Довольно часто возникает ситуация, когда дома нужно сделать небольшой ремонт. Например, заменить участок водопровода, системы отопления, канализации или трубы для подачи газа (что самостоятельно делается крайне редко, но все, же возможно теоретически).

Или же необходимо сделать новую систему водоснабжения, и для этого нужно точно определить диаметр старых труб, чтобы приобрести новые того же диаметра, но из другого материала. Или даже поручить ремонт мастерам, но для начала требуется приобрести трубу необходимого диаметра.

Конечно же, в продаже имеется много специализированных измерительных инструментов, позволяющих провести измерения быстро и точно. Например, линейки-циркометры или лазерные измерители. Но в мастерской домашнего мастера не всегда есть наготове такие специализированные высокоточные устройства. Поэтому возникает вопрос, как определить диаметр трубы подручными средствами?

Какие бывают диаметры и в чем они измеряются?

Прежде, чем переходить к измерениям, давайте немного вспомним, что диаметр трубы не обязательно указывается в сантиметрах. Исторически повелось, что часто трубные размеры обозначаются не в метрических (и привычных нам) сантиметрах, а в дюймах. Величина одного дюйма составляет 2,54 см.

Кроме того, нужно учитывать, что у трубы есть два диаметра — наружный и внутренний. Внутренний диаметр определяет пропускную способность трубы (водопроводной, канализационной и так далее). Но наружный диаметр более важен при монтаже — именно по наружной стороне трубы наносится резьба, и по нему определяется резьбовое соединение.

Трубы из разного материала имеют различную толщину стенок, что определяет разницу между диаметрами наружным и внутренним.

Переходим к делу — ищем инструмент

Существует несколько различных способов измерения диаметра трубы. Для повышения точности измерения нужно прибегать к тому или иному способу, чтобы не допустить ошибки. Чаще всего условия выбора зависят от доступности самой трубы.

Самый распространенный и простой способ измерения — при помощи штангенциркуля. Но, во-первых, штангенциркуль есть не в каждом домашнем хозяйстве. А во-вторых, трубы большого диаметра (канализационные, например) не так просто замерить при помощи небольшого бытового измерителя. Но на помощь может прийти самый простой способ, не требующий сложных специализированных инструментов.

Для вычисления диаметра трубы потребуются:

• Гибкая линейка, портновский сантиметр или рулетка;
• Знание числа Пи (3,14);
• Калькулятор.

Измерить таким способом можно как трубу, так и любой другой предмет круглого сечения — колонну, пруток, садовую клумбу и так далее. Нужно выполнить только одно измерение – узнать длину окружности. Для этого следует обернуть трубу гибкой линейкой, сантиметром или рулеткой точно по окружности (если это клумба — то в самой широкой части). Затем разделить полученное значение на 3, 14 (любители точности могут разделить на 3, 1415926) и получить диаметр трубы в сантиметрах.

Для того чтобы перевести размеры в часто применяемые дюймы (для водопроводных труб), нужно умножить полученное значение на 0,398. И наоборот, чтобы перевести указанные в спецификациях (особенно, на трубах импортного производства) дюймы в сантиметры, диаметр в дюймах требуется умножить на 2,54.

Трубы малого диаметра — особенности измерения

Если нужно измерить диаметр тонкой трубы, то не нужно особо ничего выдумывать — проще всего диаметр измеряется обычным штангенциркулем. Единственное условие — это обеспечение доступа к трубе. И, конечно же, наличие самого штангенциркуля. Такой способ подходит для того, чтобы измерять доступные трубы не очень больших диаметров (до 150 мм).

Проще всего приложить штангенциркуль к торцу трубы, прижать его ножки к наружным стенкам и посмотреть на полученное значение. Оно и будет искомым диаметром.

Что делать, если труба недоступна?

Если подобраться к торцу трубы невозможно, (например, она является частью смонтированной системы), то ее диаметр тоже можно измерить штангенциркулем. Просто прижимать циркуль нужно не к торцу, а к боковой поверхности перпендикулярно к трубе. Кроме того, длина ножек измерительного прибора должна быть больше, чем половина диаметра измеряемой трубы.

Основной способ измерения остается тот же, что упоминался раньше. При помощи рулетки или шнура определяется длина окружности. А затем, разделив полученную длину на 3,14 получаем искомый диаметр.

К примеру, если длина окружности составила 31,4 см, то диаметр трубы составляет 314 мм:3,14 = 100 мм.

Метод дистанционного измерения по фото

Эта не совсем стандартная методика определения диаметра используется, когда в наличии нет измерительного инструмента или к трубе невозможно с ним подобраться. В этом случае вопрос, как определить диаметр трубы решается при помощи мобильного телефона или фотоаппарата.

Для этого рядом с трубой располагают предмет всем известного размера (чаще всего — спичечный коробок, длина стенки которого составляет 50 мм, или монету). И фотографируют «инсталляцию» на мобильный телефон. Затем прямо на фотографии (или на экране компьютера) измеряют размеры трубы и известного предмета. Остается только перевести все цифры в реальный размер, пользуясь правилом пропорциональности.

Определение внутреннего диаметра трубы

Проще всего измерить внутренний диаметр трубы на срезе. Например, при помощи штангенциркуля, измерив, внутренний диаметр в максимальной точке. Иногда внутренний диаметр вычисляют, вычитая удвоенную толщину стенок из наружного диаметра.

Методы контроля параметров труб при производстве

В крупном производстве наружный диаметр толстых труб (для водопровода или канализации) также измеряется рулеткой.

Однако при этом используется более точная формула:

D = L:3,14 — 2∆p — 0,2 мм.

Диаметр (D) определяется с учетом удвоенной толщины полотна рулетки (∆p) и делается поправка на прилегание рулетки к стенке трубы, составляющую (из опытных данных) 0,2 мм. Учитывается при замере также величина допустимого отклонения. Например, для трубы диаметром 200 мм отклонение должно составлять не более 1,5 мм в любую сторону.

