基本介紹
- 中文名：卡尺
- 外文名：calliper
- 類型：長度測量工具
- 組成：主尺和游標
- 作用：計量和檢驗
類型構成,測量原理,主要特點,主要種類,主要功能,英文表達,精度分類,使用方法,測量方法,讀數方法,注意事項,使用維護,行業套用,
類型構成
量具，就是計量和檢驗用的器具，長度測量量具是其主要門類之一，如卡尺、深度尺、高度尺、千分尺、百分表、千分表、量塊、步距規、角度尺、傾角儀等。而卡尺又是長度測量量具中最主要的品種之一。常見的機械遊標卡尺如圖所示。
它的量程有：0~150mm，0~200mm，0~300mm，等等，一般的解析度（以前也有叫分度值的）為0.02mm，也有0.1mm和0.05mm的，精度一般為±0.03mm，也有±0.04mm和±0.05mm的。由內測量爪、外測量爪、緊固螺釘、主尺、游標尺、深度尺等組成，有的還帶有微調裝置。
組成結構
組成結構遊標卡尺的主尺和游標上有兩副活動量爪，分別是內測量爪和外測量爪，內測量爪通常用來測量內徑，外測量爪通常用來測量長度和外徑。
測量原理
卡尺的原理是是利用主尺上的刻線間距（簡稱線距）和游標尺上的線距之差來讀出小數部分，例如：主尺上的線距為1毫米，游標尺上有10格，其線距為0.9毫米。當兩者的零刻線相重合，若游標尺移動0.1毫米，則它的第1根刻線與主尺的第1根刻線重合；若游標尺移動0.2毫米，則它的第2根刻線與主尺的第2根刻線重合。依此類推，可從游標尺與主尺上刻線重合處讀出量值的小數部分。主尺與游標尺線距的差值 0.1毫米就是遊標卡尺的最小讀數值。同理，若它們的線距的差值為0.05毫米或0.02毫米(游標尺上分別有20格或50格)，則其最小讀數值分別為0.05毫米或0.02毫米。
游標原理是法國人P.韋尼埃於1631年提出的。它常用於長度測量工具的長度和角度的細分讀數機構中。詳細可查閱國家標準（GB/T21388、GB/T21389、GB/T21390）。
主要特點
1、輕型Digimatic卡尺的主尺和量爪採用CFRP（碳纖加固塑膠）。
2、經久耐用並且易於操作。
3、可通過選件擴大套用範圍。
4、可從液晶顯示屏直接對內徑測量值進行讀數（按下偏置鍵就可方便地設定偏置值）。
5、可通過預調功能設定所需的開始點。
6、帶有SPC數據輸出。
7、帶有陶瓷量爪的特殊型號，適於測量磁性製品；卡尺具有簡潔、基本的設計；卡尺可測量外徑、內徑、深度和階差；卡尺的游標面角度較小（14°）、便於讀數；卡尺滑塊上裝有鎖緊螺釘；卡尺可提供帶有硬質合金頭量爪的卡尺。
主要種類
1、遊標卡尺。利用游標原理細分讀數的尺形手攜式通用長度測量工具，主要用於測量內徑,外徑,階梯和深度等。測量時，量值的整數部分從主尺上讀出，小數部分從游標尺上讀出。游標原理是利用主尺上的刻線間距（簡稱線距）和游標尺上的線距之差來讀出小數部分。有0.02mm、0.05mm和0.01mm三種最小讀數值。
2、帶表卡尺。以精密齒條、齒輪的齒距作為已知長度，以帶有相應分度的指示表作為放大、細分和指示部分的大形手攜式長度測量工具。帶表卡尺能解決遊標卡尺的讀數誤差問題 。常見的最小讀數值有0.01mm和0.02mm兩種。
另外，還有各種非標專用的卡尺，如測量溝槽深度的帶鉤深度卡尺、測量齒輪厚度的齒厚卡尺、測量物體高度的高度卡尺和測量焊接質量的焊縫卡尺（焊縫規）等。
特殊用途的卡尺：尖爪型，不規則未知的尺寸測量 偏置型，不等高區域位置尺寸的測量 深度型，深度測量 薄片型，窄槽直徑測量
主要功能
1、外徑測量（下/外量爪）
測量外徑2、內徑測量（上/內量爪）
測量內徑3、台階測量（左側頭部）
4、深度測量（尾部深度針）
測量深度英文表達
卡尺：Caliper (美式英語）；Calliper (英式英語）
數顯示卡尺：Digital Caliper
遊標卡尺：Vernier Caliper
深度尺：Depth Gauge
高度卡尺：Height Gauge
精度分類
遊標卡尺常用遊標卡尺按其精度可分為3種：0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。它們的工作原理和使用方法與本文介紹的精度為0.1毫米的遊標卡尺相同。精度為0.05毫米的遊標卡尺的游標上有20個等分刻度，總長為19毫米。測量時如游標上第11根刻度線與主尺對齊，則小數部分的讀數為11/20毫米=0.55毫米，如第12根刻度線與主尺對齊，則小數部分讀數為12/20毫米=0.60毫米。
