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卡尺的起源和變遷

發布時間:2021-02-05   點擊次數:210次

上世紀九十年代,在揚州邗江縣的一個不起眼的村落裏,出土了一把現存世*上最古老的卡尺——“青銅卡尺”,自此遊標卡尺的起源被提前到了1600年前。

 現存最古老的滑動卡尺

 公元9年,王莽新朝製造了一把名為“玉尺“的“滑動卡尺”,因其尺身為銅製,被後人又名為“青銅卡尺”。

這把1600歲的卡尺,滑動結構和現代大家所熟悉的遊標卡尺及其類似,固定的主尺和沿主尺上的溝槽滑動的滑動尺上各有一個量爪,王莽新朝將印璽、玉石和寶石夾在量爪之前,來獲得這些物件的外形尺寸。

但在此1500年後乃至更長時間,滑動卡尺也就是遊標卡尺的發展情況卻不得而知。但可以想象,在很長的一段時間裏,遊標卡尺應該延續著王莽玉尺的L形尺滑動結構。

 

9世紀中葉前的

鞘箱型滑動卡尺

隨著英國進入工業革命時代,鞘箱型滑動卡尺出現了,帶量爪的尺鞘包裹著帶量爪且標有刻度的主尺,主尺像刀子,可以在尺鞘中伸縮。測量物夾在兩個量爪之間,在鞘口讀取測量值,被稱之為簡易遊標卡尺

1840年前後在法國製造的簡易遊標卡尺,這一期間的卡尺雖有主尺刻度,但沒有作為副尺的遊標刻度,所以也隻能稱為“滑動卡尺”。

 

現存世*最早的

帶遊標刻度的滑動卡尺

同一時期,法國陸*炮兵隊*家工廠還製造了正麵毫米單位、背麵法寸單位的帶遊標刻度的滑動卡尺並投入使用,這是現存世*最早的帶遊標刻度的滑動卡尺。

歐美1945年前後的

遊標卡尺

從1840年前後到1950年前後,被普及使用的遊標卡尺有兩種樣式,一個體係是上麵介紹的鞘箱型滑動卡尺,通過滑塊的指示來讀取主尺刻度,也就是簡易遊標卡尺。另一個體係是帶遊標刻度的滑動卡尺,也就是正統的遊標卡尺二者各司其職,曆經漫長的歲月,逐漸演變為了帶遊標刻度的遊標卡尺。

這一時期的簡易遊標卡尺去掉了尺鞘的一麵,通過采用燕尾槽作為主尺與尺鞘接觸的導槽,使主尺麵與尺鞘麵基本處於同一平麵,精度也得到了進一步的提升。自1850年前誕生後,這樣的簡易遊標卡尺被沿用了100多年。

法國製的遊標卡尺采用了將19毫米20等分的遊標刻度,最小讀數為0.05毫米,更加精*,測量精度與現在的遊標卡尺相同。這在廣泛使用0.1毫米的當時,0.05毫米的最小讀數可以說是極其*前的。
在1905年前後,阿道夫菲弗爾貿易公司開發並推出了“哥倫布卡尺”,量爪分為外側量爪和內側量爪,還配備了深度杆,是可以測量深度、高低差等數據的多功能遊標卡尺。這樣的結構在當時非常*前,與今天的遊標卡尺具備相同的測量功能。

遊標卡尺

在日本的使用、生產及普及

遊標卡尺在日本得到全麵應用,據說是始於大正初期從英國進口的普通型遊標卡尺。但是,日本生產的遊標卡尺大多還是從仿製德式,尤其是從毛瑟式起步的。

M型遊標卡尺采用德國毛瑟公司(Mauser)的形狀,取其首字母命名。這種結構可用於外側、內側、深度等各種測量,是*常用的遊標卡尺,也叫帶深度型。

隨著製造業的發展,應工業界要求,遊標卡尺的日本工業標準JIS於1954年推出。得益於JIS的製定,日本的遊標卡尺不斷改進,到1965年前後,日本製已不遜於歐美產品。隨著卡尺技術的顯著進步,到1985年左右,日本產品在*世*已經擁有70%的份額。

數顯遊標卡尺

開發和發展

 

日本在1956年開發出了采用差動變壓器的電子千分尺,很快也實現了數顯顯示,這一趨勢逐漸擴大到了各種長度測量儀器。在這樣的情況下,瑞士司瓦卡公司的總經理梅耶開發並上市了靜電電容型電子千分尺。

 

增量式數顯遊標卡尺的出現

 

1980年前後,瑞士司瓦卡公司以及瑞典*家學院的安德莫分別將增量測量方式應用於遊標卡尺,投產了最小顯示量為0.01毫米的增量數顯遊標卡尺並開始銷售,並逐漸推廣到*界各地。
 
三豐通過開展技術合作獲得*利使用權,在1983年開發了最小顯示量為0.01毫米的增量數顯遊標卡尺,並在1984年8月之前共製造10萬把穩定、價格低廉的遊標卡尺,使其實現了普及。

之後,瑞典*家學院的數顯遊標卡尺發明者安德莫借助三豐的援助,於1987年在美國華盛頓州成立了微編碼器研究所(Micro Encoder Inc.),這奠定了三豐數顯遊標卡尺進一步發展的基礎。

 

 

絕*式數顯遊標卡尺的出現

 

 

以上說的是增量式,在1993年三豐開發出分辨力為0.01毫米的*對式數顯卡尺。它的檢測方式由靜電電容電極柵尺和采用發光二極管LED光源的光柵單軌柵尺組成。光柵與細密的靜電電容電極軌道位於統一軌道,絕*式與增量式相比,擴大了使用範圍。

 

電磁感應式數顯遊標卡尺的開發

 

 

但是在機械加工現場,潑灑到工具和工件上的冷卻液會飛濺,有時還要在冷卻液中測量尺寸,但靜電電容型遊標卡尺卻難以在這樣的環境下使用。

在這樣的需求下,IP54的防水型*對數顯卡尺於1997年應運而生,采用了封閉的檢測方式,雖能滿足通常使用的需要,但在大量使用冷卻液且四處飛濺的現場,測量結果還是會受到影響。

卡尺的發展曆史印證了社會需求是測量儀器發展的重要因素,在Smart Factory的需求下,快速、*確地讀取數據成為新的課題,由此,帶數據輸出的數顯卡尺應運而生,並在統計過程管理係統、計量管理係統等領域發揮著積極的作用。

 

 

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