Чаще всего допустимые отклонения выражаются в процентах. Для изделий диаметром от 820 до 1020 мм отклонение должно составлять не более 7%. Для измерения труб такого диаметра в промышленных условиях применяются ультразвуковые измерители.

Толщина стенок в заводских условиях измеряется непосредственно, при помощи штангенциркуля. При этом величина отклонения толщины стенки от номинальной не должна превышать 5% (особенно в сторону уменьшения).

Кроме того, на производстве контролю подлежат такие параметры изделий, как кривизна и овальность.

1. Кривизна (отклонение от прямой линии) не должна быть больше 1,5 мм на погонный метр, а общая кривизна не должна превышать 0,15% по отношению к общей длине.
2. Овальность трубы (то есть отношение к номинальному диаметру разности наибольшего и наименьшего диаметров) не должна быть больше 0,8%-1%. Наибольший и наименьший диаметр можно получить, измерив нутромером внутренние диаметры в двух перпендикулярных плоскостях.

Однако если нужно просто измерить диаметр трубы для замены, то нужны в сложных вычислениях и высокоточных приборах нет. Получить значение диаметра трубы можно, применив подручные средства и знания из школьного курса математики.

Видео: КАК ИЗМЕРИТЬ ДИАМЕТР ТРУБЫ

Добавить в закладки

Определение внешнего и внутреннего диаметра трубы с помощью подручных средств

Одним из навыков, необходимых для качественной и быстрой замены труб в домашних условиях, является точное определение их диаметра с помощью подручных средств.

Прежде чем производить измерения, следует понять, в каких единицах они производятся. Общепринято, что диаметр труб всегда измеряется в дюймах (1 дюйм = 2,54 см).

Будь то проблемы с сантехникой или водопроводом в ванной комнате или же неполадки с водоснабжением на кухне, знание о том, как определить диаметр трубы с помощью подручных средств, будет как нельзя кстати.

Конечно же, существуют специальные инструменты для замера, такие как линейка-циркометр, лазерный измеритель и т.д. Но все может быть намного проще.

Прежде чем производить измерения, следует понять, в каких единицах они производятся. Общепринято, что такие значения всегда измеряются в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), а типоразмер, например, изделия из стали чаще всего равен 1 или 0,5 дюйма. К слову, диаметры пластиковых, стальных и металлопластиковых деталей разнятся.

Следующим шагом будет выбор измеряемого значения. Наружный — более важный, т.к. именно по нему производится установка резьб и резьбовых соединений. Этот диаметр напрямую зависит от толщины стенок трубы. Размеры толщины стенок определяются разностью внешнего и внутреннего диаметра данной трубы.

Приступая от слов к делу

Чтобы правильно осуществить измерение обоих диаметров, следует учитывать особенности всех способов замера, ведь каждый из них подходит для разных условий.

Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14).

Нам понадобится:

• линейка;
• штангенциркуль;
• рулетка (лента сантиметровая).

Если доступ к участку детали не затруднен и измерить его можно до монтажа, то наиболее простым способом будет использование линейки или рулетки. Внешний диаметр определяется путем накладывания линейки к самой широкой части трубы и отсчитыванием от первой наружной точки на шкале деления к последней.

Возможны случаи, когда замеры уже указаны в дюймах (импортные поставки). Для перевода в сантиметры размер умножают на 2,54, а для обратного перевода в дюймы — на 0,398.

Существует и другой способ по определению внутреннего диаметра в случае, если труба прямодоступна. Штангенциркулем или линейкой замеряются стенки по срезу, а затем полученное показание вычитают из замеров наружного диаметра и умножают на 2.

Если же прямого доступа к требуемому участку нет? Одним из методов является измерение окружности детали путем обворачивания ее сантиметровой лентой или рулеткой. Затем полученное значение нужно разделить на число Пи (3,14). Таким образом мы можем узнать внешний диаметр трубы. Данный способ подходит также, если длины штангенциркуля или линейки недостаточно.

Существует способ определения внешнего диаметра, исключающий всяческие вычисления, но только для тех деталей, у которых он составляет не более 15 см. Для этого понадобится измерить показания с помощью одного только штангенциркуля, по шкале которого и отсчитываются правильные результаты.

Одним из наиболее неординарных способов является сравнение значений трубы с каким-либо предметом, фотографирование и дальнейшее распознавание измерений. Возьмите линейку или любой предмет, длина которого уже заранее известна (монетка) и поднесите к измеряемому участку, после чего сделайте снимок. Дальнейшее масштабирование на компьютере поможет определить точные размеры внешнего диаметра. Данный способ идеально подойдет, если подобраться к измеряемому участку невозможно или же крайне затруднительно.

6.1. Способы и средства измерения отверстий. Нутромеры. Штангенциркуль. Шлангенглубиномер. Калибры-пробки.

При работе на сверлильных станках сверловщику приходится часто пользоваться измерительным инструментом для контроля диаметров и глубины отверстий, а также других размеров.

Измеряют и проверяют размеры отверстий различными контрольно-измерительными инструментами, которые выбирают в зависимости от требуемой точности измеряемого размера и характера производства.

Часто сверловщику приходится пользоваться следующими измерительными инструментами: измерительной линейкой, нутромером, угольниками, штангенциркулем, калибрами гладкими и резьбовыми, штангенглубиномером.

Измерительная линейка представляет собой жесткую стальную ленту длиной от 150 до 1000 мм и более с нанесенными на нее делениями через 1 мм и используется для приближенных измерений габаритных размеров обрабатываемых заготовок, расстояний между центрами отверстий, диаметров отверстий и т. д. Возможная точность измерения линейкой до 0,5 мм.

