Thước cặp là gì? Các sai lầm khi sử dụng thước cặp

Càng ngày các vật dụng, linh kiện cơ khí càng cần độ chính xác cao hơn. Thước cặp ra đời là bản nâng cấp của các loại thước truyền thống độ chính xác x 10 lần. Thước cặp được xem là tiền đề của các thiết bị đo hiện đại sau này

Thước cặp là gì?

Thước cặp hay còn gọi là thước kẹp tên tiếng anh là Calipers. Tên của nó nghĩa là thước đo bằng cách kẹp một vật gì đó. Thước dạng này ra đời rất lâu từ thời La Mã được tìm thấy ở xác tàu cổ. Thước cặp hiện đại được phát minh bởi Pierre Vernier nên rất nhiều nơi vẫn gọi thước cặp là Vernicer calipers.

Các dạng thước cặp

Thước cặp cơ khí: chia làm 2 thang đo. Thang chính mỗi vạch 1mm, thang đo phụ chia làm 10 vạch, mỗi vạch 1/10mm. Đọc thước cặp cơ cần rèn luyện kỹ năng, độ chính xác 0.05mm.

Thước cặp đồng hồ: thang đo chính được khắc trên thanh ray. Đồng hồ chia làm 100 vạch, mỗi vòng đồng hồ tượng trưng 1mm. Độ chính xác 0.01mm, kiểu dáng khá cổ điển dễ dùng hơn thước cặp cơ khí.

Thước cặp điện tử: dựa vào công nghệ hiện đại để đưa độ chính xác lên mức cao hơn. Kết quả hiển thị trực tiếp trên màn hình hiển thị, không cần nhiều kỹ năng đo đạc.

Dựa vào ngàm (đầu đo) lại chia ra thước cặp đo trong, thước cặp đo ngoài, đo ở vị trí đặc biệt…

Một số sai lầm khi đo thước cặp

Độ chính xác của thước cặp phụ thuộc lớn vào kỹ năng người dùng. Bất kể loại nào ngàm cũng phải tiếp xúc với bộ phận cần đo. Được thiết kế với ngàm cứng chắc chống mài mòn, chịu áp lực, co dãn nhẹ.

Tuy nhiên nếu dùng lực nhẹ kết quả sẽ không chính xác. Dùng lực mạnh sẽ làm biến dạng ngàm đo. Các thước cặp không dễ bị sai lệch trong điều kiện bình thường. Nhưng một rơi vỡ, va chạm mạnh có thể làm sai số tăng lên đáng kể.

Thước cặp kỹ thuật số có khả năng khôi phục lại trạng thái ban đầu. Càng sử dụng lâu thước cặp càng có độ sai số cao, cần hiệu chuẩn lại để tiếp tục sử dụng.

Dưỡng chuẩn cho thước cặp

Là các khối chuẩn có kích thước chính xác ở mức cao nhất. Dùng để kiểm tra thước cặp của bạn có chính xác không từ đó đưa ra quyết định có cần hiệu chuẩn hay không.

Các khối này thường bằng thép đặc biệt, siêu cứng, không bị mài mòn ăn mòn bởi vật lý là hóa học. Bộ dưỡng chuẩn này dành cho nhà máy, phòng hiệu chuẩn, chuyên gia đo đạc… mỗi bộ này có giá không hề rẻ.

Sau khi kiểm định thước cặp hoặc sử dụng quá lâu, đánh rơi, va đập thì thước cặp cần hiệu chuẩn lại. Thường gửi ngược về hãng sản xuất mới có đủ công cụ làm điều này.

Các thành phần của thước cặp hiện đại

Ngàm lớn: dùng đo đường kính ngoài của vật như hình trụ, thiết diện của thanh, đường kính hình cầu… Ngàm này có thể thay đổi để hữu dụng hơn trong nhiều trường hợp, tùy thuộc vào nhà sản xuất.
Ngàm trên: nhỏ và nhọn hơn dùng đo đường kính bên trong của vật thể như hình trụ hoặc ống rỗng.
Chuôi đo độ sâu: nằm ở cuối cùng của thanh ray dùng đo độ sâu của lỗ.
Thang đo chính: thanh ray dài đánh dấu từng mm, thang đo được khắc sâu vào bề mặt. Có các chiều dài phổ biến là 150mm, 200mm, 300mm… Thường làm bằng thép cứng ít bị thay đổi bởi nhiệt độ và biến dạng bởi va chạm.
Thang đo Vernier: tên của người phát minh ra thước cặp. Là phần quan trọng nhất để suy đến 0.1mm hoặc cao hơn của mỗi phép đo.
Bộ phận giữ: ngăn chặn sự di chuyển để tiến hành so sánh phép đo.
Ngàm và đầu đo được làm vật liệu cứng, chống mài mòn, chống biến dạng… Vật liệu thường là crom, titanium, vanadium… hoặc là hợp kim của chúng.

Các thông số cần quan tâm

Thang đo: thường là 0-150mm, 0-200mm, 0-300mm.. Bạn cần kiểm tra phôi kích thước trong khoảng nào, thang đo càng lớn độ sai lệch phép đo càng cao. Có 2 cách thể hiện giá trị thang đo là hệ met hoặc hệ inch. Trên thước luôn có nút chuyển đổi đơn vị đo.
Độ chính xác: thường là ±0.01mm, ±0.1mm, ±0.05mm… độ chính xác càng nhỏ càng tốt. Thể hiện sự chính xác của phép đo. Độ chính xác thường liên quan đến công nghệ được ứng dụng.
Dung sai max: thể hiện sự sai số cho phép mà nhà sản xuất cam kết. Nó có giá trị với các sản phẩm mới, sử dụng càng lâu dung sai càng lớn. Dung sai càng lớn khi thang đo càng mở rộng. Mỗi thước kẹp đều có trị số dung sai toàn tầm đo. Cũng như độ chính xác, giá trị này luôn là ±.
Vật liệu: vật liệu càng tốt thì độ bền sản phẩm sẽ cao hơn. Thường là nhôm (nhẹ), thép trắng (cứng, không gỉ), tinanium (cứng + đẹp). Một số thước kẹp có phần ngàm bằng hợp kim carbide hoặc Tungsteng, siêu cứng. Cũng có thước kẹp chuyên dùng có phần thân bằng sợi thủy tinh, hiếm gặp.
Cấp bảo vệ IP: các sản phẩm điện tử sẽ cần thông số này để hoạt động tốt trong nước, hơi nước, dầu nhớt…
Truyền dữ liệu: giờ đây các nhà máy sản xuất cần đo đạc, so sánh nhiều. Thước cặp có thể hỗ trợ giao tiếp với PC, smartphone, table… bằng cáp hoặc không dây.