一般來說，游標上有n個等分刻度，它們的總長度與尺身上(n－1)個等分刻度的總長度相等，若游標上最小刻度長為x，主尺上最小刻度長為y，則：
主尺和游標的最小刻度之差Δx為：
y/n叫遊標卡尺的精度，它決定讀數結果的位數。
由公式可以看出，提高遊標卡尺的測量精度在於增加游標上的刻度數或減小主尺上的最小刻度值。一般情況下y為1毫米，n取10、20、50其對應的精度為0.1，0.05毫米、0.02毫米。精度為0.02毫米的機械式遊標卡尺由於受到本身結構精度和人的眼睛對兩條刻線對準程度分辨力的限制，其精度不能再提高。
電子卡尺使用方法
測量方法
測量時，右手拿住尺身，大拇指移動游標，左手拿待測外徑（或內徑）的物體，使待測物位於外測量爪之間，當與量爪緊緊相貼時，即可讀數。尺身和游標尺上面都有刻度。以準確到0.1毫米的遊標卡尺為例，尺身上的最小分度是1毫米，游標尺上有10個小的等分刻度，總長9毫米，每一分度為0.9毫米，比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪併攏時尺身和游標的零刻度線對齊，它們的第一條刻度線相差0.1毫米，第二條刻度線相差0.2毫米，……，第10條刻度線相差1毫米，即游標的第10條刻度線恰好與主尺的9毫米刻度線對齊。當量爪間所量物體的線度為0.1毫米時，游標尺向右應移動0.1毫米。這時它的第一條刻度線恰好與尺身的1毫米刻度線對齊。同樣當游標的第五條刻度線跟尺身的5毫米刻度線對齊時，說明兩量爪之間有0.5毫米的寬度，……，依此類推。在測量大於1毫米的長度時，整的毫米數要從游標“0”線與尺身相對的刻度線讀出。
使用方法讀數方法
讀數時首先以游標零刻度線為準在尺身上讀取毫米整數，即以毫米為單位的整數部分。然後看游標上第幾條刻度線與尺身的刻度線對齊，如第6條刻度線與尺身刻度線對齊，則小數部分即為0.6毫米（若沒有正好對齊的線，則取最接近對齊的線進行讀數）。如有零誤差，則一律用上述結果減去零誤差（零誤差為負，相當於加上相同大小的零誤差），讀數結果為：L=整數部分+小數部分－零誤差。
判斷游標上哪條刻度線與尺身刻度線對準，可用下述方法：選定相鄰的三條線，如左側的線在尺身對應線左右，右側的線在尺身對應線之左，中間那條線便可以認為是對準了。如果需測量幾次取平均值，不需每次都減去零誤差，只要從最後結果減去零誤差即可。
注意事項
1、遊標卡尺是比較精密的測量工具，要輕拿輕放，不得碰撞或跌落地下。使用時不要用來測量粗糙的物體，以免損壞量爪，不用時應置於乾燥地方防止鏽蝕。
2、測量時，應先擰鬆緊固螺釘，移動游標不能用力過猛。兩量爪與待測物的接觸不宜過緊。不能使被夾緊的物體在量爪內挪動。
3、讀數時，視線應與尺面垂直。如需固定讀數，可用緊固螺釘將游標固定在尺身上，防止滑動。
4、實際測量時，對同一長度應多測幾次，取其平均值來消除偶然。
使用維護
1、運行檢查在每天使用之前，要先檢查遊標卡尺的零刻度是否對齊，刻度是否清晰可見，挪動是否順暢，是則該卡尺可正常使用，否則需將該卡尺進行維修或更換新的計量有效的卡尺，並按運行檢查規定中的儀器失效處理方法進行。
2、注意事項：遊標卡尺使用完畢，用棉紗擦拭乾淨。長期不用時應將它擦上黃油或機油，兩量爪合攏並擰緊緊固螺釘，放入卡尺盒內蓋好，並避免放置在灰塵、潮濕，過冷過熱與含有酸鹼蒸汽的環境當中。
行業套用
一般的卡尺會結合數據採集儀一起使用，利用數據採集儀可直接連線卡尺進行自動數據採集無需操作人員手工記錄數據，節約人力成本；很多卡尺都是連線在QSmart數據採集儀上進行數據自動採集與數據分析。連線卡尺實現高效率的移動數據採集。
套用背景：當前工廠內部品質檢查的方法為測量一個數據後，由測量人員人工記錄在紙張中，或者由一個人測量，另一個人進行記錄的操作方式，當需要進行分析時，由操作人員錄入到電腦的EXCEL表格中；這樣的方式導致的問題是效率低，數據容易記錯，同時有些操作人員由於不清楚產品的測量規格，對於產品超過規格的情況，操作人員不能及時採取措施，而且對於需要進行數據分析時，還需要重複錄入電腦中。
主要目標：實現測量的無紙化，提高測量的準確性及提高檢測的效率，在超過規格時，能夠及時進行提醒。
採集儀連線卡尺採集數據