MTEC Laboratory

การสอบเทียบเวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์เบื้องต้น

การสอบเทียบเวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์ ที่จะกล่าวต่อไปนี้จะใช้มาตรฐาน ISO 3599-1976(E) หรือเรียกตามมาตรฐานว่า Vernier Calipers reading to 01. And 0.05 mm เป็นเวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์ชนิดอ่านค่าด้วยสเกลเวอร์เนียร์ (รูปที่1) สำหรับความละเอียดในการอ่านนั้นโดยทั่วๆไปมักจะมีอยู่หลายแบบ แต่แบบที่นิยมและคุ้นเคยมากที่สุดมี 3 แบบด้วยกันคือ แบบ 0.01 มม.แบ่งอกเป็นดิจิทัล(รูปที่ 2) และ ไดอัล คาลิปเปอร์ ส่วนแบบความละเอียด 0.02 และ 0.05 มม. จะเป็นแบบสเกลเวอร์เนียร์


vernier_1

ภาพที่ 1 : เวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์ ชนิดอ่านค่าด้วยสเกลเวอร์เนียร์

vernier_2

ภาพที่ 2 : เวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์ ชนิดดิจิทัล

 

ไม่ว่าจะเป็นแบบใดก้ตามแต่วิธีการสอบเทียบก็ไม่แตกต่างกัน ตามมาตรฐานที่มีกำหนดเอาไว้ในภาคผนวก
ตามหัวข้อ A.1 (Measuring Uncertainty) และ A.2 (Measuring Faces) มีดังนี้
1.ความไม่แน่นอนในการวัด (A.1, Measuring Uncertainty)
การตรวจสอบความถูกต้องของสเกล
2. ผิวหน้าปากจับ (A.2, Measuring Faces)
การตรวจสอบความเรียบของปากจับเวอร์เนียร์
การตรวจสอบความขนานของปากจับเวอร์เนียร์

เครื่องมือและอุปกรณ์ประกอบ
1.สแตนดาร์ดเกจบล็อก เกรด 2 หรือดีกว่า
2.ไนฟ์เอ็ดจ์ (Knife Edge) หรือ สแตนดาร์ดสเตรทเอ็ดจ์ (Standard straight Edge)
ข้อควรปฏิบัติ
1.ทำความสะอาดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์
2.ปรับตั้งสกรูควบคุมการเลื่อนของสเกลเวอร์เนียร์
3.วัดด้วยแรงกดสม่ำเสมอ
การตรวจความเรียบของปากเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์
วิธีตรวจสอบความเรียบของปากจับเวอร์เนีย คาลิปเปอร์ ทำได้โดยการวางทาบผิวหน้าปากจับกับผิวเรียบอ้างอิงมาตรฐานที่ทราบค่าความ เรียบ แล้วให้สังเกตแสงที่ส่องลอดผ่านระหว่างผิวหน้าปากจับกับผิวอ้างอิงนั้น ยกตัวอย่างเช่น การใช้ Knife Edge ซึ่งเป็นเหล็กขอบตรง มีความเรียบ 10 ไมโครเมตร หากว่ามีแสงลอดผ่านมาได้แสดงว่าความเรียบของผิวหน้าปากจับนั้นมากกว่าค่า ความเรียบที่ระบุไว้คือ 10 ไมโครเมตร

1.การตรวจความเรียบของปากเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

มีวิธีการตรวจสอบอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ ใช้ Knife Edge หรือ Standard straight Edge ส่องดูแสงที่ลอดออกจากปากจับ Knife Edge
หรือ Standard straight Edge เป็นเครื่องมือที่ใช้ตรวจสอบความเรียบของผิวชิ้นงาน มีลักษณะเป็นเหล็กสามแฉกโดยจะระบุค่าความเรียบเอาไว้ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ร่วมกับอุปกรณ์เกจบล็อก ใช้ทาบขนานกับปากจับแล้วดูแสงที่ลอดผ่านออกมา ถ้าไม่มีแสงลอดผ่านออกมาแสดงว่าความเรียบน้อยกว่าค่าความเรียบระบุของ Knife Edge หรือ Standard straight Edge ถ้าแสงลอดผ่านได้แสดงว่าความเรียบมากกว่าค่าความเรียบระบุของ Knife Edge หรือ Standard straight Edge

 

tips12_clip_image001

รูปที่ 3 : Standard straight Edge

  • การส่องดูแสงที่ลอดจากปากจับนั้น ทำโดยยกเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ขึ้นส่องกับแสงสว่างขณะที่ปากจับทั้งสอง
    เลื่อนมาชิดกัน หากว่ามีแสงผ่าออกมาได้ แสดงว่ามากกว่า 10 ไมโครเมตร โดยทั่วไปแล้วแสงต้องไม่สามารถผ่านได้

2. การตรวจความขนานของสเกลเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์
ใช้เกจบล็อกมาตรฐานเกรด 2 หรือดีกว่า ที่ตำแหน่งต่างๆดังรูป ที่ 4 โดยลำดับเพื่อหาค่าความขนานจากผลต่างของ
ค่าต่ำสุดกับค่าสูงสุด

 

vernier_parallel_test

รูปที่ 4 : การตรวจความขนานของปากจับเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

 

3. การตรวจความถูกต้องของสเกลเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์
ทำได้โดยการใช้เกจบล็อกมาตรฐานเกรด 2 หรือดีกว่า เลือกเกจบล็อกขนาดเล็กสุดไปจนถึงสูงสุดของช่วงวัด เพื่อให้
ครอบคลุมช่วงของการวัด เช่น เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ขนาด 150 มิลลิเมตร ใช้เกจบล้อกขนาด 0.10 จนถึง 150 มิลลิเมตร
แล้ววัดด้านในตำแหน่งที่ชิดปากจับมากที่สุด จดบันทึกค่าที่อ่านได้และนำมาหาค่าเฉลี่ยและค่าแก้จากการวัด

Correction = STD Gauge Block – Reading

ข้อควรระวังในการอ่านค่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์
1.ค่าความผิดพลาดเนื่องจากแรงที่ใช้ในการวัด (Measuring Force Error) ระวังอย่าใช้แรงกดกับชิ้นงานมาก
เกินไปในขณะที่ทำการวัด ค่าที่อ่านได้จะผิดพลาดเพราะว่าเกิดจากการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งปากจับของ
เวอร์เนียร์ดังรูปที่5

 

vernier_error_of_measured

รูปที่ 5 : ความผิดพลาดจากแรงกด

2.ค่าความผิดพลาดเนื่องจากการมองสเกล (Parallax Error) การอ่านค่าจากเสกลหลักในแนวตั้งฉากกับสายตา
ค่าความผิดพลาดจากการอ่านสเกลดังภาพที่ 6 เนื่องจากการมองสเกลเยื้องหรือเอียง หากว่าไม่สามารถหลีกเลี่ยงการอ่านสเกลแบบนี้ได้ ให้เลือกใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบที่มีการแก้ไขข้อผิดพลาดนี้แล้ว

vernier_error_of_scale

รูปที่ 6 : ความผิดพลาดจากการมองสเกล

 

ตารางที่ 1: ตัวอย่างการตรวจความขนานของปากจับเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

ค่าระบุเกจบล็อก

(มม.)

ค่าที่อ่านได้ (มม.)

ค่าความขนาน

(มม.)

A
B
C
25
25.00
25.00
25.00
0
75
75.00
75.00
75.00
0
100
100.00
100.00
100.00
0
150
150.00
149.99
149.99
0
200
200.00
199.99
199.99
0

 

 

ตารางที่ 2: ตัวอย่างการวัดค่าความผิดพลาดจากการมองสเกล

ค่าระบุ (มม.)

ค่าแก้เกจบล็อก (มม.)

ค่าที่อ่านได้ (มม.)
ค่าเฉลี่ย (มม.)
ค่าแก้ (มม.)
1
2
3
0
0
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1
0.00006
1.00
1.00
1.00
1.00
0.00
1.1
0.00001
1.10
1.10
1.10
1.10
0.00
1.2
0
1.20
1.20
1.20
1.20
0.00
1.3
0.00002
1.30
1.30
1.30
1.30
0.00
1.4
0.00003
1.40
1.40
1.40
1.40
0.00
1.5
0.00004
1.50
1.50
1.50
1.50
0.00
2
0.00003
2.00
2.00
2.00
2.00
0.00
3
0.00006
3.00
3.00
3.00
3.00
0.00
4
0.00001
4.00
4.00
4.00
4.00
0.00
5
-0.00002
5.00
5.00
5.00
5.00
0.00
10
0
10.00
10.00
10.00
10.00
0.00
20
0.00006
20.00
20.00
20.00
20.00
0.00
25
0.00019
25.00
25.00
25.00
25.00
0.00
50
0.00016
50.00
50.00
50.00
50.00
0.00
75
0
75.00
75.00
75.00
75.00
0.00
100
0.00003
100.00
100.00
100.00
100.00
0.00
150
-0.00003
149.99
149.99
149.99
149.99
0.00
200
0.00056
199.99
199.99
199.99
199.99
0.00

ตัวอย่างการคำนวณหาค่าแก้

ค่าแก้ = 25.0 (ค่าระบุ) + 0.00019 มม.(ค่าแก้เกจบล็อก) - 25.000(ค่าเฉลี่ย) = 0.00019 มม.(ค่าแก้)

 

 

ที่มา : คู่มือการสอบเทียบเบื้องต้น โดย สำนักพิมพ์ สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น)