บทที่ 3 เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

วิชาวัดละเอียด บทที่ 3 เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ครูสกล บุษดี

3.1 ประวัติความเป็นมาของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ 3.1.1 ประวัติความเป็นมาข องเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ เมื่อประมาณปี พ.ศ. 2174 หรือ ค.ศ. 1631 ชาวฝรั่งเศสชื่อปิแอร์ เวอร์เนียร์ (Pierre Vernier) โดย ใช้หลักการของสเกลสองสเกลซ้อนทับกัน โดยให้สเกลอันหนึ่งสามารถ เลื่อนไปมาได้เพื่อขยายระยะของ สเกลอีกอันหนึ่งทําให้เกิดค่าวัดละเอียดเนื่องจากการเยื้องกันของสเกล ได้คิดค้นระบบของสเกลขึ้นมาทั้งสองขีด สเกลที่เลื่อนไปมาได้เรียกว่า เวอร์เนียร์สเกล (Vernier Scale) ต่อมาในปี ค.ศ. 1851 โจเซฟ อาร์ บราวน์ (Joseph R. Brown) และคณะได้พัฒนาหลักการ สร้างสเกล เวอร์เนียร์ ด้วยวิธีการเพิ่มปากวัดเลื่อน (Slide Caliper) เพื่อให้สามารถใช้งานได้ดียิ่งขึ้น จึงได้ เปลี่ยน ชื่อเรียกเป็น “เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์” ตามชื่อของปิแอร์ เวอร์เนียร์ และชื่อเรียกปากวัดงาน 3.1.2 ความหมายของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ เวอร์เนียร์ หมายถึง เวอร์เนียร์สเกล หรือสเกลเลื่อนที่สามารถเลื่อนไปมาตามสเกลหลัก (Main Scale) จะเป็นส่วนที่ขยายสเกลหลักเพื่อให้วัดชิ้นงานได้ละเอียดมากยิ่งขึ้นตรงข้ามกัน คาลิปเปอร์ หมายถึง ปากวัด ขา หรือ แขนวัดทําหน้าที่สัมผัสกับผิวของชิ้นงานสองจุดที่อยู่ เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ หมายถึง เครื่องมือวัดที่สามารถวัดขนาดของชิ้นงานได้หลายลักษณะ เช่น วัด ขนาดความโตนอก วัดขนาดความโตใน วัดขนาดความลึก โดยใช้หลักการของสเกลที่มีขนาด แตกต่าง กันสองสเกลมาทาบกันและเกิดการเยื้องของสเกลทั้งสอง ทําให้สามารถอ่านค่าได้ละเอียดมากขึ้น

3.2 ชนิดของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ เป็นเครื่องมือวัดขนาดชิ้นงานที่ทําจากเหล็กไร้สนิม เป็นเครื่องมือวัดที่สามารถ วัดชิ้นงานได้หลายลักษณะ เช่น วัดขนาดความโตนอก วัดขนาดความโตใน และวัดขนาดความลึก โดยใช้ หลักการของสเกลที่มีขนาดแตกต่างกันสองสเกลมาทาบกันและเกิดการเบื้องของสเกลทั้งสอง ทําให้ สามารถอ่านค่าได้ละเอียดมากขึ้น สําหรับเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ที่มีใช้กันในปัจจุบันมีหลายชนิด ซึ่งก็แล้วแต่ผู้ผลิตจะผลิตจําหน่ายโดย บางชนิดอาจใช้กับงานวัดชิ้นงานเฉพาะด้าน ดังนี้

3.2.1 เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ชนิดทั่วไป เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ชนิดทั่วไปอ่านค่าแบบสเกล นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความเที่ยงตรง ซึ่งมีลักษณะดังรูปที่ 3.1

3.2.2 เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ชนิดอ่านค่าด้วยนาฬิกาวัด เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ชนิดนี้จะมีเข็มหน้าปัดบอกรายละเอียดการวัด ทําให้ สามารถอ่านค่าได้ชัดเจนและรวดเร็วขึ้นกว่าแบบธรรมดามีลักษณะ ดังรูปที่ 3.2

