Индикаторные нутромеры: особенности, разновидности и использование

В различных отраслях производства, связанных с изготовлением деталей заданного размера, необходимо постоянно производить точные измерения. Для этих целей существует богатое разнообразие измерительных приборов, таких как штангенциркули или микрометры. Все эти приборы позволяют измерять линейные размеры деталей с большой точностью – до сотых, а иногда и до тысячных долей миллиметра.

Разнообразие этих инструментов логически вытекает из следующего обстоятельства: детали, используемые в машиностроении, производстве разного рода заготовок, токарном и слесарном деле часто имеют сложную форму и сами по себе делятся на множество категорий. Например, плоские, имеющие форму уголка, с канавками, с отверстиями, с пазами и так далее. Для определения габаритов в каждом случае подходит один специфический инструмент, а другой может не подойти.

В этой статье мы рассмотрим один из таких специализированных приборов – нутромер индикаторный, предназначенный для точного определения внутренних размеров.

Индикаторный нутромер незаменим в тех случаях, когда нужно измерить диаметр отверстия, трубы (особенно в тех местах, куда сложно добраться со штангенциркулем), или расстояние между стенками паза. То есть любые внутренние линейные размеры детали.

Здесь мы рассматриваем механический вариант прибора. Это значит, что в роли отсчётного устройства выступает индикатор часового типа, именно он отвечает за точное определение расстояния между измерительным стержнем и наконечником.Снять показания довольно просто, измеряемое значение определяется положением стрелки на круговой шкале, но перед непосредственным измерением нужно ещё подобрать правильный измерительный стержень и выставить ноль на индикаторе. Более подробно о том, как правильно выполнять измерения индикаторным нутромером, смотрите ниже.

Из других модификаций нутромеров следует отметить рычажные и микрометрические. Последние позволяют производить замеры с большей точностью.

Чтобы понимать, как правильно выполнять замеры, нужно разбираться в устройстве прибора. Конструкция данного инструмента включает отсчётное устройство, ручку, корпус, а также стержень (который вставляется и вынимается, может быть заменён на другой) и наконечник.

Как уже говорилось, отсчётным устройством может быть индикаторная или цифровая головка. Для индикаторных устройств необходимо проводить настройку этой отсчётной головки перед каждым замером (устанавливать ноль).

Ручка – это прокладка из материала с низкой теплопроводностью. Её функция состоит в том, чтобы препятствовать распространению тепла от руки человека, держащего инструмент, на измерительные части прибора. Для приборов с ценой деления 0,001 и 0,002 даже эти микроизменения вследствие теплового расширения могут оказать влияние на результат измерения.

Корпус – это трубка, внутри которой находится шток. Он посредством Г-образного рычага сообщает отсчётному устройству (с которым соединён пружиной) о любом изменении положения измерительного стержня.

Стержень и наконечник расположены перпендикулярно корпусу и упираются в стенки измеряемой полости во время замера. Расстояние между их концами при этом является искомым. Эти части, согласно ГОСТу, должны быть изготовлены из закалённой стали или из твёрдых сплавов.

Рассмотрим подробнее сам индикатор, в особенности его шкалу. На самом деле их две: большая шкала имеет цену деления 0.01 мм (или меньше, в зависимости от модели), а маленькая показывает, сколько полных оборотов по большой шкале сделала стрелка, считая от нулевого деления. При этом сумма делений большой шкалы составляет 1 мм.

Каждый нутромер имеет определённый диапазон измерений. Он зависит, во-первых, от хода штока (который обычно составляет 10 мм). Во-вторых, на диапазон влияет стержень – в комплект любой модели входит несколько стержней и вставок, чтобы можно было производить замеры в более широком диапазоне.

Здесь имеет смысл сделать важное практическое замечание. При выборе нутромера проверьте все измерительные стержни разной длины, входящие в комплект. При вворачивании стержня в отверстие инструмента он должен, во-первых, не обнаруживать никакого люфта, когда уже установлен в рабочее положение. И вторым важным требованием является его точная ориентированность в нужной плоскости. То есть он должен соответствовать направлению оси второго (неподвижного) стержня.

Технические требования для данной категории измерительных приборов определяет ГОСТ 868-82.

К основным техническим характеристикам нутромеров индикаторного типа относятся:

• диапазон измерений;
• измерительное усилие и усилие центрирующего устройства;
• предел допустимой погрешности.

Также ГОСТ описывает методы контроля, испытаний и поверки приборов.

Диапазоны измерений нутромера зависят от измерительного стержня, используемого при замерах. Наиболее точные измерения осуществляются в диапазонах 6-10, 10-18, 18-50 мм. В этих пределах погрешность 0.008-0.012 мм.

Для замеров более крупных габаритов используются нутромеры и измерительные стержни с диапазоном от 50 мм до 1000. Для наибольших диапазонов допустима погрешность 0.014.

Все вышеназванные значения относятся к приборам с ценой деления 0.01 мм. Для нутромеров с ценой деления 0.001 и 0.002 мм действует ГОСТ 9244-75. Эти инструменты действуют в очень малых диапазонах измерений – 2-3, 3-6, 6-10 и 10-18 мм. Их максимальная глубина измерений – от 12 до 250 мм.

