Mikrometr

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Různé významy Šablona:Infobox Měřicí přístroj

Mikrometr (někdy také označovaný jako mikrometrické měřidlo) je vysoce přesné délkové měřidlo používané především ve strojírenství, metrologii a dalších technických oborech pro měření malých rozměrů s přesností na setiny až tisíciny milimetru. Jeho princip je založen na převodu otáčivého pohybu na posuvný pohyb pomocí přesného šroubu s definovaným stoupáním.

Díky své konstrukci dosahuje mikrometr výrazně vyšší přesnosti než běžně používané posuvné měřítko. Standardní mechanické mikrometry mají obvykle přesnost 0,01 mm, zatímco digitální verze mohou dosahovat přesnosti až 0,001 mm (1 mikrometr).

📜 Historie

První princip mikrometrického šroubu byl vynalezen již v 17. století anglickým astronomem Williamem Gascoignem. Používal ho jako součást dalekohledu k měření úhlové vzdálenosti mezi hvězdami a velikosti nebeských těles. Jeho vynález však zůstal po dlouhou dobu relativně neznámý a nebyl využíván pro dílenská měření.

Moderní ruční mikrometr, jak ho známe dnes, byl vyvinut a patentován v Francii v roce 1848 Jeanem Laurentem Palmerem. Tento nástroj, známý jako "Systeme Palmer", umožnil jednoduché a přesné měření v dílenském prostředí.

Masové rozšíření a popularizaci mikrometru zajistila americká firma Brown & Sharpe, která začala s jeho výrobou v roce 1867. Vylepšili původní design, přidali možnost kalibrace a zavedli masovou výrobu, čímž se mikrometr stal nepostradatelným nástrojem v éře průmyslové revoluce a zaměnitelné výroby.

⚙️ Princip a konstrukce

Základním principem mikrometru je přesný pohybový šroub s jemným stoupáním. Jedna celá otáčka bubínku posune měřicí dotek o přesně danou vzdálenost, která odpovídá stoupání závitu šroubu. U metrických mikrometrů je tato hodnota nejčastěji 0,5 mm.

Základní části

Třmen: Pevné tělo měřidla ve tvaru písmene C, které zajišťuje tuhost a stabilitu. U větších mikrometrů bývá odlehčený nebo opatřený izolačním krytem pro eliminaci tepla z ruky.
Pevný dotek (kovadlinka): Nepohyblivá měřicí plocha na jednom konci třmenu.
Pohyblivý dotek (vřeteno): Pohyblivá měřicí plocha spojená s mikrometrickým šroubem.
Trubka se stupnicí: Obsahuje hlavní stupnici v milimetrech a půlmilimetrech.
Bubínek: Otočná část spojená se šroubem, na jejímž obvodu je vygravírována stupnice pro odečítání setin milimetru (obvykle 50 dílků).
Řehtačka (spojka): Mechanismus na konci bubínku, který zajišťuje konstantní a definovanou měřicí sílu (přítlak) a zabraňuje poškození měřidla nebo měřeného objektu přílišným utažením. Při dosažení správného přítlaku začne prokluzovat a vydávat charakteristický cvakavý zvuk.
Aretační páčka (brzda): Slouží k zafixování polohy pohyblivého doteku po provedeném měření, což usnadňuje odečítání hodnoty.

Princip měření

Měření probíhá tak, že se měřený předmět vloží mezi pevný a pohyblivý dotek. Otáčením bubínku se pohyblivý dotek přisouvá k předmětu. Pro finální dotažení se používá řehtačka. Naměřená hodnota se poté odečítá kombinací údajů z hlavní stupnice na trubce a stupnice na bubínku.

Například, pokud je na hlavní stupnici viditelná čárka pro 12 mm a zároveň i půlmilimetrová čárka za ní (tedy 12,5 mm) a na bubínku je ryska s číslem 38 v zákrytu s osou hlavní stupnice, výsledná hodnota je: 12,5 mm + 0,38 mm = 12,88 mm

🛠️ Typy mikrometrů

Existuje mnoho specializovaných typů mikrometrů určených pro různé účely:

