什麼是卡尺及其工作原理？ 👨‍🏭

您是否遇到過需要準確測量某物，但簡單的尺子卻無法測量的情況？

無論您是 DIY 愛好者、機械師還是機械師，精確測量對於實現預期結果都是必不可少的。

這是卡尺派上用場的地方。

這些精密儀器旨在以令人難以置信的精度測量物體相對兩側之間的距離。

但它們是如何工作的，是什麼讓它們如此特別？

在本文中，我將深入卡尺的世界並探索其迷人的內部工作原理。

因此，係好安全帶，準備好探索這些基本工具背後的秘密。

關鍵要點

卡尺是用於測量線性尺寸的儀器，這些尺寸不容易通過米尺或直尺等設備測量。
有不同類型的卡尺用於測量不同的尺寸，例如外卡尺、內卡尺和雌雄同體卡尺。
卡尺可以像羅盤一樣簡單，有向內或向外的點，但沒有刻度。
許多類型的卡尺允許在標尺、刻度盤或電子數字顯示器上讀取測量結果。
卡尺用於機械工程、金屬加工、林業、木工、科學和醫學等許多領域。

什麼是卡尺及其工作原理？

卡尺是用於精確測量物體尺寸的工具。它們有兩個可調節的腿或鉗口，能夠以四種方式進行測量：外徑、內徑、深度距離和步距。

大多數卡尺可以進行相同的四種測量。

市場上有幾種不同類型的卡尺，包括：

卡尺

最常見的卡尺類型，刻度盤卡尺有一個顯示測量值的刻度盤。

數顯卡尺

數顯卡尺有一個顯示測量值的電子顯示器。

珍妮卡尺

珍妮卡尺用於測量物體的厚度。

千分尺

千分尺用於高精度測量非常小的物體。

彈簧點卡尺

彈簧點卡尺用於測量兩點之間的距離。

游標卡尺

游標卡尺有一個滑動刻度，可以進行非常精確的測量。

所有四種類型的卡尺都可以執行外部、內部、台階和深度測量。進行各種測量的卡尺也稱為四向卡尺。卡尺對於測量圓形或不規則形狀物體的直徑、深度和厚度特別有用，而其他設備通常很難做到這一點。

卡尺是用於高精度測量不同物體尺寸的設備。有不同類型的卡尺，例如錶盤卡尺、游標卡尺和數顯卡尺。以下是讀取每種類型的卡尺測量值的步驟：

卡尺

首先閱讀整英寸測量值。
接下來，閱讀整個十分之一英寸。
最後，讀取錶盤上的千分之一英寸。

游標卡尺

請記住，游標卡尺以厘米為單位輸出測量讀數，精確到小數點後兩位。
主刻度為讀數提供主要數字和一位小數。
游標刻度有助於讀數的小數點後第二位。

數顯卡尺

在進行任何測量之前，打開數顯卡尺並將工具歸零。
將要測量的物體放在卡尺的鉗口之間。
讀取數字顯示屏上的測量值。

一般情況下，用卡尺測量物體時，先打開卡尺以貼合物體的兩側，然後關閉卡尺，直到它接觸到物體的兩側。然後，根據所用卡尺的類型讀取測量結果。

記住要進行準確的測量，在進行任何測量之前請將工具歸零。

數字卡尺和模擬卡尺都用於尺寸測量，但它們有一些區別。以下是數字和模擬卡尺之間的區別：

數顯卡尺

需要電池為其 LCD 顯示屏供電。
在內置 LCD 顯示屏上具有即時數字讀數，可以更輕鬆地閱讀，特別是對於視力不佳的用戶。
可以通過按下按鈕在公制和英制單位之間切換。
更耐敲擊，因為它們不使用齒輪齒條系統。
可以小至 1/100 的單位顯示測量值。

模擬卡尺

不需要電池。
有需要練習才能準確讀數的刻度盤或游標刻度。
能以更直觀易懂的方式確定維度。

數字和模擬卡尺都可以為金屬工藝、木工和其他任務進行準確的外徑 (OD)、內徑 (ID)、長度和深度測量。它們用於測量內部尺寸、外部尺寸和深度。

兩種卡尺的精度相似，大多數型號的測量精度可達 +/- .001" 或 +/- .02mm。

卡尺是用來測量內外尺寸和距離的量具。它們比普通尺子更精確，測量精度可達百分之一毫米和千分之一英寸。

以下是影響卡尺精度的一些因素：

卡尺類型：卡尺有不同類型，包括游標卡尺、數顯卡尺和百分錶卡尺。數字卡尺和千分錶卡尺被認為非常準確，因為它們提供精確到小數點後 3 位或 1/1000 英寸的測量值。
測量面：請保持鉗口平貼工件以獲得準確的測量結果。最大尺寸是外部特徵最準確的尺寸，而最小尺寸是孔等內部特徵最準確的尺寸。
材料一致性：雖然大多數商業生產的金屬具有非常一致的厚度，但並非所有材料都具有相同的一致性。請四處移動卡尺以確保捕捉到任何厚度變化。

