度移动了多少个分度,我们就能直接得知长度发生了多少个0.01毫米的变化。综上所述,螺旋测微器能够实现0.01毫米的测量精度,其常见的量程范围通常设置为0至25毫米。
二、测量数值的读取方式
(1)数值读取规则
螺旋测微器的最终测量结果是通过固定刻度示数与可动刻度示数的累加来获得的。具体来说,毫米整数位以及半毫米单位部分应在固定刻度上进行读取,而半毫米以下更精细的部分则需要在可动刻度上获取,并且需要进行一位数的估读。对于半毫米以下部分的读数方法可以概括为:首先,确定与仪器水平轴线对齐的可动刻度上的刻线位置,然后计算该刻线与可动刻度的零刻线之间所包含的格数,最后将这个格数乘以0.01毫米,所得乘积即为长度在半毫米以下部分的精确读数。如图所示
的示例中,与轴线对应的可动刻度刻线显示为12.5(其中“12”代表准确的格数,“5”则表示估读的格数)。当被测量的长度小于0.5毫米时,其读数计算方式为:12.5格 × 0.01毫米/格 = 0.125毫米。
(2)使用注意事项
①在进行读数操作时,必须确保测量结果精确到0.01毫米,同时估读到0.001毫米的精度。如果最终测量结果以毫米作为计量单位,那么小数点后面的数字必须完整保留三位。
②读数过程中,需要特别留意固定刻度上的半毫米刻线是否已经显露出来,同时也要检查可动刻度的边缘线是否已经越过了固定刻度的水平轴线。
③需要关注螺旋测微器半毫米刻线的具体位置
在某些设计中,半毫米刻线可能位于固定刻度水平轴线的上方,而在另一些设计中,它则可能位于水平轴线的下方。如图甲所示,半毫米刻线位于水平轴线甲的上方,而图乙则展示了半毫米刻线位于水平轴线下方的情形。