1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Измерительный инструмент

Дальномеры для домашних мастеров

Дальномеры для профессионалов

Детектор для домашних мастеров

Детектор проводки для профессионалов

Линейные лазерные нивелиры для профессионалов

Линеёные нивелиры для домашних мастеров

Оптические нивелиры для профессионалов

Термодетектор для домашних мастеров

Штативы для домашних мастеров

Штативы для профессионалов

Лазерные приемники

Ротационный лазер

Точечные лазеры

 

История развития приборов и инструментов для линейных измерений.

Современная измерительная техника для линейных и угловых  измерений является результатом длительного совершенствования измерительных средств и учения об измерениях, тесно связанных с развитием земледелия, торговли, астрономии, мореплавания   и строительства. Но наибольшее влияние на развитие техники линейных измерений оказали производство оружия,  мануфактуры, производство паровых двигателей и т.п. В течение многих лет средства и методы измерений совершенствовались, но очень медленно. Только во второй половине XIX века, в связи с быстрым развитием металлообрабатывающей промышленности и развитием  науки и технологий начался ускоренный прогресс измерительной техники.

Первая настоящая линейка была изготовлена во Франции  после  французской революции. Ее длина равнялась одному метру, ширина 2,5 см.  Метр был равен  одной сорока миллионной части  длины парижского меридиана. Длина меридиана  была измерена и вычислена с помощью 115 треугольников на прямом участке между Дюнкерком и Барселоной. Первую линейку изготовили из латуни (!). Ее называли «республиканский метр». Для широкого применения изготавливали деревянные линейки. На линейке нанесли деления через один сантиметр, который равнялся   одной сотой  метра.

В России с 16ого века применяли линейки длиной аршин. Линейки делали железные клейменные и деревянные. Аршин был узаконен как официальная мера длины только в 1899 году. Аршин равнялся 70,90 см.

Самый популярный до настоящего времени измерительный инструмент  штангенциркуль  изобрели в конце XV века. Он был деревянный. Постепенно его совершенствовали и, наконец, в 1831 году Пьер Вернье изобрел нониус (хотя первым предложил измерять доли деления португальский монах  Нониус). В 1850 году было организовано промышленное производство штангенциркулей.

Выпуск  микрометров был организован американской фирмой «Хирт» в 1867 году.  Оба инструмента выпускаются  и в настоящее время, конечно, в более совершенном исполнении.

В конце XIX века в машиностроении получили широкое распространение нормальные калибры  в виде наборов проволочек, щупов и листовых шаблонов, размеры которых дискретно отличались друг от друга. Нормальный калибр имеет размер, близкий к размеру готовой детали, то есть является ее точным образцом.  Потом появились нормальные калибры-пробки и калибры-скобы для контроля отверстий и валов. В настоящее время нормальные калибры не применяют, не считая щупов и шаблонов.

Значительный шаг для правильной сборки  сопрягаемых деталей был сделан в начале ХХ века, когда появились  предельные калибры (проходной и непроходной). Предельные калибры позволяли выпускать детали с заданным допуском. Производство, оснащенное предельными калибрами, обеспечивало настоящую взаимозаменяемость в ее широком понимании как принцип организации производства изделий на базе раздельного изготовления входящих в это   изделие деталей с  выполнением их размеров в таких пределах, которые при произвольном сочетании деталей на сборке обеспечивают удовлетворение функциональных требований к узлу.  Принципы конструирования калибров, позволяющих контролировать размеры деталей с учётом отклонений формы их поверхностей в 1906 г. разработал американский инженер F.W.Taylor. Предельные калибры до сих пор служат арбитражными средствами контроля, понятным контролеру, особенно при измерении деталей на сложных автоматических приборах с программным обеспечением (например, КИМ).

В 1898 году C.E. Jogansson предложил  концевые меры длины (КМД), которые первоначально предназначались в качестве составных калибров для контроля размеров деталей машин. Промышленное производство наборов плоскопараллельных КМД – мер длины с постоянным значением размера между двумя взаимно параллельными измерительными плоскостями -  было организовано фирмой Йоганссон (Швеция) в 1911 году. КМД очень простое, но самое значительное изобретение того времени. Именно КМД обеспечивают единство измерений, так как  позволяют перепроверить результат измерений, полученный другим прибором и определить соответствует ли он нормированному значению. КМД широко применяют до сих пор и, несмотря на большое количество очень точных электронных и  оптических приборов, КМД являются единственными точными материальными носителями линейных размеров.

В 1890 г. были выпущены стрелочные рычажные приборы — миниметры, которые  повысили точность производственных измерений. Миниметр имел небольшой диапазон измерений. Они  просуществовал до появлении индикаторов часового типа.
В начале ХХ века  появились  зубчатые и рычажно-
зубчатые  измерительные головки (индикаторы) со шкалой и стрелкой и с ценой деления от 0,1 до 0,001 мм.

В 1937 году фирмой Йоганссон была изобретена  пружинная измерительная головка (микрокатор) с микронной и долемикронной ценой деления 0,1 и  0,05 мкм. В СССР микрокатор выпускал завод «ИЗМЕРОН» (Ленинград).  Применение стрелочных индикаторов и головок повысило точность измерений и точность производства деталей машин. Долгое время микрокаторы были самыми точными и широко применяемыми механическими приборами. В настоящее время микрокаторы не выпускаются.

С  двадцатых годов ХХ века начинается быстрое развитие оптических и оптико-механических приборов. В 1920 году  фирмой Carl Zeiss (Германия) при участии профессора Эрнста Аббе (известного также своим основополагающим принципом Аббе) были созданы оптиметр и инструментальный микроскоп. Оптиметр был точным прибором с ценой деления 0,001 мм   диапазоном измерений ±100 мкм и широко применялся в лабораториях и цехах для относительных измерений. В настоящее время оптиметр не выпускается.

