卡尺：类型、设备、错误和选择

卡尺是一种通用测量工具，受到检验员、技术人员、设计师、车工、铣工、锁匠、汽车机械师和木匠的极大需求。该设备的广泛流行是由于其使用方便、测量范围大和精度高。

卡尺的出现主要归功于 18-19 世纪的工业革命。，在此期间，开始向体力劳动机械化和工业化的大规模过渡。然而，在那个时期的机械工程中广泛使用的现代测量仪器的原型出现在两个世纪之前，即16世纪中叶。那时，用于切割机的车床开始出现由木头制成并配有活动钳口的尺子。

稍晚一点，即 1631 年，数学家 P. Vernier 改进了仪器并为其配备了额外的测量刻度，允许您以最小的误差执行更准确的测量。时至今日，他所创造的卡尺几乎没有变化，在专业圈中获得了俗称“哥伦拜恩”。

如今，卡尺的主要用途是进行高精度测量，既可以在被测物体内部进行，也可以在外部进行。此外，它还用于测量孔、台阶和弯曲元件的深度。 该工具是测量圆形和圆柱形物体的外径和内径的必备工具，如螺栓和螺母，并确定沟、凹槽和槽的内部参数。专栏作家的工作原理是通过移动一个特殊的测量框架来确定尺寸，该测量框架沿着条形自由移动，并带有一个刻度。

卡尺有一个简单的装置， 看起来很朴实无华，由几个组件组成。

• 标尺标尺 是设计的主要元素，决定了最大测量值。杆越长，测量范围越宽。
• 测量框架由工具的可移动部分表示 并且能够轻松地沿着主杆移动。特殊刻度的存在 - 步长为 0.1 毫米的游标 - 以及使用组合分割技术使得获得精确度为几分之一毫米的测量值成为可能。固定螺钉和弹簧位于框架内部，因此框架紧紧地压在杆上，沿固定尺移动时不翘曲。在某些型号上，游标由表盘或小型数字显示器代替，具体取决于卡尺型号。
• 海绵是设备的重要部件，可移动和固定。 前者包含在活动框架的设计中或刚性固定在其上，后者是杆的一部分并且是绝对静止的。活动钳口和固定钳口彼此相对，当测量框架移动时，它们紧密接触。在这种情况下，杆的刻度零标记和游标重合。根据其功能用途，海绵分为单面（仅允许从外部测量）和双面（也用于内部测量）。
• 伸缩杆 是测量框架的结构部件，用于测量孔和凹槽的深度。

如果不考虑制造它的材料，卡尺的描述将是不完整的。

为了便于现代卡钳的设计，以碳纤维和聚合物树脂为基础的复合材料开始被用作制造材料，塑料元素也被纳入设计。

目前，卡尺有三种构造类型，在误差大小、设备和测量技术方面彼此不同。 无论哪种类型，这些工具都可以出色地测量内部和外部零件。，但仅在易用性、测量速度和价格方面有所不同。

这个品种的哥伦比亚是该乐器的经典版本。 它由一根杆和一个带有游标的活动框架组成。 该设备的不同之处在于设计的简单性和相当民主的成本。所以， 最简单的带有单侧钳口和深度计的游标模型可以 400 卢布购买。

在这种类型的游标卡尺上，游标被表盘取代，可移动箭头在表盘上即时显示测量结果。 使用此类设备时，无需计算，操作方便简单。

这种类型的卡尺配备了数字液晶显示器，可以让您获得高精度的测量结果。 此类型号还配备了可充电电池，具有开/关按钮，并且不仅可以以毫米为单位进行测量，还可以以英寸为单位进行测量。 最便宜的数字仪器可以在 1000 卢布内买到。

