ノギスでは精度が高い測定ができない理由

ノギスとは ]では、ノギスでは正確な測定は出来無い理由として、下の二つを挙げました。

    • ノギスが[アッベの原理]から外れた測定具であること。
    • 測定者の手の感覚が一定ではない。

ここでは、どうして[アッベの原理]から外れると正確に測定できないのか、

手の感覚が、測定にどう影響しているのかなどを解説しています。

 

アッベの原理と絶対長さ

アッベの原理とは

寸法測定の精度に関する原理です。

原理の内容は‥

「より正確に測定するためには、測定対象と測定機器の目盛を測定方向の同一軸上に配置する。」

というものです。

これをノギスで見てみると‥

アッべの原理に沿わない 測定提唱と目盛の位置が同一軸上にない 制度が低い測定

測定対象と目盛りが同一軸上にありませんね(;´∀`)…

コレではアッベの原理から外れているので、より正確な測定ができません。

ノギスはアッベの原理に従っていないので、こういう不具合が生じます。

ミニ四駆のホイール 直径を測定する 外側 アッべの原理に従っていない測定

上の画像では、外側ジョウが対象物にぶつかって、

スライダー全体が、本尺に対してかたむいています。

この場合、本来のホイールの直径(絶対長さ)は24.4ミリなのに、

ノギスの目盛りは、本来の直径よりも小さい値 22.9ミリを指してしまいます。

絶対長さ24.4 - 測定値22.9 = 0.5

本来の長さ(絶対長さ)と、測定値が[ 0.5 ]も違いますΣ(゚д゚ !l)

これでは、精度の高い測定とは言えませんね( ;´д`)

絶対長さ とは

絶対の長さのことです。

ミニ四駆で言うと、車体サイズ規定の幅105ミリ・長さ165ミリや、

最低地上高1ミリレギュレーションのようなもので、、

[誰がドコからどう見てもその長さである。]という長さのことです。

 

下の画像を見ると、

ジョウが完全に閉じている状態でも くちばし先端は閉じていません。

ジョウを閉じていれば、本尺の0と 副尺の0が同じ位置にあるはずなのにズレています。

副尺の0が、本尺のマイナス0.5あたりを指していますね。

これが原因で、本来の長さと測定値にズレが発生します。

くちばしのズレ 誤った測定 ノギスの傾き 誤差の原因

これはノギスの機械構造上 取りのぞく事はできません。

長さ測定具をアッベの原理にそって作ったものに[マイクロメーター]があります。

 

手の感覚と相対長さ

測定者の手の感覚

ノギスでの測定するためには、
スライダーを[ 手 ]で動かし、対象物をジョウではさみます。

手がスライダーを動かす力を一定に保てる人間は居ません。

 

相対長さ とは

[ アレより大きい ]や、[ これと同じ長さ ]とか、[ それより少ない ]のように、

[何かと比較して、どれくらいなのか。]の長さです。

ミニ四駆では、タイヤを加工するときに必要になります。

四輪分、アレとコレとソレと同じ大きさのタイヤを作る。という風に。

ペラタイヤを作るときは1セット(4本)用意します。

この4本すべてを、人の手で まったく同じ力で測定することは不可能ですよね?

タイヤはやわらかいので、力を加えると簡単に縮んでしまいます。

下の画像では、ミニ四駆のパーツ中でもっとも柔らかいであろうスポンジタイヤを測定しています。

まずは、ジョウがタイヤにギリギリ触れているだけの状態、

スライダーを押していません。

タイヤの直径の測定値は29.15ミリ

ミニ四駆のタイヤ 直径を測定する やわらかい測定対象 軽い負荷で測定

 

次は、ジョウをタイヤに押し付けた状態。測定値は25.85ミリ

ミニ四駆のタイヤ 直径を測定する やわらかい測定対象 重い負荷で測定

上の二つは、全く同じ対象物を測定しています。

でも、ジョウを閉じる力次第で、直径が3ミリ以上かわってしまいます。

これは人の[技] や [慣れ]で解決できません(+_+)

これを機械的に解決したものが[マイクロメーター]です。

おわり。

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