หลักการทำงานของ ไมโครมิเตอร์ และการอ่านค่า

Customers Also Purchased

      เรียนรู้หลักการทำงานของไมโครมิเตอร์และการอ่านค่า เพื่อความแม่นยำในการวัดขนาดละเอียด เข้าถึงข้อมูลเชิงลึกที่ช่วยเพิ่มทักษะงานช่างของคุณ
บทนำ
      คุณเคยสงสัยไหมว่าเครื่องมือที่ใช้วัดความละเอียดสูงเช่นไมโครมิเตอร์ทำงานอย่างไร? การทำความเข้าใจหลักการทำงานของ ไมโครมิเตอร์ ไม่เพียงแต่ช่วยให้คุณวัดขนาดได้แม่นยำขึ้น แต่ยังเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานช่างของคุณอีกด้วย บทความนี้ถูกเขียนขึ้นเพื่อให้เป็นประโยชน์กับผู้ที่ต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานและวิธีการอ่านค่าของไมโครมิเตอร์ ไม่ว่าคุณจะเป็นช่างมืออาชีพ นักศึกษา หรือผู้ที่สนใจในงานวิศวกรรม บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจและใช้งานไมโครมิเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เป้าหมายของเนื้อหา
      บทความนี้มีเป้าหมายที่จะให้ความรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับหลักการทำงานของไมโครมิเตอร์ รวมถึงวิธีการอ่านค่าอย่างถูกต้อง โดยผู้อ่านจะได้เรียนรู้หลักการพื้นฐาน กลไกการทำงาน และวิธีการใช้ไมโครมิเตอร์ในการวัดขนาดอย่างละเอียด

สารบัญ
      1. ไมโครมิเตอร์ คืออะไร?
      2. หลักการทำงานของไมโครมิเตอร์
      3. การวัดระยะ
      4. การอ่านค่า
      5. การปรับตั้งศูนย์
      6. สรุป
      7. Q&A

ไมโครมิเตอร์

1. ไมโครมิเตอร์ คืออะไร?
      ไมโครมิเตอร์ (Micrometer) เป็นเครื่องมือวัดความยาวหรือความหนาที่มีความละเอียดสูงมาก มักใช้สำหรับวัดขนาดชิ้นงานที่ต้องการความแม่นยำ ซึ่งโดยทั่วไป ไมโครมิเตอร์ สามารถวัดได้ละเอียดถึง 0.01 มิลลิเมตร หรือบางรุ่นอาจละเอียดถึง 0.001 มิลลิเมตร ไมโครมิเตอร์มีอยู่ 3 ประเภทหลักๆ ได้แก่ 
      - ไมโครมิเตอร์วัดนอก (Outside Micrometer) ใช้วัดขนาดภายนอกของชิ้นงาน เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของเพลา ความหนาของแผ่นโลหะและเป็นประเภทที่พบเห็นและใช้งานบ่อยที่สุด 
      - ไมโครมิเตอร์วัดใน (Inside Micrometer) ใช้วัดขนาดภายในของชิ้นงาน เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อหรือรูมีลักษณะเป็นก้านยาวสามารถปรับขนาดได้ตามความกว้างของรูที่ต้องการจะวัด
      - ไมโครมิเตอร์วัดลึก (Depth Micrometer) ใช้วัดความลึกของรู หรือระยะจากผิวงานถึงพื้นผิวอีกด้านหนึ่ง มีฐานแบนสำหรับวางบนผิวงาน และมีก้านวัดยื่นลงไปวัดความลึก
 แต่ละประเภทออกแบบมาเพื่อการใช้งานเฉพาะด้าน แต่ทั้งหมดใช้หลักการทำงานเดียวกันคือ อาศัยความละเอียดของเกลียวในการวัดระยะทางอย่างแม่นยำ

2. หลักการทำงานของไมโครมิเตอร์
      ความแม่นยำในการวัดขนาดชิ้นงานกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการควบคุมคุณภาพ ในปัจจุบัน ไมโครมิเตอร์จึงเป็นเครื่องมือที่มีบทบาทสำคัญในวงการอุตสาหกรรมและวิศวกรรม ไมโครมิเตอร์ใช้หลักการของเกลียวสกรูที่มีความละเอียดสูง โดยทั่วไปเกลียวจะมีระยะพิตช์ที่ 0.5 มม. หมายความว่าการหมุนแกนหนึ่งรอบจะทำให้แกนเคลื่อนไปทีละ 0.5 มม. ซึ่งหลักการนี้ทำให้ไมโครมิเตอร์สามารถวัดขนาดได้อย่างแม่นยำและละเอียดมากๆ การหมุนแกนของ ไมโครมิเตอร์ จะทำให้แกนเคลื่อนที่เข้าหาจุดปลายหรือเคลื่อนออกจากปลายของแท่นวัด โดยการหมุนปลอกสเกลจะทำให้แกนเคลื่อนที่ โดยปลอกสเกลมักจะมีขีดกำกับโดยแบ่งเป็น 50 ส่วนเท่าๆ กันซึ่งช่วยให้การวัดมีความละเอียดสูงมากที่สุด

