کولیس چیست؟ انواع، اجزا و نحوه خواندن کولیس

کولیس (Caliper) یکی از پرکاربردترین ابزارهای اندازه گیری دقیق است که برای تعیین ابعادی مانند طول، قطر خارجی، قطر داخلی و عمق اجسام استفاده می شود.

کولیس دو فک قابل تنظیم دارد که با قرار گرفتن روی جسم، ابعاد آن را با دقت بالا نشان می دهد. این ابزار در مهندسی مکانیک، ماشین کاری و فلزکاری کاربرد گسترده ای دارد و در کارهایی مانند خراطی و نجاری نیز استفاده می شود. کولیس ها انواع مختلفی دارند و برخی از آنها دیجیتال هستند و عدد اندازه گیری را روی نمایشگر نشان می دهند.

در این مقاله با تاریخچه، اجزا، انواع کولیس، روش خواندن آن و نکات اندازه گیری دقیق آشنا می شوید.

تاریخچه کولیس

• قرن ششم پیش از میلاد: قدیمی ترین کولیس شناخته شده، یک کولیس چوبی با یک فک ثابت و یک فک متحرک است که در بقایای یک کشتی یونانی در نزدیکی سواحل ایتالیا کشف شد.

• سال ۹ میلادی: یک کولیس برنزی در دوران سلسله شین در چین برای اندازه گیری های دقیق استفاده می شد. روی این کولیس، تاریخ ساخت آن حک شده است.

• سال ۱۶۳۱: پیر ورنیه، ریاضیدان فرانسوی، مقیاس ورنیه را اختراع کرد که اساس کولیس های ورنیه امروزی است و امکان خواندن کسری از کوچک ترین تقسیم بندی خط کش را فراهم کرد.

کولیس چگونه کار می کند؟

کولیس برای اندازه گیری ابعادی استفاده می شود که با خط کش به راحتی و با دقت کافی قابل اندازه گیری نیستند.

• کولیس های ساده (پرگاری): دو پایه دارند که با یک لولا به هم متصل شده اند. این کولیس ها مقیاس ندارند و پس از تنظیم روی جسم، فاصله بین پایه هایشان با یک خط کش یا ابزار دیگر اندازه گیری می شود. به همین دلیل به آنها ابزار انتقال اندازه نیز می گویند.

• کولیس های کشویی: مانند کولیس ورنیه، ساعتی و دیجیتال، یک فک متحرک دارند که روی یک خط کش اصلی می لغزد و مقدار اندازه گیری را مستقیما روی خود ابزار نشان می دهند.

برخی کولیس ها نیز روی یک اندازه ثابت تنظیم شده اند و در کنترل کیفیت تولید، فقط بررسی می کنند که آیا قطعه در اندازه مجاز قرار دارد یا نه.

اجزای کولیس

خط کش اصلی

خط کش اصلی بخش ثابت کولیس است و معمولا بر حسب میلی متر یا اینچ درجه بندی شده است. خط کش اصلی بخش صحیح عدد اندازه گیری را نشان می دهد.

ورنیه (مقیاس متحرک)

ورنیه مقیاس کوچکی است که همراه فک متحرک روی خط کش اصلی می لغزد. فاصله تقسیمات آن کمی کوچک تر از تقسیمات خط کش اصلی است و همین تفاوت کوچک، امکان خواندن کسری از میلی متر را فراهم می کند. برای مثال در ورنیه ای با ۵۰ تقسیم که روی ۴۹ میلی متر قرار گرفته اند، دقت کولیس ۰.۰۲ میلی متر است.

فک های خارجی (پایینی)

فک های بزرگ پایینی برای اندازه گیری ابعاد خارجی مانند طول، عرض، ضخامت و قطر خارجی استفاده می شوند. یکی از فک ها ثابت و متصل به خط کش اصلی است و دیگری همراه ورنیه حرکت می کند.

فک های داخلی (بالایی)

فک های کوچک و باریک بالایی برای اندازه گیری ابعاد داخلی مانند قطر داخلی لوله، قطر سوراخ و عرض شیار به کار می روند.

میله عمق سنج

میله باریکی که از انتهای کولیس بیرون می آید و همراه فک متحرک جابه جا می شود. این میله برای اندازه گیری عمق سوراخ ها و شیارها استفاده می شود.

