کولیس

یکی از ابزارهای دقیق در اندازه گیری کولیس است، کولیس ابزاری است که ما می توانیم اندازه تا1 میلیمتر را با آن اندازه گیری کنم. کولیس تشکیل شده است از یک خط کش اصلی که روی تقسیم بندی انجام شده که می توانند به صورت میلیمتری یا اینچ باشد. دوم، فک ثابت کولیس می باشد، فک سوم، فک متحرک کولیس، چهارم، شاخکهای داخل سنج است، پنجم، شاخک عمق سنج است، ششم یکسری اندازه گیری روی فک متحرک کولیس است که به آن ورنیه می گویند.

اولین تفاوت کولیس ها در طول خط کش آنها می باشد، دومین تفتوت در دقت اندازه گیری آنها می باشد که باهم فرق می کند و از نظر دت اندازه گیری به سه دسته تقسیم می شوند:

کولیس 1/0 2- کولیس 05/0 3- کولیس 02/0

* کولیس 02/0 دقتش از بقیه بیشتر می باشد. در مطالب گذشته گفتیم که روی فک متحرک کولیس اندازه گیری وجود دارد که به آن ورنیه گفته می شود، زمانیکه ما فک قابت و متحرک کولیس را کاملاًجمع می کنیم، ..... ورنیه کولیس کاملاً مقابل صفر خط کش کولیس قرار می گیرد: کولیس 1/0

در تقسیم بندی ورنیه به این شکل است که 9 ملیمتر از تقسیمات خط کش را به ده قسمت مساوی روی ورنیه تقسیم بندی کرده است. در نتیجه فاصله هر یک از تقسیمات ورنیه، 9/0 میلیمتر می شود واختلافات اندازه اولین تقسیم ورنیه با خط کش 1/0 ملیمتر می شود. در برخی از کولیس های 1/0 برای اینکه خواندن آنها راحتتر باشد، بدین صورت عمل میکند که 19 قسمت از تقسیمات خط کش را به ده قسمت مساوی روی ورنیه تقسیم بندی می کنند در این حالت فاصله هر دو خط، خط کش با یک خط و.رنیه 1/0 میلیمتر اختلاف پیدا می کنند: کولیس 05/0

تقسیم بندی ورنیه بدین شکل است که 10 میلیمتر از تقسیمات خط کش به 20 قسمت مساوی روی، ورنیه تقسیم بندی می شود، در نتیجه فاصله هر یک از تقسیمات ورینه 95/0 میلیمتر می شود و اختلاف اندازه اولین خط، خط کش با اولین خط ورنیه می شود 05/0 میلیمتر که به آن کولیس 05/0 می گویند. حال برای اینکه خواندن این کولیس راحت تر باشد، 39 قسمت از تقسیمات خط کش را به 20 قسمت مساوی روی ورنیه تقسیم بندی می کنند، در نتیجه بازهم فاصله هر دو تقسیم از تقسیم خط کش با یک تقسیم ورنیه، اختلافشان برابر 05/0 میلیمتر می شود. کولیس 02/0

تقسیم بندی ورنیه بدین شکل است که هر 49 قسمت از تقسیمات خط کش به 50 قسمت مساوی روی ورنیه تقسیم بندی ده است. در نتیجه فاصله هر یک از تقسیمات روی ورنیه می شود 98/0 میلیمتر واختلاف اندازه اولن خط ورنیه با اولین خط، خط کش می شود 02/0 میلیمتر که به آن کولیس 02/0 می گویند: طرز خواندن کولیس:

فرض کنیم کهما قطعه ای را با کولیس اندازه گرفتیم. در این زمان فک های ثابت و متحرک از هم باز می شود، و این باز شدن به اندازه قطعه می باشد و تقسیم بندی روی خط کش حرکت می کند و در محلی قرار می گیرد. اندازه ای که گرفته می شود از دو بخش تشکیل می شود، یک بخش اندازه اصلی است ودوم مقدار ریزتر آن اندازه است و وقتی مااین دواندازه را باهم جمع کنیم مقدار اصلی قطعه ما بدست می آید. برای خواندن اندازه ما به صفر ورنیه توجه می کنیم، اولین عدد در سمت چپ عضو ورنیه قرار بگیرد می شود اندازه اصلی قطعه ما. برای خواندن خورده آن برای اینکه بفهمیم که چقدر از دو میلیمتر بیشتر در قسمت راست صفر ورنیه توجه می کنیم که کدام اداره ورنیه با اندازه خط کش درست مقابل هم قرار گرفته اند، مثلاً اگر شماره چهار باشد آن ضربدر دقت کولیس می کنیم یعنی از 1/0 که می شود و 4/0 با عدد اصلی باشد جمع می کنیم در نتیجه اندازه کلی 4/2 میلیمتر می شود، میکرومتر.

یک هزارم نز از روی ریز سنج خوانده شده و به خوانده شده تا یک صرم افزوده می شود.

درجه بندی ورنیه روی پوشته به 10 قسمت تقسیم شده است اندازه کمانی که درجه بندی روی طبلک را می پوشاند. بنابراین تفاوت میام یکی از تقسیمات روی ورنیه و یکی از تقسیمات روی طبلک عادل یک دهم تقسیم بندی روی طبلک یا به عبارت دیگر برابر هزارم میلیمتر است.

