کولیس ورنیه

Vernier Caliper

کولیس ساده

کولیس ورنیه   یک ابزار اندازه‌گیری مکانیکی و بسیار دقیق است. این ابزار از یک مقیاس اصلی ثابت و یک مقیاس متحرک به نام ورنیه تشکیل شده است.

این نوع کولیس به دلیل طراحی ساده و عدم نیاز به برق، همچنان در بسیاری از کارگاه‌ها، صنایع و آزمایشگاه‌ها استفاده می‌شود.

اجزای اصلی کولیس ساده

•  خط‌کش اصلی (Main Scale): خط‌کش ثابت که با واحد میلی‌متر یا اینچ مدرج شده است.
• ورنیه (Vernier Scale): یک مقیاس کوچک متحرک که روی خط‌کش اصلی حرکت می‌کند و دقت اندازه‌گیری را افزایش می‌دهد.
• فک‌های خارجی (Outside Jaws): برای اندازه‌گیری ابعاد بیرونی اجسام.
• فک‌های داخلی (Inside Jaws): برای اندازه‌گیری ابعاد داخلی، مانند قطر سوراخ‌ها.
• تیغه عمق‌سنج (Depth Probe): یک تیغه باریک که از انتهای کولیس خارج می‌شود و برای اندازه‌گیری عمق سوراخ‌ها و شیارها استفاده می‌شود.

نحوه عملکرد و خواندن اندازه

در کولیس ساده  شی مورد نظر را بین دو فک قرار داده ، سپس از روی ورنیه هر خطی که بر روی خط کش اصلی منطبق است را خوانده و در دقت آن ضرب می‌کنیم و با عدد خوانده شده از روی خط کش اصلی جمع می‌کنیم. کولیس‌های ورنیه،  می‌توانند ابعاد داخلی و خارجی را اندازه بگیرند و برای اندازه‌گیری هر کدام از فک مخصوص استفاده کنند.

برای اندازه‌گیری با کولیس ورنیه، ابتدا باید صفر ورنیه را با مقیاس اصلی تراز کنید تا اندازه‌گیری دقیق باشد. سپس فک‌ها را باز کرده و جسم را بین آن‌ها قرار می‌دهید. خواندن اندازه‌گیری در دو مرحله انجام می‌شود:

• خواندن مقدار صحیح: اولین عدد روی خط‌کش اصلی که قبل از صفر ورنیه قرار دارد، خوانده می‌شود.
•  خواندن مقدار اعشاری: خطی روی ورنیه پیدا می‌شود که دقیقاً با یکی از خطوط روی خط‌کش اصلی هم‌تراز باشد. عددی که آن خط روی ورنیه نشان می‌دهد، مقدار اعشاری اندازه‌گیری است.

به عنوان مثال، اگر صفر ورنیه بعد از عدد ۲۵ میلی‌متر قرار گرفته باشد و خط ششم ورنیه با یک خط روی خط‌کش اصلی منطبق باشد، اندازه‌گیری برابر با ۲۵.۶ میلی‌متر خواهد بود. (درکولیس با دقت 0.1)

دقت‌ کولیس

این ابزار با وجود سادگی، دقت بالایی دارد و برای اندازه‌گیری‌هایی که نیاز به دقت ۰.۱ یا ۰.۰۵ میلی‌متر دارند، بسیار مناسب است.

دقت کولیس معمولاً روی کولیس یا روی خط‌کش ورنیه درج میشود :

“0.1 mm” → یعنی دقت کولیس یک‌دهم میلی‌متر

“0.02 mm”  یعنی دقت کولیس ۲ صدم میلی‌متر

“0.05 mm”  یعنی دقت ۵ صدم میلی‌متر

کولیس‌های دیجیتال معمولاً روی صفحه نمایش، دقت رو نشون میدن (مثلاً 0.01 mm).

محاسبه دقت کولیس

نگاه کنید به مقیاس اصلی و ورنیه:

فرض کنید ۱۰ قسمت روی ورنیه با ۹ میلی‌متر از خط‌کش اصلی منطبق باشد.

دقت = اختلاف تقسیمات = ۱/۱۰ mm = ۰٫۱ mm

اگر ۵۰ قسمت ورنیه با ۴۹ میلی‌متر منطبق باشه:

دقت = ۱/۵۰ mm = ۰٫۰۲ mm

چگونه از کولیس ورنیه استفاده کنیم؟

مراحل خواندن کولیس ورنیه

1. خواندن خط‌کش اصلی (Main Scale)
   خط صفر ورنیه (روی خط‌کش پایینی) رو پیدا کن.
   ببین این صفر از کدوم عدد روی خط‌کش اصلی رد شده.
   اون عدد = بخش اصلی اندازه (عدد صحیح میلی‌متر یا اینچ).
2. خواندن خط‌کش ورنیه (Vernier Scale)
   حالا خط‌های ورنیه (تقسیمات پایینی) رو نگاه کن.
   یکی از این خط‌ها دقیقاً با یکی از خط‌های اصلی بالا منطبق میشه.
   شماره همون خط × دقت ورنیه = بخش اعشار اندازه.
   مثلاً: اگر دقت کولیس ۰٫۰۲ mm باشه و خط شماره ۷ ورنیه منطبق بشه
   ۷ × ۰٫۰۲ = ۰٫۱۴ mm
3. جمع بستن
   اندازه نهایی = عدد خط‌کش اصلی + عدد ورنیه
   دقت کولیس: ۰٫۰۲ mm
   صفر ورنیه بین ۲۱ و ۲۲ mm روی خط‌کش اصلی → عدد اصلی = ۲۱ mm
   خط شماره ۷ ورنیه دقیقاً منطبق شد → ۷ × ۰٫۰۲ = ۰٫۱۴ mm
   نتیجه: ۲۱٫۱۴ mm