عنوان: اندازه گیری ابعاد یک لوله
هدف: آشنایی با روش خواندن و اندازه گیری با کولیس
مواد لازم : کولیس با دقت اندازه گیری مختلف – لوله پلاستیکی –
مراحل انجام آزمایش:
به کمک کولیس ابعاد یک لوله را اندازه بگیرید
تئوری:
در سال ۱۳۶۳ میلادی یک نفر فرانسوی بنام پیرورنیه وسیلهای برای اندازهگیری طراحی کرد که براساس اختلاف بین دو تقسیم بندی کار میکرد کولیسهای اولیه در لا به لای لاشههای باقیمانده از کشتی در نزدیکی سواحل ایتالیا یافت شده است. تاریخچه کشتی به شش قرن قبل از میلاد مسیح بر میگردد. قسمتهای چوبی فکهای متحرک و ثابت را نشان میداد. با اینکه استفاده از دستهای از کولیسها به ندرت وجود دارد، هنوز هم در روم و یونان از آنها مورد استفاده قرار میگیرد. در زمان سلسله هان (۲۰۲قبل از میلاد تا ۲۲۰ بعد از میلاد) چینیها از کولیسهای کشویی که آنها را از برنز ساخته و روز، ماه و سال (بر اساس تاریخ و سال چینی) تولید آن را بر رویش حک میکردند، استفاده مینمودند. کولیس ورنیههای جدید که تا هزارم اینچ را قرائت میکنند، توسط فردی آمریکایی به نام جوزف. ر. براون (Joseph R. Brown) در سال ۱۸۵۱ اختراع شدهاند. کمپانی ای به نام Brown and Sharpe برای تولید وسایل با دقت زیاد در ایالات متحده افتتاح شد. این وسیله اولین ابزار برای اندازهگیری دقیق بود که میتوانست با قیمت ماشین آلات معمولی به فروش رود.
نتیجه:
یكی از انواع ورنیه نوعی است كه طول آن 9 میلیمتر است و آنرا به 10 قسمت مساوی تقسیم کرده اند. اگر صفر ورنیه بر صفر خطكش اصلی منطبق باشد، اولین درجه ورنیه،0.1mm قبل از درجه 1mm، دومین 0.2mm قبل از 2mm و به همین ترتیب دهمین درجه بر میلیمتر نهم خطكش منطبق است.
برای محاسبه طول یك جسم توسط كولیس، جسم را داخل آن قرار میدهیم. نقطه انتهایی جسم لزوماً در مقابل یكی از درجات خطكش اصلی قرار نمیگیرد، بنابراین درجه ای از خطكش را كه صفر ورنیه از آن گذشته یادداشت میكنیم و برای تعیین كسر درجات باید ببینیم كه كدام درجه ورنیه بر یكی از درجات خطكش اصلی منطبق است،اگر درجه i ام ورنیه بر یكی از درجات خطكش اصلی منطبق باشد، در نوعی از ورنیه كه در بالا شرح آن گذشت، كسر درجات برابر 0.11خواهد بود. دلیل این امر در زیر آمده است:
دقت اندازه گیری کولیس های ورنیه دار به دقت خط کش مدرج و تعداد تقسیمات ورنیه روی کشوی آنها بستگی دارد.
درکولیس های میلیمتری معمولاً دقت خط کش مدرج 1 میلیمتر و تعداد تقسیمات ورنیه آنها 10،20ویا 50 است. که با توجه به رابطه بالا دقت اندازه گیری آنها به ترتیب 1/0 ، 05/0 و 02/0 میلیمتر خواهد شد.
محاسبات آزمایش:
20 = اندازه روی مهره
30 = اندازه روی کلاهک
30*0.01=0.3 = دقت وسیله *عدد کلاهک
mm 0.01) –(20.3+ = (دقت وسیله *عدد کلاهک )+ اندازه روی مهره: قطر جسم
پرسش:
1- کولیس کاربرد های وسیعی در مهندسی مکانیک -پزشکی – صنایع همچون فلز کاری ،تراشکاری و تولید و ساخت قطعات خودرو و… دارد .
2- برای این کار باید طولی معادل 50 میلی متر را به 49 قسمت مساوی تقسیم کنیم .
