موضوع مقاله: کولیس | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کولیس | مقدمه: برای این کار دو شاخک کولیس را میان دو نقطه دل‌خواه می‌گذاریم، سپس کولیس را برمی‌داریم فاصلهٔ میان دو شاخه از روی خط‌کش خوانده می‌شود. | ## بخش 1: کولیس | تاریخچه کولیس در سال ۱۳۶۳ میلادی یک فرانسوی بنام پیر ورنیه دستگاهی برای اندازه‌گیری طراحی کرد که براساس اختلاف بین دو تقسیم‌بندی کار می‌کرد. کولیس‌های آغازین در لابه‌لای لاشه‌های بازمانده از کشتی در نزدیکی کرانه‌های ایتالیا یافت شده‌است. با این که به‌کارگیری دسته‌ای از کولیس‌ها به کمی وجود دارد، در روم و یونان هنوز هم با آن‌ها کار می‌کنند. در زمان سلسلهٔ هان (۲۰۲ پیشامیلاد تا ۲۲۰ میلادی) چینی‌ها از کولیس‌های کشویی که آن‌ها را از برنز ساخته و روز، ماه و سال (بر پایهٔ تاریخ و سال چینی) را بر رویش می‌کندند، به کار می‌بردند. کولیس ورنیه‌های جدید که تا هزارم اینچ را می‌خوانند، به دست فردی آمریکایی به نام جوزف آر. این دستگاه نخستین ابزار برای اندازه‌گیری دقیق بود که می‌توانست به قیمت ماشین‌آلات معمولی به فروش برود. پرگار داخلی-یا پاشنه ای این نوع از پرگار برای اندازه‌گیری ابعاد داخلی اشیا و نقل اندازه به کار می‌رود. ابتدا به آرامی به آن ضربه می‌زنیم تا به داخل شی برود سپس پیچ آن را باز نموده تا پایه‌های آن کاملاً گیر دار شده و ابعاد را به وسیله ای اندازه‌گیر مثل خط‌کش فلزی یا کلیس انتقال داده و قرائت می‌کنیم. پرگار پایینی در شکل به وسیله پیچ قابل تنظیم است که بدون تکان دادن دهانهٔ باز شده را به خط‌کش فلزی یا کلیس انتقال داد و قرائت می‌کنیم. پرگار فلزی-خارج سنج این دسته از پرگارها در صنایع فلزی بیشترین کاربرد را دارند و از آنها جهت ترسیم دایره یا کمان یا انتقال اندازه بر روی ورق‌های فلزی مورد استفاده قرار میگرند. کولیس‌های مقسم کولیس ورنیه (ساده) هنگامی که نشان گر بین دو نشانه‌گذاری است، کاربر می‌تواند آن را درج کرده و از این روش دقت بیشتری را اعمال نموده‌است. روش دیگر این است که شی مورد نظر را بین دو فک قرار می‌دهیم و سپس از روی خط‌کش اصلی عدد نشان داده شده را می‌خوانیم (بر حسب میلی‌متر) و سپس از روی ورنیه هر خطی که بر روی خط خط‌کش اصلی منطبق است را خوانده و در دقت آن ضرب می‌کنیم و با عدد خوانده شده از روی خط‌کش اصلی جمع می‌کنیم. کولیس‌های ورنیه، دیجیتال و عقربه‌ای می‌توانند ابعاد داخلی و خارجی را اندازه بگیرند و برای اندازه‌گیری هر کدام از فک مخصوص استفاده کنند. مقیاس ورنیه‌ها بر حسب سیستم متریک یا مقیاس‌های کوچکتر و نیز بر حسب اینچ که در قسمت بالای آن است، می‌باشد. | ## بخش 2: کولیس | کولیس‌های بکار گرفته شده در صنعت تا ۰٫۰۱ میلی‌متر یا ۰٫۰۰۱ اینچ دقت دارند و در ابعادی موجودند که می‌توان از آن‌ها برای اندازه‌گیری تا ۱۸۲۹ میلی‌متر یا ۷۲ اینچ استفاده کرد. فک خارجی برای اندازه‌گیری ابعاد خارجی از جمله قطر خارجی فک داخلی برای اندازه‌گیری ابعاد داخلی از جمله قطر داخلی پروب عمق که برای اندازه‌گیری ارتفاع و عمق به کار گرفته می‌شود. نحوه به دست آوردن دقت کولیس‌های ورنیه میلیمتری یک روش برای بدست آوردن دقت کولیس‌های میلیمتری با استفاده از رابطه r=a/n است. این روش و رابطه ساده‌ترین روش ممکن برای بدست آوردن دقت کولیس‌های میلیمتری می‌باشد. در این رابطه: r دقت کولیس می‌باشد a قابلیت تفکیک خط‌کش اصلی که برابر است با ۱ میلیمتر n تعداد تقسیمات روی ورنیه کولیس می‌باشد. نحوه به دست آوردن دقت کولیس ورنیه ۰٫۱ میلیمتری مثلاً برای کولیس ۰٫۱ اگر بخواهیم طبق این رابطه دقت را محاسبه کنیم، طبق تعریف می‌توان گفت اگر ما ۱ را به ۱۰ تقسیم کنیم دقت کولیس ما ۰٫۱ میلیمتر خواهد بود؛ یعنی r=۱/۱۰=0.1 mm نحوه به دست آوردن دقت کولیس ورنیه ۰٫۰۵ میلی‌متری طبق رابطه r=a/n طبق تعریف می‌توان گفت اگر ما ۱ را به تعداد تقسیمات روی