Posuvné meradlá sú jednoduché ručné meradlá pre zisťovanie dĺžkových rozmerov súčiastok. Posuvnými meradlami je možné merať vonkajšie i vnútorné rozmery, hĺbky či odsadenia. Štandardné posuvné meradlo využíva princíp nonia pre delenie stupnice. Princíp odčítania nameranej hodnoty v medzipolohách využívajúci nonius vynašiel v roku 1631 francúzsky matematik Pierre Vernier.
Táto stupnica sa v určitých jazykoch nazýva aj vernierová po tomto vynálezcovi, no vo väčšine krajín sa zaviedol pojem noniová. Nonius je latinské meno portugalského astronóma a matematika Pedra Nunesa. Desatinový (1/10) dĺžkový nonius je stupnica 10 mm prípadne 19 mm dlhá, rozdelená na 10 rovnakých dielikov. Obdobne je to pri použití nonia s delením 1/20 či 1/50, ktoré sa na posuvných meradlách vyskytujú najčastejšie.
Z toho vyplýva, že posuvné meradlo s desatinovým noniom má najmenší dielik s hodnotou 0,1 mm, pri dvadsatinovom noniu má dielik 0,05 mm a pri päťdesiatinovom noniu je dlhý 0,02 mm, čiže napr. Pri meraní posuvným meradlom indikuje nulová ryska nonia rozmer, ktorého hodnotu je potrebné odčítať pomocou noniovej stupnice. Ak leží táto ryska medzi dvoma ryskami hlavnej stupnice, nachádza sa meraná hodnota v rozmedzí týchto hodnôt. Meraný rozmer vtedy zodpovedá hodnote zloženej z hodnoty hlavnej stupnice, ktorá je už prekročená a hodnoty noniovej rysky, ktorá je najlepšie stotožnená s ľubovoľnou ryskou na hlavnej stupnici posuvného meradla.
Hlavné rozmery a konštrukcia posuvných meradiel sú určené normami. Rozsah stupnice meradiel býva rôzny. Posuvné meradlá sa vyrábajú zvyčajne z nelegovaných alebo antikorových ocelí. Čeľuste sú vysoko tvrdené. Tolerancia rovinnosti a priamosti meracích plôch dosahuje 10 µm, rovnobežnosť je v tolerancii 15 µm. Na kalibrovanie sa obvykle používajú základné rovnobežné mierky.
Najčastejšie vznikajú chyby spôsobené nedokonalým dotykom meracích a meraných plôch, nesprávnou polohou meradla, opotrebovaním alebo nepresnou výrobou plôch čeľustí prípadne nepresným odčítaním hodnoty, ktorá vytvára tzv. Mikrometrické meradlá sú meradlá dĺžok, ktoré využívajú pre polohovanie presnú skrutku s malým stúpaním, tzv. mikrometrickú skrutku, ktorá polohuje meracie dotyky. Koncept mikrometra bol vynájdený v 17. storočí. Anglický astronóm, matematik a konštruktér vedeckých prístrojov William Gascoigne vynašiel mikrometrickú skrutku ako lepšiu alternatívu k noniusu, aby mu to pomohlo v jeho štúdiu hviezd.
Prečítajte si tiež: Všetko o kalibri medznom valčekovom
Štandardne sa vyrábajú mikrometrické skrutky z dôvodu dosiahnuteľnej presnosti stúpania v dĺžkach 25 mm a preto sú mikrometrické meradlá odstupňované po 25 mm v rozsahoch (0 až 25) mm, (25 až 50) mm, (50 až 75) mm, atď. Existujú aj špeciálne mikrometrické meradlá až do rozmeru jedného metra. Mikrometer obsahuje štandardne dve stupnice. Hlavnú milimetrovú, ktorá je na objímke mikrometra a druhú rotačnú, ktorá sa nachádza po obvode bubienka a zvyčajne je delená na 50 dielikov.
Keďže bubienok slúži ako matica a stúpanie závitu je 0,5 mm (čo znamená, že jedným pootočením bubienka o 360 stupňov sa pohyblivý dotyk posunie v smere osi o 0,5 mm), je najmenší dielik na bubienku rovný 0,01 mm posunu v smere osi rotácie. Z toho vyplýva, že pre posuv o 1 mm musíme otočiť bubienkom o dve celé otáčky. Väčšina mikrometrických meradiel obsahuje rapkáč, ktorý slúži na vyvodenie vhodnej meracej sily. Použitím rapkáča môže dôjsť k deformácii meranej súčiastky medzi dotykmi, prípadne aj k deformácii meradla, čo môže ovplyvniť výsledok merania.
