دقت کولیسها و کولیس اینچی

خواندن کولیس ورنیه میلیمتری و اینچی با مثال های کاربردی

ﺗﺎریخچه اندازه گیری

خواندن کولیس ورنیه میلیمتری و اینچی یکی از اساسی ترین کارها برای دانشجویان مهندسی می باشد. در این مقاله شما با انوع خواندن کولیس های میلیمتری و اینچی با مثال های کاملا کاربردی آشنا خواهید شد. ﺑﻪ ﻃﻮر ﮐﻠﯽ اﻧﺪازه گیری قدﻣﺘﯽ ﺑﻪ اﻧﺪازه ﺗﺎرﻳﺦ دارد و زﻧﺪﮔﯽ اﻧﺴﺎن ﺑﺎ ﺗﮑﺎﻣﻞ و پیشرﻓﺖ ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژی ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻳﺎﻓﺘﻪ و همگام ﺑﺎ آن اﺳﺘﺎﻧﺪاردها ﺷﮑﻞ ﮔﺮﻓﺘﻪ و اﺳﺘﺎﻧﺪاردهای ﻃﻮل ﮐﻪ از اولین اﺳﺘﺎﻧﺪاردهاﺳﺖ، تغییر و ﺗﮑﺎﻣﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ.

نحوه اندازه گیری در طول تاریخ

از دﻳﺮﺑﺎز، ﺑﺸﺮ ﺑﺮای اﻧﺪازه گیری ﻃﻮل از ابزارهای ﻗﺎﺑﻞ دﺳﺘﺮس، ﮐﻪ ﻃﺒﻌﺎ این وسایل ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﻨﺪ اﻋﻀﺎی ﺑﺪن اﻧﺴﺎن ﺑﺎﺷﻨﺪ، استفاده می نموده است. مثل ﻃﻮل ﭘﺎ، ﻗﺪم، وﺟﺐ، پهنای چهار اﻧﮕﺸﺖ و… معمولا ﻣﻘﺪار ﺷﺎﺧﺺ های ﻓﻮق ﺑﺮاﺳﺎس ﻃﻮل اﻋﻀﺎی ﺑﺪن ﭘﺎدشاهان و ﺣﺎﮐﻤﺎن در اﺛﺮ ﺟﻨﮓ ها و ﺳﺎﻳﺮ ﻋﻮاﻣﻞ و اﻳﺠﺎد ﭘﺎدﺷﺎهی ها و ﺣﮑﻮﻣﺖ های ﺟﺪﻳﺪ، ﻧﻮع ﺷﺎﺧص ها و ﻣﻘﺪار آن ها تغییر ﻣﯽ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. همچنین، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻮﺳﻌﻪ و ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﯽ جمعیت ها و کشورها، واﺣﺪ های اﻧﺪازه ﮔﻴﺮی ﻃﻮل ﺛﺎﺑﺖ ﻧﻤﺎﻧﺪه و ﻣﺘﻌﺪد ﺷﺪه اﻧﺪ، ﮐﻪ اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ارﺗﺒﺎط بین قومیت ها و ملیت ها اﻳﺠﺎد ﻣﺸﮑﻞ ﮐﺮده اﺳﺖ. شکل زیر، ﻧﻤﻮﻧﻪ هایی از ﺷﺎﺧﺺ های اﻧﺪازه گیری ﻃﻮل را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دهد.

همچنین، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺗﻮﺳﻌﻪ و ﮔﻮﻧﺎﮔﻮﻧﯽ جمعیت ها و کشورها، واﺣﺪ های اﻧﺪازه ﮔﻴﺮی ﻃﻮل ﺛﺎﺑﺖ ﻧﻤﺎﻧﺪه و ﻣﺘﻌﺪد ﺷﺪه اﻧﺪ، ﮐﻪ اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع در ارﺗﺒﺎط بین قومیت ها و ملیت ها اﻳﺠﺎد ﻣﺸﮑﻞ ﮐﺮده اﺳﺖ. شکل زیر، ﻧﻤﻮﻧﻪ هایی از ﺷﺎﺧﺺ های اﻧﺪازه گیری ﻃﻮل را ﻧﺸﺎن ﻣﯽ دهد.