Измерительное усилие нутромера обеспечивается встроенной пружиной. Оно не должно быть больше тех максимальных значений, которые приведены в ГОСТе (300-900 сН), иначе от превышения этого усилия будет увеличиваться и погрешность измерений.

В конструкцию нутромера входит центрирующий мостик, который обеспечивает автоцентрирование инструмента во время замера. То есть вам не нужно выравнивать прибор вручную, достаточно просто опустить его в отверстие и поддерживать (не давить). Предел нормального усилия центрирующего устройства установлен в пределах от 420-600 сН до 950-1600 сН в зависимости от диапазона.

Рассмотрим основные разновидности нутромеров. Как уже говорилось, кроме механических устройств есть категория приборов, в которые устанавливается электронный отсчётный блок. Хотя они стоят дороже и не обладают такой долговечностью, пользоваться ими намного удобнее.

При замерах с использованием электронных нутромеров используется метод сравнения с установочной мерой.

В противоположность этому типу другая разновидность нутромеров – микрометрические – предназначены для внутренних измерений по абсолютному методу. Их главной особенностью является наличие микрометрической головки в качестве отсчётного устройства.

Согласно ГОСТу, погрешность микрометрических нутромеров не превышает 0.006. Во многом, что касается микрометрического винта, барабана, снятия показаний техника измерений с помощью этой разновидности нутромеров похожа на работу микрометром.

Отдельно стоит отметить рычажный нутромер. Он отличается от остальных и конструкцией, и принципом действия. В качестве его отсчётного устройства также выступает индикатор (хотя есть и цифровые модели). Из плюсов – небольшие габариты и вес, точность. Благодаря рычажному механизму производить замеры и регулировать расстояние между измерительными стержнями инструмента достаточно удобно.

При выборе измерительного прибора лучше ориентироваться на продукцию от лидеров рынка, которую отличает наивысшее качество. Существует несколько десятков фирм, сделавших себе имя на производстве инструментов для высокоточных измерений. Назовём некоторые из них.

Японский бренд Mitutoyo – один из наиболее узнаваемых производителей микрометров, штангенциркулей и нутромеров. У них достаточно развит сегмент цифровых инструментов, но есть и хороший выбор механических. Например, индикаторные модели нутромеров с распространёнными диапазонами измерений – их можно отличить по маркировкам типа НИ 50-100, НИ 18-50.

Эти инструменты отличаются высокой точностью, особенно те, которые имеют цену деления 0.001 мм.

Высококачественные нутромеры выпускаются такими фирмами, как Mahr, Norgau. Проверенную дилерскую продукцию от этих и других зарубежных брендов в России можно купить, например, под торговой маркой «Калиброн».

Вы можете рассмотреть и другие бренды, в том числе – отечественные и те, производство которых расположено на территории СНГ. Обычно их продукцию можно приобрести дешевле. Среди них можно выделить: Челябинский инструментальный завод (ЧИЗ), МетроСтандарт, Микротех (производство находится на Украине).

Конечно, при выборе инструмента важным фактором является не только производитель, но и конкретные нужды, для которых он будет использоваться, а также цена. Обращайте внимание на технические характеристики, которые поставщик указывает на сайте магазина, и избегайте покупать не лицензированную продукцию.

Техника работы нутромером зависит от его типа и диапазона измерения. Если у вас обычный индикаторный прибор, вам нужно опустить его в отверстие и двигать вверх-вниз до тех пор, пока измерительный стержень не окажется на том уровне, где вы хотите измерить поперечный размер отверстия.

При этом соблюдайте несколько требований. Прибор нужно настроить, установив его на ноль перед замером. Для этого может быть использовано калибровочное кольцо, как, например, в случае с цифровым нутромером, либо установочная концевая мера.

Также настройка инструмента с установкой шкалы на ноль может быть выполнена с помощью микрометра, если он у вас есть. Например, для проверки цилиндров (определения их внутреннего диаметра) вы можете сначала с помощью микрометра определить ширину гильзы с припуском 1 мм, выставить ноль на индикаторе нутромера и уже затем произвести точный замер.

Обратите внимание, что нутромер не требует давления и самостоятельно центрируется. Чтобы инструмент не застревал внутри детали, опускайте его в отверстие, плавно покачивая. Во время замера его нужно только поддерживать в нужном положении – обязательно за теплонепроницаемую ручку.

При использовании рычажного нутромера он аналогичным образом настраивается, шкала устанавливается на ноль.

Передвинув их на достаточное расстояние внутри отверстия, вы можете плавно развести их, пока они не начнут упираться в стенки. Расстояние между измерительными концами прибора будет показано на циферблате.

Для получения безукоризненно точных результатов измерения перед работой стоит выполнить поверку (калибровку) прибора. Она должна проводиться при температуре от 15 до 25С при нормальной влажности 38-78%. Инструмент должен быть подвергнут очистке моющим средством или бензином.

Методика поверки состоит из внешнего осмотра, чтобы исключить дефекты измерительных частей. Далее следует ряд контрольных измерений с помощью набора калибровочных колец разных номинальных размеров.

Наконец, мы рекомендуем пользоваться инструкцией к вашему прибору и в идеале производить не одно измерение, а несколько (а затем складывать результаты и брать среднее арифметическое от их суммы), чтобы избежать случайной ошибки и минимизировать погрешность.

Особенности индикаторных нутромеров смотрите в следующем видео.