测微计工作原理

简言之,千分尺工作原理是两个方面的结合:差动螺杆的工作原理和受套管直径影响的距离放大。本页仅介绍机械式千分尺的工作原理。

差速器螺钉

线程
线的图片

根据维基百科,

“差速螺钉是一种用于对两个物体之间的间距进行小而精确的调整(例如在显微镜聚焦、移动千分尺砧或定位光学元件时)”的机构。

这种机制,差速螺杆,使主轴能够前进和后退在一个极其微小的运动。在最好的测微计中,每次调整可以达到0.0001mm。这种机构的作用方式仅限于主轴的前进和后退方向。

放大距离

从主轴的旋转方向看,它的距离非常清晰。所以,当主轴向前移动1mm时,旋转距离肯定比这个长。顶针的旋转距离等于它的周长。

让我们用下面的例子来解释。

当顶针完全旋转时,向前方向的调整距离为1mm。另一方面,观察旋转方向(圆周)上的调整距离为10mm。话虽如此,我们可以得出结论,比例是1:10。

这就是放大的过程。

每次主轴向前移动1mm,套管也会向旋转方向移动10mm。假设测微计的分辨率为0.1mm。你怎么能在1毫米的空间里读出0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米……和0.9毫米的刻度呢?太窄了。你可能不想看。

如果我们用顶针代替那些(0.1毫米、0.2毫米、0.3毫米……和0.9毫米)刻度,情况就不同了。如果顶针的周长是10毫米,那么在那里放10条刻度线应该是可见的。所以,我们可以每1毫米打印0.1毫米。

也就是说,每次主轴在0.1毫米的范围内向前调整时,顶针旋转1毫米。1毫米的空间被放大成10个刻度每个刻度的间距为0.1mm。请记住,这只是一个例子。真正的千分尺有10多个刻度。

如果你需要一个更清晰的解释,那么下面的视频将帮助你很多。在1:24到4:43的时间范围内说明了测微计的工作原理。

理解千分尺工作原理的另一种方法

在阅读整篇文章之前,我们建议您了解以下所有术语:爱游戏KG百家乐

罗伯特休伊特[CC BY-SA 3.0版],通过Wikimedia Commons
  1. 俯仰. 螺距是两个最接近的螺纹峰值之间的最近距离。它也可以描述为一个完整的正向旋转的最近距离。
  2. 主轴. 这个主轴是测微计的可移动部分,固定在被测物体上。它实际上是一种很长的金属,一直延伸到棘轮。
  3. 螺纹主轴. 它是主轴的螺纹部分。几乎一半的主轴是螺纹像一个螺丝钉。

为了更容易理解测微计的工作原理,最好直接观察内部机构。如果你拆开千分尺,你会发现主轴实际上是一个长螺纹圆柱形金属。但是,它是隐藏的,因为套筒和筒(顶针)覆盖了它。

上面的视频将帮助您更好地可视化拆卸千分尺。从5点16分至12点35分观看。从视频中,您还可以看到主轴的实际情况。

这个螺纹轴是千分尺的关键部件。差速螺杆的工作原理就是在这里发生的。如果你仔细看它,桶(顶针)连接到主轴。因此,当你旋转顶针时,主轴也会旋转,并根据需要向前或向后移动。

假设要拆卸的测微计的节距长度为1mm,测量范围为25mm(≈1英寸)。可以得出结论,它必须至少有25个线程(25:1=25)。

千分尺最有趣的部分是上面的1毫米。它将被顶针上可用的刻度数再次除以或放大。如果我们假设顶针提供50个刻度(0到49),则表示分辨率为0.02(1mm:50=0.02)。所以,放大倍数是50倍。此外,所述测微计能够检测每0.02mm的任何厚度、长度或移动。

最常见的最小刻度是毫米。要将这50个刻度放在顶针上,并设置为易于看到,则每个标记之间的距离应为1毫米长。也就是说,在线性测量中,总周长是50mm。

这种放大对测量很有帮助。你当然不想在1毫米的空间里读那50个非常小的刻度,是吗?再次,顶针有助于显着放大1毫米的空间到一个更广泛的50毫米的空间。

结论

千分尺的工作方式真是太神奇了。它能在很小的距离内探测到任何移动。甚至有可能再精确一次。

读完本文后,请回答以下问题!

  1. 测微计最重要的部分是什么,使测微计能够移动非常小的距离,并能够测量到0.001mm?
  2. 你怎么能得到这个0.001毫米的数字?

答案:

  1. 螺纹轴和套管直径. 螺纹使主轴能够在极小的运动中前后移动。此外,套管的直径允许它将小距离放大为更小的距离。
  2. 上面的0.001mm值是从计算. 一次旋转的向前距离除以刻度数。其精度与套管直径有很大的相关性。直径越大,数字就越小。

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