Микрометр – как измерить то, что не подвластно нашему глазу?

У этого термина существуют и другие значения, см. Микрометр (значения).

Запрос «Микрон» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Микроме́тр

(русское обозначение:
мкм
, международное:
µm
; от греч. μικρός «маленький» + μέτρον «мера, измерение») — дольная единица измерения длины в Международной системе единиц (СИ).

Равна одной миллионной доле метра (10−6 метра или 10−3миллиметра): 1 мкм = 0,001 = 0,0001 = 0,000001 = 1000 .

В 1879—1967 годах официально использовалось название микрон

(мк, µ), которое затем было отменено решением XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967/68)[1][2].

Приставка микро-, служащая в СИ для образования дольных единиц, принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием СИ в целом[3].

Применение[ | ]

Углеродная нить диаметром 6 мкм по сравнению с человеческими волосами диаметром 50 мкм
Микрометр является стандартной единицей измерения, в которых выражается допуск отклонений от заданного размера (по ГОСТу

) в машиностроительном и почти в любом производстве, где требуется исключительная точность размеров. В микрометрах также измеряют длину волн инфракрасного излучения.

Для лучшего представления этой единицы длины можно привести следующие примеры:

• длины волн видимого человеком света лежат в диапазоне от 0,38 (фиолетовый цвет) до 0,78 мкм (красный)[4];
• диаметр эритроцита составляет 7 мкм[5];
• толщина человеческого волоса от 40 до 120 мкм[6].

Виды и типы микрометров и как выбрать

Микрометр – универсальный инструмент, предназначенный для измерений линейных размеров абсолютным или относительным контактным методом в области малых размеров с низкой погрешностью, преобразовательным механизмом которого является микропара винт – гайка.

Микрометр в основном применяется для измерения наружных размеров с высокой точностью. В целом разделён на несколько основных частей и состоит из жесткой скобы, с одной стороны которой вмонтирована неподвижная пятка, а с другой находится подвижный измерительный стержень. Перемещения стержня осуществляется путем вращения микрометрического винта (отсюда и название инструмента). До 300 мм выпускаются с диапазоном измерения 25 мм, более – 100 мм. Высокое качество изготовления микровинтовой передачи позволяет снимать размеры с точностью от 0,01 мм до 0,001 мм. Самый распространенный тип – это гладкие микрометры МК, но помимо этого выпускается множество специальных видов для узкоспециализированных работ.

Согласно ГОСТ 13762-86 хранение и транспортировка микромера предусматривается на всех этапах эксплуатации в специальном чехле или футляре, на этапе транспортировки к месту сбыта хранение может осуществляться в упаковке.

Для получения верных показаний необходимо знать, как правильно пользоваться микрометром и в какой области он будет применяться– это поможет выбрать оптимальный вариант. Дело в том, что микрометр – очень точный измерительный прибор, и неправильная его эксплуатация неизбежно приведет к увеличению погрешности измерений. Во-первых, пользоваться микрометром полагается только в теплых помещениях (20±10°С), и если вы принесли его с холода, нужно подождать некоторое время, пока температура инструмента не сравняется с температурой окружающей среды. Затем необходимо проверить установку микрометра на ноль.

В целом, ГОСТ 6507-90 предусматривает, что микрометры допускается эксплуатировать при температуре окружающей среды от 10 до 30 °С и относительной влажности воздуха не более 80% при температуре 25 °С

В моделях с диапазоном измерений 0-25 мм измерительные поверхности сводятся вместе, в остальных моделях нужно использовать специальную установочную меру, идущую в комплекте, для установки измерительных поверхностей в минимальное положение (так, для диапазона 25-50 мм длина установочной меры будет 25 мм, для 50-75 – 50 мм и т.д.). В этом положении проверяется, показывает ли отсчетное устройство микрометра ноль. Если нет, необходимо произвести калибровку. Для этого в механических моделях используется идущий в комплекте ключик, позволяющий повернуть барабан и совместить нулевую риску; в электронных моделях все проще – нужно только нажать кнопку сброса на ноль. После выставления микрометра можно приступать к измерениям.

Во время работы для сведения пяток с измеряемым размером нужно пользоваться предусмотренным в конструкции специальным механизмом, нормирующим усилие зажима – трещоткой или фрикционом. Это позволяет всегда производить измерения с одинаковым усилием, избежав перетяга, что безусловно важно для обеспечения одинаковости показаний. Также во время измерений нужно держать микрометр за специальную изолирующую пластиковую накладку, расположенную на скобе, чтобы тепло от рук не повлияло на значения.