دﺳﺘﮕﺎه یکاهای اندازه گیری(سیستم های اندازه گیری)

دستگاه یکاهای اندازه گیری به دوبخش کلی دﺳﺘﮕﺎه یکاهای ﻣﺘﺮﻳﮏ (سیستم ﻣﺘﺮﻳﮏ) و دستگاه یکاهای انگلیسی (سیستم انگلیسی/سیستم اینچی) تقسیم بندی می شود. خواندن کولیس ورنیه میلیمتری و اینچی با دانستن این دستگاه ها رحت تر خواهد بوددﻗﺖ تجهیزات اندازه گیری ﺑﺎ یکاهای ﻣﺘﺮﻳﮏ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻳﮑﺎهای انگلیسی ﺑﺎﻻﺗﺮ اﺳﺖ.

ﺑﺮای ﻣﺜﺎل دﻗﺖ کولیس های ورنیه دار اﻳﻨﭽﯽ به ۰٫۰۰۱ اینچ می رسد که معادل ۰٫۰۲۵۴ میلیمتر ﻣﯽ ﺷﻮد، در ﺣﺎﻟﯽ ﮐﻪ دﻗﺖ کولیس های ورنیه دار میلی متری ۰٫۰۲ میلیمتر می باشد. سیستم متریک از ﻣﺘﺪاول ﺗﺮﻳﻦ دﺳﺘﮕﺎه های اﻧﺪازه گیری اﺳﺖ ﮐﻪ اﮐﺜﺮ کشورهای دنیا از آن اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ.

وسیله اندازه گیری و اندازه گیری چیست؟

ﺑﻪ وسیله ای ﮐﻪ ﺑﺮای اﻧﺠﺎم اندازه گیری ﻳﺎ اﻧﺪازه گیری های ﻣﺸﺨﺺ ﺑﻪ ﮐﺎر ﻣﯽ رود وسیله اندازه گیری گویند. مانند خط کش، کولیس، میکرومتر و… اندازه گیری نیز ﺑﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ عملیاتی ﮐﻪ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد ﺗﺎ اندازه یک کمیت فیزیکی ﺑﺮاﺳﺎس ﻳﮑﯽ از یکاهای ﻗﺎﻧﻮﻧﯽ (SI، FPS و…) تعیین ﺷﻮد، اﻧﺪازه گیری ﮔﻮﻳﻨﺪ (ﻣﺎﻧﻨﺪ اﻧﺪازه گیری ﺑﻪ وسیله کولیس (شکل زیر)).

کولیس ورنیه (کولیس ورنیه دار)

کولیس ورنیه (کولیس ورنیه دار) ﺗﻮﺳﻂ ﻳﮏ مهندس رﻳﺎﺿﯽ دان ﻓﺮاﻧﺴﻮی ﺑﻪ ﻧﺎم پیر ورنیه ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺑﺎ ﺳﺎﺧﺖ اﻳﻦ وسیله اﻣﮑﺎن اندازه گیری اﺑﻌﺎدی ﻗﻄﻌﺎت تا دقت ۰٫۰۲ mm و ۰٫۰۰۱ inch فراهم ﮔﺮدﻳﺪ. ﺑﻪ وسیله انواع کولیس ورنیه می توان اندازه گیری های مختلف را انجام داد.

از آن ﺟﻤﻠﻪ اندازه گیری اﻧﻮاع اﺑﻌﺎد داﺧﻠﯽ، ﺧﺎرﺟﯽ، ﻗﻄﺮ، شیار، ﻋﻤﻖ، ﻃﻮل، ﺷﮑﺎف، ارﺗﻔﺎع، ﺿﺨﺎﻣﺖ و… را می توان نام ﺑﺮد. شکل و ساختمان کولیس ورنیه دار (اینچی/میلیمتری) در شکل زیر نشان داده شده است.

قابلیت تفکیک (دقت) کولیس های میلیمتری و اینچی

کولیس های ورنیه دار میلیمتری ﺑﺎ قابلیت تفکیک ۰٫۱، ۰٫۰۵ و ۰٫۰۲ میلیﻣﺘﺮ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ و ﮐﻮﻟﻴﺲ ﻫﺎی اﻳﻨﭽﯽ ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﺗﻔﮑﻴﮏ ۱/۱۲۸ و ۱/۱۰۰۰ اﻳﻨﭻ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد.