ไมโครมิเตอร์ วัดนอก

3. การวัดระยะ
      เมื่อแกนหมุนสัมผัสกับชิ้นงาน จะเกิดแรงต้านทาน ผู้ใช้จะรู้สึกถึงแรงต้านทานนี้และหยุดหมุน ระยะห่างระหว่างปลายแกนหมุนกับแท่นวัดคือค่าที่วัดได้ ซึ่งสามารถอ่านค่าได้จากสเกลหลักและสเกลย่อย (ทิมเบิล) โดยอย่างที่กล่าวไปในหลักการทำงานว่า ไมโครมิเตอร์วัดระยะโดยอาศัยการเคลื่อนที่ของแกนหมุนเข้าหาหรือออกจากแท่นวัด เท่ากับว่าระยะห่างระหว่างปลายแกนหมุนกับแท่นวัดคือค่าที่วัดได้  การหมุนปลอกสเกล 1 ขีด (1/50 รอบ) จะทำให้แกนเคลื่อนที่ 0.01 มม. นี่คือความละเอียดพื้นฐานของไมโครมิเตอร์ทั่วไป ซึ่งทำให้ไมโครมิเตอร์สามารถวัดขนาดได้อย่างแม่นยำ
ขั้นตอนการวัดเบื้องต้น
      - วางชิ้นงานระหว่างปลายแกนหมุนกับแท่นวัด
      - หมุนปลอกสเกลเพื่อให้แกนหมุนเคลื่อนที่เข้าหาชิ้นงาน
      - เมื่อแกนหมุนสัมผัสกับชิ้นงาน จะเกิดแรงต้านทาน
      - ผู้ใช้จะรู้สึกถึงแรงต้านทานนี้และหยุดหมุน
ข้อควรระวัง
หลีกเลี่ยงการใช้แรงมากเกินไป เพราะอาจทำให้ชิ้นงานเสียหายหรือวัดค่าผิดพลาด และต้องตรวจสอบการตั้งศูนย์ก่อนการวัดทุกครั้ง รวมถึงทำความสะอาดปลายแกนหมุนและแท่นวัดก่อนใช้งาน

4. การอ่านค่า
      การอ่านค่าจากไมโครมิเตอร์จะใช้การอ่านจากสเกลหลักและสเกลย่อย (ทิมเบิล) ค่าที่อ่านได้จะเป็นผลรวมของทั้งสองส่วน ซึ่งช่วยให้การวัดมีความแม่นยำและละเอียด โดยค่าที่ต้องอ่านจะประกอบด้วย 
      - สเกลหลัก (Main Scale) อยู่บนแกนของไมโครมิเตอร์ แสดงค่าในหน่วยมิลลิเมตร (หรือนิ้วสำหรับระบบอังกฤษ) มักแบ่งขีดใหญ่ทุก 1 มม. และขีดย่อยทุก 0.5 มม.
      - สเกลย่อย หรือทิมเบิล (Thimble) เป็นปลอกหมุนที่มีขีดแบ่งรอบวง โดยทั่วไปแบ่งเป็น 50 ช่องเท่าๆ กัน แต่ละช่องแทนค่า 0.01 มม. 
ตัวอย่าง วิธีการอ่านค่า
      วิธีการอ่านค่า ทำได้โดยดูจากเสกลหลักที่ชัดเจนที่สุด ดูว่าขีดบนทิมเบิลตรงกับเส้นกึ่งกลางของสเกลหลักที่ตำแหน่งใด ให้นับจำนวนขีดบนทิมเบิลจากศูนย์ถึงตำแหน่งที่ตรงกับเส้นกึ่งกลางและนำค่าทั้งสองส่วนมารวมกัน ตามตัวอย่างเช่น

