کولیس

کولیس یکی از زیرمجموعه های ابزار دقیق و اندازه‌گیری است که امکان سنجش عمق، شعاع، و قطر قطعات مختلف، از جمله لوله‌ها و قطعات تراشکاری، را با دقت بالا فراهم می‌کند. این ابزار در مشاغل متنوعی نظیر تاسیسات و تراشکاری نقش کلیدی دارد. اما کولیس دقیقاً چیست و چه انواعی دارد؟

کولیس چیست؟

کولیس به‌عنوان یکی از ابزارهای ضروری در اندازه‌گیری شناخته می‌شود و با استفاده از آن می‌توان اندازه‌های مختلف مانند عمق و قطر را با دقت و مهارت بالا اندازه‌گیری کرد. این دقت در کارهای فنی برای کاربران بسیار اهمیت دارد، به‌طوری که برای بهبود دقت در اندازه‌گیری، از انواع مختلف کولیس بهره می‌برند.

کولیس (Caliper) ابزاری دستی برای اندازه‌گیری دقیق طول، عمق، و قطر اشیاء است. این ابزار شباهت زیادی به یک خط‌کش دارد، با این تفاوت که در انتهای آن شاخک‌هایی قرار دارد که برای گرفتن و اندازه‌گیری اشیاء به کار می‌روند. برخی از انواع کولیس‌ها نیز به عقربه‌های ساعتی یا صفحه دیجیتال مجهز هستند. برای اینکه به‌درستی بدانیم کولیس چیست، باید با نحوه کارکرد آن و کاربردهایی که در صنایع مختلف دارد، آشنا شویم.

کولیس را می‌توان به‌طور ساده به‌عنوان یک ابزار اندازه‌گیری دقیق تعریف کرد که برای سنجش فاصله‌ها به کار می‌رود. این ابزار همچنین به نام “قطرسنج” نیز شناخته می‌شود. همان‌طور که اشاره شد، کولیس (Caliper) یک ابزار دقیق است و استفاده صحیح از آن نیازمند مهارت و توانایی خواندن اعداد و تنظیمات درج‌شده روی صفحه است.

کاربرد کولیس

این ابزار در انواع و مدل‌های مختلفی عرضه می‌شود و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. برای درک بهتر اینکه کاربرد کولیس چیست، باید به استفاده از آن در اندازه‌گیری قطعات مختلفی مانند لوله‌ها و مهره‌ها اشاره کنیم.

به‌طور کلی، کولیس در مشاغل متعددی نظیر تراشکاری، نجاری، و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این حرفه‌ها، دقت اندازه‌گیری بسیار حیاتی است و کولیس با ارائه اندازه‌گیری‌های دقیق، کمک می‌کند تا قطعات و اشیاء به درستی سنجیده شوند و از تطابق آنها با استانداردهای مورد نیاز اطمینان حاصل شود.

انواع کولیس

کولیس‌ها به عنوان یکی از ابزارهای مهم در اندازه‌گیری، دارای انواع مختلفی هستند که هرکدام با توجه به کاربرد و نیاز، طراحی و ساخته شده‌اند. این تنوع در کولیس‌ها باعث شده است که بتوان از آن‌ها در شرایط و موارد مختلف برای اندازه‌گیری‌های دقیق استفاده کرد. انواع کولیس‌ها از نظر شکل، ظاهر و نحوه استفاده با یکدیگر تفاوت دارند.

کولیس‌ها را می‌توان بر اساس دو معیار اصلی دسته‌بندی کرد:

• نوع ساخت
• شکل فک‌ها

از نظر نوع ساخت کولیس‌ها به دسته‌های

• ساده
• ساعتی
• دیجیتال

تقسیم می‌شوند. هرکدام از این نوع‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند که آن‌ها را برای کاربردهای مشخصی مناسب می‌سازد. از نظر شکل فک‌ها نیز، کولیس‌ها به نوع‌های چرخان، متغیر و غیره تقسیم‌بندی می‌شوند که هرکدام برای اندازه‌گیری‌های خاصی طراحی شده‌اند.

کولیس ساده یا ورنیه

کولیس ساده (ورنیه)  یکی از ابتدایی‌ترین و متداول‌ترین انواع کولیس‌هاست که برای اندازه‌گیری قطر داخلی و خارجی قطعات به کار می‌رود. این ابزار دارای یک دهانه ثابت است و در انتهای خود دو شاخک بلند در قسمت پایین و دو شاخک کوتاه در قسمت بالایی دارد که برای اندازه‌گیری‌های مختلف طراحی شده‌اند. استفاده از کولیس ساده آسان است و می‌تواند با دقت بالا اندازه‌گیری‌هایی تا ۳۰ سانتی‌متر را انجام دهد.