3.2.3 เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์อ่านค่าด้วยระบบดิจิตอล เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ชนิดนี้จะมีการติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เข้าไปเป็น เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ดิจิตอล ทําให้สามารถอ่านค่าได้รวดเร็วและแม่นยํามากขึ้น มีลักษณะดังรูปที่ 3.3

3.3 ส่วนประกอบและหน้าที่ของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ส่วนประกอบที่สําคัญของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังรูปที่ 3.4 ชื่ อ ส่ ว น ป ร ะ ก อ บ หน้าที่ 1. ปากวัดนอก (Outside Caliper Jaws) วัดขนาดความโตภายนอกของชิ้นงาน 2. ปากวัดใน (Inside Caliper Jaws) 3. ก้านวัดลึก (Depth Gauge) วัดขนาดความโตภายในของชิ้นงาน 4. สเกลหลัก (Main Scale) วัดขนาดความลึกของชิ้นงาน 5. สเกลเลื่อน (Vernier Scale) 6. สกรูล็อก (Locking Screw) เป็นค่าสเกลหยาบที่ติดอยู่กับด้ามเวอร์เนียร์คา ลิปเปอร์ เป็นค่าสเกลขยายค่าความละเอียดอยู่บนปาก วัดเลื่อน ล็อกตําแหน่งของปากวัดให้คงที่

3.4 วิธีการแบ่งสเกลและอ่านค่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ระบบเมตริก 3.4.1การแบ่งสเกลเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ค่าความละเอียด มม. (0.05 มม.) สเกลหลัก แบ่งความยาวขนาด 1 ซม. ออกเป็น 10 ช่อง แต่ละช่องมีขนาดความยาว เท่ากับ 1 มม. สเกลเลื่อน แบ่งความยาวขนาด 39 มม. ออกเป็น 20 ช่อง แต่ละช่องของสเกลเลื่อนมี ความยาวเท่ากับ 1.95 มม. ดังรูปที่ 3.5



3.4.2 วิธีการอ่านค่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ค่าความละเอียด มม. (0.05 มม.) ขั้นตอนที่ 1 อ่านค่าจากสเกลหลักก่อน โดยพิจารณาจากขีด 0 ของสเกลเลื่อนเลยขีด จํานวนเต็มของสเกลหลัก เช่น 1 มม., 2 มม., ...150 มม. ขั้นตอนที่ 2 อ่านค่าจากขีดสเกลเลื่อน โดยพิจารณาจากขีดสเกลเลื่อนตรงกับขีดสเกลหลัก เช่น 0.05 มม., 0.10 มม., ...0.95 มม. ขั้นตอนที่ 3 นําค่าทั้งหมดมารวมกันจะเป็นค่าที่อ่านได้จากเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ดังรูปที่ 3.7



3.4.3 การแบ่งสเกลเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ค่าความละเอียด มม. (0.02 มม.)



3.4.4 วิธีอ่านเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ค่าความละเอียด มม. (0.02 มม.) ขั้นตอนที่ 1 อ่านค่าจากสเกลหลักก่อน โดยพิจารณาจากขีด 0 ของสเกลเลื่อนเลยขีด จํานวนเต็ม ของสเกลหลัก เช่น 1 มม., 2 มม., ...150 มม. ขั้นตอนที่ 2 อ่านค่าจากขีดสเกลเลื่อนโดยพิจารณาจากขีดสเกลเลื่อนตรงกับขีดสเกลหลัก เช่น 0.02 มม., 0.10 มม., ...0.98 มม. ขั้นตอนที่ 3 นําค่าทั้งหมดมารวมกันจะเป็นค่าที่อ่านได้จากเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ดังรูปที่ 3.10

3.5 วิธีการแบ่งสเกลและอ่านค่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ระบบอังกฤษ











3.6 การวัดขนาดชิ้นงานด้วยเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ 3.6.1 การใช้ปากวัดนอกวัดความโตนอกของชิ้นงาน การใช้ปากวัดนอกวัดความโตภายนอกของชิ้นงาน ให้เลื่อนปากวัดนอกให้มีความโตมากกว่า ชิ้นงานเล็กน้อยแล้วเลื่อนปากวัดนอกให้สัมผัสกับชิ้นงานแล้วอ่านค่าการวัด ดังรูปที่ 3.15