ตัวอย่างการอ่านค่า ไมโครมิเตอร์

จากภาพ ตัวอย่าง
      - สเกลหลักแสดงค่าที่ 5.5 มม.
      - ทิมเบิลชี้ที่ขีดที่ 28
การคำนวณ
      - ค่าจากสเกลหลัก = 5.5 มม.
      - ค่าจากทิมเบิล = 28 x 0.01 = 0.28 มม.
      - ค่ารวม = 5.5 + 0.28 = 5.78 มม.
ข้อควรรู้ การอ่านให้อ่านค่าในระดับสายตา เพื่อหลีกเลี่ยงการคลาดเคลื่อนจากมุมมอง ที่ต่างกัน โดยต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าแกนหมุนสัมผัสกับชิ้นงานพอดี ไม่แน่นหรือหลวมเกินไป และวัดซ้ำอีกรอบเพื่อความั่นใจ ปัจจุบันมีไมโครมิเตอร์แบบดิจิทัลที่แสดงค่าเป็นตัวเลขโดยตรง ช่วยลดความผิดพลาดในการอ่านค่า แต่ยังคงต้องระวังเรื่องการสัมผัสชิ้นงานเช่นกัน

5. การปรับตั้งศูนย์

      การปรับตั้งศูนย์ (Zeroing) ของไมโครมิเตอร์ นั้นมีความจำเป็นมากในขั้นตอนการวัดเพราะ เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดมีความแม่นยำและช่วยลดความคลาดเคลื่อนในการวัด จึงจำเป็นต้องทำก่อนการใช้งานทุกครั้ง ผู้ใช้ควรให้ความสำคัญและทำเป็นประจำเพื่อรักษามาตรฐานในการวัด ขั้นตอนการปรับตั้งศูนย์ให้ทำความสะอาดปลายแกนหมุนและแท่นวัด จากนั้นหมุนปลอกสเกลให้ปลายแกนหมุนชิดกับแท่นวัด โดยใช้แรงที่พอดีไม่มากไม่น้อยเกินไปและตรวจสอบว่าเส้นศูนย์กลางบนปอกเสกลตรงกับเส้นบนแกนหลัก ข้อสำคัญคือควรปรับตั้งศูนย์เมื่ออยู่ในอุณภูมิปกติเท่านั้น การตรวจสอบความแม่นยำสามารถใช้แท่งเกจบล็อก (Gauge block) มาตรฐานมาใช้สอบเทียบได้เพื่อตรวจสอบความแม่นยำในการวัดอยู่เสมอ

สอบเทียบ ไมโครมิเตอร์

รูปตัวอย่างการสอบเทียบโดยใช้ เกจบล็อก (Gauge block)

6. สรุป
      ไมโครมิเตอร์เป็นเครื่องมือวัดความละเอียดสูงที่มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตและงานวิศวกรรม การเข้าใจหลักการทำงานและการอ่านค่าอย่างถูกต้องจะช่วยให้คุณสามารถวัดขนาดได้อย่างแม่นยำและเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของคุณ ความแม่นยำในการวัดขึ้นอยู่กับการใช้เครื่องมืออย่างถูกต้องและการบำรุงรักษาเป็นประจำ ดังนั้น การเรียนรู้และฝึกฝนการใช้ไมโครมิเตอร์จะเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าในการพัฒนาทักษะและความสามารถในงานช่างของคุณ

อ่านบทความที่เกี่ยวข้องได้ที่นี่ - สุดยอดคู่มือการซื้อไมโครมิเตอร์ ให้เหมาะกับการใช้งานของคุณ

7. Q&A
ทำไมต้องปรับตั้งศูนย์ไมโครมิเตอร์ทุกครั้ง?
      - เพื่อให้วัดได้แม่นยำ ชดเชยการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย และตรวจสอบว่าเครื่องมือยังใช้งานได้ดี
ไมโครมิเตอร์วัดนอกกับวัดในต่างกันอย่างไร?
      - วัดนอกใช้วัดขนาดภายนอก เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา วัดในใช้วัดขนาดภายใน เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางรูท่อ รูปร่างและวิธีใช้ต่างกัน แต่หลักการคล้ายกัน
วิธีอ่านค่าไมโครมิเตอร์ละเอียด 0.01 มม. ทำอย่างไร?
      1. อ่านค่าจากสเกลหลัก (มม.)
      2. อ่านค่าจากทิมเบิล (0.01 มม.)
      3. รวมค่าทั้งสองส่วน
      ตัวอย่าง สเกลหลัก 5.5 มม. + ทิมเบิล 28 ขีด = 5.5 + 0.28 = 5.78 มม.