Najbežnejším mikrometrickým meradlom je strmeňový mikrometer na meranie vonkajších rozmerov. Existujú však aj prevedenia pre meranie vnútorných rozmerov, dutín veľkých priemerov či dĺžok (tzv. Aj mikrometre existujú v prevedení s číslicovým zobrazovačom a štandardne ponúkajú meranie s presnosťou až na 0,001 mm.
Číselníkové odchýlkomery sú jednoduché meracie prístroje pre presné odmeriavanie malých vzdialeností. Pre číselníkový odchýlkomer sa používajú i pojmy číselníkový indikátor alebo hovorovo "hodinky". Názov "hodinky" je odvodený z podoby odchýlkomera so spomínaným meračom času. Meraná hodnota sa odčítava pomocou ručičky indikátora. Existujú viaceré typy odchýlkomerov s ozubeným, pákovým, pružinovým či kombinovaným prevodom. Odchýlkomery s číslicovým zobrazovaním a prídavných funkcií ako pamäť či indikátor ručičky na displeji nie sú plnohodnotnou náhradou klasického číselnikového odchýlkomera.
Niektoré typy odchýlkomerov majú otočne namontovaný dotyk. Ten umožňuje vytvoriť prítlak v oboch smeroch. Rozsah jeho pohybu je zvyčajne okolo 200 stupňov. Odchýlkomery sa používajú najčastejšie na komparačné meranie. V tomto prípade slúži ako tzv. komparátor. Najbežnejšie je možné sa stretnúť s odchýlkomermi s najmenším dielikom rovným 0,01 mm. Existujú však aj odchýlkomery s presnosťou 0,001 mm a aj presnejšie. Rozsah pohybu dotyku býva väčšinou len niekoľko málo desiatok mikrometrov.
Prečítajte si tiež: Vzorový kalibračný protokol pre valčekový kaliber
Pre špeciálne aplikácie sa používajú odchýlkomery s veľmi malou meracou silou (napríklad Milimess alebo Supramess od firmy Mahr), prípadne veľmi presnú torznú pružinu (používaná napr. Tvar dotyku je zvyčajne vyberaný tak, aby sa získal bodový kontakt s meranou súčiastkou. Používajú sa guľové dotyky, pre guľové plochy rovinné dotyky atď.
Pasametre sú meradlá slúžiace na presné komparačné meranie. Meranie pasametrom je pomerne jednoduché. Najprv sa nastaví pasameter pomocou základných mierok na presnú vyžadovanú hodnotu alebo sa použije vzorová súčiastka s ktorou sa merané súčiastky porovnávajú. Po nastavení pasametra, čiže súčiastke s menovitou dĺžkou medzi dotyky, sa na indikátore nastaví ručička na nulu. Potom sa odčítavajú odchýlky od tejto menovitej hodnoty.
Pri súčiastke s menovitým dĺžkovým rozmerom napr. Pasametre a mikrometre s čísel. Pre meranie hĺbok dier, drážok, zápichov a podobne môžeme použiť viacero typov meradiel. Medzi najjednoduchšie patria posuvné meradlá alebo posuvné hĺbkomery, ktoré štandardne ponúkajú presnosť 0,1 až 0,02 mm. Pre presnejšie meranie slúži mikrometrický hĺbkomer, ktorý ponúka rovnako ako štandardný strmeňový mikrometer presnosť 0,01 mm. Hĺbkomery neudávajú priamo hodnotu meraného rozmeru ale ako u všetkých odchýlkomerov ponúkajú iba odchýlku od určitej hodnoty, teda relatívnu hodnotu. Preto majú len malý rozsah pohybu.
Dutinomery tiež nazývané subitá či intometre slúžia na kontrolu priemerov dier. Dutinomer sa skladá z analógového alebo digitálneho odchýlkomera, držiaka s transformačným zariadením a strediaceho prvku. Dotyky sú konštruované tak, aby vo valcovej diere vznikol trojbodový dotyk. Pohyb dotykov sa transformuje na pohyb odchýlkomera. Pred meraním je nutné nastaviť odchýlkomer dutinomeru na nulu alebo vyžadovanú hodnotu.