Třmenový mikrometr: Nejběžnější typ pro měření vnějších rozměrů (průměry, tloušťky). Vyrábí se v různých velikostních rozsazích (např. 0–25 mm, 25–50 mm, 50–75 mm atd.).
Dutinový mikrometr: Používá se pro přesné měření vnitřních průměrů děr a otvorů. Obvykle má tři symetricky se roztahující měřicí doteky.
Hloubkoměrný mikrometr (mikrometrický hloubkoměr): Slouží k měření hloubky děr, drážek a osazení. Má základnu, která se opře o povrch, a z ní se vysouvá tenká měřicí tyčinka.
Talířový mikrometr: Má velké ploché doteky (talířky). Je vhodný pro měření měkkých materiálů (guma, papír, textil), aby se zabránilo jejich stlačení, nebo pro měření rozteče ozubených kol.
Mikrometr na závity: Má speciálně tvarované hrotové doteky, které zapadají do profilu závitu a umožňují měřit jeho střední průměr.
Digitální mikrometr: Místo mechanických stupnic je vybaven LCD displejem, který přímo zobrazuje naměřenou hodnotu. Výhody zahrnují rychlé a bezchybné odečítání, možnost přepínání mezi metrickou a palcovou soustavou, nastavení nulové hodnoty v libovolné pozici a často i datový výstup pro připojení k počítači.

📖 Postup měření a odečítání hodnot

Pro dosažení co nejpřesnějších výsledků je nutné dodržovat správný postup:

Kontrola a očištění: Před měřením je třeba zkontrolovat, zda jsou měřicí doteky čisté. Očistí se jemným hadříkem nebo papírem.
Nastavení nuly: U rozsahu 0–25 mm se doteky opatrně sjedou k sobě pomocí řehtačky. Nulová ryska na bubínku se musí krýt s osou na hlavní stupnici. Pokud ne, je nutné mikrometr pomocí speciálního klíče seřídit. U větších rozsahů se pro kontrolu používají základní měrky.
Vložení objektu: Měřený objekt se vloží mezi doteky. Je důležité, aby osa měření byla kolmá k měřené ploše.
Hrubé přiblížení: Bubínkem se otáčí, dokud se pohyblivý dotek téměř nedotkne objektu.
Jemné dotažení: Pro finální dotyk se vždy používá řehtačka, která zajistí opakovatelnou a správnou měřicí sílu.
Aretace: Po dosažení kontaktu se poloha vřetene zajistí aretační páčkou.
Odečtení hodnoty:

   # Přečte se počet celých milimetrů na horní části hlavní stupnice.
   # Zkontroluje se, zda je viditelná i čárka pro půl milimetru na spodní části stupnice. Pokud ano, přičte se 0,50 mm.
   # Přečte se hodnota na stupnici bubínku, která je v zákrytu s podélnou osou hlavní stupnice. Tato hodnota představuje setiny milimetru.
   # Všechny tři hodnoty se sečtou.

✅ Přesnost a kalibrace

Přesnost mikrometru je ovlivněna několika faktory:

Teplota: Tepelná roztažnost může ovlivnit jak měřidlo, tak měřený objekt. Standardní teplota pro měření v metrologii je 20 °C.
Opotřebení: Pravidelným používáním se mohou opotřebit měřicí plochy nebo závit šroubu.
Uživatelská chyba: Nesprávné použití řehtačky, šikmé přiložení měřidla nebo chyba při odečítání mohou vést k nepřesným výsledkům.
Mechanické poškození: Pád nebo náraz může poškodit třmen nebo vnitřní mechanismus.

Z tohoto důvodu je nezbytná pravidelná kontrola a kalibrace mikrometrů, zejména v profesionálním prostředí. Ke kalibraci se používají vysoce přesné etalony, tzv. základní měrky (Johanssonovy měrky), které mají přesně definovanou délku.

💡 Pro laiky

Představte si mikrometr jako velmi přesný šroub v pevném držáku. Když tímto šroubem otočíte jednou dokola, posune se o malý, ale vždy stejný kousek – například o půl milimetru. Mikrometr má na otočné části (bubínku) stupnici, která je rozdělena na 50 stejných dílků.

Když tedy otočíte bubínkem jen o jeden tento dílek (o 1/50 otáčky), šroub se neposune o celou půlku milimetru, ale jen o její padesátinu. To je přesně jedna setina milimetru (0,01 mm). Díky tomuto chytrému mechanismu dokáže mikrometr měřit rozměry s přesností srovnatelnou s tloušťkou lidského vlasu nebo listu papíru, což je pro běžné pravítko naprosto nemožné.

🔗 Související články

Šablona:Aktualizováno