کولیس ورنیه ابتدایی‌ترین نوع از این ابزار است اما شاید بتوان گفت که قابل‌اعتمادترین آنها نیز محسوب می‌شود. این ابزار دارای دو خط‌کش متفاوت است؛ یکی با مقیاس اصلی و دیگری با مقیاس ورنیه. مقیاس اصلی در بالای کولیس و مقیاس ورنیه در پایین آن قرار دارد. هر علامت روی مقیاس اصلی نمایانگر یک میلی‌متر کامل است. علامت صفر روی مقیاس ورنیه میزان میلی‌مترهای اندازه‌گیری‌شده را نشان می‌دهد.

کولیس ورنیه قادر به انجام اندازه‌گیری‌های دقیق تا سطح جزئی است. این کولیس دارای دقت 0.01 میلی‌متر است، در حالی که مقیاس‌های استاندارد معمولاً تا 0.1 میلی‌متر دقت دارند. این ابزار می‌تواند ابعاد خارجی و داخلی را اندازه‌گیری کند و در اکثر موارد برای سنجش عمق نیز کاربرد دارد. کولیس ورنیه یک کولیس به شکل L است که دارای یک بازوی قابل‌حرکت می‌باشد، مشابه سایر کولیس‌ها. برای اندازه‌گیری، می‌توانید بازوی متحرک را به سمت بیرون بکشید تا شیء بین بازوها قرار گیرد. کولیس‌های ورنیه و دیجیتال هر دو عملکردهای مشابهی دارند، اما نتایج را به روش‌های مختلفی تفسیر می‌کنند. برخلاف کولیس‌های دیجیتال، کولیس‌های ورنیه فاقد مکانیزم اندازه‌گیری الکترونیکی یا صفحه نمایش LCD هستند.

کولیس ساده یا ورنیه بیشتر در مشاغلی مانند آزمایشگاه‌ها و کارگاه‌های تراشکاری استفاده می‌شود و دارای دقتی در حد دو صدم میلی‌متر است.

مزایا و ویژگی‌های کولیس ساده

• دقت بالا در اندازه‌گیری: کولیس ساده قادر است اندازه‌گیری‌های دقیقی را انجام دهد که برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و علمی مناسب است.
• اندازه‌گیری در دو مقیاس متر و اینچ: این ابزار قابلیت اندازه‌گیری در دو واحد مختلف را فراهم می‌کند، که به انعطاف‌پذیری آن در کاربردهای مختلف می‌افزاید.
• قابل استفاده روی قطعات مختلف: این ابزار به دلیل طراحی ساده و کارایی بالا، برای اندازه‌گیری‌های مختلف بر روی قطعات متنوع کاربرد دارد.
• عمر مفید طولانی: کولیس ساده به دلیل ساختار ساده و مواد باکیفیت، دوام بالایی دارد و می‌تواند به مدت طولانی مورد استفاده قرار گیرد.

معایب کولیس ساده

خواندن دشوار برای افراد تازه‌کار: به دلیل طراحی ساده و عدم وجود نمایشگر دیجیتال، خواندن مقادیر دقیق بر روی کولیس ساده ممکن است برای افراد مبتدی کمی چالش‌برانگیز باشد.

کولیس عقربه ای یا ساعتی

در تعریف کولیس توضیح دادیم که این ابزار کاربردی برای اندازه‌گیری است و انواع مختلفی دارد. یکی از این انواع، کولیس ساعتی یا عقربه‌ای است. این نامگذاری به دلیل وجود یک صفحه نمایشگر شبیه به ساعت است که با باز و بسته کردن شاخک‌های کوچک و بزرگ، میزان اندازه‌گیری شده را روی عقربه‌ها نمایش می‌دهد. برای خرید کولیس ساعتی اصل و باکیفیت کلیک کنید.

استفاده از این نوع کولیس بسیار ساده است و می‌تواند طول‌هایی بین ۱۵ تا ۳۰ سانتی‌متر را اندازه‌گیری کند. وجود چرخ‌دنده‌ای کوچک در داخل صفحه ساعتی، دقت اندازه‌گیری را افزایش می‌دهد و این ابزار دستی دقتی بین دو صدم میلی‌متر تا یک هزارم میلی‌متر دارد.

