کولیس ابزاری است که برای اندازه گیری ابعاد اجسام به کار می رود ، این کار معمولا با قرار دادن دو لبه متحرک بر طرفین جسم و یا داخل دهانه ای که قرار است اندازه گیری شود انجام میشود .
کولیس چیست ؟
کولیس ابزاری است که عموما برای اندازه‌گیری فاصله بین دو طرف متقارن یک جسم استفاده میشود. از کولیس برای اندازه‌گیری اجسامی استفاده میشود که به راحتی با خط‌کش یا ابزار اندازه‌گیری دیگر قابل اندازه‌گیری نیستند. بوسیله حرکت دادن دو فک متحرک کولیس و مماس کردن بر لبه داخلی می توان دهانه و یا قطر داخلی اجسام را اندازه گرفت . همچنین با حرکت دادن و مماس کردن دو فک پایینی کولیس می توان برای اندازه گیری قطر خارجی بهره برد .
انواع کولیس؟
کولیس ها به سه دسته کلی تقسیم بندی می شوند : 1 – کولیس ساده 2 – کولیس ساعتی 3 – کولیس دیجیتال
کولیس ساده یا معمولی:
کولیس های ساده یا ورنیه دارای 2 مقیاس اینچ و میلیمتر هستند و امکان اندازه گیری قطر داخلی و خارجی و عمق بوسیله ی آنها وجود دارد. سازندگان کولیس های معمولی با تقسیم یک میلیمتر به 20 یا 50 قسمت امکان اندازه گیری تا رزولوشن 0.05 و 0.02 میلیمتر را ممکن می سازند
کولیس ساعتی:
کولیس های ساعتی دارای یک صفحه نمایش عقربه ای هستند که مقدار ریز شمار خوانده شده را نمایش می دهد . سپس این مقدار با اندازه ی درشت شمار خوانده شده در امتداد بدنه کولیس تجمیع شده و میزان محاسبه شده به دست می آید . از کولیس های ساعتی برای اندازه گیری های بیرونی، اندازه گیری های داخلی، اندازه گیری های گام و اندازه گیری عمق استفاده می شود.
کولیس دیجیتال:
کولیس های دیجیتال جدیدترین نوآوری در طراحی کولیس می باشند . در این کولیس ها به جای اجزای مکانیکی ، یک ریز پردازنده الکترونیکی داخلی موقعیت فک ها را محاسبه و در یک پنجره نمایشگر دیجیتال نشان می دهد .
اجزای کولیس ساده کدامند ؟
• فک های بزرگ بیرونی : برای اندازه گیری قطر خارجی یک جسم (مانند یک استوانه توخالی) یا عرض یک جسم (مانند میله)، قطر یک جسم (مانند یک کره) استفاده می شود.
• فک های داخلی : برای اندازه گیری قطر داخلی یک جسم (مانند استوانه یا لوله توخالی) استفاده می شود.
• میله ی عمق سنج : برای اندازه گیری عمق یک جسم (مانند یک لیوان) یا یک سوراخ استفاده می شود.
• مقیاس اصلی (متریک): دقتی که به عنوان مثال از تقسیم بندی 1 میلیمتر به 20 قسمت(دقت 0.05 میلیمتر) یا 50 قسمت(دقت 0.02 میلیمتر) بر روی لبه فک متحرک بدست می آید .
• مقیاس اصلی (امپریال): دقتی که به عنوان مثال از تقسیم بندی 16/1 اینچ بر 8 قسمت(دقت 128/1 اینچ) یا از تقسیم 40/1 اینچ بر 25 قسمت (دقت 0.001 اینچ ) بر روی لبه فک متحرک بدست می آید .
• پیچ قفل کن : برای بستن قسمت متحرک استفاده می شود تا امکان انتقال آسان کولیس بدون تغیر در مقدار اندازه گیری شده را فراهم آورد.
