در زمینههای مختلف علم، فناوری و تولید (مانند ماشینکاری)، نشانگر [به انگلیسی: Indicator] به ابزاری گفته میشود که برای اندازهگیری دقیق فواصل و زوایای کوچک استفاده میشود. این نام از مفهوم نشان دادن چیزی که چشم غیرمسلح آن را نمیتواند تشخیص دهد، میآید.
.
ساعت اندیکاتور آنالوگ
نسخه مکانیکی کلاسیک نشانگرها ساعت اندیکاتور [به انگلیسی: Dial Indicator] نامیده میشود. ساعت اندیکاتور نوعی وسیله مقایسه کننده مکانیکی است که برای بررسی تلرانسهای مختلف قطعات تولیدی استفاده میشود. این ابزار برای اندازهگیری صافی سطح قطعه کار، گردی و غیره استفاده میشود. اصل کار ساعت اندیکاتور به حرکت اسپیندل آن بستگی دارد. این حرکت در نهایت به مقیاس سوزن چرخشی (نشانگر) تبدیل میشود. ساعت اندیکاتور صفحهای شبیه به صفحه ساعت عقربهای دارد. عقربهها به درجهبندیهایی در مقیاس دایرهای روی صفحه اشاره میکنند که نشاندهنده فاصله نوک پروب از حالت صفر است. عملکرد داخلی یک ساعت اندیکاتور شبیه به ساعتهای دقیق عقربهای است که از یک قاب و چرخدنده پینیون برای خواندن موقعیت پروب استفاده میکند. هنگامی که پروب حرکت میکند، چرخدنده پینیون میچرخد و عقربه ساعت اندیکاتور را میچرخاند. کیفیت دقیق شکلهای چرخدنده و آزادی بلبرینگ، دقت قابل تکرار اندازهگیری به دست آمده را تعیین میکند.
.
ساعتهای اندیکاتور معمولاً محدودهای از 0.25 میلیمتر تا 300 میلیمتر (0.015 اینچ تا 12.0 اینچ)، با درجهبندی 0.001 میلیمتر تا 0.01 میلیمتر (متریک) یا 0.00005 اینچ تا 0.001 اینچ (امپراتوری/عادی) اندازهگیری میکنند.
.
ساعت اندیکاتور دیجیتال
با ظهور الکترونیک، صفحه عقربهای ساعت اندیکاتور در برخی از آنها با نمایشگرهای دیجیتال (معمولاً LCD) جایگزین شد. ساعتهای دیجیتال [به انگلیسی: Digital Indicator] نسبت به نمونههای قبلی آنالوگ خود دارای مزایایی هستند. بسیاری از مدلهای دیجیتال میتوانند دادهها را به صورت الکترونیکی، از طریق رابطی مانند RS-232 یا USB به رایانه ارسال کنند. این امر کنترل فرآیند آماری (SPC) را تسهیل میکند، زیرا یک کامپیوتر میتواند نتایج اندازهگیری را در یک مجموعه داده جدولی (مانند جدول پایگاه داده یا صفحه گسترده) ثبت کند و آنها را تفسیر نماید (با انجام تجزیه و تحلیل آماری بر روی آنها). این امر از ثبت دستی ستونهای طولانی اعداد جلوگیری میکند، که نه تنها خطر خطاهای اپراتور (مانند جابجایی ارقام) را کاهش میدهد، بلکه بهرهوری عملیات اندازهگیری را با حذف نیروی انسانی از کارهای وقتگیر ثبت و کپی دادهها به میزان زیادی بهبود میبخشد. مزیت دیگر آنها در این است که میتوان آنها را بین واحدهای متریک و اینچی با فشار یک دکمه جابجا کرد، بنابراین از یک مرحله تبدیل واحد جداگانه تایپ کردن در ماشین حساب یا مرورگر وب و سپس تایپ نتایج اجتناب میشود.
.
ساعت شیطانکی
ساعتهای شیطانکی [به انگلیسی: Test Indicator] در واقع جابجایی زاویهای و نه جابجایی خطی (بر خلاف ساعت اندیکاتور) را اندازهگیری میکنند. فاصله خطی با تغییر مکان زاویهای بر اساس متغیرهای وابسته همبستگی دارد. ساعت شیطانکی نسبت به ساعت اندیکاتور استاندارد محدوده اندازهگیری کوچکتری دارد. یک ساعت شیطانکی انحراف بازو را اندازهگیری میکند. پروب آن جمع نمیشود بلکه به صورت یک قوس در اطراف نقطه لولای خود میچرخد. اهرم آن ممکن است با طولهای مختلف تعویض شود تا امکان اندازهگیری در شیارهای باریک و سوراخ های کوچک را که ممکن است پروب به آن نرسد را فراهم کند. در برخی مدلها ممکن است آنها از طریق یک اهرم جانبی سوئیچ شوند تا بتوانند در جهت مخالف نیز اندازهگیری کنند.
