Najbardziej charakterystycznym reprezentantem tej grupy jest suwmiarka . Składa się ona zawsze z prowadnicy wraz ze szczęką stałą i szczęki przesuwnej wraz z suwakiem .
Na prowadnicy umieszczono milimetrową podziałkę kreskową, na suwaku - podziałkę noniusza. Suwak może być unieruchomiony w dowolnym położeniu prowadnicy za pomocą urządzenia zaciskowego wykonanego np. w postaci śruby. Przy dociśnięciu do zetknięcia obu szczęk, zerowa kreska noniusza powinna znaleźć się na przedłużeniu zerowej kreski podziałki milimetrowej prowadnicy.
Suwmiarka widok ogólny: 1 - prowadnica, 2 - szczęka stała, 3 - szczęka przesuwna,
4 - suwak, 5 - urządzenie zaciskowe
Należy tu zwrócić uwagę na to, że nawet w tak prostych przyrządach pomiarowych jak suwmiarki, obserwuje się przejawy współczesnych tendencji w kierunku przyspieszania, ułatwiania i podwyższania dokładności wskazań (odczyt cyfrowy lub zwiększanie dokładności odczytu, po przez wprowadzanie dodatkowych czujników).
Charakterystycznym, wspólnym elementem przyrządów suwmiarkowych jest noniusz, umożliwiający zwiększenie dokładności odczytywania wyników pomiaru.
NONIUSZ- jest to dodatkowa podziałka kreskowa, umożliwiająca odczytanie ułamkowej części wartości podziałki głównej. Stosuje się w praktyce noniusze liniowe i kątowe. Zasada działania przyrządu z podziałką noniusza, oparta jest na różnicy wielkości działki elementarnej podziałki głównej i działki noniusza.
Noniusz określają następujące parametry :
a - długość działki elementarnej skali głównej (skali wzorca)
a’ - długość działki elementarnej skali noniusza,
L - długość noniusza,
n - liczba działek elementarnych noniusza,
g - moduł noniusza,
i - dokładność odczytania noniusza,
1- podziałka główna
2- podziałka noniusza
Parametry te są związane następującymi zależnościami :
Długość czynną noniusza L ustala się pokrywając 0 noniusza z 0 skali głównej. Wtedy również ostatnia kreska noniusza pokrywa się z odpowiednią kreską skali głównej, wyznaczając jego długość w jednostkach skali głównej.
Liczbę działek n noniusza, na jego czynnej długości ustala się przez policzenie przy noniuszu ustawionym jak przy ustalaniu długości noniusza L.
Moduł noniusza g wiąże się ze stosunkiem długości działek noniusza i skali głównej.
W przypadku przyrządów suwmiarkowych, w praktyce stosuje się jedynie moduły 1, 2 (tylko liczby naturalne, tzn. całkowite i dodatnie).
Uwaga: Wartość modułu nie wpływa na dokładność odczytania.
Noniusz liniowy 0,1.
Wartość działki elementarnej noniusza i stanowi jego cechę znamionową. Gdy mówimy np. "noniusz 0,02 mm " znaczy to, że działka elementarna tego noniusza ma wartość
i= 0,02 mm i zarazem, że niedokładność odczytania za pomocą tego noniusza wynosi
0,02mm. W noniuszach przyrządów suwmiarkowych wartość L, n, i, zazwyczaj wynoszą :
- dla prostoliniowych noniuszy metrycznych :
L = 9 mm n = 10 i = 0,1 mm
L = 19 mm n = 10 i = 0,1 mm
L = 19 mm n = 20 i = 0,05 mm
L = 39 mm n = 20 i = 0,05 mm
L = 49 mm n = 50 i = 0,02 mm
- dla prostoliniowych noniuszy calowych :
L = 7 /16 cala n = 8 i = 1 /28 cala
L = 11 / 16 cala n = 12 i = 1 / 192 cala
Pomiaru suwmiarką dokonuje się przez łagodne zaciśnięcie szczęk na mierzonym przedmiocie (pomiar powierzchni zewnętrznych), przez maksymalne rozwarcie szczęk wewnętrznych (pomiar powierzchni wewnętrznych) lub przez oparcie prowadnicy o powierzchnię przedmiotu i przesunięcie listwy głębokościomierza do oporu (pomiar głębokości). Suwak wyposażony jest w dźwignię zacisku (lub śrubę zaciskową), przy pomocy której ustala się jego położenie.
Na skali głównej odczytujemy całkowitą ilość milimetrów, odpowiadających danemu wymiarowi. Wskazuje ją zerowa kreska noniusza. Jeśli jednak nie pokrywa się ona dokładnie z żadną kreską skali głównej, do odczytu przyjmujemy liczbę całkowitych milimetrów, odpowiadającą najbliższej podziałce poprzedzaj��cej zero noniusza.
Następnie ustalamy, która z kolejnych kresek noniusza pokrywa się dokładnie z kreską skali głównej. Jej miejsce, w kolejności liczonej od zera, wyraża liczbę dziesiętnych, dwudziestych lub pięćdziesiątych (zależnie od wspominanej dokładności) części milimetra, którą należy dodać do odczytanej poprzednio całkowitej liczby milimetrów.
Miejsce pokrycia się kreski podziałki głównej z kreską podziałki noniusza nazywamy punktem koincydencji.
Znacznym ułatwieniem w przeprowadzaniu pomiarów są suwmiarki zaopatrzone w czujnik zegarowy lub czujnik elektroniczny.
Doświadczenie w zakresie użytkowania suwmiarkowych przyrządów pomiarowych, z noniuszem o dokładności wskazania 0,05mm i 0,02 mm, wykazało że błędy odczytania mogą przewyższać nominalną dokładność wskazania noniusza. Wielkość błędu odczytania w dużej mierze zależy od wprawy mierzącego.
Główną przyczyną powodującą powstawanie błędów odczytania jest paralaksa.
Błędy paralaksy mogą być w znacznym stopniu zmniejszone przez prawidłowe trzymanie przyrządu mierniczego w czasie odczytywania jego wskazań
Przebieg pomiaru za pomocą suwmiarki.
1.Sprawdzić stan techniczny suwmiarki.
2. Sprawdzić wskazania zerowe suwmiarki (po zsunięciu szczęk nie powinna pozostawać szczelina, a wskazanie zerowe noniusza powinno stanowić przedłużenie kreski zerowej podziałki głównej).
3. Obliczyć dokładność odczytu:
a- wartość działki elementarnej na prowadnicy
n- liczba działek noniusza
4.Po zwolnieniu śruby zaciskowej lub samoczynnego zacisku rozsunąć szczęki pomiarowe na wymiar większy od wymiaru przedmiotu i nasunąć na niego.
5. Zsunąć szczęki i docisnąć do przedmiotu, zwracając uwagę, aby szczęki przylegały prostopadle do powierzchni i obejmowały go możliwie głęboko. Poprawny i niepoprawny sposób pomiaru przedstawia rysunek:
6. Odczytać wartość wymiaru.
7. Wykonać konserwację sprzętu pomiarowego.