Рис. 6.1. Нутромеры :

а — индикаторный, б — микрометрический

Индикаторный нутромер (рис. 6.1, а) применяют для измерения точных отверстий диаметром от 6 мм и более. Погрешность показаний нутромера от ±0,15 до 0,025 мм. Цена деления 0,01 мм. В комплект нутромеров входит набор сменных вставок, с помощью которых устанавливают нужные пределы измерения.

Установка индикатора на нуль производится по аттестованному кольцу или блоку концевых мер. При измерении диаметра отверстия нутромер, предварительно наклонив, осторожно, без ударов наконечниками о стенки заготовки вводят в отверстие.

Нутромер перпендикулярно оси отверстия устанавливают легким покачиванием его, после чего отмечают отклонение стрелки от нуля. Если при измерении стрелка индикатора отклоняется вправо, измеряемый размер меньше настроенного, если влево — больше настроенного.

Например, при измерении отверстия диаметром 25 мм стрелка индикатора отклонилась вправо на 15 делений, следовательно, действительный размер отверстия будет равен 25 - 0,15= 24,85 мм. При отклонении стрелки на то же число делений влево измеряемый размер составит 25 + 0,15 = 25,15 мм.

Для проверки точных отверстий применяют микрометрические нутромеры, которые имеют цену деления 0,01 мм и погрешность показаний не менее чем ±0,006 мм.

Микрометрический нутромер (рис. 6.1, б) имеет следующие основные части: стебель 3 с запресованным в него сферическим измерительным наконечником 1, микрометрический винт 5, барабан 6, жестко соединенный с микрометрическим винтом, колпачок 7, закрепляющий барабан на микрометрическом винте, измерительный наконечник 8, предохранительный колпачок 2 и стопор 4.

Нутромеры выпускают в виде микрометрической головки и нескольких удлинителей, свинчивая которые можно получить различные пределы измерения.

Штангенциркули имеют особую шкалу — нониус, позволяющий снимать показания с точностью до 0,1 и 0,05 мм.

Рис. 6.2. Штангенциркуль :

а — с отсчетом по нониусу, б — показания нониуса, в — с отсчетом по индикатору

На рис. 6.2, а изображен штангенциркуль с точностью отсчета по нониусу 0,05 мм. Он предназначается для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. Штангенциркуль состоит из штанги 6 с миллиметровыми делениями, на одном конце которой имеются две губки 1 и 2. По штанге 6 перемещается рамка 9 с губками 11 и 3. На рамке укреплена нониусная линейка 10.

Для облегчения точных измерений в отдельных конструкциях штангенциркулей имеется микрометрическое устройство для подачи рамки 9, состоящее из винта 8, гайки 7 и зажимного винта 5. Стопорный винт 4 служит для закрепления рамки 9 на штанге 6.

Нониус 10 служит для отсчета дробных частей деления шкалы штанги 6. Длина его 39 мм и разделен он на 20 частей. Цифрами отмечается число сотых долей миллиметра через каждые пять делений. Поэтому против пятого штриха нониуса стоит цифра 25, против десятого — 50 и т. д. Длина каждого деления нониуса равна 39:20= 1,95 мм, т.е. отсчет может быть произведен с точностью до 0,05 мм.

При измерении штангенциркулем к количеству целых миллиметров, которое пройдено нулевыми штрихами нониуса, надо прибавить столько сотых долей миллиметра, сколько покажет штрих нониуса, совпадающий со штрихами измерительной штанги. Например, по штанге штангенциркуля (рис. 6.2, б) нулевой штрих нониуса прошел 24 мм, а его восьмой штрих совпал с одним из штрихов измерительной штанги. В этом случае штрих соответствует размеру 0,40 мм (0,05X8), а измеряемый размер равен 24,40 мм, т.е. 24 + 0,40= 24,40 мм.

Штангенциркули изготовляют с пределами измерения от 0 до 125, 160, 250, 400, 630, 1000 мм и более.

При измерении диаметра отверстия губки 1 и 11 штангенциркуля вводят в отверстие и фиксируют винтом 4 их положение. Затем по показаниям нониуса определяют размер диаметра. При этом к отсчитанному размеру прибавляется действительная толщина губок 1 и 11 для внутренних измерений.

Штангенциркуль с отсчетом по индикатору (рис. 6.2, в) применяют для наружных и внутренних измерений, а также для разметочных работ. На подвижной рамке штангенциркуля укреплен индикатор с ценой деления на циферблате 0,02 мм. Один оборот стрелки равен 2 мм. Максимальная погрешность при измерении с большими измерительными губками ±30 мкм. При измерении штангенциркулем происходит комбинированный отсчет измеряемых величин: грубая индикация положения движка на линейной шкале, а также точная индикация эффективного измеряемого значения по положению стрелки на циферблате. Диапазон измерения 0—150 мм.

Рис. 6.3. Способы измерения глубины отверстия : а — штангенглубиномером, б — микрометрическим глубиномером, в — индикаторным глубиномером, г — предельным шаблоном-глубиномером

Шлангенглубиномер (рис. 6.3, а) применяют для измерения глубины отверстий, выточек, канавок и размеров выступов. Устройство его аналогично устройству штангенциркуля.

Штанга 4, имеющая миллиметровые деления, свободно перемещается в рамке 8 с нониусом 1 и основанием 9 и закрепляется в нужном положении стопорным винтом 2. Рамка 8 соединена с механизмом микрометрической подачи, состоящим из движка 5, винта 7, гайки 6 и стопорного винта 3.

Для промера глубины просверленного отверстия с помощью штангенглубиномера необходимо левой рукой прижать основание 9 к поверхности детали, а правой рукой, вращая гайку 6, довести штангу 4 до соприкоснования с дном просверленного отверстия.

Отсчет по нониусу производится так же, как и при измерении штангенциркулем. Штангенглубиномеры изготовляют с верхними пределами измерений до 150, 200, 300 и 500 мм и с точностью отсчета от 0,1 до 0,02 мм.