所有类型的卡尺均严格按照 GOST 166-89 生产并进行相应标记。

• ShTs-1 是一种工具，其特点是钳口双面放置，专为外部和内部线性测量而设计。该设备还配备了深度计，被认为是最受欢迎的卡尺型号。

• ShTs-2 它还有一个双面放置的钳口，除了内部和外部的线性测量外，它还可以用于标记。为此，该设备配备了测微进纸框架，可让您均匀准确地标记表面。

• ShTs-3 是一种钳口单侧放置的工具，专为内部和外部线性测量而设计。

• SCC - 指针式卡尺，具有圆形刻度，可让您以高精度和速度进行测量。

• SHTST-1 它的代表是带有单侧夹爪的工具，其特点是增加了耐磨性。该设备由硬质合金制成，不仅可以测量线性尺寸，还可以测量深度。

• SCC - 电子数字模型，其特点是测量精度高，外观现代。

除了根据 GOST 166-89 制造的型号外，国内市场上还有根据技术规范 3933-145-00221072-2003 制造的测量设备。

此类样本包括：

• 卡尺 SHTSS-200，由耐腐蚀等级的钢制成，能够测量阶梯表面、深度和壁架；

• 模型 ShTsSU-200，这是以前版本的变体，使用结构钢和工具钢制成；

• 设备 SHTSG-200, 也是ShTsS-200型，配备深度计，由防腐钢制成；

• 模型 商会，这是一种现代数字机制，能够将测量值从毫米更改为英寸，并在距离设备最远 70 m 的外部设备上显示测量结果；

• 卡尺 可控硅，专为在各种物体和表面上打标工作而设计，并且锋利的硬质合金钳口的存在使您可以直接在坚硬的表面上勾勒出打标的轮廓。

它们用于解决常规工具无法解决的问题，属于专业测量设备：

• ShTsT模型设计用于测量管道的内径和外径，这就是为什么它通常被称为管道；
• ShTsD设备能够测量具有许多突起的各种零件的厚度；
• 卡尺ШЦЦП用于确定轮胎的胎面深度，轮胎店常用；
• ShTsTsM 工具旨在测量复杂机构相邻部件之间的中心距；
• PSHV轨道装置是专为轨道测量而设计的，属于高度专业化的工具类别，成本超过20,000卢布；
• 用于确定制动盘厚度的卡尺使您无需卸下车轮即可确定磨损程度。

尽管市场上品种繁多，但该工具的主要技术特征是所有类型的通用工具，并由最大测量极限、钳口行程、允许误差和产品尺寸等参数表示。

该参数表示最大测量尺寸，并始终显示在卡尺的标记上。例如， ShTs-1 125 设备能够测量从 0 到 125 mm 的距离，对于更大的型号，例如 ShTs-3 630，测量限制不再从零开始，而是从 250 毫米开始，到 630 毫米左右结束。

该参数还取决于卡尺型号。例如， 对于 ShTs-1 型号，外部测量（下颚）至少应为 40 毫米，内部测量（上颚）应至少为 17 毫米.同时，对于专门用于外部测量的 ShTs-3 4000 设备，钳口的延伸不能小于 150 毫米。

游标仪器的精度等级仅限于 0.05 毫米的分度，因为更精细的渐变实际上无法被人类视觉感知，并且可能导致计算错误。 电子数码设备配备0.01毫米的分度刻度，是更精确的机构.错误率取决于设备的精度等级。例如，2 级型号可以测量 5.7 或 5.8 毫米的钻头直径，而一级产品可以轻松确定 5.75 毫米的尺寸。

测量误差即使略有增加的原因也可能是工具本身的误差、被测零件的质量差、毛刺的存在、金属加工质量低、深度计与严格垂直位置的偏差，钳口对物体的压紧松散以及用螺钉固定托架的不良。