По способу снятия показаний все выпускаемые микрометры можно разделить на следующие группы:

Механические микрометры

Самый распространенный тип, размеры снимаются при помощи используемого в конструкции нониусного барабана. Позволяют производить измерения с точностью 0,01 мм. На стебле микрометрической головки и барабане нанесены шкалы, по которым и определяется размер. В качестве примера можно привести гладкие микрометры МК, модели МК-25, МК-50, МК-75 и т.д.

Электронные микрометры

Современная модель, для снятия размеров в которой используется электронное цифровое табло. Из плюсов – повышенная точность, до 0,001 мм, и простота в использовании. Кроме того, обладают функциями установки на ноль в любой точке, перевод миллиметры – дюймы, переключение между абсолютными и относительными измерениями, вывод данных на компьютер. В обозначение данного типа добавляется буква «Ц», так, для гладких электронных микрометров это будет МКЦ, и соответственно модели МКЦ-25, МКЦ-50, МКЦ-75 и т.д.

Стрелочные микрометры

Определение размеров происходит с использованием присутствующего в конструкции стрелочного индикатора. Среди представителей – листовые микрометры МЛ (модели МЛ-5, МЛ-10, МЛ-25) и рычажные микрометры МР и МРИ (модели МР-25, МР-50, МР-75, МР-100, МРИ-125, МРИ-150 и т.д.).

Как уже упоминалось, выпускается большое разнообразие микрометров. Для многих видов работ существует своя собственная, отличная от других, конструкция. Особенности заключаются в использовании специальных форм скоб и измерительных поверхностей, дополнительных механизмов, облегчающих работу. Вот основные типы микрометров, применяемых сегодня:

Микрометры гладкие МК, МКЦ

Универсальный тип микрометра. Микрометрический стержень и пятка имеют гладкие измерительные поверхности, вылет скобы позволяет измерять диаметры на круглых поверхностях. Выпускаются с механической (МК) и электронной (МКЦ) системой отсчета. Диапазон измерений – 25 мм для моделей с верхним пределом до 300 мм (МК-25, МК-50 и т.д. до МК-300), более – с диапазоном 100 мм (МК-400, МК-500 и т.д.).

Микрометры рычажные МР, МРИ

В конструкции имеется рычаг для отвода пятки и стрелочный индикатор для снятия показаний. В основном используются в серийном производстве, когда необходимо проверять один и тот же наружный размер на партии деталей. Для этого микрометр первоначально устанавливается на номинальный размер, а затем в процессе работы для каждой детали по индикатору определяется отклонение от него. Модели МР выпускаются с точностью отсчета 0,001 и 0,002 мм (МР-25-0.001, МР-50-0.002 и т.п.); модели МРИ – с точностью 0,01 мм (МРИ-25-0.01, МРИ-50-0.01 и т.д.).

Микрометры листовые МЛ

Используются для определения толщины листового и ленточного материала. Это может быть сталь, пластик, стекло, пленка ПВХ и т.п. Данный тип характеризуется скобой с большим вылетом, позволяющей измерять размеры на расстоянии от края изделия. Цена деления – 0,01 мм. Микрометры МЛ производства КировИнструмент выпускаются со стрелочным циферблатом для упрощения снятия показаний, у остальных производителей размер определяется по штриховому нониусу на микрометрическом винте. Выпускаются модели МЛ-5, МЛ-10, МЛ-25, МЛ-50.

Микрометры трубные МТ

Для определения толщины стенки труб и других закругленных изделий. Особенность данного типа в форме неподвижной пятки – она изготавливается со сферической поверхностью. Это уменьшает пятно контакта с измеряемым изделием и не дает кривизне поверхности влиять на результат. Выпускается несколько модификаций трубных микрометров – это может быть «классический» вариант с прямоугольной скобой и запрессованной в ней закругленной пяткой; или неподвижная часть может быть выполнена в форме стержня с утолщением на конце, что позволяет производить измерения более глубоко от края изделия. Выпускаются с точностью 0,01 мм, модели МТ-15, МТ-25, МТ-50.

