เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลาง: ฟังก์ชัน ชิ้นส่วน ประเภท วิธีคำนวณ และตัวอย่างปัญหา

เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลาง: ฟังก์ชั่น ชิ้นส่วน ประเภท วิธีคำนวณและตัวอย่างปัญหา – แบบนี้เรียกว่ากระทืบมั้ย? ในโอกาสนี้ เกี่ยวกับ ความรู้.co.id จะอภิปรายเกี่ยวกับ Sorong Term และสิ่งต่างๆที่อยู่รอบตัว ลองดูบทความด้านล่างเพื่อทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้น

เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลาง: ฟังก์ชัน ชิ้นส่วน ประเภท วิธีคำนวณ และตัวอย่างปัญหา

---

เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางเป็นเครื่องมือที่สามารถวัดความยาวและความหนาของวัตถุได้โดยมีความแม่นยำและเที่ยงตรงในระดับดีมาก คือ ±0.05 มม. วิศวกรมักจะใช้เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางเพื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของวัตถุหรือรูท่อ ไม่เพียงเท่านั้นวัตถุนี้ยังสามารถวัดความลึกหรือความสูงของรูเล็กๆ

คนแรกที่ประดิษฐ์เครื่องมือวัดนี้ไม่ใช่ใครอื่นนอกจากปิแอร์ เวอร์เนียร์ วิศวกรชาวฝรั่งเศส "เวอร์เนียร์" เองก็ถูกใช้เป็นชื่อเรียกมาตราส่วนในการวัดคาลิเปอร์ ผู้ประดิษฐ์คำนี้ยังเป็นผู้ประดิษฐ์และมีชื่อพ้องของสเกลเวอร์เนียอีกด้วย เวอร์เนียสเกลมักใช้ในอุปกรณ์วัดบนคาลิปเปอร์

นักประดิษฐ์ที่มีชื่อเต็มว่าปิแอร์ แวร์นิเยร์ เกิดเมื่อวันที่ 19 สิงหาคม พ.ศ. 2123 ที่เมืองออร์น็องส์ ฟรองเช-คอมเต ฮับส์บูร์ก ประเทศสเปน ซึ่งปัจจุบันคือประเทศฝรั่งเศส เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2180 ณ สถานที่เดียวกับที่เขาเกิด Vernier ผู้ประดิษฐ์ Vernier Caliper ไม่ใช่ใครอื่นนอกจากนักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์เครื่องดนตรีชาวฝรั่งเศส

---

ฟังก์ชั่นคาลิเปอร์

ต่อไปนี้เป็นฟังก์ชันบางอย่างของคาลิปเปอร์หรือเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ในการวัดวัตถุ:

• เพื่อวัดความสูงของวัตถุหลายระดับ
• เพื่อวัดความหนาของวัตถุ วัตถุที่วัดได้อาจเป็นทรงกลม ลูกบาศก์ สี่เหลี่ยม บล็อก สี่เหลี่ยม และอื่นๆ อีกมากมาย
• เพื่อวัดวงแหวนด้านในหรือด้านในของวัตถุ
• เพื่อวัดรอบนอกหรือรอบนอกของวัตถุ
• วัดความลึกของวัตถุ

ส่วนคาลิปเปอร์

• ขากรรไกรลึก
  ประกอบด้วย 2 ขากรรไกร ได้แก่ ขากรรไกรเลื่อนหรือเลื่อนและขากรรไกรคงที่ ปากจับด้านในวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของวัตถุ
• กรามด้านนอก
  กรามด้านนอกยังมีกราม 2 กรามเหมือนกรามด้านใน หน้าที่ของกรามด้านนอกคือการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวัตถุ
• หัววัดความลึก
  Depth probe ใช้สำหรับวัดความลึกของวัตถุ
• สเกลหลัก (ซม.)
  ทำหน้าที่แสดงผลการวัดหลักในหน่วยเซนติเมตร
• สเกลหลัก (นิ้ว)
  ทำหน้าที่แสดงผลการวัดเป็นหน่วยนิ้ว
• สเกลโนเนียส (ใน 1/10 มม.)
  สำหรับแต่ละเส้นแสดงสเกล 1/10 มม. แต่ก็มีที่มีขนาด 1/20 เป็นต้น สเกล nonius สิบอันมีความยาว 9 มม. ดังนั้นระยะห่างระหว่างสเกล nonius สองอันที่อยู่ใกล้กันคือ 0.9 มม. ดังนั้น ความแตกต่างระหว่างสเกลหลักและสเกล nonius หนึ่งสเกลคือ 1 มม. – 0.9 มม. = 0.1 มม. หรือ 0.01 ซม. เมื่อดูที่ขนาดที่เล็กที่สุดของวัตถุด้านบน ความแม่นยำของวัตถุจะเป็นครึ่งหนึ่งของขนาดที่เล็กที่สุดของวัตถุ นั่นคือ 0.005 ซม.
• มาตราส่วนโนเนียส (สำหรับนิ้ว)
  แสดงมาตราส่วนของหน่วยวัดเป็นเศษส่วนนิ้ว
• ปุ่มล็อค
  ทำหน้าที่จับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพื่อให้ผู้ใช้สามารถวัดได้ง่ายขึ้น