Микрометрический глубиномер (рис. 6.3, б) позволяет измерять отверстия глубиной 0—25; 25—50; 50—75; 75—100 мм с точностью до 0,01 мм. Своим основанием 1 он устанавливается на обработанную поверхность детали 7 и плотно к ней прижимается. Затем вращением трещотки 3 измерительный стержень 6 микрометрического винта 5 перемещается до соприкосновения с дном отверстия. Расстояние между измерительными плоскостями основания и стержня микрометрического винта определяет глубину отверстия, паза и т. д. Отсчитывают размеры по шкале стебля 4 и барабана 2.

Индикаторный глубиномер (рис. 6.3, б) представляет собой измерительный прибор с отсчетным устройством — индикатором часового типа с зубчатой передачей от измерительного стержня к отсчетной стрелке.

Стрелка вращается вокруг оси и дает показания по круговой шкале. Один оборот стрелки соответствует перемещению измерительного стержня на 1 мм, т. е. цена деления индикатора равна 0,01 мм. По второй шкале циферблата с малой стрелкой отсчитываются целые миллиметры.

Индикаторный глубиномер состоит из корпуса 2, большой 3 и малой 5 шкал циферблата, отсчетной стрелки 4 и измерительного стержня 6. Для замера глубины отверстия глубиномер устанавливается на поверхность детали своим основанием 1. Шаблоны-глубиномеры (рис. 6.3, г) рекомендуется применять для проверки отверстий глубиной до 100 мм. Ими можно быстро и надежно проверить глубину обрабатываемых отверстий в пределах заданных допусков.

Гладкие калибры — бесшкальные измерительные инструменты; используются главным образом в серийном или массовом производстве для контроля правильности изготовления отверстий. Они обеспечивают быстроту и точность измерений и делятся на нормальные и предельные.

Нормальные калибры имеют размеры, равные только номинальному размеру проверяемого элемента изделия. Эти калибры входят в проверяемую деталь с большей или меньшей степенью плотности.

В настоящее время применяют в основном предельные калибры. Их изготовляют двусторонними, из которых одна сторона имеет наибольшие, а другая — наименьшие предельные размеры детали. Одна сторона называется проходной (ПР), а вторая — непроходной (НЕ).

Рис. 6.4. Калибры-пробки : а — гладкая предельная, б — резьбовая

К предельным гладким калибрам относятся гладкие пробки (рис. 6.4, а), служащие для проверки отверстий. У гладких пробок проходной стороной считается сторона с наименьшим предельным размером, непроходной — с наибольшим.

Если непроходные стороны калибров входят в отверстие, то изделия считаются окончательным браком. Если же проходные стороны калибров не входят в отверстие, то изделия могут быть исправлены.

Изделия, имеющие внутренние резьбы, контролируются резьбовыми калибрами. Резьбовые калибры для контроля внутренних резьб являются прототипами сопрягаемых изделий.

Рабочими калибрами для контроля внутренних резьб являются резьбовые пробки: проходная ПР и непроходная НЕ (рис. 6.4,б).

Ввинчиваемость пробки ПР в нарезное отверстие показывает, что средний диаметр резьбы не выходит за установленный предельный размер. Если непроходная пробка НЕ не ввинчивается, это означает, что средний диаметр гайки не больше установленного наибольшего предельного размера.

Следовательно, если проходная пробка ввинчивается в нарезное отверстие, а непроходная не ввинчивается, изделие считается годным.

Возникновение неполадок в водопроводной, газовой или канализационной системе часто предполагает монтаж труб – замена фрагмента старой трубы или установка новой. При выполнении таких работ потребуются навыки определения диаметра труб вашей системы подручными средствами. При монтаже новой системы водоснабжения также необходимо точное определение размеров старых труб с той целью, чтобы определиться с выбором новых пластиковых или металлопластиковых труб.

Безусловно, имеются специальные инструменты для осуществления подобных замеров, например, лазерный измеритель, линейка-циркометр и другие. Но что делать, если вы не специалист-профессионал, и в вашем домашнем наборе инструментов нет таких высокоточных приборов? Как измерить диаметр трубы иным способом?

Прежде чем ответить на этот вопрос, полезно знать, в каких единицах измеряют эти показатели. Значение диаметра трубы, как правило, измеряют в дюймах. Один дюйм равен 2,54 сантиметра.

При работе с трубой измерению будет подлежать как внутренний, так и наружный ее диаметр.Наружный диаметр трубы важен в связи с тем, что именно его значение учитывается при нанесении резьбы и создании резьбовых соединений. Наружный диаметр находиться в прямой зависимости от толщины стенок трубы. Размер толщины стенок представляет собой разницу наружного и внутреннего диаметра трубы.

От слов к делу

Существует несколько способов замера диаметров трубы, отличающихся своими особенностями в зависимости от условий, которые важно учитывать для того, чтобы избежать ошибок. Выбор конкретного способа замера часто зависит от доступности к объекту замера. Рассмотрим некоторые из них.

Чаще всего для измерения диаметра трубы применяют общеизвестный штангенциркуль. Но его у вас может не быть или при его наличии большой диаметр трубы измерить с его помощью не представляется возможным. В этом случае применяется самый простой набор инструментов и знаний:

• гибкая линейка (по типу измерительной ленты, применяемой в швейном деле);
• рулетка;
• школьные знания числа Пи (оно равно 3,14).

Подобным набором средств можно измерять диаметр не только трубы, но и любого другого круглого объекта – прута, колонны или садовой клумбы.

Нам потребуется сделать лишь один замер – определить длину окружности трубы с помощью рулетки или гибкой линейки. Для этого сантиметровую ленту или рулетку накладывают на поверхность трубы в самой широкой ее части. Полученное значение окружности следует поделить на 3,14. Для более точных размеров применяют значение - 3,1416.