Микрометры зубомерные МЗ

Предназначены для определения длины общей нормали зубчатых колес. Измерительные поверхности пятки и подвижного стержня у этой модели имеют широкие измерительные поверхности, не менее 24 мм в диаметре, что облегчает их центрирование по хорде зуба. Применяются для зубьев с модулем от 1 мм, обладают точностью 0,01 мм. Выпускаются модели от МЗ-25 до МЗ-300.

Микрометры со вставками МВМ/МВУ

Позволяют измерять средний диаметр резьб. В пятке и подвижном стержне микрометра выполнены отверстия, куда вставляются идущие в комплекте вставки специальной формы. Стандартно комплектуются вставками для метрической резьбы, по дополнительному заказу возможна поставка со вставками для дюймовой и трубной резьб. Выпускаются модели от МВМ-25 до МВМ-350.

Микрометры призматические

Применяются для определения наружного диаметра многолезвийного инструмента. Вместо неподвижной пятки здесь используется угловая скоба с твердосплавными накладками, образующая опорную призму. Выпускаются следующие модификации: – тип МТИ – для трехлезвийного инструмента, угол призмы 60° (модели от МТИ-20 до МТИ-80); – тип МПИ – для пятилезвийного инструмента, угол призмы 108° (модели от МПИ-25 до МПИ-105); – тип МСИ – для семилезвийного инструмента, угол призмы 128°34′ (модели от МСИ-25 до МСИ-105).

Микрометры с малыми измерительными поверхностями МК-МП

Измерительные поверхности имеют форму тонких стержней с диаметром 2 мм. Применяются для измерения пазов, выточек, мелких деталей. Также выпускается электронная модель МКЦ-МП. Диапазоны измерений 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 мм.

Микрометры точечные МК-ТП

Имеют еще меньшую площадь контакта, 0.3 мм. Измерительные поверхности имеют форму остроконечных конусов. Электронная модель обозначается МКЦ-ТП. Диапазоны измерений 0-25, 25-50, 50-75, 75-100 мм.

Микрометры с механическим бегунком МКЦМ

Отличаются от гладких микрометров МК наличием дополнительного цифрового бегунка, отсчитывающего показания, что облегчает снятие значений. Также считывание может осуществляться обычным способом по шкале на стебле и барабане. Выпускаются модели с диапазонами от 0-25 до 275-300 мм.

Микрометры для внутренних измерений (другое название – нутромеры микрометрические с боковыми губками)

Данный тип не имеет скобы, вместо этого на корпусе микрометрической головки расположены подвижная и неподвижная губки, позволяющие снимать внутренние размеры. Выпускаются с диапазонами от 5-30 мм до 275-300 мм.

Примечания[ | ]

1. Деньгуб В. М., Смирнов В. Г.
   Единицы величин. Словарь справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 78. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
2. Resolution 7 of the 13th meeting of the CGPM (1967/68) (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
3. Resolution 12 of the 11th meeting of the CGPM (1960) (англ.) на сайте Международного бюро мер и весов
4. ГОСТ 7601-78. Физическая оптика. Термины, буквенные обозначения и определения основных величин Архивировано 23 марта 2013 года.
5. Функции и свойства эритроцитов (рус.). MedUniver.com. Дата обращения: 14 июля 2016.
6. Энциклопедия волос: Все, что нужно знать о волосах (рус.) (недоступная ссылка). Schwarzkopf.ru. — «По европейским меркам тонким считается волос диаметром от 0,04 до 0,06 мм. Нормой считаются волосы диаметром 0,06—0,08 мм, а толстыми — от 0,08 до 0,1 мм. Волосы азиатов в сравнении с волосами европейцев более толстые: средняя толщина волос в Азии составляет от 0,08 до 0,12 мм.». Дата обращения: 14 июля 2016. Архивировано 14 июля 2016 года.

Стандартизация СИ

Период, термин микрон

и символ μ были официально приняты для использования изолированно для обозначения микрометра в 1879 г., но официально отменены Международная система единиц (SI) в 1967 году.[7] Это стало необходимым, потому что старое использование было несовместимо с официальным принятием префикса единицы измерения.
микро-
, обозначенный μ, во время создания СИ в 1960 году.

В СИ систематическое название микрометр

стало официальным названием единицы, а мкм стал официальным обозначением единицы.