.
نقاط تماس ساعتهای شیطانکی اغلب با یک نوک کروی استاندارد به قطر 1، 2 یا 3 میلیمتر عرضه میشوند. بسیاری از آنها از جنس فولاد (فولاد ابزار آلیاژی یا HSS) هستند. مواد دیگری برای نقاط تماس بسته به کاربرد موجود هستند، مانند کاربید تنگستن (مقاومت در برابر سایش بالا) یا تفلون یا PVC (برای جلوگیری از خراشیدگی قطعه کار). این مدلها گرانتر هستند، اما در عملیاتهایی که به آنها نیاز است بسیار مفید هستند.
.
برای مطالعه بیشتر در مورد تفاوت ساعت اندیکاتور و شیطانکی اینجاکلیک کنید.
.
اجزاء تشکیل دهنده ساعت اندیکاتور
ساعتهای اندیکاتور از چندین قسمت تشکیل میشوند، لطفا برای دیدن قطعات آن به تصویر زیر مراجعه کنید.
.
.
1. بدنه: قسمت بیرونی ساعت.
2. پین قفلکننده: برای قفل کردن سوزن نشانگر در یک موقعیت خاص هنگام خواندن نتایج اندازهگیری.
3. نشانگر بلند (سوزن بلند): مقدار اندازهگیری شده را روی صفحه آنالوگ نشان میدهد.
4. نشانگر کوتاه (سوزن کوتاه): تعداد دورهای انجام شده توسط نشانگر بلند را نشان میدهد. برای هر چرخش کامل روی نشانگر بلند، نشانگر کوتاه حرکت را با حرکت یک نوار برجسته می کند.
5. مقیاس: بخشی از ساعت اندیکاتور که اعداد حاصل از نتایج اندازهگیری را نشان میدهد.
6. ساقه: مکانی برای حرکت دوک به سمت بالا و پایین است که معمولا توسط پایهها برای نگه داشتن ساعتهای اندیکاتور در موقعیت مورد استفاده قرار میگیرد.
7. اسپیندل (همچنین به نام پیستون): حرکت به سمت بالا و پایین دارد که به عنوان ورودی به ساعتهای اندیکاتور عمل میکند.
8. نقطه تماسی: نقطه تعامل بین قطعه کار و ابزار. این بخش یکی از مهمترین شاخصها است و در انواع مختلفی وجود دارد.
.
کاربرد ساعت اندیکاتور
1. به عنوان مقایسه کننده در تولیدات انبوه؛
2. به عنوان مقایسه کننده دو ارتفاع یا دو فاصله؛
3. تعیین خطاهای اشکال هندسی مانند بیضی، گرد و مخروطی؛
4. تعیین تغییر شکلها مانند فشرده شدن؛
5. مشخص کردن خطاهای موقعیت سطح مانند تراز؛
6. بررسی تراز وسط و زاویه سطح؛
7. بررسی سازگاری و دقت در فرآیند تولید؛
8. برای راه اندازی یا کالیبره اولیه دستگاه، قبل از اجرای تولید؛.
9. توسط سازندگان ابزار (مانند قالب سازان) در فرآیند ساخت ابزار دقیق؛
10. پیدا کردن مرکزیت قطعه کار تراش؛
11. نشان دادن تراز بین محور تقارن چرخشی قطعه کار و محور چرخش اسپیندل.
.
.
انواع ساعت اندیکاتور بر اساس نحوه خوانش
ساعتهای اندیکاتور انواع مختلفی دارند که هر کدام نیازهای منحصر به فردی را تامین میکنند، در اینجا چند نوع ساعت اندیکاتور را آوردهایم:
.
1. ساعت اندیکاتور متعادل (تراز): در این نوع، اعداد در دو جهت تقسیم میشوند. اعداد مثبت در سمت راست صفر کالیبره میشوند و اعداد منفی در سمت چپ صفر نمایش داده میشوند.
2. ساعت اندیکاتور متعادل (تراز) معکوس: این نوع برعکس ساعتهای اندیکاتور متعادل است.
3. ساعت اندیکاتور پیوسته: اعداد روی این نوع در جهت عقربههای ساعت و بدون هیچ جدا کنندهای خوانده میشوند.
4. ساعت اندیکاتور پیوسته معکوس: این نوع، برعکس ساعتهای اندیکاتور پیوسته است. اعداد روی این ساعتها در خلاف جهت عقربههای ساعت و بدون هیچ جدا کنندهای خوانده میشوند.
.