Следует заметить, что импортные поставки труб сопровождаются документацией, в которой уже указаны значения диаметров труб в дюймах. Для перевода этих значений в сантиметры их умножают на 2,54. Аналогично для обратного перевода сантиметров в дюймы – умножают на 0,398.

Измерения осуществляются с помощью штангенциркуля без каких-либо математических вычислений. Условие – полная доступность к трубе. Этот способ пригоден для измерения доступных труб небольшого диаметра (не более 15 см). Для осуществления замера ножки штангенциркуля прикладывают к торцу трубы и плотно их зажимают на внешних стенках. Полученное значение на шкале штангенциркуля с точностью до десятых частей миллиметра и будет наружным диаметром трубы.

Если торцевая часть трубы недоступна для осуществления замера, то есть, когда труба является смонтированным элементом уже действующей схемы водо- или газоснабжения, то для замеров штангенциркуль прикладывают к боковой поверхности трубы. В данном случае важное условие для осуществления обмера: длина ножек штангенциркуля должна превышать половину диаметра трубы.

Измерение трубы большого диаметра

Выше мы уже упоминали формулу со значением. Замеры окружности большой трубы можно осуществить с помощью шнура или рулетки, а затем определяется ее диаметр по формуле D = L:3,14, где: D – диаметр трубы;

L – окружность трубы.

К примеру, если длина измеренной вами окружности трубы составила 31,4 см, то диаметр трубы составит D = 31,4:3,14 = 10 см (или 100 мм).

Измерение труб с помощью фотосъемки (метод копирования)

Этот нестандартный метод применяется при полной недоступности к трубе любого размера. К измеряемой трубе прикладывают линейку или любой другой предмет, размеры которого заранее известны любому мастеру (часто в этом случае используют спичечный коробок, длина которого составляет 5 см, или монету). Далее этот участок трубы с приложенным предметом фотографируют (кроме фотоаппарата в современных условиях доступно использование и мобильного телефона). Следующие вычисления размеров производятся по фотоснимкам: на снимке измеряют визуальную толщину в мм, а затем переводят ее в реальные значения, учитывая масштаб фотографий.

Определение внутреннего диаметра доступной трубы

С помощью обычной линейки или штангенциркуля измеряют толщину стенки трубы на ее срезе. Это значение, умноженное на 2, вычитают из значений наружного диаметра. Полученная величина и будет равняться внутреннему диаметру трубы.

Контроль параметров труб в производственных условиях

Наружный диаметр водопроводных или канализационных труб в условиях больших производств контролируют и проверяют с применением более усложненной формулы: D = L:3,14 - 2∆p - 0,2 мм.

В этой формуле, кроме уже известных значений, символы ∆p означают толщину полотна рулетки в мм, которую вы применяете для измерений диаметра, а "0,2 мм" из формулы – это допустимые отклонения, учитывающие прилегание рулетки к трубе. Значение допустимого отклонения для труб сечением 200 мм составляет ±1,5 мм.

При замерах труб большого диаметра допустимые отклонения измеряются в процентах. Пример, для изделий размером от 820 до 1020 мм допустимое отклонение = 0,7%. При таких замерах используется измерительная установка на основе ультразвука.

Толщину стенок труб в условиях больших производств измеряют штангенциркулем с делением шкалы 0,01 мм. Допустимое отклонение от номинальной толщины в сторону уменьшения не должен превышать 5%.

Контролю подлежат и значения кривизны трубы, которые не должны быть выше 1,5 мм на погонный метр длины трубы. Общая кривизна изделий по отношению к ее длине не должна составлять более 0,15%. Овальность трубных торцов определяется отношением разности наибольшего и наименьшего диаметра к номинальному диаметру трубы.

Значение этого параметра не должен превышать 1% для труб с толщиной стенки до 20 мм и не выше 0,8% для стенок выше 20 мм.

Овальность трубы можно определить, измерив диаметр торца трубы с помощью индикаторной скобы или нутромера в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Несложные школьные познания и внимательное применение простых инструментов существенно упростят вашу задачу - как измерить диаметр трубы подручными средствами.

Видео

Мы предлагаем посмотреть видео о работе с измерительными приборами.

Большое разнообразие объектов измерений приводит к большому разнообразию контрольно-измерительных инструментов и приборов, а также методов и приемов измерений. Вместе с тем в зависимости от на­значения отдельных деталей машин, измерения необходимо произво­дить с различной точностью. В одном случае достаточно воспользовать­ся обычной масштабной линейкой, а в другом - применить точный прибор, дающий возможность произвести измерение с точностью до ве­личины ±0,01 мм.

Допустим, требуется замерить диаметр поршня. Его можно замерить кронциркулем и масштабной линейкой, штангенциркулем и микрометром. В первом случае точность измерений соответствует величине -0,5 мм, во втором - от 0,1 до 0,05 мм, а в третьем - 0,01 мм.

Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений уста­новлены ГОСТ 8.050-73. Погрешности, допускаемые при измерении линей­ных размеров от 1 до 500 мм, в зависимости от допусков и номинальных размеров изделий регламентированы в ГОСТ 8.051-73. Предел допускаемой погрешности измерения учитывает влияние погрешности измерительных средств, установочных мер, температурных деформаций, метода измерения и т. д. Результат измерений с погрешностью, не превышающей допускае­мую, принимают за действительное значение.

Основные факторы, влияющие на выбор средства измерения, - это раз­мер и квалитет (класс точности) измеряемого изделия, допускаемая по­грешность средства измерения, условия и метод использования средства из­мерения.

Раздвижной измерительный инструмент с линейным нониусом. Штан­генциркуль - многомерный раздвижной инструмент с нониусом * для из­мерения наружных и внутренних размеров, диаметров, глубин и высот де­талей. Конструкции выпускаемых штангенциркулей позволяют произво­дить отсчет размеров с точностью до 0,1 и 0,05 мм. Такая высокая точность достигается применением специального устройства для отсчета - линей­ного нониуса.

