Микрометр: устройство, принцип работы и современные типы измерительных приборов

Изображение микрометра

Что такое микрометр?

Микрометр — это высокоточный измерительный инструмент, предназначенный для определения малых линейных размеров с точностью до тысячных долей миллиметра. Он незаменим в машиностроении, приборостроении и других областях, где требуется исключительная точность измерений.

Устройство и история создания

Основными элементами классического механического микрометра являются прочная скоба, микрометрический винт с точной резьбой, неподвижный стебель и вращающийся барабан. На стебле нанесена линейная шкала для отсчёта целых миллиметров, а на скошенном крае барабана — круговая шкала для определения долей оборота винта (обычно сотых долей миллиметра). Принцип винтовой пары, лежащий в основе прибора, использовался ещё в XVI веке в геодезии. Однако первый патент на микрометр в его современном понимании был получен французским инженером Жаном Луи Пальмером в 1848 году.

Современные разновидности микрометров

С развитием технологий появилось множество специализированных моделей микрометров, каждая из которых решает конкретные измерительные задачи.

Быстрый микрометр с абсолютной шкалой

Модели, такие как ABSOLUTE, отличаются высокой скоростью перемещения шпинделя (до 10 мм за один оборот) и оснащены невращающимся измерительным наконечником. Это позволяет бережно измерять хрупкие или мягкие поверхности без риска их повреждения. Скорость работы таких приборов в 20 раз выше, чем у обычных аналогов. Они обладают регулируемым измерительным усилием (от 0,5 до 10 Н), абсолютной электронной шкалой с разрешением 0,001 мм и большим дисплеем. Срок службы батареи достигает трёх лет.

Прецизионные и цифровые микрометры

Точные модели с ценой деления 0,001 мм обеспечивают считывание показаний по нониусу без параллакса. Многие из них оснащены фрикционной (трещоточной) передачей в барабане, которая стандартизирует измерительное усилие и предотвращает перетяжку. Для удобства на стебле часто наносятся отдельные отметки для целых и половинных миллиметров.

Цифровые микрометры со скобой используют запатентованные измерительные системы (например, «сара — system») и имеют шаг измерений 5 или 30 мм. Они оснащаются большими дисплеями, а некоторые модели защищены от брызг воды (стандарт IP54) и имеют интерфейс для передачи данных.

Специализированные микрометры

  • С набором сменных наконечников: Комплектуются несколькими наконечниками, что позволяет быстро менять диапазон измерений без перенастройки прибора.
  • С индикатором часового типа: Имеют встроенный индикатор, который облегчает поиск минимального или максимального размера (кульминационной точки) при неизменном усилии.
  • Гладкие микрометры: Классические инструменты для измерения наружных размеров с твёрдосплавными наконечниками. Комплектуются эталонными мерами для настройки.

Лазерные оптические микрометры

Это бесконтактные измерительные приборы, работающие по теневому принципу. Устройство состоит из двух модулей: излучателя, создающего коллимированный лазерный луч, и приёмника. Когда объект попадает в луч, он отбрасывает тень на линейку ПЗС-фотоприемников. Процессор вычисляет размер или положение объекта по границам этой тени. Такие микрометры идеальны для контроля ширины, диаметра, толщины, зазоров, а также уровня сыпучих материалов или жидкостей. Расстояние между модулями может достигать 300 мм, а диапазон измерений варьируется от 5 до 25 мм в зависимости от модели.