ترازو وسیله ای برای سنجشوزن و نیز مشخصات اجسام در مواردی که به گونه ای به وزن آنها مرتبط می شود، مانند مخصوص و تعیین وزنی همبسته(آلیاژ)های فلزی. واژه ی ترازو در فارسی میانه(پهلوی) به صورتZU –G – tara(مکنزی، ذیل واژه) آمده که بازمانده ی A  tara* ایزانی باستان(ریشه ی AZ به معنای انتقال دادن) است(نیبرگ، ذیل واژه). رایجترین معادل آنت در عربی«میزان» است که عموماً برای نامیدن ترازوهای معمولی به کار می رود، اما نامهای مختلفی برای انواع ترازوها وجود داردتاز جمله قِسطاس، شاهین(نه در معنای عقربه ی ترازو)، تُریس، مِحمَل(ترازوهای ویژه ی وزن کردن طلا)، حَبّابَه، قَبّان/ قپان* و قَرّسطون*(د. اسلام، چاپ دوم، ج7، ص 195).

ریز سنج Micrometer

میکرومتر به ابزارهای دقیقی گفته می شود که برای اندازه گیری های کوچک به کار می رود و معمولاً عمل اندازه گیری با آن با چرخاندن پیچ تنظیم که گام دندانه ی بسیار ظریفی دارد، انجام می شود. قاب ریز سنج نغعل شکل و یک سر آن دارای فک ثابت سخت و آبداده و سر دیگر آن مجهز به طبلک مدرج است. ریز سنج ابزار دقیقی است که کاربرد گشسترده ای در اندازه گیری های تا یک صدم یا حتی تا یک هزارم میلی متر دارد. ریز سنج در انواع و اندازه های گوناگون و برای اندازه گیری های درونی بیرونی و عمق قطعه کار ساخته شده است. گام پیچ محور ریز سنج 0/5 میلی متر است(20 دندانه در هر سانتی متر) بنابراین هنگامی کهطبلک به اندازه ی یک درجه چرخانده می شود فک متحرک اندازه گیری به اندازه 0/01 میلی متر به سوی فک ثابت یابر عکس حرکت می کند. خط طولی پیوسته با خط ریز عمودی با فاصله مساوی یک میلیومتر تقسیم بندی شده است. تقسیم بندی بالای خط طولی از صفر آغاز شده و خطی که با رقم 5 نمایانده شده نمایش پنج میلی متر و خطی که با رقم 10 نماینده شده نمایش 10 میلی متر و ... است. تقسیم بندی پایین خط از 0/5 میلیمتر آغاز شده و بع ترتیب تنمایاتنگر 0/5 و 1/ ،

/ میلی متر است.

لبه شیب دار طبلک به  قسمت مساوی تقسیم شده و هر فاصله نمایانگر یک صدم میلی متر است. برای خواندن ریز سنج بر حسب صدم میلی متر اندازه ی خوانده شده بر روی پوسته با شنماره ای از طبلک که در امتداد خط طولی پوسته قرار گرفته است جمع می شود.

ریز سنج رادیوئی Radio Micro Meter

ابزاری بسیار حساس برای اندازه گیری تابش های گرمائی، عبارت است از یک ترموکوپل مستقیماً متصل به تک حلقه مسی که سیم پیچ یک گالوانومتر حساس را تشکیل می دهد.

ریز سنج ورنیه دارVernier Caliper

روش استفاده از ریز سنج هائی که تا هزارم میلی متر مدرج شده باشند نیز مانند ریزسنج هائی است مه تا یکصدم میلی متر ندرج شده اند با این تفاوت که در ریز سنج های ورنیه دار اندازه ی اضافی یکی دیگر از ابزارهای دقیق میکرومتر می باشد، که در انواع مختلف ساخته می شود، به این شکل که ما میکرومتر خارج سنج داریم که می تواند سطح خارجیاجسام را اندازه بگیرد و میکرومتر داخل منبع که سطح داخلی اجسام را اندازه گیری می کند. میکرومتر نیز از بخشهای مختلفی تشکیل شده است، که عبارتند از: فک ثابت میکرو.متر- فک متحرک میکرومتر- استوانه مدرج و یا همان خط کش میکرومتر، پوسته مدرج یا ورنیه میکرومتر کمانی که برای گرفتن میکرومتر از آن استفاده می شود. در قسمت انتهایی میکرومتر یک جغجغه است و اهرمی که در موقع اندازه گیریری ، قفل می شود. طرز کار با میکرومتر:

در میکرومتر هم مانند کولیس اندازه می تواند اینچ یا میلیمتر باشد، اندازه طول خط میکرومتر به صورت

 میلیمتر،  میلیمتر می باشد، یعنی اینکه ما یک نوع میکرومتر داریم که از مقدار صفر تا  میلیمتر را اندازه می گیرد. و باز میکرومتری داریم که از  تا  میلیمتر را اندازه می گیرد و به بالا.