پیچ قفل

پس از تنظیم فک متحرک روی جسم، با سفت کردن پیچ قفل، فک در جای خود ثابت می شود تا عدد اندازه گیری هنگام برداشتن کولیس تغییر نکند.

پیچ تنظیم ظریف

برخی کولیس ها یک پیچ یا چرخ کوچک برای جابه جایی بسیار دقیق فک متحرک دارند.

کولیس چه ابعادی را اندازه می گیرد؟

۱. اندازه گیری ابعاد خارجی

فک ها را باز کنید، جسم را بین فک های پایینی قرار دهید و فک ها را ببندید تا به آرامی با جسم تماس پیدا کنند. سپس عدد را بخوانید.

۲. اندازه گیری ابعاد داخلی

کولیس را ببندید، فک های بالایی را داخل سوراخ یا شیار قرار دهید و آنها را باز کنید تا به آرامی با دیواره های داخلی تماس پیدا کنند.

۳. اندازه گیری عمق

انتهای خط کش اصلی را روی لبه سوراخ یا شیار قرار دهید و فک متحرک را باز کنید تا میله عمق سنج به کف آن برسد.

۴. اندازه گیری پله

فک ها را کمی باز کنید، لبه فک متحرک را روی پله بالایی قرار دهید و کولیس را باز کنید تا لبه فک ثابت به پله پایینی برسد.

نحوه خواندن کولیس ورنیه

1. خواندن خط کش اصلی: به صفر ورنیه نگاه کنید و نزدیک ترین خط خط کش اصلی را که سمت چپ صفر ورنیه قرار دارد بخوانید. این عدد بخش صحیح اندازه بر حسب میلی متر است.

2. پیدا کردن خط هم تراز: روی ورنیه، خطی را پیدا کنید که دقیقا با یکی از خطوط خط کش اصلی در یک راستا قرار گرفته است.

3. محاسبه بخش اعشاری: شماره آن خط را در دقت کولیس ضرب کنید.

4. جمع کردن دو عدد: عدد خط کش اصلی و عدد ورنیه را با هم جمع کنید.

مثال: اگر صفر ورنیه کمی بعد از عدد ۱۲ میلی متر باشد و هفتمین خط ورنیه با یک خط خط کش اصلی هم تراز شده باشد، در کولیسی با دقت ۰.۰۲ میلی متر، اندازه برابر است با: ۱۲ + (۷ × ۰.۰۲) = ۱۲.۱۴ میلی متر.

انواع کولیس

کولیس ورنیه

رایج ترین نوع کولیس مکانیکی است که با خط کش اصلی و ورنیه خوانده می شود. این کولیس ها معمولا دقت ۰.۱، ۰.۰۵ یا ۰.۰۲ میلی متر دارند. مزیت آنها مقاومت، عمر طولانی و بی نیازی به باتری است، اما خواندن آنها به دقت و تجربه کاربر نیاز دارد.

کولیس ساعتی

در کولیس ساعتی، به جای ورنیه یک صفحه مدرج با عقربه وجود دارد که بخش اعشاری اندازه را نشان می دهد. خواندن این کولیس ساده تر و سریع تر از کولیس ورنیه است و معمولا دقت ۰.۰۲ یا ۰.۰۱ میلی متر دارد.

کولیس دیجیتال

کولیس دیجیتال اندازه را مستقیما روی نمایشگر نشان می دهد و معمولا دقت (وضوح) ۰.۰۱ میلی متر دارد. این کولیس ها امکاناتی مانند تبدیل میلی متر به اینچ، صفر کردن در هر نقطه و گاهی انتقال داده به کامپیوتر را دارند. خطای خواندن در آنها بسیار کم است، اما به باتری نیاز دارند و نسبت به رطوبت و ضربه حساس ترند.

کولیس های ویژه

علاوه بر انواع اصلی، کولیس هایی برای کاربردهای خاص نیز ساخته می شوند؛ مانند کولیس عمق سنج، کولیس دندانه چرخ دنده و کولیس های پرگاری داخلی و خارجی.