آموزش استفاده از ساعت اندیکاتور
استفاده از ساعت اندیکاتور در مقایسه با سایر ابزارهای اندازهگیری بسیار آسان است، در اینجا اطلاعاتی در مورد نحوه استفاده از آن را آوردهایم:
.
.
۱. با استفاده از پایه نگهدارنده، دوک را در مرکز محور قطعه کار به صورت عمود قرار دهید: اگر موقعیت یک دوک عمود بر سطح نباشد، ممکن است نتایج اشتباهی را اندازهگیری کند.
۲. ساعت اندیکاتور را کالیبره کنید: مانند سایر ابزارهای اندازهگیری، ساعتهای اندیکاتور نیز به فرآیند کالیبراسیون نیاز دارند تا نتایج اندازهگیری درست باشند. کالیبراسیون آنها را میتوان با تنظیم نشانگر بلند و نشانگر کوتاه به گونهای انجام داد که مقیاس آنها به مقدار صفر برسد.
3. انجام فرآیند اندازهگیری: بعد از اینکه نوک آن را عمود بر سطح قرار دادید، اطمینان حاصل کنید که نوک و سطح قطعه کار با یکدیگر تماس دارند و سپس خوانش را شروع کنید. شما باید قاب را به سمت راست یا چپ حرکت دهید تا نشانگر با علامت صفر تراز شود. هنگامی که علامت صفر و نشانگر با یکدیگر تراز شدند، باید قاب را محکم کنید.
4. مراقبت پس از استفاده: پس از استفاده، باید آن را به کمک یک پارچه خشک نرم یا پارچه مرطوب با الکل از گرد و غبار یا کثیفی تمیز کنید. سطح ساییدگی نوک پراب را به طور مرتب بررسی کنید و در صورت مشاهده ساییدگی آن را تعویض کنید. سپس آن را در یک ظرف خشک نگهداری کنید و مطمئن شوید که پروب هنگام نگهداری در معرض فشار قرار نگیرد.
.
نحوه خوانش مقیاس ساعت اندیکاتور
قبل از خوانش باید مشخصات ساعت اندیکاتور مانند وضوح، دقت اندازهگیری و … را بدانید. نحوه خوانش مقیاس ساعت اندیکاتور بر حسب میلیمتر به شرح زیر است:
.
1. به جهت حرکت نشانگر کوتاه توجه کنید، (-) اگر خلاف جهت عقربههای ساعت باشد (+) اگر در جهت عقربههای ساعت باشد.
2. هر نوار عددی که توسط نشانگر بلند طی میشود باید در 0.01 میلیمتر ضرب شود. به عنوان مثال، نشانگر بلند به عدد 60 اشاره میکند، بنابراین اندازه 60 ضربدر 0.01 میلیمتر برابر با 0.6 میلیمتر است.
3. هر نوار اعدادی که نشانگر کوتاه از آن عبور میکند اندازه 1 میلیمتر را نشان میدهد. به عنوان مثال، نشانگر کوتاه ابتدا به عدد 1 اشاره میکند و سپس در حین اندازهگیری به سمت عدد 2 میرود، سوزن 1 میلیمتر حرکت میکند و نشان میدهد که نشانگر بلند 2 بار چرخیدهاست، بنابراین 2×1 میلیمتر = 2 میلیمتر.
4. پس از خوانش اعداد نشانگر بلند و کوتاه، تعداد اشاره گرهای کوتاه با حاصل ضرب اشاره گر بلند جمع می شود. به عنوان مثال در این مورد، عدد اشاره گر کوتاه 2 میلی متر و نشانگر بلند 0.2 میلی متر است. سپس نتیجه اندازه گیری 2 میلی متر + 0.6 میلی متر = 2.06 میلی متر است.
.
مزایا
1. اندازه آن به قدری کوچک است که به راحتی میتوان از آن در تولیدات انبوه استفاده کرد.
2. خوانش آسان.
3. تغییرات اندازه را میتوان به راحتی تشخیص داد.
4. استفاده از آن نیازی به آموزش خاصی ندارد.
5. آن را میتوان برای اندازهگیری روی اجسام گرد به راحتی استفاده کرد.
6. برای اندازهگیری خطی مناسب است.
7. اندازهگیری مستقل از تغییر دما.
8. فشار تماس فوق العاده کمی دارد، بنابراین هیچ تاثیری بر اجزای مکانیکی ندارد.
.
معایب
1. دقت ساعت اندیکاتور اغلب به دلیل لرزش موتور اسپیندل دستگاه کاهش مییابد.
2. رایجترین ضریب خطای ساعت اندیکاتور، خطای اختلاف خوانش است که با استفاده از ساعتهای اندیکاتور دیجیتال میتوان این خطا را از بین برد.
3. به دلیل محدودیت فضا، ساعت اندیکاتور باید با زاویه نصب شود که باعث کاهش دقت آن میشود.