ویژگی‌ها و مزایای کولیس ساعتی یا عقربه‌ای

• خواندن آسان: اعداد نمایش داده شده به راحتی قابل خواندن هستند.
• عدم نیاز به باتری: این ابزار برای نمایش اعداد به باتری نیاز ندارد.
• صفحه نمایش عقربه‌ای: دارای نمایشگری شبیه به ساعت است که خواندن و تفسیر اندازه‌ها را آسان می‌کند.

معایب کولیس ساعتی یا عقربه‌ای

• حساسیت به شرایط آب و هوایی: این کولیس به شرایط خاصی مانند گرمای شدید یا رطوبت بالا حساس است.
• تعمیرات دشوار: تعمیر این ابزار به دلیل ساختار پیچیده آن می‌تواند مشکل باشد.

کولیس دیجیتال

کولیس‌های دیجیتال جدیدترین پیشرفت در فناوری کولیس‌ها هستند و دارای یک نمایشگر دیجیتال هستند که اندازه‌گیری را در واحدهای مورد نظر نمایش می‌دهد. این فناوری باعث افزایش قیمت این ابزار شده است، اما دقت و صحت اندازه‌گیری آن این نقص را جبران می‌کند. کولیس دیجیتال به سبک خط‌کش کشویی دارای یک فک ثابت در یک طرف و یک فک متحرک در طرف دیگر است که با مقیاس خط‌کش ثابت هماهنگ است. در تجهیزات کولیس دیجیتال، فاصله‌های فیزیکی به اطلاعات الکترونیکی تبدیل می‌شوند. این ابزار به سرعت می‌تواند بین سیستم‌های سانتی‌متر و اینچ جابجا شود و با شمارش کامل در هر دو جهت، به سادگی می‌تواند در هر زمانی به صفر بازنشانی شود.

ویژگی‌ها و مزایای کولیس دیجیتال

• نمایش چندگانه مقیاس‌ها: این ابزار قادر به نمایش اندازه‌ها در واحدهای مختلف مانند متر، اینچ، فوت و غیره است.
• خواندن ساده: نمایشگر دیجیتال خواندن اندازه‌ها را بسیار آسان و سریع می‌کند.
• قابلیت ذخیره‌سازی اطلاعات: امکان ثبت و ذخیره اندازه‌گیری‌ها برای دسترسی مجدد وجود دارد.
• قابلیت اتصال به کامپیوتر: این ابزار می‌تواند به کامپیوتر متصل شود تا داده‌ها به صورت مستقیم منتقل و تحلیل شوند.

معایب کولیس دیجیتال

• تعمیرات پیچیده: تعمیر این نوع کولیس به دلیل الکترونیکی بودن آن دشوارتر است.
• احتمال خطا در شرایط محیطی خاص: در برخی شرایط آب و هوایی مانند رطوبت بالا یا دمای بسیار پایین، ممکن است دقت اندازه‌گیری تحت تأثیر قرار گیرد.

نحوه اندازه‌گیری و خواندن کولیس‌ها

نحوه اندازه‌گیری و خواندن کولیس‌ها مهم‌ترین مرحله در استفاده از این ابزار است. با توجه به اینکه کولیس‌ها در انواع عقربه‌ای، دیجیتال و ساده وجود دارند، خواندن فاصله اندازه‌گیری شده در دو مدل اولیه یعنی عقربه‌ای و دیجیتال بسیار ساده است و نتیجه به صورت واضح روی صفحه نمایش داده می‌شود. یادگیری نحوه خواندن و استفاده صحیح از کولیس به ما کمک می‌کند تا به درک بهتری از عملکرد این ابزار و تعریف دقیق کولیس برسیم.

در این بخش، هدف ما توضیح نحوه کار با کولیس ساده یا مکانیکی است. ابتدا با استفاده از فک‌های کولیس، فاصله مورد نظر را اندازه‌گیری می‌کنیم. در این مرحله، دو عدد به دست می‌آید؛ یکی روی خط کش ثابت و دیگری روی ورنیه که متحرک است. عددی که به دست می‌آید معمولاً به صورت اعشاری است. برای خواندن دقیق، باید ببینیم کدام عدد روی ورنیه و خط کش ثابت با هم منطبق هستند. عدد منطبق شده روی خط کش ثابت و ورنیه را به عنوان نتیجه اندازه‌گیری یادداشت می‌کنیم.

