آموزش جامع و تصویری اندازه گیری با کولیس (از مبتدی تا حرفه‌ای)

کولیس چیست و چرا دقیق‌ترین دوست یک فنی‌کار است؟

کولیس  یک ابزار اندازه‌گیری بسیار دقیق است که می‌تواند فواصل را با دقتی تا صدم میلی‌متر (و حتی بیشتر) اندازه بگیرد. در حالی که یک خط‌کش معمولی در بهترین حالت دقت نیم میلی‌متر را به ما می‌دهد، کولیس این دقت را حداقل ۱۰ تا ۵۰ برابر افزایش می‌دهد. این دقت بالا برای ساخت قطعات، کنترل کیفیت، تراشکاری و هر کاری که نیاز به چفت شدن دقیق دو قطعه دارد، حیاتی است.
کولیس به زبان انگلیسی “کالیپر | CALIPER” نامیده شده است و یک ابزار بین المللی میباشد.

معرفی کولیس به زبان ساده

کولیس را می‌توان یک خط‌کش هوشمند دانست. این ابزار از یک خط‌کش ثابت و یک بخش متحرک به نام “ورنیه” تشکیل شده است. با لغزاندن بخش متحرک و قرار دادن قطعه بین فک‌های کولیس، می‌توان ابعاد آن را با دقتی شگفت‌انگیز خواند. این ابزار فقط برای اندازه‌گیری طول نیست، بلکه برای سنجش قطر داخلی، قطر خارجی و عمق نیز کاربرد دارد.

انواع کولیس: ورنیه، دیجیتال و عقربه‌ای

کولیس‌ها در سه نوع اصلی در بازار یافت می‌شوند:

• کولیس ورنیه: این نوع کلاسیک و تمام مکانیکی است و خواندن آن نیاز به کمی آموزش دارد (که در ادامه به طور کامل توضیح می‌دههیم). مزیت آن عدم نیاز به باتری و دوام بسیار بالا است.
• کولیس دیجیتال: محبوب‌ترین نوع برای کاربران امروزی. یک نمایشگر LCD عدد را به صورت دقیق و خوانا نمایش می‌دهد. کار با آن فوق‌العاده آسان است و قابلیت‌هایی مانند صفر کردن در هر نقطه و تبدیل واحد (میلی‌متر به اینچ) را دارد.
• کولیس عقربه‌ای: این مدل ترکیبی از دو نوع قبلی است. عدد صحیح از روی خط‌کش و عدد اعشار از روی یک صفحه عقربه‌ای خوانده می‌شود. حساسیت بالایی دارد اما امروزه کمتر از نوع دیجیتال رایج است.

آناتومی کولیس: با اجزای مختلف آن آشنا شوید

قبل از شروع اندازه گیری با کولیس، باید با زبان مشترک این ابزار و نام قطعات آن آشنا شویم. شناخت این اجزا به شما کمک می‌کند تا راهنماهای بعدی را به راحتی دنبال کنید.

1.فک‌های خارجی (External Jaws)

این دو بازوی بزرگ و اصلی در قسمت پایینی کولیس، فک‌های خارجی نامیده می‌شوند.

• وظیفه اصلی: اندازه‌گیری ابعاد بیرونی یا خارجی یک جسم. این کاربرد شامل مواردی مانند اندازه‌گیری قطر خارجی یک لوله، ضخامت یک ورق فلزی، عرض یک قطعه چوب یا طول یک پیچ می‌شود.
• نحوه استفاده: برای استفاده، این فک‌ها را باز کرده و جسم را بین آن‌ها قرار می‌دهیم. سپس فک متحرک را به آرامی می‌بندیم تا هر دو فک به طور کامل با سطح خارجی جسم مماس شوند.

۲. فک‌های داخلی (Internal Jaws)

این دو فک کوچک‌تر که در بالای کولیس قرار دارند و جهتشان رو به بیرون است، فک‌های داخلی هستند.

• وظیفه اصلی: اندازه‌گیری ابعاد داخلی یک حفره یا شی. این کاربرد برای سنجش قطر داخلی یک لوله، یک مهره، یک بلبرینگ یا هر نوع سوراخ دیگری ضروری است.
• نحوه استفاده: برای اندازه‌گیری، فک‌های داخلی را در حالت بسته وارد حفره می‌کنیم و سپس به آرامی آن‌ها را باز می‌کنیم تا با دیواره‌های داخلی جسم تماس پیدا کنند.