3.6.2 การใช้ปากวัดในวัดความโตในของชิ้นงาน การใช้ปากวัดในวัดความโตภายในของชิ้นงาน โดยการเลื่อนปากวัดในทั้งคู่แคบกว่า ความโต ภายในของชิ้นงานเล็กน้อยแล้วเลื่อนปากวัดในให้สัมผัสกับชิ้นงานแล้วอ่านค่า การวัด ดังรูปที่ 3.16

3.6.3 การใช้ก้านวัดลึกวัดความลึกของชิ้นงาน การใช้ก้านวัดลึกวัดความลึกของชิ้นงาน ก่อนวัดให้ปลายของของก้านวัดลึกอยู่เหนือผิว ของ ชิ้นงานเล็กน้อย แล้วค่อย ๆ เลื่อนก้านวัดลึกลงจนสัมผัสผิวของชิ้นงาน การวัดให้วาง ส่วนที่เป็ นผิวโค้งของ ก้านวัดลึกกับร่องบ่าชิ้นงานเพื่อหลบครีบชิ้นงาน ดังรูปที่ 3.17

3.7 ข้อควรระวัง การจัดเก็บและบํารุงรักษาเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ข้อควรระวังในการ จัดเก็บและบํารุงรักษาเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ มีดังนี้ 1. ทําความสะอาดและลบคมชิ้นงานก่อนใช้เครื่องมือวัดทุกครั้ง 2. ตรวจสอบความสมบูรณ์ของสเกลก่อนทําการวัดชิ้นงานทุกครั้ง 3. อย่าวัดชิ้นงานในขณะที่ชิ้นงานกําลังหมุนอยู่ 4. อย่าวัดชิ้นงานขณะที่ชิ้นงานยังร้อนอยู่ 5. อย่าเลื่อนหรือลากปากนอกวัดไป - มาบนชิ้นงาน จะทําให้ปากวัดนอกสึกหรอได้ 6. อย่าใช้ปากวัดนอกหรือปากวัดในขีดร่างแบบแทนวงเวียน 7. วางเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ไว้บนผ้า บนแผ่นยาง บนแผ่นไม้ หรือกล่องเฉพาะ 8. อย่าเก็บเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ในที่ร้อนจัดหรือเย็นจัดเกินไป 9. ถ้าปากวัดนอกหรือปากวัดในเยินให้ขัดด้วยหินน้ํามัน 10. ห้ามนําเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ใส่กระเป๋ าหลังของกางเกง เพราะอาจทําให้คดงอได้ 11. แยกเก็บเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ไว้ต่างหาก ห้ามเก็บปูนกับเครื่องมือมีคม 12. ทําความสะอาดและทาน้ํามันกันสนิมทุกครั้ง ภายหลังการใช้งาน 13. เก็บเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ใส่กล่องให้เรียบร้อย

3.8 เวอร์เนียร์ไฮเกจ 3.8.1 ส่วนประกอบของเวอร์เนียร์ไฮเกจ เวอร์เนียร์ไฮเกจ (Vernier Height Gauge) เป็ นเครื่องมือวัดที่ใช้สําหรับวัดหรือตรวจ สอบ ขนาดความสูงของชิ้นงาน และใช้ในการร่างแบบ มีหลักการแบ่งสเกลเช่นเดียวกับ เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ คือ มีทั้งระบบเมตริกและระบบอังกฤษ จึงมีวิธีการอ่านเช่นเดียวกัน ขนาดความยาวสเกลหลักเวอร์เนียร์ไฮเกจระบบเมตริก มีขนาดต่าง ๆ เช่น 150 มม., 300 มม.และ 600 มม. อ่านค่าละเอียดได้ 0.02 มม. ขนาดความยาวสเกลหลักเวอร์เนียร์ไฮเกจระบบอังกฤษ มีขนาดต่าง ๆ เช่น 6 นิ้ว, 12 นิ้ว และ24 นิ้ว อ่านค่าละเอียดได้ 0.001 นิ้ว เวอร์เนียร์ไฮเกจทําจากเหล็กสแตนเลสชุบแข็ง ปากขีดทําจากเหล็กคาร์ไบด์ มีส่วนประ กอบที่สําคัญ เช่น ฐาน ขาตั้ง ชุดปากเลื่อน ปากขีด ดังรูปที่ 3.18 และตารางที่ 3.2