總的來說，卡尺是一種用途極為廣泛的工具，可以對許多材料進行精確測量和標記。卡尺的精度取決於卡尺的類型、測量表面和材料的一致性。

卡尺是用於在點之間進行精確測量的測量工具。以下是使用卡尺相對於其他測量工具的一些優勢：

準確性和精度：卡尺提供準確和精確的讀數，使其成為精細測量的理想選擇。
多功能性：卡尺是多功能儀器，可用於多種用途。它們通常用於內部、外部和深度測量。
集成刻度：游標卡尺在工具中內置了測量刻度，無需使用其他測量儀器，例如直尺或捲尺。
耐用性：大多數卡鉗由不銹鋼製成，這是一種非常耐用的材料。如果保養得當，不銹鋼卡鉗可以使用一生。
有競爭力的價格：由於卡鉗很常用，它們也很常見，這使得價格具有競爭力和低廉。
強度：大多數製造商使用純不銹鋼製造卡鉗以提供強度和耐用性。
多功能性：卡尺可用於測量任何幾何物體的內部、外部、台階和深度尺寸。
無需外接設備：游標卡尺自帶雙刻度，測量時可使用主刻度和副刻度，無需尺子等任何外部設備。

總的來說，卡尺是精確、多功能且耐用的測量工具，是精細測量的理想選擇。它們通常用於製造行業，與其他測量工具相比具有許多優點。

正確保養和維護卡尺對於保持其準確性和功能非常重要。以下是一些提示：

使用前

確保卡尺每年至少校準一次，並根據其使用情況更頻繁地校準。
檢查卡鉗是否有灰塵和污垢。
清潔卡尺的測量面和工件的待測面，以防止測量精度受到污垢或灰塵的負面影響。
不要將卡尺用作其他工具的替代品（例如，不要將卡尺用作撬桿或螺絲刀）。

使用後

使用後清潔卡鉗。
檢查是否有任何可能影響卡尺精度的不需要的殘留物。
清潔並擦乾物品的表面，以防止可能導致測量不准確的污垢、腐蝕或油漬。
在卡鉗的橫樑上滴一小滴油，並在存放卡鉗之前用乾淨的布擦拭。
不使用時，將卡尺放回存放盒中。

磨損

檢查卡尺是否磨損。

正確使用卡尺以獲得準確的測量值也很重要。卡尺的鉗口必須是方形的或垂直於零件，並且它們需要牢固地固定在零件上，但不能偏轉它們。

在工作台上四處移動卡尺，以確保獲得最準確的測量結果。

如果表面光潔度很重要，則必須小心，因為卡鉗的硬化鋼會劃傷大多數工件。

最後，請妥善保管卡尺，以免損壞。將它們存放在遠離任何可能引起振動或移動的設備的地方。校準是正確維護量具的另一個重要部分。

許多類型的測量設備需要定期校準，以確保它們正確運行並進行準確測量。

使用卡尺時，應避免一些常見錯誤以確保准確測量。以下是一些最重要的：

卡尺每次使用前不調零：請確保卡尺在每次使用前都調零，以避免因之前的測量而產生任何錯誤。
不要四處移動卡尺：請在工作檯面上四處移動卡尺，以確保獲得最準確的測量結果。這對於最小尺寸最準確的外表面和最大尺寸最準確的孔等內部特徵尤其重要。
不保持鉗口平貼工件：重要的是所有測量都保持鉗口平貼工件以獲得準確的測量結果。
不檢查卡尺是否磨損：卡尺的精度取決於與零件接觸的兩個表面的平面度和平行度。當這些表面磨損時，精度會降低。請檢查卡鉗是否有磨損和撕裂，例如鉗口上的毛刺和划痕。
不要盡可能靠近軌道測量：卡尺容易出現“阿貝原理”所描述的誤差，該原理表示只要測量系統的參考線與測量系統的參考線不在同一條線上，就會引入誤差源尺寸被測量。在卡尺上，刻度或齒輪與測量面或接觸面不在一條直線上。因此，當腿變鬆時，卡尺會以類似於桌子或椅子的方式移動和擺動（以微觀增量）。通過盡可能靠近軌道進行測量，可以將誤差降至最低。
沒有使用正確的測量方法：使用不適當的測量方法會導致測量不准確。例如，使用捲尺測量具有 +/- .001 公差的特徵並不是一個好方法。請為您的零件使用正確的工具，並了解您的量具的準確性。
不驗證 CMM 測針資格數據：一個好的做法是在每次使用前驗證 CMM 測針資格數據。這樣可以確保手寫筆不會磨損或損壞，否則會導致測量不准確。

通過避免這些常見錯誤，您可以確保使用卡尺進行準確測量。

根據您的需要選擇合適的卡尺可能是一項艱鉅的任務，但這裡有一些提示可以幫助您做出明智的決定：