کولیس

کولیس

• تاریخچه:

کولیس یکی از بهترین وسایل برای اندازه گیری ضخامت ، طول و ابعاد با دقت و قیمت مناسب می باشد. در ابتدا یک ریاضیدان و منجم پرتغالی به نام پدرو نونس در سال ۱۵۴۲ این وسیله را اختراع کرد که امروز ما آن را به اسم کولیس می شناسیم .در سال ۱۶۳۱ ریاضی دان فرانسوی به نام پیرو ورنیر با اختراع وسیله ای ،ثبت و ساخت رسمی اولین ک.لیس که قابلیت اندازه گیری داشت را رقم زد .

در سال ۱۹۴۹ فردی ژاپنی به نام میتوتویو اولین پروانه ساخت کولیس را کسب کرد و تولید آن را در همان سال در کارخانه مینرونوکوچی در شهر کاوازاکی ژاپن شروع کرد که در سال ۱۹۵۳ کارخانه آن به اتسونومیا انتقال و تولید انبوه کولیسبا برند میتوتویو (Mitutoyo) آغاز گردید.

در سال ۱۹۵۶،آقای میتوتویو ، اولین کسی بود که موضوع استفاده از فولاد زنگ نزن را برای کولیس مطرح کرد . در سال ۱۹۶۳ میتوتویو بیش از یک میلیون کولیس تولید نمود و در همان سال ساخت کولیس ساعتی و سپس کولیس دیجیتال و کولیس ضد زنگ و کولیس مقاوم در آب روغن ساخته شد . بعد ها کولیس های طول بلند نیز ساخته شد که جنس آن ها از فیبر کربنی (به دلیل سبکی ) ساخته شد .

جنس کولیس :جنس کولیس ها باید از فولاد کربنی ساده یا فولاد ضد زنگ ساخته شود که ضریب  انبساط حرارتی آنها در دمای ۱۰ تا ۳۰ درجه سانتی گراد بسیار پایین است .مثلا برای قسمت خط کش سختی سنج در حدود ۳۵۰HV و برای سطح اندازه گیری از جنس فولاد کربنی و ۷۰۰HV و جنس فولاد زنگ نزن ۵۵۰HV باشد .

تشریح ساختمان و انواع کولیس :

کولیس عموما دارای یک فک ثابت و یک فک متحرک می باشد و با حرکت فک متحرک قابلت اندازه گیری داخل و خارج و عمق به دست می آید .

اندازه طول فک ها به طور معمول متناسب با سایز کولیس تغییر یافته است.

کولیس ها از نظر نوع و نحوه قرائت به سه دسته کلی کولیس ورنیه دار (معمولی یا ساده) ، کولیس ساعتی و کولیس دیجیتال می باشند .

در شکل زیر اجزاء کولیس به تصویر در آمده است .

کولیس ورنیه :

یکی از انواع کولیس ،کولیس ورنیه دار یا کولیس ساده یا کولیس معمولی می باشد . معمولا دقت این مدل کولیس ۰/۰۲ یا ۰/۰۵ میلی متر می باشد . معمولا بازه اندازه گیری کولیس ورنیه از ۰ تا ۲۰۰۰ میلی متر می باشد که در برترین برند آن یعنی میتوتویو ژاپن عموما کولیس های ورنیه سایز ۱۵ سانت ، ۲۰ سانت ، ۳۰ سانت و ۵۰ سانت از جمله محبوبترین سایز ها به حساب می آید .

تکرار پذیری و دقت این مدل کولیس مورد قبول می باشد و باید میزان فشار به فک ها در زمان اندازه گیری به نوعی باشد که به قطعه مورد اندازه گیری فشار بیش از حد وارد نشود و همچنین قطعه بین فک های کولیس لق نباشد . به همین دلیل یکی از معایب کولیس ورنیه این است که ممکن است اندازه گیری یک قطعه مشخص ت.سط یک کولیس و دو اپراتور مختلف ، قرائت متفاوت داشته باشد . حرکت ورنیه متحرک بر روی خط کش باید به طریقی باشد که اپراتور به راحتی و به وسیله فشار کمی بتواند آن را به حرکت در بیاورد (ورنیه به تقسیمات روی کشوی کولیس گویند) . روش خواندن عدد و محاسبه سایز کالای مورد اندازه گیری به این صورت است که اگر صفر ورنیه در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار گیرد ، اندازه خوانده شده از خط کش اصلی ، که در مقابل صفر ورنیه قرار دارد ، عددی صحیح بوده و نیاز به خواندن ورنیه وجود ندارد . اما چنانچه صفر ورنیه ما بین یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار بگیرد ، بایستی ابتدا تقسیمات اصلی واقع در سمت چپ صفر ورنیه خوانده و سپس با نگاه کردن به ورنیه ، خطی از تقسیمات آن را که در مقابل یکی از تقسیمات اصلی خط کش قرار دارد را تشخیص داده و تعداد خطوط سمت چپ آن را در عدد دقت کولیس ضرب و حاصل را به اندازه صحیح خوانده شده از خط کش اصلی اضافه نماییم . برای مثال عکس های زیر برای روشن تر شدن خواندن سایز کمک می نماید.