ﻧﺤﻮۀ درﺟﻪ ﺑﻨﺪی (قابلیت تفکیک) کولیس ها

کولیس های ورنیه دار ﺑﺮ ﻣﺒﻨﺎی ﺗﻔﺎﺿﻞ قابلیت تفکیک ﺧﻂ ﮐﺶ و ورنیه درﺟﻪ ﺑﻨﺪی ﻣﯽ ﺷﻮﻧﺪ. ﺑﺮاﻳﻦ اﺳﺎس ﮐﻪ ﻣﻘﺪار ﻣﺸﺨﺼﯽ از ﺧﻂ ﮐﺶ اﻧﺘﺨﺎب و روی ورنیه ﺑﻪ ﺗﻌﺪاد ﻓﻮاﺻﻞ ﻣﺴﺎوی تقسیم ﻣﯽ ﺷﻮد و از ﺗﻔﺎﺿﻞ اﻧﺪازه تقسیمات ﺧﻂ ﮐﺶ و ورنیه دﻗﺖ کولیس و ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت بهتر قابلیت تفکیک کولیس ورنیه ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﯽ آﻳﺪ.

نحوه خواندن کولیس ورنیه میلیمتری و اینچی در حالت کلی

ﻣﻄﺎﺑﻖ دستورالعمل زﻳﺮ ﻋﻤﻞ ﻣﯽ کنیم

ﺑﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻦ موقعیتﺧﻂ ﺻﻔﺮ ورنیه ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ تقسیمات ﺧﻂ ﮐﺶ، اندازه های صحیح را از روی ﺧﻂ ﮐﺶ کولیس می خوانیم. اﮔﺮ ﺧﻂ ﺻﻔﺮ ورنیه ﮐﺎﻣﻼ ﺑﺎ ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ﺧﻂ ﮐﺶ هم اﻣﺘﺪاد ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻘﺪار اﻧﺪازه ، ارﻗﺎم اﻋﺸﺎری ﻧﺪارد و ﻣﻘﺪار رؤﻳﺖ ﺷﺪه، اندازه ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺳﺖ.

وﻟﯽ ﭼﻨﺎن ﭼﻪ ﺻﻔﺮ ورنیه ﻣﺎ بین دو ﺧﻂ از ﺧﻂ ﮐﺶ ﻗﺮار اﻧﺪازه گیرد ﻋﻤﻞ ﺧﻮاﻧﺪن را ﻣﻄﺎﺑﻖ دستورالعمل زﻳﺮ اداﻣﻪ ﻣﯽ دهیم:

• هم اﻣﺘﺪاد ﺑﻮدن ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ورنیه را ﺑﺎ ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ﺧﻂ ﮐﺶ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﯽ ﻣﯽ کنیم.
• ﺗﻌﺪاد ﻓﻮاﺻﻞ روی ورنیه را ﮐﻪ ﻗﺒﻞ از ﺧﻂ هم اﻣﺘﺪاد ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ، را ﺷﻤﺎرش ﻣﯽ کنیم.
• ﺑﺎ ﺿﺮب ﻋﺪد ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه در  دقت کولیس مورد نظر، ﻣﻘﺪار اﻋﺸﺎری اﻧﺪازه ﺑﻪ دﺳﺖ خواهد آﻣﺪ.

خیلی مختصر اگر بخواهیم موارد ذکر شده بالا را بگیم، یعنی در ابتدای کار، ما مقدار اصلی روی خط کش را خواهیم خواند و سپس به روی ورنیه برای خواندن اعشار عدد خواهیم رفت.

نحوه به دست آوردن دقت کولیس های میلیمتری

دقت کولیس با استفاده از رابطه r=a/n بدست آید. این رابطه راحت ترین روش برای بدست آوردن دقت کولیس ها می باشد. در این رابطه:

r  دقت کولیس خواهد بود

a  قابلیت تفکیک خط کش اصلی که برابر است با ۱ میلیمتر

n  تعداد تقسیمات روی ورنیه کولیس می باشد.

به عنوان مثال، طبق تعریف می توان گفت اگر ما ۱ را به ۱۰ تقسیم کنیم دقت کولیس ما ۰٫۱ میلیمتر خواهد بود. یعنی r=1/10=0.1 mm

همچنین به عنوان مثال دقت یا قابلیت تفکیک کولیس ۰٫۱ میلیمتری را می توان با استفاده از روابط زیر نیز به دست آورد.

