أهمية وأدوات القياس في الهندسة الميكانيكية

ما هي أدوات القياس الميكانيكية؟

تُعرَّف أدوات القياس الميكانيكية بأنها الأدوات التي تُستخدم لقياس مجموعة متنوعة من الخصائص والصفات المختلفة، والتي تُطبق في مجالات علم الميكانيك والهندسة. تشمل هذه الخصائص: الطول، الكتلة، الزاوية، المساحة، الزمن، درجة الحرارة، الخشونة، الاستدارة، التوازي، القطر، العمق، والارتفاع، وغيرها الكثير.

تتيح هذه الأدوات تحديد مدى توافق منتجات التصنيع مع المعايير المطلوبة، بالإضافة إلى مراقبة حالة الآلات المستخدمة في المصانع. ولذلك، يجب أن يكون لكل خاصية معلومة وحدة قياس معترف بها.

هناك أدوات قياس تقليدية لا تزال تستخدم على نطاق واسع اليوم، مما أدى إلى تطوير أدوات قياس حديثة ومتقدمة.

أشهر 10 أدوات قياس ميكانيكية

تتعدد أدوات القياس المستخدمة يوميًا في مجالات الهندسة والميكانيك، وفيما يلي أبرز 10 أدوات قياس ميكانيكية:

القدم ذات الورنية (الفرجار)

تُعتبر الورنية، المعروفة أيضًا بالفرجار، واحدة من الأدوات الأساسية في قياس الأبعاد الخطية. تستطيع قياس بدقة تصل إلى حوالي 0.02 ملم، مما يجعلها مثالية لقياس العمق والعرض والطول. يمكن استخدامها لقياس الأبعاد الخارجية بواسطة الفك الخارجي أو الأبعاد الداخلية عن طريق الفك الداخلي.

المنقلة

تُعتبر المنقلة أداة بسيطة في علم القياس، تُستخدم لقياس الزوايا بدقة. يمكنها قياس الزوايا التي لا تتجاوز درجة واحدة أو نصف درجة، وتأتي بشكل نصف دائرة مع تدريجات دقيقة. تُعرف بكونها سهلة الاستخدام.

مقياس الورنية للارتفاع

يتم استخدام مقياس الورنية (Vernier) لقياس الارتفاع، ويتكون من شريط مدرج مثبت عموديًا على قاعدة ثابتة. يمكن أن تقيس هذه الأداة أدنى مسافة تصل إلى 0.02 ملم.

مقياس الورنية للعمق

يُستخدم هذا النوع من مقاييس الورنية لقياس عمق الأجزاء الميكانيكية. تحتوي هذه الأداة على شريط مدرج يُدخل لقياس العمق، ومع ذلك، لا يُعتبر مقياسًا قياسيًا معتمدًا.

الميكروميتر

المعروف أيضًا باسم الميكرومتر الخارجي، يُستخدم لقياس القطر الخارجي للأشكال الدائرية أو الأسطوانية. يتميز بدقة قياسية تصل إلى 0.01 ملم وقد تصل حتى 0.001 ملم.

المقياس التحسسي

يتكون المقياس التحسسي من شرائط فولاذية سميكة ودقيقة، تم تجميعها معًا، وتُستخدم هذه الأداة لقياس الخلوص أو الفراغ الموجود بين جزئين، بالإضافة إلى الفجوات بين الأسطح والمحامل. تُستخدم أيضًا في قياس الخلوص بين حلقة المكبس والمحرك.

معيار السلك الأمريكي

يُعرف أيضًا بمقياس الأسلاك الأمريكي (AWG)، وهو أداة دائرية تحتوي على فتحات بأقطار مختلفة على محيطها. تُستخدم لقياس المساحة المقطعية للأسلاك الكهربائية وغالبًا ما يستعملها الكهربائيون لقياس سماكات الأسلاك.

السلك الرصاصي

تُعتبر هذه الأداة واحدة من الطرق التقليدية للقياس، وتتكون من سلك رفيع من الرصاص أو كرات رصاصية. تُستخدم لقياس التآكل أو الخلوص بين سطحين. وعلى الرغم من تقليديتها، فإنها لا تزال تُستخدم بشكل كبير، خاصة في صناعة السفن.

الميزان

يُعتبر الميزان أداة قياس قديمة، يعتمد على مقارنة الوزن بين جسمين لتحديد وزن الجسم المجهول. يتكون الميزان الميكانيكي من حزمة صلبة تُوازن على حافة سكين، وهي نقطة ارتكاز تتيح وضع جسمين لموازنتهما. وفي العصر الحديث، تم تطوير موازين إلكترونية لتحل محلها.

ميزان الحرارة

يُستخدم ميزان الحرارة لقياس درجة الحرارة، ويتواجد عدة أنواع منه حسب أنظمة القياس المختلفة، مثل درجة الحرارة المئوية، والفهرنهايت، وكلفن، ورانكين، حيث يتم تخصيص مقياس محدد لكل نوع.