游标卡尺

游标卡尺
作者：陈梦奇
B纺织114，学号：1110801426
摘要：讨论了游标卡尺的工作原理、使用方法、应用范围、保管方法和注意事项和其他发展等。

关键词：游标卡尺、测量、数显游标卡尺
1前言：标卡尺，是一种测量长度、内外径、深度的量具，是工业上常用的测量长度的仪器。

主要用于测量工件宽度、工件外径、工件内径、工件深度。

2正文
2.1游标卡尺的由来
在形形色色的计量器具家族中，游标卡尺作为一种被广泛使用的高精度
测量工具，它是刻线直尺的延伸和拓展，它最早起源于中国。

古代早期测量长度主要采用木杆或绳子，或用“迈步”“布手”的手法，待有了长度的单位制以后，就出现了刻线直尺。

最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。

19世纪中叶，美国机械工业快速发展，美国夏普机械有限公司创始人与1985年秋，成功加工出了世界上第一批四把0-4英寸的游标卡尺，其精度达到了0.001毫米。

1851年由美国Brown & Sharpe 公司将Nonuth 及Vernier 两个构想制造出第一支游标卡尺，后由德国Masuer兵工厂加以改良制造，是工程上应用最广的量具。

1854年荷、法、德、英、都普遍用上了游标卡尺，1856年日本也普及了游标卡尺，游标卡尺的制造技术逐渐更新迅速提高，使之成为了通用性的长度。

2.2游标卡尺的工作原理和使用方法
游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标组成，若从背面看，游标是一个整体。

游标与尺身之间有一弹簧片，利用弹簧片的弹力使游标与尺身靠紧。

游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置。

尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径。

深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度。

尺身和游标尺上面都有刻度。

以准确到0．1毫米的游标卡尺为例，尺身上的最小分度是1毫米，游标尺上有10个小的等分刻度，总长9毫米，每一分度为0．9毫米，与主尺上的最小分度相差0．1毫米。

量爪并拢时尺身和游标的零刻度线对齐，它们的第一条刻度线相差0．1毫米，第二条刻度线相差0．2毫米，……，第10条刻度线相差1毫米，即游标的第10条刻度线恰好与主尺的9毫米刻度线对齐。

当量爪间所量物体的线度为0．1毫米时，游标尺向右应移动0．1毫米。

这时它的第一条刻度线恰好与尺身的1毫米刻度线对齐。

同样当游标的第五条刻度线跟尺身的5毫米刻度线对齐时，说明两量爪之间有0．5毫米的宽度，……，依此类推。

在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出。

用软布将量爪擦干净，使其并拢，查看游标和主尺身的零刻度线是否对齐。

如果对齐就可以进行测量；如没有对齐则要记取零误差：游标的零刻度线在尺身零刻度线右侧的叫正零误差，在尺身零刻度线左侧的叫负零误差（这件规定方法与数轴的规定一致，原点以右为正，原点以左为负）。

测量时，右手拿住尺身，大
拇指移动游标，左手拿待测外径（或内径）的物体，使待测物位于外测量爪之间，当与量爪紧紧相贴时，即可读数。

2.3游标卡尺的精度
常用游标卡尺按其精度可分为3种：即0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。

精度为0.05毫米和0.02毫米的游标卡尺。

它们的工作原理和使用方法与上面介绍的精度为0.1毫米的游标卡尺相同。

精度为0.05毫米的游标卡尺的游标上有20个等分刻度，总长为19毫米。

测量时如游标上第11根刻度线与主尺对齐，则小数部分的读数为11/20毫米=0.55毫米，如第12根刻度线与主尺对齐，则小数部分读数为12/20毫米=0.60毫米。

一般来说，游标上有n个等分刻度，它们的总长度与尺身上（n－1）个等分刻度的总长度相等，若游标上最小刻度长为x，主尺上最小刻度长为y，则 nx=（n－1）y，x=y－（y/n）主尺和游标的最小刻度之差为Δx=y－x=y/n，y/n叫游标卡尺的精度，它决定读数结果的位数。