۳. میله عمق‌سنج (Depth Rod)

این میله باریک و بلند از انتهای خط‌کش اصلی کولیس خارج می‌شود و به آن میله عمق‌سنج می‌گویند.

• وظیفه اصلی: اندازه‌گیری دقیق عمق سوراخ‌ها یا ارتفاع پله‌ها در قطعات مختلف. این قابلیت، کولیس را به یک ابزار سه‌کاره بسیار کاربردی تبدیل می‌کند.
• نحوه استفاده: برای استفاده، انتهای بدنه اصلی کولیس را روی لبه سوراخ قرار داده و بخش متحرک را آنقدر به پایین می‌لغزانیم تا نوک میله عمق‌سنج به کف سوراخ برسد.

۴. مقیاس اصلی (Main Scale)

این مقیاس، همان خط‌کش ثابتی است که بدنه اصلی کولیس را تشکیل می‌دهد و معمولاً بر حسب میلی‌متر و اینچ درجه‌بندی شده است.

• وظیفه اصلی: این بخش، عدد اصلی و بزرگتر اندازه‌گیری (بخش صحیح) را به ما نشان می‌دهد. در واقع، عددی که قبل از خط صفر ورنیه قرار گرفته، از روی این مقیاس خوانده می‌شود.

۵. مقیاس ورنیه (Vernier Scale)

ورنیه، مقیاس متحرک و کوچک‌تری است که روی فک لغزنده قرار دارد و کلید دقت بالای کولیس است.

• وظیفه اصلی: وظیفه این مقیاس، تعیین بخش اعشاری و بسیار دقیق اندازه‌گیری است. با پیدا کردن خطی از ورنیه که کاملاً بر یکی از خطوط مقیاس اصلی منطبق می‌شود، می‌توانیم دقت اندازه‌گیری را تا صدم میلی‌متر افزایش دهیم.

۶. پیچ قفل‌کن (Locking Screw)

این پیچ، که معمولاً در بالای بخش متحرک (ورنیه) قرار دارد، پیچ قفل‌کن نام دارد.

• • وظیفه اصلی: برای ثابت نگه داشتن و قفل کردن فک متحرک در یک موقعیت مشخص به کار می‌رود.
  • نحوه استفاده: پس از اینکه قطعه را به درستی اندازه گرفتید، با سفت کردن این پیچ، اندازه‌گیری شما ثابت می‌ماند. این کار از بروز خطا جلوگیری کرده و به شما اجازه می‌دهد کولیس را از روی قطعه برداشته و عدد را به راحتی بخوانید.

آموزش گام به گام ۳ مدل اندازه گیری با کولیس

حالا که با اجزا آشنا شدیم، به بخش عملی و جذاب ماجرا می‌رسیم. طریقه استفاده از کولیس برای سه کاربرد اصلی آن بسیار ساده است.

۱: اندازه گیری ابعاد خارجی (مثل قطر پیچ)

1. فک‌های خارجی را کمی بیشتر از اندازه قطعه باز کنید.
2. قطعه را بین دو فک قرار دهید و به آرامی فک متحرک را ببندید تا هر دو فک به نرمی با قطعه تماس پیدا کنند. (از فشار بیش از حد خودداری کنید).
3. پیچ قفل‌کن را سفت کنید تا اندازه ثابت بماند.
4. کولیس را از قطعه جدا کرده و عدد آن را بخوانید.

۲: اندازه گیری ابعاد داخلی (مثل قطر مهره)

1. فک‌های داخلی (فک‌های کوچک بالایی) را کاملاً ببندید.
2. فک‌ها را داخل حفره یا مهره قرار دهید.
3. فک متحرک را به آرامی باز کنید تا نوک دو فک با دیواره داخلی قطعه تماس پیدا کند.
4. اندازه را قفل کرده و بخوانید.

۳: اندازه گیری عمق (مثل عمق سوراخ)

1. انتهای خط‌کش اصلی کولیس را روی لبه سوراخ قرار دهید.
2. فک متحرک را به سمت پایین حرکت دهید تا نوک میله عمق‌سنج به کف سوراخ برسد.
3. مطمئن شوید بدنه کولیس کاملاً عمود بر سطح قطعه است.
4. اندازه را قفل کرده و بخوانید.

