در بسیاری از موارد اندازه گیری با ابزار‌هایی مثل کولیس دقت مورد نیاز مورد نیاز را نداشته و به ابزاری با دقت اندازه گیری بیشتر نیاز خواهیم داشت. در چنین مواقعی با استفاده از یک میکرومتر می‌توانیم به دقت مورد نظر دست پیدا کنیم. در این بخش قصد داریم تا با این ابزار کاآمد و نحوه استفاده از آن آشنا شویم.
میکرومتر چیست؟
میکرومتر (Micrometer) یا ریز سنج نوعی ابزار اندازه گیری دقیق است که برای اندازه گیری ابعاد مختلف اجسام نظیر ضخامت، قطر داخلی، قطر خارجی، طول و ارتفاع به کار گرفته میشوند. این ابزار کارآمد برای اولین بار توسط شخصی فرانسوی به نام ژان پالمر طراحی شد. دلیل اصلی استفاده از میکرومتر ها دقت بسیار بالای آنها است به طوری که به راحتی می‌توانید میکرومتر هایی با دقت 0.01 تا 0.001 میلیمتر را از بازار تهیه کنید. میکرومتر ها بر اساس نوع خواندن به دو نوع ساده و دیجیتال تقسیم بندی میشوند که در نوع دیجیتال اندازه به دست آمده به راحتی از روی صفحه نمایشگر قابل مشاهده خواهد بود. اما در نوع ساده، به دست آوردن مقدار نهایی روش خاص خود را دارد که در ادامه با آن آشنا خواهیم شد.
نکته قابل توجه درباره میکرومتر ها محدوده اندازه گیری آنهاست. محدوده هایی با بازه 25 میلیمتری که از صفر شروع میشوند و تا اندازه‌های بسیار بیشتر همچون 500 میلیمتر در دسترس هستند. برای مثال برای اندازه گیری قطر لوله ای که 20 میلیمتر است باید از میکرومتری با بازه اندازه گیری 0-25 میلیمتر استفاده کرد. شاید در ذهنتان این سوال به وجود بیاید که دلیل این محدودیت چیست؟ فرض کنید که توسط یک میکرومتر پس از اندازه گیری ورقی با ضخامت 0.8 میلیمتر می‌خواهید یک لوله با قطر 200 میلیمتر را اندازه گیری کنید. در اینصورت باید پس از اندازه گیری ضخامت ورق، آنقدر ورنیه را را بچرخانید تا فک‌های میکرومتر بیش از 200 میلیمتر باز شوند. این فرآیند نه تنها زمان زیادی از شما می‌گیرد و شما را خسته میکند، به مرور زمان باعث بالا رفتن استهلاک و آسیب دیدگی آنها می‌شود. این یکی از دلایلی است که میکرومتر ها را با بازه‌های اندازه گیری محدود می‌سازند.
از آنجایی که فک‌های میکرومتر محدودیت‌هایی در اندازه گیری قسمت‌های مختلف یک جسم ایجاد می‌کنند، امروزه میکرومتر هایی با تنوع بسیار گسترده تولید و روانه بازار میشوند که در تصویر زیر برخی از آنها را مشاهده می‌کنید.
اجزای تشکیل دهنده میکرومتر
در اینجا با قسمت‌های مختلف یک میکرومتر آشنا می‌شوید:
1.بدنه: این قسمت بدنه اصلی میکرومتر را تشکیل می‌دهد و سایر اجزای تشکیل دهنده مانند فک ها، قفل کن و استوانه مدرج بر روی آن سوار شده‌اند.
2.فک ثابت: این قسمت که به بدنه ثابت می‌شود یکی از فک‌های میکرومتر است که با فک متحرک کاملا هم‌راستا بوده و قطعه مورد نظر برای اندازه گیری بین این دو قرار می‌گیرند. برای جلوگیری از خورده شدن سطح تماس فک با جسم مورد نظر، آنرا به صورت سخت کاری شده تولید می‌کنند تا به مرور زمان در دقت میکرومتر اختلال ایجاد نکند.
3.فک متحرک: فک متحرک، میله‌ای با دقت بسیار بالاست که طی فرایند سنگ زنی تولید می‌شود. این فک به پیچ درون میکرومتر متصل است که با چرخاندن ورنیه متحرک به جلو و عقب حرکت میکند. همانند فک ثابت، سطح تماس این فک با جسم مورد نظر به خوبی سخت‌کاری شده تا طی استفاده های مکرر دچار خوردگی نشود.