جدول زیر انواع درجه بندی کولیس ورنیه با دقت (قابلیت تفکیک) ۰٫۱ میلیمتر را نشان می دهد. توضیح این که منظور از *مقیاس انتخاب شده* مقدار تقسیمات انتخاب شده در خط کش کولیس می باشد و *تعداد تقسیمات ورنیه* یعنی *مقیاس انتخاب شده* روی خط کش اصلی را به چند قسمت روی ورنیه تقسیم کردیم می باشد. برای کولیس با دقت ۰٫۱ میلیمتر می توان *مقیاس انتخاب شده* را ۹ یا ۱۹ قسمت در نظر گرفت تا به ۱۰، یعنی *تعداد تقسیمات روی ورنیه* تقسیم کرد تا قابلیت تفکیک ورنیه بدست آید.

برای خواندن نحوه به دست آوردن انواع دقت کولیس های میلیمتری  و انواع دقت کولیس های میلیمتری با نحوه به دست آوردن دقت و خواندن آنها و انواع دقت با مثال های کاربردی برای هر کدام را بخوانید.

نحوه به دست آوردن دقت کولیس های اینچی

همانطوری که در بالا اشاره شد به عنوان مثال برای کولیس ۱/۱۲۸ اینچ بخواهیم مثال بزنیم، اندازه های صحیح را ﮐﻪ ﻣﻀﺮﺑﯽ از ۱/۱۶ اینچ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ از روی ﺧﻂ ﮐﺶ کولیس می خوانیم. اﮔﺮ ﺧﻂ ﺻﻔﺮ ورنیه ﮐﺎﻣﻼ ﺑﺎ ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ﺧﻂ ﮐﺶ هم اﻣﺘﺪاد ﺑﺎﺷﺪ ﻣﻘﺪار اﻧﺪازه ، ارﻗﺎم اﻋﺸﺎری ﻧﺪارد و ﻣﻘﺪار رؤﻳﺖ ﺷﺪه، اندازه ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ اﺳﺖ.

وﻟﯽ ﭼﻨﺎن ﭼﻪ ﺻﻔﺮ ورنیه ﻣﺎ بین دو ﺧﻂ از ﺧﻂ ﮐﺶ ﻗﺮار اﻧﺪازه گیرد ﻋﻤﻞ ﺧﻮاﻧﺪن را ﻣﻄﺎﺑﻖ دستورالعمل زﻳﺮ اداﻣﻪ ﻣﯽ دهیم:

• هم اﻣﺘﺪاد ﺑﻮدن ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ورنیه را ﺑﺎ ﻳﮑﯽ از ﺧﻄﻮط ﺧﻂ ﮐﺶ ﺷﻨﺎﺳﺎﻳﯽ ﻣﯽ کنیم.
• ﺗﻌﺪاد ﻓﻮاﺻﻞ روی ورنیه را ﮐﻪ ﻗﺒﻞ از ﺧﻂ هم اﻣﺘﺪاد ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ، را ﺷﻤﺎرش ﻣﯽ کنیم.
• ﺑﺎ ﺿﺮب ﻋﺪد ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه در  1/128 ﻣﻘﺪار اﻋﺸﺎری اﻧﺪازه ﺑﻪ دﺳﺖ خواهد آﻣﺪ.

به عنوان مثال جدول زیر انواع درجه بندی کولیس ورنیه با دقت (قابلیت تفکیک) ۱/۱۲۸ اینچ را نشان می دهد. دو ﻧﻮع درﺟﻪ ﺑﻨﺪی ﺑﺮای اﻳﻦ ﻧﻮع کولیس ﺷﺮح داده ﻣﯽ ﺷﻮد. ﺷﺎﻳﺎن ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ ورنیه اﻳﻦ کولیس ها ۸ قسمتی است (مطابق شکل زیر).

برای خواندن نحوه به دست آوردن انواع دقت کولیس های اینچی و انواع دقت کولیس های اینچی با نحوه به دست آوردن دقت و خواندن آنها را با مثال های کاربردی برای هر کدام را بخوانید.

خواندن کولیس