Кроме того, в Американский английский, использование слова «микрон» помогает отличить единицу от микрометр, измерительный прибор, потому что название единицы в основном Американское правописание это омограф названия устройства. В разговорной речи их можно отличить по произношению, поскольку название измерительного прибора неизменно подчеркивается во втором слоге, тогда как систематическое произношение названия единицы в соответствии с соглашением о произношении единиц СИ в английском языке ставит ударение по первому слогу.

Множественное число микрон

обычно «микрон», хотя «микра» иногда использовалось до 1950 года.[8][9][10]

Как пользоваться микрометром — пошаговая схема

Шаг 1: Проверка и калибровка

Время от времени, а также сразу после покупки, следует проверить ваш инструмент на наличие дефекта при измерении. В случае сбитой шкалы можно провести регулировку, для этого в комплекте всегда идет ключ. Для проверки точности прибора делается простая операция – смыкаются измерительные плоскости без детали. Когда винт упирается в противоположную плоскость, индикатор электронного микрометра должен показать 0. В механическом приборе барабан должен практически полностью закрыть стебель, его скошенный край обязан остановиться ровно на нулевой отметке шкалы стебля, а ноль барабана должен совпасть с продольным штрихом стебля.

Устройство микрометра и точность измерений

Предельная точность была критически необходима еще в XVI веке в оружейном деле, позже принцип этого несложного механизма стали применять в геодезии, а официально прибор вышел в таком виде, каким мы его сейчас знаем, в середине XIX века. Устройство микрометра довольно простое в механическом смысле, рабочими являются винт и гайка. А вот сами измерения снимаются со сложной и тщательно выверенной шкалы, причем не одной.

Почему этот инструмент имеет такое название? Чаще всего, диапазон размеров, которые может с достоверной точностью определить этот прибор, лежит в области микрон. 1 мкм (микрон) это не что иное, как 0,001 мм, вы даже представить не можете, насколько это мелкие параметры. Но такие мелочи меряются редко, чаще точность составляет около 50 мкм (погрешность при этом 2-9 мкм), что также довольно мелко для человеческого глаза, но уже крайне важно для некоторых точных сборочных работ или настроек.

Способов измерения этим инструментом может быть два – абсолютный и относительный (контактный). При первом способе мы прикладываем разъем прибора непосредственно к предмету, выставляем согласно его геометрии зажимы и смотрим на шкалу, где сразу же определяем размер в мкм. Относительный способ измеряет какие-либо параметры рядом находящихся предметов или границ, а потом математически вычисляется искомый параметр.

Диапазон измерений микрометром гладким

Из-за ограничений хода винта с точной резьбой микрометры гладкие выпускаются в определенных диапазонах измерений – от 0 до 25 мм и до 900-1000 мм. Верхняя граница измерений указана в обозначении прибора: МК-25 – от 0 до 25 мм, МК-50 – от 25 до 50 мм и т. д. вплоть до МК-1000 – от 900 до 1000 мм. Все инструменты от МК-50 и более имеют в комплекте установочную концевую меру для установки «на ноль». Есть и приборы с цифровой индикацией существенно облегчающей проведение измерений.

Помимо диапазона измерений, важной характеристикой гладкого микрометра является его класс точности – 1-й или 2-й. От него зависит предел допустимой погрешности прибора. В зависимости от диапазона измерений приборы с 1 классом точности имеют погрешность от 2 до 6 мкм, со 2 классом точности – от 4 до 10 мкм.

Точность измерения является залогом правильного изготовления деталей. Поэтому мы, Интернет-магазин «Мекка Инструмента» предлагаем только точные и проверенные измерительные инструменты от известных российских и зарубежных производителей. Вас ожидает широкий ассортимент предложений, профессиональные консультации, приятные цены и быстрая доставка в любой регион России.

Методика измерений микрометром гладким

Для получения точного размера измеряемое изделие необходимо разместить и неподвижно зафиксировать с помощью трещотки между пяткой и винтом. При этом нельзя измерять грубо обработанные поверхности покрытые слоем ржавчины, металлической пыли или окалины. Не следует работать и с нагретыми деталями, из-за температурного расширения вы не получите точный результат. Трещотку барабана необходимо вращать медленно и аккуратно. Показание с микрометра снимаются в следующем порядке:

• шкала стебля с точностью 1 мм,
• шкала с точностью 0,5 мм;
• шкала барабана.

Три полученных результата складываются и получается точное значение.