这个参数完全取决于卡尺的类型，从 125 克到 9 公斤不等。然而，这个重量对于家用和小型专业型号来说是典型的。

仪器的尺寸取决于其类型、用途、测量范围，从 12.5 厘米到几米不等。

测量仪器的验证及其生产均按照 GOST 8.113-85 的标准进行。 控制和测量操作在特殊实验室进行，并在超精密机器上进行。 但是，您可以在家中对卡尺进行最简单的验证。为此，应彻底清除工具上的污垢、灰尘、粘附的锯末、金属屑和润滑剂，然后用干净的布擦干。然后将卡尺的钳口减小到停止位置，并查看零冲程的位置。

如果设备调整正确，那么风险应该匹配。 否则，有必要联系专门的中心，他们将在那里检查和调整设备，并在此基础上颁发既定形式的证书。定期使用卡尺，每年至少进行一次验证。如果工作钳口的金属磨损，工具将无法继续使用，必须更换新工具。为了增加设备的使用寿命，必须保持设备清洁，并且只能将其存放在一个盒子或盒子中。

现代测量工具市场呈现出各种各样的卡尺。 以下是在线商店中最好的制造商，其产品高度准确并符合所有现代要求。

• 日本公司三丰 自 1934 年至今，一直在生产卡尺和其他测量设备。该企业的产品种类包括简单的游标模型和由太阳能电池板供电的高科技数字样品。

• 沙河公司同样出名 也是测量设备生产领域公认的领导者。公司产品以各类模型为代表，包括数字电子模型和带有游标刻度的机械版本。

• 德国品牌Matrix的卡尺中国制造在业余爱好者和专业人士中也有很高的需求。公司产品质量上乘、品种齐全、价格合理。例如，一个带有深度计的超精密电子指针模型只需 1,600 卢布即可买到。

• 俄罗斯品牌“Kolibron”的工具，在中国的一家工厂生产，以广泛的价格范围和消费​​者可及性而著称。只需 800 卢布即可购买最简单的 1 级精度等级的游标类型。产品符合国家标准166-89，完全符合现代质量和可靠性要求。

• 来自中国的Intertool公司 为市场提供精密耐用的工具。该公司以远低于竞争对手的价格生产模拟、拨号和数字设备。这使您可以花很少的钱购买强大而准确的工具，并且可以可靠地使用一年以上。

• 年轻的俄罗斯公司“Zubr” 最近开始生产测量仪器，但在短时间内引起了业余爱好者和专业人士的关注。该公司拥有自己的设计局，聘请了高素质的专家，并在自己的实验室对制造的设备进行测试。最便宜的卡钳长度为 12.5 厘米，重量仅为 140 克，售价 700 卢布，而电子数字模型则售价 4300 卢布。

任何测量仪器的采购都是一件非常重要和负责任的事情，因此必须特别小心地选择它。购买设备时首先需要注意的是精度等级和该工具的使用条件。

购买专为高级珠宝工作设计的卡尺时，最好停在 12-15 厘米长的小型微型样品上。 它们更方便地测量小物体，而不必担心损坏它们的表面。

如果首先是执行工作的便利性以及测量速度，那么最好选择电子数字或表盘指针模型。至于精度等级，0.1毫米读数的设备对于家用来说已经足够了，而对于专业样品则要求更高的精度：此类设备上的读数刻度应该有0.05、0.02甚至0.01毫米的步长。

下一个重要标准将是制造商的选择。 专家推荐购买知名品牌的产品，这将是测量仪器可靠性、准确性和高质量的保证。 如果计划在恶劣的环境条件下进行测量，最好购买将刻度刻在金属上而不是用油漆绘制的设备。最好的专业模型是德国、日本和瑞士的设计，原则上不能便宜。但这样的卡尺能用十几年，会被孙子继承。

在购买时，您应该检查是否有随附的说明精度等级和钢级的文件，并确保固定部件和移动部件之间没有间隙。除了， 钳口紧闭的两个秤的零标记必须重合.如果仪器操作不正确，太紧，或者相反，测量框架和钳口容易移动，以及存在缺陷和损坏，应丢弃购买的设备。

请参阅下文了解如何使用卡尺。