---

ประเภทของคาลิปเปอร์

วัตถุเหล่านี้มี 2 ประเภท ซึ่งแต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในการอ่านมาตราส่วน ได้แก่

• คาลิปเปอร์แบบอนาล็อก (แมนนวล)

การวาดคาลิเปอร์และสกรูไมโครมิเตอร์
ประเภทนี้มักใช้ในทางปฏิบัติในโรงเรียน วิธีการใช้เครื่องมือวัดนี้ยังคงเป็นแบบแมนนวล ดังนั้นจึงต้องมีความแม่นยำมากขึ้น นอกจากนี้ หากต้องการทราบผลการวัด เราต้องคำนวณก่อน

• คาลิเปอร์ดิจิตอล

ประเภทนี้เป็นการพัฒนาคาลิปเปอร์แบบอนาล็อก โดยทั่วไปไม่ค่อยพบรูปแบบดิจิทัลนี้ในทางปฏิบัติในโรงเรียน เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบดิจิตอลประเภทนี้มีหน้าจอดิจิตอลที่สามารถแสดงค่าของวัตถุที่กำลังวัดได้โดยไม่ต้องคำนวณด้วยตนเอง การใช้แบบจำลองประเภทนี้จะทำให้วัดวัตถุได้ง่ายและรวดเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ในด้านราคา คาลิปเปอร์แบบดิจิตอลมีราคาแพงกว่าแบบแมนนวล

• คาลิเปอร์รายชั่วโมง/ชั่วโมง

คือเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ซึ่งการอ่านค่าจะใช้เข็มมาตรวัดแบบอะนาล็อกติดกับหน้าปัด (มีสต๊อปเปอร์) เวอร์เนียร์คาลิเปอร์ใช้ชั่วโมงการวัดแทนสเกล nonius ในการสอดแทรกตำแหน่งของเส้นดัชนีเทียบกับสเกลบนแท่งวัด การเคลื่อนที่เชิงแปลของเครื่องเรียกใช้งานจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของตัวชี้โดยใช้เฟืองบนเพลาวัดและแกนฟันที่ติดอยู่กับแกนวัด

• คาลิปเปอร์วัดความสูง

กฎการเลื่อนประเภทหนึ่งที่ทำหน้าที่วัดความสูงเรียกว่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์หรือลำกล้องสูง เครื่องมือวัดนี้มาพร้อมกับขากรรไกรวัดที่เคลื่อนที่ในแนวตั้งบนแท่งชั่งที่ตั้งฉากกับทั่ง

พื้นผิวกรามวัดถูกขนานไปกับฐาน เพื่อให้สายวัดตั้งฉากกับพื้นผิวที่วางฐานราก ดังนั้นในการใช้งาน คาลิปเปอร์ที่มีความสูงระดับนี้จึงต้องการพื้นผิวเรียบเป็นข้อมูลอ้างอิง ซึ่งในกรณีนี้สามารถพบได้ด้วยโต๊ะแบน

วิธีใช้คาลิปเปอร์อย่างง่าย

คลายสลักล็อค จากนั้นเลื่อนกรามช้าๆ ประมาณตามขนาดของวัตถุที่จะวัด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อกรามปิดลง ค่าจะแสดงเป็นศูนย์
เมื่อเครื่องมือพร้อมที่จะวัด ให้ทำความสะอาดพื้นผิวของปากจับและวัตถุที่จะวัด อย่าให้มีสิ่งสกปรกติดอยู่ เพราะอาจส่งผลต่อความแม่นยำในการวัดได้
จับวัตถุที่กำลังวัดโดยปิดปากกรามที่เปิดไว้ก่อนหน้านี้ จากนั้นเราจะเห็นมาตราส่วนหลักและมาตราส่วนรอง

---

วิธีคำนวณและอ่านผลการวัดคาลิปเปอร์

ในการอ่านผลการวัดคาลิเปอร์ เราจะเห็นสเกล 2 ประเภท ได้แก่ สเกลหลักและสเกลโนเนียส (เวอร์เนียร์) มาตราส่วนหลักประกอบด้วยแถวของตัวเลข 0, 1, 2, 3, 4, 5 ซม. และอื่น ๆ ซึ่งอยู่ในส่วนที่คงที่ นอกจากนี้ยังมีสเกลหลักเป็นนิ้วที่ด้านบนเหมือนไม้บรรทัด จากนั้นในส่วนที่ขยับได้คือสเกล nonius เพื่อแสดงหน่วยเป็น 0.1 mm.