На рис. 129 изображен штангенциркуль (универсальный) с точностью измерений до 0,1 мм ГОСТ 116-89. Он состоит из штанги 1, на которой на­несена шкала линейки, губок 2 и 9 и перемещающейся по штанге рамки 7 с губками рамки 3 и 8.

Рис. 129

Измеряемый предмет слегка зажимают между губками, фик­сируют рамку зажимным винтом 4 и затем по шкалам штанги и нониуса производят отсчет раз­мера. В пазу обратной стороны штанги свободно скользит ли­нейка 5 глубиномера, представ­ляющая собой плоский стер­жень. Один конец ее жестко со­единен с рамкой. В сомкнутом положении свободный торец линеики глубиномера точно совпа­дает с торцом штанги. При измерении глубины штанга торцом устанав­ливается на плоскость детали у измеряемого отверстия. Нажимом на рамку стержень глубиномера перемещают до упора в дно отверстия и за­тем фиксируют положение рамки зажимным винтом.

Отсчет размеров производят по штанге и нониусу. Нониус длиной 19 мм разделен на 10 частей. Одно его деление, таким образом, составляет 19/10 = 1,9 мм, что на 0,1 мм меньше целого миллиметра (рис. 130,I). При нулевом показании штрих нониуса находится от ближайшего справа штриха штанги на расстоянии, равном величине отсчета 0,1 мм, умноженной на порядко­вый номер штриха нониуса, не считая нулевого (рис. 130, II). Целое число миллиметров отсчитывается по шкале штанги слева направо нулевым штрихом нониуса. Дробная величина (количество десятых долей мил­лиметра) определяется умноже­нием величины отсчета ОД мм на порядковый номер штриха нониуса (не считая нулевого), совпадающего со штрихом штан­ги.

На рис. 130, III показано два примера отсчета. В первом по шкале штанги читаем целое чис­ло 39 мм, затем по шкале нониу­са определяем дробную величи­ну 0,1 мм х 7 = 0,7 мм (седьмой штрих обозначен крестиком). Значит, замеряемый размер 39 мм + 0,7 мм = 39,7 мм. Во вто­ром примере аналогично перво­му определяем 61 мм + 0,1 мм х 4 = 61,4 мм.

Рис. 130

Точность отсчета в 0,1 мм иногда бывает недостаточной. В этом случае пользуются штан­генциркулем, позволяющим производить измерение с точно­стью до 0,05 мм.

Штангенглубиномер (ГОСТ 162-90) (рис. 131) предназначен для измерения глубины глухих отверстий, па­зов, канавок, уступов и высот с величиной отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм. Он отличается от штангенциркуля только конст­рукцией: штанга заканчивает­ся срезанным торцом, являю­щимся измерительной поверх­ностью, рамка имеет вместо гу­бок широкую опорную поверх­ность - основание 1.

Рис. 131

При измерениях штангенглу- биномер основанием устанавли­вают над отверстием, а штангу выдвигают до упора в его дно. Далее все действия аналогичны операции по замеру детали штангенциркулем.

Микрометрический измерительный инструмент. Микрометр (ГОСТ 6507-90) - более сложный по устройству инструмент, чем рассмотренные раньше (рис. 132). Он позволяет производить измерения с большей точностью.

Рис. 132

Микрометр для наружных измерений состоит из подковообразной скобы 1, пятки 2, стебля 5, зажимного устройства - стопора 4, барабана 6 с мик­рометрическим винтом 3, колпачка 7 с насечкой, навинченного на правую часть барабана, и трещотки, присоединенной при помощи винта к торцу шейки колпачка. Отсчеты измерений производятся по шкале на стебле 5 и шкале на коническом нониусе барабана 6.

Шкала на стебле имеет 25 делений, нанесенных вдоль оси стебля сверху и снизу и перпендикулярных к ней с расстоянием между ними в 1 мм. Штрихи, расположенные над риской, смещены вправо относительно ниж­них штрихов на 0,5 мм. По,нижним штрихам отсчитывают целое число миллиметров, а по верхним - 0,5 мм. Сотые доли миллиметра определяют­ся при помощи делений на нониусе, поверхность которого разделена штри­хами в виде образующих нониуса на 50 равных частей.

При повороте на одно деление микрометрический винт 3, соединенный с барабаном 6, перемещается вдоль оси на 1/50 шага, т. е. на расстояние, рав­ное 0,5 мм: 50 = 0,01 мм.

Для определения какого-либо размера детали микрометром ее помещают между пяткой 2 и торцом микрометрического винта 3. Затем поворачивают барабан до тех пор, пока торец микрометрического винта не приблизится к поверхности детали. Дальнейшее продвижение винта 3 производят при по­мощи колпачка 7 с трещоткой. Услышав характерный треск, подобный тре­ску пружины часов при заводе, поворот колпачка прекращают. После этого стопором 4 стопорят микрометрический винт, отделяют микрометр от дета­ли и считывают показания.

Отсчет показаний производят следующим образом (рис. 133): если кром­ка барабана остановится ближе к нижнему штриху стебля (рис. 133, I), то число целых миллиметров полученного размера определяют по нижнему делению шкалы, а Число сотых долей миллиметра - по показаниям бараба­на. Так, приведенное на рисунке положение шкал соответствует размеру 8 + 0,24 = 8,24 мм;

Рис. 133

если кромка барабана остановится ближе к верхнему штриху стебля, то по­лученный размер представит сумму трех величин: числа целых миллиметров до ближайшего нижнего к кромке барабана деления на стебле плюс 0,5 мм от него до верхнего деления и плюс показания со­тых долей миллиметра по барабану. В приведенном случае (рис. 133, II) поло­жение шкал соответствует размеру 8 + 0,5 + 0,24 = 8,74 мм. На рис. 134 по­казаны приемы измерения деталей мик­рометром.