هنر خواندن کولیس: ساده‌ترین روش خواندن کولیس ورنیه (میلیمتری)

این همان بخشی است که ممکن است کمی چالش‌برانگیز به نظر برسد، اما قول می‌دهیم با این روش سه مرحله‌ای، به راحتی از پس آن برآیید. فرض کنید یک کولیس با دقت 0.02 میلی‌متر در دست دارید.

گام اول: خواندن عدد صحیح از روی خط‌کش اصلی

به اولین خط مقیاس ورنیه (خطی که با عدد صفر مشخص شده) نگاه کنید. ببینید این خط، از چه عددی روی خط‌کش اصلی عبور کرده است. آخرین عدد صحیحی که قبل از خط صفر ورنیه قرار دارد را یادداشت کنید. برای مثال، در تصویر بالا، خط صفر از عدد 24 میلی‌متر رد شده است.

گام دوم: پیدا کردن خط منطبق و خواندن عدد اعشار

حالا به تمام خطوط روی مقیاس ورنیه (بخش متحرک) نگاه کنید. باید به دنبال خطی بگردید که دقیقا در راستای یکی از خطوط خط‌کش اصلی قرار گرفته باشد. این خط، عدد اعشار شما را نشان می‌دهد. در مثال ما، خطی که با عدد 32 مشخص شده، کاملاً منطبق است. این عدد را در دقت کولیس (0.02) ضرب نکنید، بلکه خود عدد را به عنوان دو رقم اعشار بخوانید. یعنی 0.32 میلی‌متر.

گام سوم: جمع کردن دو عدد و رسیدن به اندازه نهایی

کار تمام است! حالا کافی است دو عددی که پیدا کرده‌اید را با هم جمع کنید:
24 میلی‌متر (از گام اول) + 0.32 میلی‌متر (از گام دوم) = 24.32 میلی‌متر
به همین سادگی شما موفق به خواندن کولیس شدید!

نحوه کار با کولیس دیجیتال: دقت در چند ثانیه

اگر از کولیس دیجیتال استفاده می‌کنید، کار شما بسیار راحت است. پس از انجام مراحل اندازه‌گیری (که در بخش ۳ توضیح داده شد)، کافی است عدد نمایش داده شده روی LCD را بخوانید. فقط با سه دکمه اصلی آن آشنا شوید:

• On/Off: برای روشن و خاموش کردن دستگاه.
• mm/inch: برای تغییر واحد اندازه‌گیری بین میلی‌متر و اینچ.
• Zero: برای صفر کردن دستگاه. همیشه قبل از اندازه‌گیری، فک‌ها را کامل ببندید و یک بار این دکمه را فشار دهید تا عدد 0.00 نمایش داده شود.

نکات طلایی برای یک اندازه‌گیری بی‌خطا

• همیشه قبل از کار، فک‌های کولیس را با یک پارچه تمیز و نرم پاک کنید.
• قطعه کار را نیز تمیز کنید تا پلیسه یا کثیفی روی دقت شما تاثیر نگذارد.
• هنگام خواندن کولیس ورنیه، حتماً از روبرو و به صورت مستقیم به آن نگاه کنید.
• برای اطمینان، هر اندازه را دو یا سه بار تکرار کنید.
• کولیس یک ابزار دقیق است، از آن در برابر ضربه، رطوبت و گرد و غبار محافظت کنید.

چرا اندازه‌گیری دقیق سیل مکانیکی با کولیس حیاتی است؟

سیل مکانیکی یک قطعه فوق‌العاده دقیق است که عملکرد صحیح آن به تلرانس‌های کمتر از دهم میلی‌متر بستگی دارد. زمانی که کد فنی یا مدل دقیق یک سیل را در اختیار ندارید، کولیس تنها ابزار قابل اعتمادی است که به شما کمک می‌کند تا یک جایگزین مناسب پیدا کنید. انتخاب سیل با قطر شفت یا قطر نشیمنگاه اشتباه، حتی اگر این اختلاف فقط نیم میلی‌متر باشد، منجر به نشتی فوری، خرابی زودرس قطعه و آسیب به پمپ خواهد شد. بنابراین، توانایی در اندازه‌گیری دقیق ابعاد کلیدی سیل با کولیس، یک مهارت ضروری برای هر تکنسین و تعمیرکاری است که با پمپ‌ها سروکار دارد و تفاوت بین یک تعمیر موفق و یک شکست پرهزینه را رقم می‌زند.