Výškomery sú dĺžkové meradlá špeciálne určené pre meranie výšky súčiastok. V prevedení s nóniovou stupnicou sa odčítanie prevádza obdobne ako pri posúvnych meradlách. Rozdiel je iba v konštrukcii. Výškomer má základnú dosku, na ktorej je upevnené pevné meradlo s milimetrovou stupnicou. Po tomto meradle sa pohybuje posúvna čásť, ktorá je opatrená ramenom pre meranie výšky súčiastok položených buď na základnej doske alebo na kontrolnej doske (napr. na žulovej doske). Používajú sa tiež výškomery s ramenami upravenými ako hroty na orysovanie, tzv. Aj výškomery samozrejme existujú v prevedení digitálnom. Výhodou je napríklad jednoduché odčítanie hodnoty, nulovanie stupnice v ľubovoľnej polohe, prepojenie výškomera s PC a zber meraných dát.
Prečítajte si tiež: Všetko o kalibroch pre streľbu na dlhé vzdialenosti
Základné (alebo tiež koncové) mierky zaviedol na konci 19. storočia švédsky vedec Carl Edvard Johansson. Pojem Johanssonové mierky sa taktiež často používa pre pomenovanie základných mierok. Sú to kovové prípadne keramické hranoly s garantovaným presným dĺžkovým alebo uhlovým rozmerom. Mierky sa vyrábajú v sadách s odstupňovanými rozmermi. Mierky sa spájajú nasúvaním jednej mierky na druhú. Spojenie drží mierky navzájom je vďaka vysokej roninnosti a nízkej drsnosti plôch markantná.
Základné mierky musia byť vyrobené z materiálu, ktorý je stabilný (preto tomu musíme konzervovať!), s malým koeficientom teplotnej rozťažnosti a s dobrou priľnavosťou. Najčastejšie sa používa legovaná chrómom oceľ 19 422. Mierka je kalená na tvrdosť HRC 61 až 63. Tento materiál je však málo odolný voči korózii. Ďalším materiálom je karbid volfrámu. Drahšie, no odolné voči korórii sú mierky z oxydokeramiky.
Podľa presnosti sa rozlišujú mierky 0 - pre kontrolu meradiel 1. ako pracovné meradlo, 2 - dielenské, pre kontrolu posúvnych meradiel, mikrometrov alebo pre komparačné meranie. Pravidelne kontrolovať strednú dĺžku mierky, rovinnosť a rovnobežnosť meracích plôch. Pri zostavovaní mierok je pravidlom, že daný rozmer sa skladá z čo najmenšieho počtu mierok. Je nevhodné skladať zbytočne z veľkého počtu tenkých mierok dlhšie, ako je to nevyhnutné potrebné.
Oddeľujú sa od seba podobne ako pri skladaní, čiže oblúkovým posúvaním plôch voči sebe. V žiadnom prípade sa nesmú plochy od seba "odlepovať" ťahaním kolmo na plochu alebo odklápaním do strany. Základné mierky uhlové (ZMU) nie sú využívané v takej miere ako ZMR. Pre presnejšie meranie uhlov sa často využíva spojenie ZMR a sínusového pravítka. Tam, kde sa nedajú využiť ZMR, sa využívajú práve ZMU. Sú to ploché hranoly s presne definovanými uhlami. Pre ZMU je dôležitá ich vysoká rovninnosť a nízka drsnosť. Chyba dvoch spojených mierok nepresahuje ± 24". Dovolená odchýlka uhlovej mierky je (4+L/100) pre I. triedu presnosti a (10+L/50) pre II. triedu presnosti. Max. pre ZMR sady napr. po 92 resp.
Rovinné mierky sa používajú na kontrolu rovinnosti alebo rovnobežnosti rovinných povrchov zhotovených s vysokou presnosťou. Sú to oceľové alebo keramické doštičky so strojovo opracované alebo superfinišované plochy, ktorých drsnosť je v oblasti pod 1µm. Používajú sa pri kontrole strojných súčiastok či posúvnych meradiel. Podľa účelu sa tieto mierky delia na rovinné a rovnobežné. Rovinnosť sa kontroluje rovinnými mierkami nultého stupňa presnosti a prvého stupňa presnosti. Dosahovaná presnosť je okolo hodnoty 0,0001 mm (t.j. rovnobežnosť 0,0001 mm, rovinnosť (0. stupeň) 0,0001 mm, rovinnosť (1.