ตัวอย่างแรก:

การวัดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ รูปด้านบนแสดงให้เห็นว่าสเกลหลักบนเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ซึ่งใกล้เคียงกับเลข 0 อยู่ที่ 4.7 ซม. หรือ 47 มม. จากนั้นเส้นสเกล nonius (เวอร์เนียร์) ซึ่งขนานตรงกับเส้นสเกลด้านบนจะอยู่บนเส้นสเกล 4 ซึ่งหมายถึง 0.4 มม. เพื่อให้ขนาดของวัตถุจากการวัดด้วยคาลิเปอร์คือ:

47 มม. + 0.4 มม. = 47.4 มม. หรือ 4.74 ซม

ตัวอย่างที่สอง:

ในภาพด้านบน เปรียบได้กับวัตถุขนาดเล็ก (สีแดง) ซึ่งจะถูกวัดความหนา เราจะอ่านและค้นหาความหนาของลูกบอลสีแดงนี้ หากต้องการอ่านและหาขนาดของวัตถุสีแดง ก่อนอื่นเราจะดูที่ตัวเลขที่แสดงบนมาตราส่วนหลัก

ดูที่เส้นบนสเกลหลักที่ใกล้กับ 0 บนสเกลเวอร์เนียที่สุด ปรากฎว่าส่วนของสเกลหลักที่อยู่ใกล้เลข 0 (ศูนย์) บนสเกลเวอร์เนียมากที่สุดคือ 1.1 ซม. หรือ 1 ซม. มากกว่า 1 มม. หรือ 11 มม. จากนั้นขั้นตอนต่อไปให้ดูเส้นสเกล 2 เส้นบนสเกลหลักและสเกลเวอร์เนียว่าขนานกันหรือตรงที่สุดหรือตรงกันมากที่สุด ปรากฎว่าเส้นตรงขนานกันสองเส้นอยู่ระหว่างเลข 6 และ 7 ซึ่งหมายถึง 0.65 มม.

ดังนั้น เพื่อหาขนาดความหนาของวัตถุสีแดงที่เรากำลังวัด เราทำได้โดยนำตัวเลขสองตัวที่ได้มาจากสเกลหลัก (11 มม.) และสเกลเวอร์เนียร์ (0.65 มม.) มาบวกกัน

11มม. + 0.65มม. = 11.65มม

ดังนั้นผลลัพธ์ของการวัดวัตถุสีแดงคือ 11.65 มม. หรือ 1.165 ซม.

นั่นคือวิธีการอ่านผลการวัดโดยใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ สำหรับตัวอย่างข้างต้น แต่ละบรรทัดบนเวอร์เนียร์สเกลแทน 0.1 มม. ทำให้ง่ายต่อการคำนวณ คาลิปเปอร์บางตัวที่ขายในท้องตลาดมีหลายรูปแบบ เช่น หนึ่งบรรทัดบนสเกลเวอร์เนียแทน 0.02 มม. หรือ 0.05 มม. ดังนั้นตัวเลขที่แสดงเป็นเส้นตรงบนมาตราส่วนทั้งสองจะต้องคูณด้วย 0.02 หรือ 0,05.

---

ตัวอย่างปัญหา

---

ปัญหา 1
ดูภาพการวัดโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเหรียญโดยใช้คาลิปเปอร์ด้านล่าง!

ผลการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเหรียญโดยใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ด้านบนคือ...
ก 2.03ซม
ข. 2.08ซม
ค. 2.11ซม
ง. 2.23ซม
อี 2.28ซม

การอภิปราย :
ผลการวัด = สเกลหลัก + สเกลโนเนียส = 2.20 ซม. + 0.08 ซม. = 2.28 ซม.

คำตอบ: E

---

ปัญหาที่ 2

เครื่องวัดเส้นผ่าศูนย์กลางที่มีความเที่ยงตรง 0.02 มม. นับผลการวัด!

เสร็จสิ้น:
ผลการวัด = เลขที่กำหนด (A) + เลขทศนิยม (B)
หมายเลขที่กำหนด = 9 บรรทัด (1 บรรทัด = 1 มม.)
เลขทศนิยม = 13 บรรทัด (1 บรรทัด = 0.02 มม.)

ผลการวัด = (9 x 1 มม.) + (13 x 0.02 มม.)
= 9มม. + 0.26มม
= 9.26 มม.

---

ปัญหา 3.
ดูภาพคาลิปเปอร์ต่อไปนี้

ขนาดของการใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ตามรูปด้านบนคือ….
ก 3.59ซม
ข. 3.62ซม
ค. 4.18ซม
ง. 4.24ซม
อี 4.57ซม

การอภิปราย :
ผลการวัด = สเกลหลัก + สเกลโนเนียส = 4.20 ซม. + 0.04 ซม. = 4.24 ซม.

คำตอบ: ง

ดังนั้นการทบทวนจาก เกี่ยวกับ ความรู้.co.id เกี่ยวกับ เวอร์เนียคาลิปเปอร์, หวังว่าจะสามารถเพิ่มความเข้าใจและความรู้ของคุณ ขอบคุณที่เข้ามาเยี่ยมชมและอย่าลืมอ่านบทความอื่นๆ