برای مثال، اگر قطر بیرونی یک شیء را اندازه‌گیری کرده‌اید و عدد روی خط کش اصلی ۱۲ میلی‌متر است، و عدد روی ورنیه بین ۱۲ و ۱۳ میلی‌متر قرار دارد، باید بررسی کنید که کدام عدد روی ورنیه و خط کش اصلی با هم منطبق هستند تا اندازه نهایی را تعیین کنید.

برای خواندن کولیس، ابتدا باید مقدار اندازه‌گیری شده را از روی مقیاس اصلی بخوانید. سپس، اندازه‌گیری ورنیه را بررسی کنید. اندازه‌گیری ورنیه بر اساس عددی است که در مقیاس ورنیه با علامت صفر در مقیاس اصلی هم‌پوشانی دارد.

 مراحل خواندن کولیس

• یافتن مقیاس اصلی: ابتدا مقیاس اصلی کولیس را پیدا کنید.
• تشخیص عدد هم‌پوشان: عددی را در مقیاس اصلی پیدا کنید که با علامت صفر در مقیاس ورنیه هم‌پوشانی دارد.
• یافتن اندازه‌گیری ورنیه: عددی را در مقیاس ورنیه پیدا کنید که با علامت صفر در مقیاس اصلی هم‌پوشانی دارد.
• محاسبه اندازه‌گیری ورنیه: اندازه‌گیری ورنیه را با دقت اندازه‌گیری کولیس ضرب کنید.
• افزودن به اندازه‌گیری اصلی: اندازه‌گیری ورنیه را به اندازه‌گیری اصلی اضافه کنید.

مثال:

اگر کولیس با دقت اندازه‌گیری 0.1 میلی‌متر دارید و اندازه‌گیری اصلی ۲۵ میلی‌متر و اندازه‌گیری ورنیه ۱.۲ میلی‌متر باشد، محاسبه به شرح زیر است:

• اندازه‌گیری ورنیه = ۱.۲ میلی‌متر
• دقت اندازه‌گیری = ۰.۱ میلی‌متر
• اندازه‌گیری ورنیه + دقت اندازه‌گیری = ۱.۲ میلی‌متر + ۰.۱ میلی‌متر = ۱.۳ میلی‌متر
• اندازه‌گیری اصلی + اندازه‌گیری ورنیه = ۲۵ میلی‌متر + ۱.۳ میلی‌متر = ۲۶.۳ میلی‌متر
• بنابراین، اندازه‌گیری نهایی ۲۶.۳ میلی‌متر است.

نکات مهم در خواندن کولیس

• دقت اندازه‌گیری کولیس: توجه داشته باشید که دقت اندازه‌گیری کولیس را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، اگر دقت کولیس ۰.۱ میلی‌متر باشد، نمی‌توانید اندازه‌گیری را با دقت ۰.۰۱ میلی‌متر انجام دهید.
• فشار فک‌ها: اطمینان حاصل کنید که فک‌های کولیس به جسم به درستی فشار می‌آورند، زیرا عدم فشار کافی می‌تواند به اندازه‌گیری نادرست منجر شود.

خطای صفر در کولیس چیست؟

اگر در حالت بسته بودن شاخک‌های کولیس، اعداد صفر با هم منطبق نباشند، خطای صفر وجود دارد. این خطا ممکن است به دو شکل باشد:

• خطای صفر مثبت: اگر صفر روی ورنیه به سمت راست صفر روی خط کش اصلی باشد.
• خطای صفر منفی: اگر صفر روی ورنیه به سمت چپ صفر روی خط کش اصلی باشد.

نحوه تبدیل مقیاس اینچ و میلی‌متر در کولیس

برخی کولیس‌ها تنها یکی از واحدهای اینچ یا میلی‌متر را نمایش می‌دهند. برای تبدیل مقیاس‌ها، از فرمول‌های زیر استفاده می‌کنیم:

• 1 اینچ برابر با ۲۵.۴ میلی‌متر است.
• 1 میلی‌متر برابر با ۰.۰۳۹۴ اینچ است.

مثال:

• ۲ اینچ برابر با ۲۵.۴ × ۲ = ۵۰.۸ میلی‌متر
• ۲۰ میلی‌متر برابر با ۲۰ / ۲۵.۴ = ۰.۷۸۷۴۰۲ اینچ