Uholníky sú meradlá určené pre kontrolu pravých uhlov. Existujú tri základné vyhotovenia. Uholník v tvare L slúži na kontrolu i orysovanie. Kontrola sa prevádza priložením meranej súčiastky na doraz k príložnej časti. Uholník nožový (viď. obrázok) slúži iba pre kontrolu a štandardne sa nepoužíva na orysovanie. K meraniu uhlov (nie len tých pravých) sa využívajú kovové uholníky. Jednotlivé uholníky sa líšia od seba tvarom, presnosťou, materiálom a aj cenou. Pomocou naklápaním je možné určovať uhol s presnosťou na jeden stupeň. Existujú však aj uhlomery, ktorým je možné stupne deliť na menšie jednotky.
Na obrázkoch je možné vidieť aj uhlomer optický. Odčítavanie je zložitejšie, avšak odčítanie je možné iba pomocou okulára. Tento spôsob sa používa často v stavebníctve. V strojárskej praxi sa využívajú buď zakrivené nádoby (tzv. libely) alebo častejšie vodováhy (libely). Existuje veľké množstvo typov vodovách určených pre rôzne aplikácie a s rôznou presnosťou merania. Najjednoduchšie vodováhy sú vyhotovené s jednou trubičkou naplnenou vodou. Pre meranie v dvoch kolmých smeroch sa využívajú vodováhy krížové, ktoré majú dve navzájom kolmé trubičky. Presnejšie vodováhy majú robusným pravouhlým rámom a tým umožňuje okrem merania vodorovnej polohy aj meranie polohy zvislej. Značky na trubici pomáhajú pri odčítaní hodnoty sklonu oproti vodorovnej polohe. Vyrábajú sa aj vodováhy optické, u ktorých sa odčítava hodnota v okulári. Hodnota sa udáva v stupňoch (resp.
Kalibre sú hraničné meradlá najčastejšie využívané pre rýchlu kontrolu v sériovej výrobe. Kaliber má dve strany. Stranu dobrú pre kontrolu horného (dolného) medzného rozmeru diery (hriadeľa) a stranu nepodarkovú pre kontrolu dolného (horného) medzného rozmeru hriadeľa (diery). Ak kontrolovaná súčiastka neprejde cez dobrú stranu, jedná sa o chybu, ktorá je neopraviteľná. Neopraviteľné sa tiež nazývajú zmätky. Nepodarková strana medzného meradla má posudzovať skutočný rozmer a nie či kontrolovaná plocha vyhovuje funkčne. V praxi sa používajú tri druhy kalibrov: dielenské, preberacie a porovnávacie.
Rozmer diery leží v tolerancii (teda medzi DMR a HMR) keď dobrá strana prejde a súčasne nepodarková neprejde. Pri kontrole vonkajšieho rozmeru je postup obdobný. Pri presnom meraní kalibrami je nutné brať na zreteľ aj teplotu okolitého prostredia. Používaním kalibru sa preveruje iba funkčnosť výrobku (ak je kontrolovaný rozmer v tolerancii), takže nenastáva opotrebenie. Teplota má veľký vplyv na výsledok merania. Ak by sme merali horúci materiál, ten by sa roztiahol a potom by kalibrom mohli prechádzať aj nepodarky o tento rozmer väčšie. Pre presné nastavenie nuly u mikrometrov s rozsahom nad 25 mm sa v kazete nachádza aj valčekový kaliber.
Medzné valčekové kalibre sú meracie nástroje používané na kontrolu a overovanie vonkajších rozmerov valcových súčiastok. Tieto kalibre umožňujú rýchlu a presnú kontrolu. Kalibre na zákazku - Púchov. Vyrobíme vám kalibre podľa želania. Stačí poslať skicu alebo výkres. Kalibre môžeme dodať z ocele, z tvrdokovu alebo s nástrekom diamantu. Napríklad: valčekový kaliber Ř16H7, závitový kaliber M10, závitový krúžok M30 x 1,5.
Tabuľka: Prehľad meracích nástrojov a ich presnosť
| Merací nástroj | Presnosť |
|---|---|
| Posuvné meradlo | 0,1 - 0,02 mm |
| Mikrometrický hĺbkomer | 0,01 mm |
| Digitálny mikrometer | 0,001 mm |
| Číselníkový odchýlkomer | 0,01 mm (dostupné aj 0,001 mm a presnejšie) |