Рис. 134

Микрометрический нутромер (штихмас) (ГОСТ 10-88) служит для из­мерения внутренних размеров деталей, а также размеров диаметров отверстий. Точность измерений нутромером такая же, как и микрометром - 0,01 мм. Состо­ит он (рис. 135) из головки и сменных калиберных стержней (удлинителей). Мик­рометрическая головка состоит из микро­метрического винта 6, расположенного внутри барабана 4, колпачка 5, стебля 3, стопорного устройства 2 и сменного нако­нечника 1. С помощью сменных наконеч­ников (удлинителей) увеличивают предел измерений.

Рис. 135

Считывают размеры при пользовании зтим инструментом так же, как и при за­мерах микрометром.

Инструмент для измерения углов и ко­нусов . Размеры углов, как и все другие, могут иметь допуски. Верхнее и нижнее отклонения угловых размеров располагают на чертежах так же. как и линейных размеров. Например, означает угол с номинальным размером 90°, верхнее допустимое отклонение которого равно 10°, а ниж­нее - 8°. Когда размеры углов на чертежах не имеют допусков, их устанав­ливают в соответствии с отраслевыми стандартами.

Для измерения углов и конусов применяют различные инструменты. Рассмотрим некоторые из них.

Универсальный угломер (ГОСТ 5378-88) (рис. 136) применяют для измерения наружных и внутренних углов различных деталей.

Рис. 10

Угломер состоит из основания 1, на котором нанесена основная шкала на дуге 130°, и жестко скрепленной с ним линейки 4. По дуге основания перемещается сектор 3, несущий нониус 2. К сектору 3 посредством дер­жавки 7 может быть прикреплен угольник 6, в котором в свою очередь с помощью державки 8 закреплена съемная линейка 5. Угольник 6 и съем­ная линейка 5 имеют возможность пе­ремещаться по краю сектора 3.

Хотя основная шкала угломера на­несена лишь на дуге 130°, но, меняя установку измерительных деталей, можно измерять углы от 0 до 320°. Точность отсчета по нониусу равна 2". Отсчет, полученный при измерении угловых величин или при установке заданного угла, производится так же, как и на линейных шкалах штангенинструмента, т. е. по шкале и нониу­су. Число градусов отсчитывают по шкале основания, а минут - по шкале иониуса.

Например, на рис. 137 нулевой штрих нониуса пришелся на деление между 76 и 77° основной шкалы, а со штрихом (отмечен крестиком) шкалы основания совпадает 9-й штрих нониу­са. Следовательно, по основной шкале отсчитывают 76°, а по шкале нониуса 9 х 2" = 18". Значит, угол в данном случае равен 76°18".

Рис. 137

Калибры и шаблоны. Предель­ные калибры -скобы ГОСТ 16775-71...16777-71 применяют для контроля наружных диаметров валов по предельным размерам.

Предельная скоба имеет две стороны с размерами: наибольший допусти­мый ПР - проходная сторона и наименьший допустимый НЕ - непроход­ная сторона.

На рис. 138 показана схема и прием контроля измеряемого диаметра ва­ла 1 проходной скобой; 2 - непроходная скоба; 3 - проходная скоба. Раз­ница между этими размерами составляет допуск на размер диаметра кон­тролируемого вала. Сторона скобы НЕ делается по наименьшему допусти­мому размеру диаметра таким образом, чтобы вал не проходил через нее. Действительный размер диаметра вала при этом виде контроля установить нельзя. Нельзя также установить действительный размер отклонений от ге­ометрических форм вала, т. е. овальность, конусность и т. д. Для определения дейст­вительного размера диаметра вала и дей­ствительных отклонений, выраженных в числовых значениях, следует применять универсальные измерительные средства.

Рис. 138

Предельные калибры - пробки (рис. 139) применяют для кон­троля цилиндрических отверстий ГОСТ 24962- 81, для определения соответствия размера диаметра отверстия заданным на чертеже пределом (допуском). Принцип контроля этим калибром аналогичен пре­дыдущему.

Рис. 139

Для проверки цилиндрической кре­пежной резьбы II применяют рабочие, приемные и контрольные калибры ГОСТ 24963-81. Рабочие калибры используют для проверки правильности размеров резьбы изделий в процессе их изготовле­ния. Приемные калибры - для проверки правильности размеров резьбы контроле­рами и заказчиками. Контрольные кали­бры (контркалибры) - для контроля и регулировки (установки) размеров рабочих калибров.

Шаблоны широко распространены в машиностроении для проверки деталей сложного профиля. Профиль шаблона (отсюда название профиль­ный калибр - шаблон) по идее представляет собой ту идеальную форму, ко­торую следует придать детали. Проверка шаблоном заключается в прикла­дывании его к изделию и оценке величины световой щели между проверяе­мым профилем и измерительной кромкой шаблона. Шаблонами контроли­руют профиль зубьев зубчатых колес I и зубьев ходовых резьб II, профиль кулачков и шпоночных пазов, радиусы скруглении, углы заточки режуще­го инструмента и др. (рис. 140).

Рис. 140

Шаблоны профильные служат для определения отклонений действи­тельного профиля зуба от теоретического. Проверка заключается в накла­дывании шаблона на зуб колеса и определении отклонения по величине све­товой щели на просвет. Такая проверка не дает числового выражения от­клонения, но во многих случаях бывает достаточной.

Кроме специальных шаблонов индивидуального назначения, в произ­водстве используют еще и нормализованные шаблоны. Один из них ГОСТ 4126-82 показан на рис. 141. Он представляет собой набор стальных пласти­нок с закругленными по определенному радиусу (отмеченному на пластин­ках) концами. Данный радиусомер имеет комплект пластин для замера радиусов от 1 до 6,5 мм. Промышленность располагает радиусомерами и боль­шего размера.