3.8.2 การวัดขนาดชิ้นงานด้วยเวอร์เนียร์ไฮเกจ เวอร์เนียร์ไฮเกจเป็ นเครื่องมือวัดที่ใช้สําหรับวัดหรือตรวจสอบขนาดความสูง ของชิ้นงาน และใช้ในการร่างแบบ ดังรูปที่ 3.19

3.8.3 การอ่านค่าเวอร์เนียร์ไฮเกจ เวอร์เนียร์ไฮเกจมี 2 ระบบ คือ ระบบอังกฤษและระบบเมตริก สเกลหลักอยู่ที่ บรรทัดสเกล ส่วนสเกลเลื่อนอยู่ที่ปากเลื่อน ลักษณะขีดสเกลเป็ นเส้นตรงตามแนวนอน การอ่านค่าจะอ่านในแนวดิ่งและ ใช้หลักการเดียวกันกับการอ่านค่าเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ดังรูปที่ 3.20 และตารางที่ 3.3

3.8.4 ข้อควรระวัง การจัดเก็บและบํารุงรักษาเวอร์เนียร์ไฮเกจ 1.ก่อนใช้เวอร์เนี ยร์ไฮเกจควรตรวจสอบความเที่ยงตรงหรือตรวจสอบศูนย์ก่อนใช้งาน ทุกครั้ง 2. มุมมองในการอ่านค่าเวอร์เนียร์ไฮเกจจะต้องมองให้สายตาตั้งฉากกับสเกล 3. ระวังอย่าให้เวอร์เนียร์ไฮเกจตกกระแทกกับพื้นแข็งจะทําให้ชํารุด 4. อย่าให้มีเศษโลหะอยู่บริเวณที่จะทําการวัดขนาดชิ้นงาน 5. อย่าให้เวอร์เนียร์ไฮเกจถูกฝุ่น แสงแดด หรือน้ําจะทําให้เกิดความเสียหายได้ 6. ควรยึดปากเลื่อนให้แน่นด้วยสกรูล็อกอย่าให้เลื่อนตกกระแทกกับพื้น 7. ควรวางปากเลื่อนไว้บนผ้าที่อ่อนนุ่ม หลังจากใช้งานเสร็จแล้ว 8. หลังจากใช้งานเวอร์เนียร์ไฮเกจ ทําความสะอาดด้วยผ้านุ่ม ชโลมด้วยน้ํามันทุกครั้ง 9. เก็บเวอร์เนียร์ไฮเกจใส่กล่องให้เรียบร้อย

3.9.1 ส่วนประกอบและหน้าที่ของเวอร์เนียร์วัดลึก

3.9.2 ลักษณะการใช้งานของเวอร์เนียร์วัดลึก เวอร์เนียร์วัดลึกเป็ นเครื่องมือวัดที่ถูกออกแบบเพื่อใช้วัดขนาดชิ้นงานลักษณะส่วนลึก เช่นความลึกของรูคว้าน รูเจาะ ร่องลึก ดังรูปที่ 3.22

3.9.3 ข้อควรระวัง การจัดเก็บและบํารุงรักษาเวอร์เนียร์วัดลึก 1. ตรวจสอบรอยเยิน ครีบให้เรียบร้อยก่อนทําการวัด 2. ต้องให้แนวแกนของเวอร์เนียร์วัดลึกตรงกับแกนของชิ้นงาน 3. ต้องให้ฐานยันเวอร์เนียร์วัดลึกแนบสนิทกับขอบผิวชิ้นงาน หรือรอยเยิน 4.เมื่ อต้องใช้แกนวัดลึกวัดชิดกับขอบงานด้านในควรใช้แกนวัดด้านที่เข้ามุม เพื่ อหลบครีบ 5.เมื่อแกนวัดสัมผัสกับชิ้นงาน ต้องออกแรงกดให้พอดี ถ้าออกแรงมากเกินไป จะทําให้ฐานยัน ลอยตัวสูงขึ้นได้ 6.หลังจากใช้งานเวอร์เนียร์วัดลึกควรทําความสะอาดด้วยผ้านุ่ม ชโลมด้วยน้ํา มันทุกครั้ง 7.เก็บเวอร์เนี ยร์วัดลึกไว้ในกล่องให้เรียบร้อย

Thank you! แบบทดสอบหลังเรียน Post-test