 طرز خواندن میکرومتر:

گر به خط کش میکرومتر توجه شود دیده می شود که دارای یک خط افقی است یکسری تقسیم بندی بالای خط افق است، و یکسری زیر خط افق است، تقسیم بندی که بالای خزط افق است فاصله بین آنها یک میلیمتر است، و تقسیم بندی که زیر خط افق است فتصله بین انها میلیمتر می باشد. استوانه مدرج وجود دارد که روی خط کش اصلی ما حرکت می کند، معمولاً میکرومترها با دقت 01/0 میلیمتری ساخته می شوند. اگر دقت کنیم، میبینیم که روی ورنیه از صفر تا 50 قسمت مساوی تقسیم بندی شده است. حال فرض می کنیم قطعه ای را اندازه گیری کردیم و می خواهیم اندازه آن را بخوانیم، برای خواندن میکرومتر بدین صورت عمل می کنیم که به آخرین خط، خط کش که زیر ورنیه مشخص است، دقت می کنیم. این اندازه اندازه اصلی ما است. برای بدست آوردن مقدار خورده آن، توجه می کنیم که کدام خط ورنیه رو به روی خط، خط کش یه صورت کامل قرار گرفته است:

ترازو:

ترازو یکی از قدیمیترین ابزارهاست و قدمت ساخت آن، با استناد به تصاویر بعضی انوااع آن در مقبره های فراعنه ی مصر، به حدود پنج هزار سال پیش از میلاد می رسد.(بریتانیکا؛ ذیل"balance"). همچنین در عهد عتیق(مثلاً سفریدایش، 16:23؛ سفر لاویان، 36: 19) اشره هایی به ترازو وجود دارد. در قرآن نیز به «میزان»(مثلاً الرحمن:7/9) هم به معنای ابزار سنجش وزن و هم به مفهوم وسیله ی برپا داشتن عدل اشاره شده است. در دوره ی اسلامی، ترازوعلاوه بر وزن کردن اجسام، اجسام کاربردهایی دیگری نیز داشته است، از جمله در اندازه گیری زمان و تنظیم خودکار دستگاههای مکانیکی(رجوع کنید به ادامه ی مقاله؛ ساعت*) در مفاهیم انتزاعتر در ریاضیات، از ترازو برای به دست آوردن نسبتهای مستقیم و معکوس استفاده می شده است(خازنی، ص 141-145). ابوریحان بیرونی نیز(ص 25، 48- 49) از ترازو برای نشان دادن نسبتهای معکوس و برای توضیح مفاهیمی در جبر و مقابله(در حل معادلات درجه اول) استفاده کرده است. ساخت ترازو و کار با آن در عالم اسلام در دحوزه ی علم الاوزان و الموازین(یکی از فروع ریاضیات) بررسی می شد(قطب الدین شیرازی، بخش 1، ص154- 155؛ طاشکوپری زاده، ج1، ص352). گاهی کیمیاگری را نیز علم المیزان، به معنای علم مقیاسها یا علم اندازه گیریهای دقیق، می نامیده اند، زیرا در تهیه ی انواع اکسیرها، انتخاب نسبت درست از اجزای تشکیل دهنده ی آن موضوع بسیار مهمی بوده(د. اسلام، ج7، ص 198).

ساده ترین ترازوها از یک شاهین و دوپله(کفه) تشکیل می شود. جسم را برای وزن کردن در یک پله و وزنه ها را در پله ی دیگر قرار می دهند، تا شاهینبه حالت تعادل در آید و وزن جسم معلوم گردد. اساس کار این تراوزها بر قوانین اهرم است و دانشمندان عالم اسلام، آرای مختلفی درباره ی به کارگیری آن داشته اند، از جمله الیاس منصیبینی(زنده در قرن چهارم) در رساله ی خود درباره ی تراوزها، ویژگیهای مطلوب ترازو را بر شمرده است(دوما، ج2، ص 448). به مرور زمان انواع ترازو، بر اساس نوع کاربرد آنها ساخته شد، برخی از آنها عبارتند از: قَپان، ترازوی آبی، و تراوزهای ترکیبی از جمله ترازوی حکمت. این ترازوها بسیار پیچیده تر از انواع معمولی و ساده ی ترازوها بودند و پله های بیشتری داشتند که تعداشان در پیشرفته ترین آنها به پمج پله می رسید(رجوع کنید به ادمه ی مقاله). وزن کردن اجسام در تراوزهای معمولی با نعلق ماندن پله ها در هوا صورت می گرفت، اما در ترازوی آبی، جسم مورد نظر در آب غوطه ور می شد، و بر اساس«اصل ارشمیدس»، وزن مخصوص آن به دست می آمد. در تراوزهای ترکیبی، وزن کردن هم در آب هم در هوا انجام پذیر بود. قپان نیز، بر خلاف ترازوهای دیگر، فقط یک پله داشت(رجوع کنید قپان*).

در کشورهای اسلامی ترازوهای گوناگونی ساخته می شد. به گفته ی مقدسی، جغرافیدان سده ی چهارم(ص 141)، صحت ترازوهای ساخته شده در حرّان زبانزد بود.