由公式可以看出，提高游标卡尺的测量精度在于增加游标上的刻度数或减小主尺上的最小刻度值。

一般情况下y为1毫米，n取10、20、50其对应的精度为0.1，0.05毫米、0.02毫米。

精度为0.02毫米的机械式游标卡尺由于受到本身结构精度和人的眼睛对两条刻线对准程度分辨力的限制，其精度不能再提高。

2.4游标卡尺的应用范围、保管方法和注意事项
游标卡尺作为一种常用量具，其可具体应用在以下这四个方面：测量工件宽度，测量工件外径，测量工件内径，测量工件深度。

当游标卡尺使用完毕后，用棉纱擦拭干净。

长期不用时应将它擦上黄油或机油，两量爪合拢并拧紧紧固螺钉，放入卡尺盒内盖好。

其中还有一些注意事项：1、游标卡尺是比较精密的测量工具，要轻拿轻放，不得碰撞或跌落地下。

使用时不要用来测量粗糙的物体，以免损坏量爪，不用时应置于干燥地方防止锈蚀。

2．测量时，应先拧松紧固螺钉，移动游标不能用力过猛。

两量爪与待测物的接触不宜过紧。

不能使被夹紧的物体在量爪内挪动。

3．读数时，视线应与尺面垂直。

如需固定读数，可用紧固螺钉将游标固定在尺身上，防止滑动。

4．实际测量时，对同一长度应多测几次，取其平均值来消除偶然误差。

2.5 数显游标卡尺与游标卡尺
数显游标卡尺，是以数字显示测量示值的长度测量工具，是一种测量长度、内外径的仪器。

数显游标卡尺采用光栅、容栅等测量系统。

数显游标卡尺常用的分辨率为0.01mm，允许误差为±0.03mm/150mm。

也有分辨率为0.005mm的高精度数显卡尺，允许误差为±0.015mm/150mm。

还有分辨率为0.001mm的多用途数显千分卡尺，允许误差为±0.005mm/50mm。

数显游标卡尺读数直观清晰、测量效率高。

主要用于测量纸张、皮革、橡胶、织物及各种金属板材、塑料板等的厚度。

具有测量内径、外径、深度、台阶四种功能。

.采用不锈钢或优质碳素钢材料，且刻线面无光泽镀铬,激光刻线或镀黑铬照相刻线。

数显游标卡尺与游标卡尺相比优点在于：第一，具有数字显示功能，能极大的避免人眼的观测问题造成的读数不准；第二，具有英制公制转换功能，能极大的节省我们在测量过程中的换算时间；第三，少部分游标卡尺还具有读数锁定功能，方便我们测量；这些都是传统的游标卡尺所不能比拟的优势。

不过传统游标卡尺也并非一无是处，因为数显游标卡尺也并不是尽善尽美的。

一般情况下，数显游标卡尺和传统游标卡尺相比有如下缺点：第一，数显游标卡尺的测量精度不如传统的游标卡尺，千万别以为数显游标卡尺的分辨率就是它的精度啊，一般的
老式游标卡尺都能轻易的做到0.02mm的精度，而一般的数显游标卡尺能到0.02mm已经算是精品了。

第二，需要更换电池。

第三，相比传统的游标卡尺，数显游标卡尺防水不太容易做好。

第四，当然也是最重要的，那就是成本贵啊，不过随着这几年生产厂家的数量增多，价格也在逐步下降，不过相比传统的游标卡尺价格还是有不小的差距，尤其是一把好的数显游标卡尺更是价格不菲。

3 结语
了解学习了游标卡尺的原理和结构，3种游标卡尺的精度，学会使用游标卡尺、会读数，了解传统游标卡尺的不足和优点等。

4 参考文献。