На основе схемы двухлучевого  интерферометра американского физика Альберта Майкельсона, предложенной в 1892 году, в 1923 году был создан интерференционный компаратор Кестерса,  для  измерений концевых и штриховых  мер длины в пределах  до 100 мм.

В 1925 году появился резьбовой компаратор-микроскоп для измерения линейных и угловых параметров наружной резьбы, предшественник универ­сального микроскопа, выпущенного в 1926 году. В это же время началось  производство оптических делительных головок, широко применявшихся в цехах и измерительных лабораториях. Оптическая  делительная головка выпускается и в настоящее время.

В 1926 году была выпущена первая оптическая измерительная машина,  а с 1930 г. началось производство  проекторов. Микроскопы и проекторы в усовершенствованном виде выпускаются и в настоящее время.

В 1946 году инженером Уверским И.Т. (завод «Калибр», Москва) был создан контактный интерферометр с переменной ценой деления от  0,05  до 0,2 мкм. Долгое время это был самый точный контактный измерительный прибор. В настоящее время интерферометр Уверского не выпускается, потому что появились более точные и простые в употреблении оптоэлектронные приборы.

В 1928 году во Франции были созданы первые пневматические измерительные приборы низкого давления с водяным маномет­ром в качестве отсчетного устройства. В тридцатых годах в Австралии, США и Англии появились пневматические приборы высокого давления с пружинными манометрами.

Одновременно появились электроконтактные датчики, широко применявшиеся при автоматизации контроля и для сортировки деталей на группы.

В 1940 году появились пневматические приборы с ротаметрами.

В 1945-1955 гг. в СССР были созданы дифференциальные пневматические приборы высокого давления и разработаны ос­новы их теории. Долгое время пневматические приборы широко применялись  для контроля и сортировки деталей на группы и в качестве приборов активного контроля.   Пневматические приборы имеют много достоинств — высокая долемикронная точность измерения, возможность суммирования сигналов, возможность  осуществлять дистанционные измерения;  пневматическая измерительная оснастка проста по конструкции и не требует герметизации. Приборы легко поддаются автоматизации и просты в эксплуатации. Пневматический метод позволяет осуществлять точные бесконтактные измерения.

На базе электроконтактных датчиков и пневматических дифференциальных приборов  значительно расширились работы по автоматизации контроля. С 1937 году стали выпускаться  автоматизированные контрольные приспособления и  контрольно-сортировочные автоматы, оснащенные электроконтактными датчиками, а с 1948 года начали выпускать сложные многомерные контрольные  автоматы, оснащенные пневматическими  дифференциальными преобразователями, имеющими шкалу,  стрелку и командные электро контакты.

С использованием  пневматического  способа измерения  стали создаваться приборы для контроля в процессе обработки (приборы активного контроля) для оснащения  полуавтоматических шлифовальных станков и станков-автоматов, используемых в серийном и массовом производстве.

Но технический прогресс постепенно привел к тому, что пневматические приборы стали вытесняться индуктивными приборами.

В начале 70-х годов ХХ века индуктивные приборы появились повсеместно, в том числе в СССР, главным образом, благодаря применению магнитопроводов из новых материалов – ферритов. Это позволило кардинально улучшить характеристики индуктивных преобразователей – повысить их точность, уменьшить габариты, снизить  измерительное усилие. За прошедшее время сменилось несколько поколений индуктивных приборов.

В 90-х годах прошлого века начали  выпускать широкодиапазонные     линейные индуктивные, емкостные, магнитные   и оптоэлектронные преобразователи. Это привело к широкому внедрению их на ручном измерительном инструменте (штангенциркули, микрометры, индикаторы и др.), микроскопах, проекторах,   координатно-измерительных машинах и других приборах для координатных измерений.

В  1983 году  фирма Silvak (Швейцария) предложила оригинальную  и очень технологичную конструкцию емкостного инкрементного преобразователя.  Так появился очень удобный ручной инструмент с цифровым отсчетом. В  2003 году фирма Sylvac выпустила индуктивный инкрементный преобразователь. Им тоже стали оснащать ручной измерительный инструмент.

В  80-ые годы ХХ века начали совершенствоваться измерительные оптические микроскопы и проекторы, оснащая их программным обеспечением, цифровым отсчетом  и компьютерами.

В это же время появились бесконтактные лазерные интерферометры с большими диапазонами измерений и большой разрешающей способностью до сотых долей мкм, оснащенные компьютером и цифровым отсчетом.

И наконец, самое значительное достижение последнего времени в области технических измерений – координатно-измерите тельные машины.  Это широко универсальное  интеллектуальное автоматическое средство измерений с программным управлением,   позволяющее определять  размеры длин и углов, отклонения формы от округлости, цилиндричности, прямолинейности, плоскостности    и отклонения взаимного расположения поверхностей от параллельности, перпендикулярности, пересечения осей,  симметричности практически  любых деталей с одной установки. На КИМ измеряют сложные корпусные детали, например, блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания, штампы, пресс–формы, турбинные лопатки, зубчатые колеса и даже кузова автомобилей.  Это имеет большое значение в современном высоко автоматизированном и безлюдном производстве, оснащенном станками с ЧПУ. В настоящее время разнообразные конструкции  КИМ выпускают многие фирм разных странах и они широко применяются на производстве.

   В заключение следует отметить, что выпускаемые и широко применяемые современные измерительные средства для линейных   измерений полностью удовлетворяют по своим функциональным возможностям и точности все потребности  современного машиностроительного производства.