نحوه خواندن و نحوه عملکرد کولیس ساده چگونه است ؟
نحوه خواندن کولیس ساده را با یک مثال نشان میدهیم :
مقادیر خوانده شده برای کولیس در داخل شکل نشان داده شده اند . در لبه ثابت بالایی دیده میشود که هر اینچ به صورت کلی به 16 قسمت تقسیم شده است و بر روی لبه ی متحرک بالایی 16/1 اینچ خود به 8 قسمت مساوی تقسیم شده است . در مثال نشان داده شده زیر دیده می شود که تقسیم بندی پنجم بر روی لبه اینچی مماس است لذا محاسبات به ترتیب نشان داده شده در شکل انجام می شود .
همینطور در قسمت میلیمتر میزان خوانش به میلیمتر از بدنه ی اصلی یعنی 24 می باشد . مقدار ریز شمار از ضرب میزان خطا در اولین مماس به دست می اید به طریقی که در شکل نشان داده شده . مجموع این دو عدد میزان صحیح را نشان میدهد .
عملکرد کولیس ساعتی چگونه است ؟
امروزه کولیس های ساعتی بسیار رایج تر از کولیس های ورنیه ای و ساده هستند.نکته اساسی این است که، صفحه مدرج عقربه ای، استفاده و خواندن کولیس های ساعتی را بسیار آسان می کند .
کولیس های ساعتی از یک سیستم چرخ دنده ای استفاده می کنند که میزان حرکت فک های کولیس را به نشانگر شماره گیری منتقل می کند. این مکانیزم چرخ دنده ای حرکت خطی فک های کولیس را به حرکت چرخشی نشانگر منتقل می کنند . حرکت های خطی تیغه های کولیس با استفاده از این مکانیزم به حرکت های بزرگتر عقربه منتقل می شوند . میزان خوانش ریز شمار در قسمت عقربه ای با مقدار نشان داده شده در مقیاس اصلی بر روی بدنه تجمیع می شود تا میزان صحیح مشخص شود.
عملکرد کولیس دیجیتال چگونه است ؟
برخلاف کولیس های ساعتی و کولیس ورنیه، کولیس های دیجیتال مکانیزم چرخ دنده ای ندارند. در عوض، آنها قادر به اندازه گیری بوسیله ی یک سری حسگرهای خازنی هستند که در طول بدنه کولیس عمل می کنند.
این حسگرها تغییرات بار الکتریکی را که با تغییر فاصله بین فک ها رخ می دهد، تشخیص می دهند.در زیر مقیاس کولیس، تعدادی صفحه مستطیل شکل وجود دارد که بر روی یک نوار مسی یا شیشه ای حک شده است . این حسگرها با دقت بسیار بالا این تغیرات میزان بارهای الکترونیکی را به بورد کالیبره شده داخل کولیس انتقال می دهند . این تغیرات سیگنال با طول محاسبه شده کالیبره می شوند و در صفحه نمایش کولیس دیجیتال نشان داده می شوند .
قیمت کولیس :
قیمت کولیس به ترتیب دیجیتال بالاترین سپس کولیس های ساعتی و ارزانتر از همه کولیس های ساده می باشند . علت این تفاوت قیمت در ساخت مکانیزم آنها می باشد . کولیس ساده همانطور که از اسم آن نیز مشخص می باشد فاقد هرگونه بورد و کیست الکترونیکی و ساختار خازنی در بدنه ی آن می باشد . همچنین قیمت کولیس ساعتی به علت به کار بردن چرخ دنده های بسیار دقیق در بدنه ی آن از کولیس ساده بالاتر است .
خود کولیس های ساعتی و کولیس دیجیتال و کولیس ساده نیز بسته به دقت و رزولوشن به کار رفته در آنها دارای قیمت متفاوتی می باشند . کولیس های دیجیتال دقت 0.02 گرانتر از کولیس دیجیتال دقت 0.03 و یا بالاتر می باشند .