آموزش گام به گام: اندازه‌گیری ۳ بعد کلیدی سیل مکانیکی

برای سایز زدن دقیق مکانیکال سیل مکانیکی با سایز نامعلوم، باید سه بعد اصلی آن را با دقت اندازه‌گیری کنید. ابتدا بخش متحرک (قسمتی که فنر دارد) را بردارید و با استفاده از فک‌های داخلی کولیس، قطر داخلی آن را اندازه بگیرید؛ این عدد همان اندازه شفت  شماست که مهم‌ترین پارامتر است. در مرحله بعد، به سراغ بخش ثابت (معمولاً یک رینگ سرامیکی یا سیلیکونی سفید یا مشکی) بروید و با استفاده از فک‌های خارجی کولیس، قطر بیرونی آن را اندازه بگیرید؛ این عدد قطر نشیمنگاه  است که برای جا خوردن صحیح در بدنه پمپ حیاتی است. در نهایت، ارتفاع بخش متحرک (قسمت فنری) را در حالت عادی (بدون فشردگی) اندازه بگیرید تا ارتفاع کاری را به دست آورید. با داشتن این سه اندازه کلیدی (مثلاً: قطر شفت 16mm، قطر نشیمنگاه 28mm، ارتفاع کاری 25mm)، هر فروشنده متخصصی می‌تواند به راحتی سیل مکانیکی مورد نیاز شما را شناسایی کند.

پرسش و پاسخ‌های متداول (FAQ)

1. تفاوت کولیس با دقت 0.02 و 0.05 میلی‌متر چیست؟

کولیس با دقت 0.02 میلی‌متر، مقیاس ورنیه آن به 50 قسمت تقسیم شده و دقت بالاتری نسبت به مدل 0.05 میلی‌متر (که ورنیه آن 20 قسمتی است) دارد. برای کارهای عمومی، هر دو دقت مناسب هستند.

2. برای یک فرد مبتدی، کولیس ورنیه بهتر است یا دیجیتال؟

برای شروع، کولیس دیجیتال به دلیل سهولت در خواندن، انتخاب بسیار بهتری است و از خطاهای خوانش جلوگیری می‌کند. اما یادگیری کار با کولیس ورنیه نیز یک مهارت پایه و ارزشمند است.

3. تفاوت کولیس و میکرومتر چیست؟

هر دو ابزار دقیق هستند، اما میکرومترها معمولاً دقت بالاتری (تا 0.01 یا 0.001 میلی‌متر) دارند و برای اندازه‌گیری یک نوع بعد خاص (مثلاً فقط قطر خارجی) در یک محدوده کوچک طراحی شده‌اند. کولیس ابزاری همه‌کاره‌تر است.

4. چرا کولیس دیجیتال من اعداد عجیب و غریب نشان می‌دهد؟

این مشکل معمولاً به دلیل ضعیف شدن باتری است. باتری را تعویض کنید. همچنین ممکن است کثیفی روی نوار مغناطیسی زیر برچسب خط‌کش باعث این خطا شود.

5. آیا می‌توانم با کولیس اجسام داغ را اندازه بگیرم؟

خیر. حرارت باعث انبساط جسم و خود کولیس شده و اندازه‌گیری شما را با خطای زیادی همراه می‌کند. همیشه اجازه دهید قطعه به دمای محیط برسد.

6. چگونه از کولیس خود نگهداری کنم؟

پس از هر بار استفاده، آن را تمیز کرده و در جعبه مخصوص خود قرار دهید. از سقوط و ضربه خوردن آن جلوگیری کنید و هرگز روی آن چیزی حک نکنید.

7. آیا لازم است قبل از هر بار اندازه‌گیری کولیس دیجیتال را صفر کنم؟

بله، این یک عادت خوب است. فک‌ها را ببندید، از تمیز بودنشان مطمئن شوید و دکمه Zero را فشار دهید. این کار هرگونه خطای احتمالی را از بین می‌برد.

8. آیا فشار دادن زیاد فک‌ها روی دقت تاثیر دارد؟

بله. فشار بیش از حد می‌تواند باعث خم شدن جزئی فک‌ها و ایجاد خطا در اندازه‌گیری شود. تماس فک‌ها با قطعه باید به صورت ملایم و یکنواخت باشد.

اگر به دنبال یک رفرسنس جهانی درباره کولیس هستید میتوانید از این لینک استفاده نمایید