تفاوت کولیس و میکرومتر (ریزسنج)

کولیس و میکرومتر (ریزسنج) هر دو ابزار اندازه گیری دقیق هستند، اما تفاوت های مهمی دارند:

• دقت: میکرومتر معمولا دقت ۰.۰۱ میلی متر یا بهتر دارد و دقیق تر از کولیس است.

• محدوده اندازه گیری: کولیس محدوده بزرگ تری دارد، اما هر میکرومتر معمولا فقط یک محدوده ۲۵ میلی متری را اندازه می گیرد.

• کاربرد: کولیس ابعاد خارجی، داخلی، عمق و پله را با یک ابزار اندازه می گیرد، اما هر میکرومتر معمولا برای یک نوع اندازه گیری طراحی شده است.

برای اندازه گیری خطاهای هندسی مانند گردی و استوانه ای بودن نیز از دستگاه هایی مانند فرم تستر استفاده می شود.

نکات اندازه گیری دقیق با کولیس

• بررسی صفر: پیش از اندازه گیری، فک ها را کاملا ببندید و مطمئن شوید کولیس عدد صفر را نشان می دهد.

• تمیز کردن: فک ها و سطح قطعه را از گرد و غبار، براده و روغن پاک کنید.

• فشار یکنواخت: فک ها را با فشار ملایم و یکسان روی قطعه ببندید؛ فشار زیاد هم قطعه و هم کولیس را تغییر شکل می دهد.

• عمود بودن کولیس: کولیس باید عمود بر قطعه قرار گیرد، نه کج.

• پرهیز از خطای دید: هنگام خواندن ورنیه یا ساعت، مستقیما و عمود بر صفحه به آن نگاه کنید.

• تکرار اندازه گیری: اندازه گیری را چند بار تکرار کنید و میانگین بگیرید.

• نگهداری صحیح: کولیس را تمیز و در جعبه مخصوص نگه دارید و به طور منظم کالیبره کنید.

کاربردهای کولیس

• بازرسی ابعادی: اندازه گیری طول، قطر و عمق قطعات ماشین کاری شده و بررسی تلرانس ها

• کنترل کیفیت: بررسی مطابقت قطعات تولیدی با نقشه و استانداردها

• ساخت قطعات دقیق: در ماشین کاری، فلزکاری، نجاری و خراطی

• اندازه گیری مقایسه ای: مقایسه ابعاد دو قطعه و بررسی یکنواختی آنها در مونتاژ

سوالات متداول درباره کولیس

دقت کولیس چقدر است؟

کولیس های ورنیه معمولا دقت ۰.۱، ۰.۰۵ یا ۰.۰۲ میلی متر و کولیس های دیجیتال وضوح ۰.۰۱ میلی متر دارند.

کولیس با ریزسنج یکی است؟

خیر، ریزسنج (میکرومتر) ابزار دیگری است که دقت بیشتر اما محدوده اندازه گیری کمتری نسبت به کولیس دارد.

کولیس ورنیه چگونه خوانده می شود؟

عدد خط کش اصلی قبل از صفر ورنیه را بخوانید، خط هم تراز ورنیه را پیدا کنید و شماره آن را در دقت کولیس ضرب کرده و به عدد اول اضافه کنید.

کولیس دیجیتال بهتر است یا ورنیه؟

کولیس دیجیتال خواندن سریع تر و خطای کمتری دارد، اما کولیس ورنیه مقاوم تر است و به باتری نیاز ندارد. انتخاب به نوع کار و محیط بستگی دارد.

با کولیس چه ابعادی را می توان اندازه گرفت؟

ابعاد خارجی، ابعاد داخلی، عمق و اختلاف ارتفاع پله ها.

جمع بندی

کولیس ابزاری دقیق و همه کاره برای اندازه گیری ابعاد خارجی، داخلی، عمق و پله اجسام است. اجزای اصلی آن شامل خط کش اصلی، ورنیه، فک های خارجی و داخلی، میله عمق سنج و پیچ قفل هستند. کولیس ها در انواع ورنیه، ساعتی و دیجیتال عرضه می شوند و با رعایت نکاتی مانند بررسی صفر، فشار یکنواخت و پرهیز از خطای دید، می توان با آنها اندازه گیری های دقیق و قابل اعتمادی انجام داد.

برای آشنایی با محصولات بلورآزما، به صفحه محصولات مراجعه کنید.