Рис. 141

Измерение цилиндрических резьб. Наиболее ходовыми средствами из­мерения и контроля резьбы являются резьбовой микрометр и резьбомеры.

Резьбовой микрометр ГОСТ 4380-86 предназначен для измерения средне­го диаметра наружной резьбы на стержне (рис. 142,I). Внешне он отличается от обычного только наличием измерительных вставок: конусного наконечни­ка, вставляемого в отверстие микровинта и призматического наконечника, помещаемого в отверстие пятки. Вставки к микрометру изготовляются пара­ми, каждая из которых предназначена для измерения крепежной резьбы с углом профиля 55 или 60° с определенным шагом. Например, одна пара вставок применяется в тех случаях, когда надо измерить резьбу с шагом 1... 1,75 мм, другая - 1,75 ... 2,5 мм и т. д.

Рис. 142

После установки микрометра на нуль вставками как, бы обнимается один виток проверяемой резьбы (рис. 142, II). После того как вставки вошли в со­прикосновение с поверхностью резьбы, стопорят микрометрический винт и отсчитывают результат по шкалам микрометрической головки (рис. 142, III).

Резьбомеры ГОСТ 519-77 (рис.143) применяют для измерения шага резьбы. Это наборы шаблонов (тонких стальных пластинок), измеритель­ная часть которых представляет собой профиль стандартной резьбы опреде­ленного шага или числа ниток на дюйм для подсчета шага. Резьбомеры из­готавливают двух типов: на одном из них № 1 выбито клеймо «М60°», на другом № 2 - «Д55°».

Рис. 143

Для измерения шага резьбы подбирают шаблон-пластинку (гребенку), зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы. Затем читают указанный на пластинке шаг или число ниток на дюйм. Для определения шага по резьбомеру № 2 требу­ется дюйм - 25,4 мм разделить на число ниток, указанное на шаблоне.

Наружный диаметр резьбы <2 на стержне или внутренний диа­метр резьбы D 1 в отверстии из­меряют штангенциркулем. Зная два этих исходных параметра, подбирают точное значение резь­бы по сравнительным таблицам стандартных резьб.

Измерение элементов зубча­тых колес. На чертеже зубчатых колес всегда задают размер тол­щины зуба (длину хорды) как расчетную величину.

Штангензубомер - инструмент для замера толщины зуба у зубчатых колес (рис. 144). Он состоит из двух взаимно перпендикулярных линеек 1 и 5 со шкалами. Ли­нейка 1 служит для установки заданной высоты, а линейка 5 для измерения толщины зуба - длины хорды по этой высоте. Заметим, что толщина зуба, за­меряемая по хорде делительной окружности, всегда находится на определен­ном расстоянии от окружности вершин зубьев, что на чертеже специально ого­варивается.

Рис. 144

В начале измерения упор 3 устанавливают при помощи нониуса 2 на раз­мер заданной высоты и фиксируют его стопорным винтом. Штангензубомер упором 3 ставят на окружность вершины зуба, который собираются заме­рить. Затем сдвигают губки горизонтальной линейки до соприкосновения с профилем зуба, после чего по шкале нониуса 4 отсчитывают размер толщи­ны зуба, так же как и при измерении штангенциркулем.

Обычно, когда говорят о точности обмера, подразумевают под этим то максимальное отклонение от истинного размера, которое может получить­ся при измерении. Например, точность измерения ± 0,02 показывает, что истинное значение может отличаться от прочитанного на шкале инструмен­та максимум на 0,02 мм. Эта величина характеризует измерительный инст­румент, но для практики она неудобна, так как не дает прямого указания, когда в сложившихся обстоятельствах и каким инструментом следует про­изводить измерение. В этом случае удобнее связать тип инструмента с раз­мером допуска. Допуск всегда указан на чертеже. При отсутствии чертежа величину допуска выбирают в зависимости от характера сопряжения дан­ной детали с другими.

Таблица 15

Измерительный инструмент для внешнего промера

Рис. 144 А

Таблица 16

Измерительный инструмент для внутреннего промера

Рис. 144 Б

Таблица 17

Измерительный инструмент для промера глубины

Рис. 144 В

В табл. 15, 16 и 17 (рис. 144 А, В и В) приведены рекомендации по при­менению измерительного инструмента со шкалами в зависимости от уста­новленных допусков и размеров детали. В ней даны верхние пределы при­менения инструмента, т. е. наименьшие допуски, которые могут быть про­мерены данным инструментом. Каждый из приведенных в таблице типов инструмента может быть применен и для более грубых промеров.

Совершенствование методов и средств технического контроля осуще­ствляется путем механизации и автоматизации контрольных операций и применением так называемого активного контроля, позволяющего проверять размеры деталей во время их обработки. Прогрессивные сред­ства контроля выбирают исходя из экономической эффективности их применения. Для механизации контрольных операций применяют мно­гомерные контрольные приспособления и различные механические уст­ройства.

В таких многомерных приборах и приспособлениях используются раз­личные жесткие калибры, индикаторы и устройства, основанные на пнев­матических, электроконтактных и других способах измерения.

Промышленность располагает также автоматами с механическими из­мерительными устройствами и с электроконтактными датчиками, электро­измерительные устройства которых позволяют с высокой точностью проверять различные геометрические и физические параметры деталей.

Приборы для автоматического контроля деталей в процессе их обработ­ки наиболее часто применяются при шлифовании валов, отверстий, плоско­стей и пр. Эти приборы, устанавливаемые на станках, подают сигнал при достижении деталью заданного размера или автоматически изменяют ре­жим обработки и останавливают станок.

* Нониус - вспомогательное отсчетное устройство, повышающее точность оценки долей делений основной шкалы измерительного инструмента