4.اهرم قفل کن: این قطعه برای قفل کردن فک متحرک و جلوگیری از حرکت آن پس از اندازه گیری جسم در نظر گرفته شده تا بتوان پس از قرار دادن جسم مورد نظر بین دو فک، اندازه به دست آمده را ثبت کرد.
5. استوانه مدرج: استونه مدرج به نوعی خط‌کش اصلی میکرومتر است که قسمت صحیح اندازه نهایی از روی آن خوانده می‌شود. همچنین این قسمت دربر گیرنده مکانیزم داخلی میکرومتر است.
6.ورنیه: ورنیه قطعه‌ای بسیار مهم است که ما را قادر می‌سازد تا به قسمت اعشاری اندازه نهایی دست پیدا کنیم. همچنین تعداد تقسیمات روی آن یکی از پارامتر‌های اصلی در مشخص نمودن مقدار دقت اندازه گیری است. برای این منظور کافیست تا گام پیچ درون میکرومتر را بر تعداد تقسیمات روی ورنیه تقسیم کنیم. البته اکثراً میزان دقت میکرومتر ها توسط شرکت بر روی بدنه آنها درج می‌شود.
7.جغجغه: پیچ جغجغه‌ای که در قسمت انتهایی میکرومتر ها قرار دارد این امکان را فراهم میکند تا پس از تماس فک ها با جسم مورد نظر، اعمال نیرو توسط فک ها متوقف شود و از فشرده شدن جسم مورد نظر جلوگیری شود.
آموزش اندازه گیری با میکرومتر
در ابتدای کار ورنیه را بچرخانید تا فک‌ها کاملا بر یکدیگر منطبق شوند و پس از آن از صفر بودن میکرومتر مطمئن شوید. البته این کار برای میکرومتر هایی با محدوده اندازه گیری 0-25 میلیمتر انجام می‌شود. سپس با چرخاندن ورنیه به صورت چپگرد فک متحرک را به عقب ببرید تا قطعه ای که قصد اندازه گیری آن را دارید بین دو فک قرار گیرید. سپس از طریق پیچ جغجغه ای شروع به چرخاندن ورنیه به صورت راستگرد کنید تا قطعه مورد نظر در تماس با دو فک قرار گیرد. پس از هرزگرد شدن جغجغه و شنیدن صدای آن، چرخاندن را متوقف کنید. از قرار گیری صحیح قطعه بین دو فک اطمینان حاصل کنید. اکنون اگر قصد خارج کردن قطعه از بین فک ها را دارید توسط اهرم قفل کن فک متحرک را در جای خود ثابت کنید تا پس از جداکردن قطعه، اندازه تغییرنکند. سپس به سراغ خواندن اندازه به دست آمده بروید.
ابتدا از روی استوانه مدرج مقدار صحیح عدد به دست آمده را ثبت کنید این مقدار با کمی دقت به محل قرار گیری لبه ورنیه مشخص می‌شود. اگر به درجه بندی روی استوانه دقت کنید، یک خط افقی را مشاهده می کنید که چندین خط عمودی با فاصله یک میلیمتر و به طور شماره‌گذاری شده در بالای آن قرار دارند. حال دقیقا به همین ترتیب در پایین خط افقی چندین خط درست وسط خط های بالایی قرار دارند که به شما این امکان را می‌دهند تا درجه بندی‌های بالا را با فاصله 0.5 میلیمتر تفکیک کنید. سپس با دقت به درجه بندی روی ورنیه، خطی را که با خط افقی روی استوانه در یک راستا قرار گرفته پیدا کنید و عدد آن را ثبت کنید. برای درک بهتر بیایید تا طبق شکل زیر جلو برویم. در این تصویر لبه ورنیه بین 7 و 8 میلیمتر قرار دارد اما اگر بیشتر دقت کنید مشاهده می‌کنید که لبه ورنیه خط میانی را رد کرده است پس قسمت اعشاری از 0.5 میلیمتر بیشتر است. عدد 0.5 را هم ثبت کنید. اکنون به خط روی ورنیه که با خط افقی روی استوانه هم‌راستا است توجه کنید. همان طور که مشاهده می‌کنید عدد 24 را نشان می‌دهد. در آخر اعداد به دست آمده یعنی 5، 0.5 و 0.24 را با هم جمع کنید. اندازه نهایی مجموع این اعداد یعنی 7.74 میلیمتر خواهد بود.