ورنیه یعنی ۲۰ تقسیم کنیم دقت کولیس ما ۰٫۰۵ میلیمتر خواهد بود؛ یعنی r=۱/۲۰=0.05 mm نحوه به دست آوردن دقت کولیس ورنیه ۰٫۰۲ میلیمتری طبق رابطه r=a/n طبق تعریف می‌توان گفت اگر ما ۱ را به تعداد تقسمات روی ورنیه ۵۰ تقسیم کنیم دقت کولیس ما ۰٫۰۲ میلیمتر خواهد بود؛ یعنی r=۱/۵۰=0.02 mm کولیس عقربه‌ای (ساعتی) به جای استفاده از کولیس ورنیه‌ها که قرائت آن‌ها نیاز به روش خاص داشت که نیاز به یادگیری دارد، می‌توان از کولیس‌های عقربه‌ای که در آن‌ها برای قرائت کسری از میلی‌متر کافی است که عدد روی عقربه را قرائت کرد، استفاده نمود. در این وسیله یک چرخ دنده دقیق و کوچک موجود است که بدون نیاز به قرائت مقیاس در ورنیه به همان اندازه دقیق را نشان می‌دهد. اندازه قرائت شده از روی عقربه بایستی به آنچه که از روی خط‌کش قرائت می‌شود، اضافه شود. کولیس دیجیتال این کولیس‌ها از آن جایی که یک عدد واحد را بر روی نمایشگر نمایش می‌دهند دیگر نیازی به خواندن از روی خط‌کش نیست. برخی از این نوع کولیس‌ها قابلیت تبدیل واحد به سانتی‌متر، میلی‌متر و اینچ را دارند. کولیس‌های دیجیتال می‌توانند اندازه‌ها را در حافظهٔ خود نگه دیجیتال این قابلیت را دارند که یک سری از خروجی‌ها را با اتصال به کامپیوتر، در اختیار قرار دهند. یک سری مبدل‌ها وجود دارند که می‌توان با استفاده از آن‌ها خروجی‌ها را وارد سنج می‌گویند. ریز سنج (میکرو متر) نوع جدید این کولیس‌های دیجیتال قابلیت اتصال به پردازنده‌ها را دارا می‌باشند. ساختمان ریز سنج (میکرو متر) این اسباب از ترکیب یک پیچ و مهره مدرج ساخته شده‌است. | ## بخش 3: کولیس | این استوانه به کمانی متصل است در انتهای دیگر کمان زایده‌ای وجود دارد که به آن سندان می‌گویند. پیچ در داخل کلاهکی قرار دارد و در داخل مهره حرکت می‌کند، کلاهک پیچ بر روی سطح خارجی مهره جابجا می‌شود. در صورتی که پای پیچ ۰٫۵ میلی‌متر باشد دور کلاهک پیچ به پنجاه قسمت و اگر پای پیچ یک میلی‌متر باشد دور کلاهک پیچ به صد قسمت تقسیم می‌شود به آن قسمت از پیچ که از داخل مهره خارج شده و در داخل کمان جابه‌جا می‌گردد زبانه می‌گویند. اگر پیچ یک دور بپیچد در نوع اول زبانه ریزسنج نیم میلی‌متر جابجا می‌شود بنابراین وقتی پیچ به‌اندازه یک درجه بپیچد دهانه ریزسنج به اندازه یک صدم میلی‌متر باز یا بسته می‌شود؛ بنابراین با استفاده از ریزسنج دقت اندازه‌گیری تا۰٫۰۱ میلی‌متر بالا می‌رود. کولیس‌های میکرومتری به جای استفاده از قسمت افقی نظیر ورنیه یا عقربه یا نمایشگرِ رقومی (دیجیتال)، از یک پیچ برای اندازه‌گیری استفاده می‌کنند و به آن‌ها میکرو متر یا ریز سنج می‌گویند. مقایسه هر کدام از انواع کولیس مذکور در بالا مزیتها و خطاهای نسبی مخصوص خود را دارند. کولیس ورنیه‌ها با دوام اند، در بلند مدت با دقت عمل می‌کنند، از میدان‌های مغناطیسی تأثیر نمی‌پذیرند و بسیار ضد ضربه‌اند. اما کولیس ورنیه نیازمند دید مناسب چشم یا عینک بزرگ‌کننده برای قرائت است و ممکن است در قرائت از فاصله دور و زوایای نا مناسب، آزمایشگر دچار مشکل شود. در محیط‌های تولیدی قرائت کولیس ورنیه در طول روز مستعد خطا بوده و کارگران را آزار می‌دهد. کولیس‌های عقربه‌ای نسبتاً راحت قرائت می‌شوند و می‌توانند برا ی مقایسه در هر نقطه‌ای روی صفر تنظیم گردند. آن‌ها شدیداً به ضربه حساس اند و بسیار مستعد کثیف شدن چرخ دنده‌ها هستند که می‌تواند مو جب کاهش دقت شود. و در صورتی که امکان مشاهده صفحه کولیس نباشد با فشردن دکمه “Hold” یا با صفر کردن و بستن کولیس (که مقدار منفی اندازه‌گیری مورد نظر را نشان می‌دهد) امکان قرائت مهیا می‌شود. به‌کارگیری کولیس‌ها باید به‌درستی به کار گرفته شوند تا بتوانند اندازه‌گیری دقیقی به ما بدهند. | ## جمع‌بندی | برای نمونه برای اندازه‌گیری ضخامت (کلفتی) یک بشقاب، کولیس ورنیه بایستی در زاویه درستی جای بگیرد تا اندازه‌های دقیق را به ما بدهد.