کولیس ساعتی:

کولیس ساعتی نیز مانند کولیس ورنیه ای یک اندازه گیر مکانیکی می باشد که از یک خط کش و یک کشوئی تشکیل شده است ولی به جای ورنیه دارای ساعت است . نحوه کار آن به این صورت است که چرخدنده داخل ساعت با دنده شانه ای روی خط کش درگیر است و ضمن حرکت کشوئی ، عقربه متصل به چرخدنده ، روی صفحه مدرج ساعت حرکت کرده و اندازه را نشان می دهد . کولیس ساعتی (خصوصا برند میتوتیو ژاپن )(MITUTOYO) در دقت های ۰٫۰۵ MM 0.02 MM 0.01 MM موجود می باشند . این نوع کولیس عموما از کولیس ورنیه ای پیچیده تر و از کولیس دیجیتال ساده تر است .برای خواندن و قرائت کولیس های ساعتی ، پس از اندازه گیری ، عدد اصلی را از روی خط کش ثابت و قسمت اعشار را از روی ساعت ، قرائت و از مجموع اعداد ، عدد مورد نظر حاصل می گردد .

کولیس دیجیتالی:

کولیس دیجیتال یکی از بهترین و راحتترین وسیله ها برای اندازه گیری طول و ضخامت می باشد . در این کولیس به جای ساعت یا ورنیه ، یک LCD (صفحه کوچک الکترونیکی) روی قسمت کشویی دارد . دقت این نوع از کولیس معمولا ۰٫۰۱ میلی متر یا ۰٫۰۰۱ اینچ می باشد . در این نوع کولیس ها به علت وجود کلید های متفاوت ، مزیت های بسیاری وجود دارد که مثلا با زدن کلیدی تبدیل واحد از سیستم متریک به اینچ یا برعکس انجام می شود . همچنین در هنگام بسته بودن کولیس میتوان به راحتی با زدن کلید ZERO اندازه گیری را آغاز کرد و یا با استفاده از همین کلید می توان فاصله بین دو نقطه را به راحتی حساب کرد به این طریق که با مبنا قرار دادن یک نقطه و زدن کلید فوق و اندازه گیری نقطه دوم ، مستقیم اختلاف دو نقطه محاسبه می شود . از دیکر مزیت این کولیس کلید HOLD می باشد که در بعضی از اندازه گیری هایی که در مکان هایی قرار دارد که خواندن کولیس به راحتی میسر نیست ، با اندازه گیری و فشردن کلید فوق ، می توان اعداد را بر روی LCD کولیس ثبت و در محلی مناسب قرائت نمود .

به هر حال چنانچه برای این کولیس عیب هایی که بیان می گردد مطرح نبود به یقین تنها کولیس مطرح در صنعت به حساب می آمد و کولیس های دیگر از رده خارج می شدند . مهمترین عیب یا مشکل کولیس دیجیتال قیمت بالای آن نسبت به کولیس ورنیه و ساعتی و علاوه بر ان این کولیس در برابر ضربه ، حرارت ، رطوبت ، روغن و نور شید آفتاب بسیار حساس و آسیب پذیر است . از اینرو سازگاری آن با محیط کار و کارگاه ضعیف است و در شرایط نرمال نیز عمر مفید کمتری دارد .

در کولیس دیجیتال ، یک LINER ENCODER بر روی خط کش ثابت نصب و با حرکت قسمت متحرک که شامل یک مدار چاپی و سنسور های خازنی مقاوم در برابر اختلالات الکتریکی . بسیار حساس نسبت به مایعات می باشند و با حرکت قسمت متحرک بر روی خط کش ثابت کدها دریافت و با تبدیل به اعداد بر روی LCD قابل قرائت برای اپراتور می باشد .