Nguyên lý đo
Thước cặp hoạt động dựa trên nguyên lý so sánh trực tiếp giữa thước chính (thước mẹ) và hàm động trượt dọc theo thân thước. Phiên bản cơ khí đọc trị số qua thang Vernier — một thang phụ chia nhỏ hơn thang chính, cho phép đọc được phần lẻ của độ chia mà mắt thường không phân biệt được. Phiên bản đồng hồ chuyển đổi chuyển vị tuyến tính thành góc quay của kim qua cơ cấu bánh răng — thanh. Phiên bản điện tử dùng mã hóa dung lượng hoặc từ trở để đọc trực tiếp trên màn hình số, loại bỏ sai số đọc chỉ số.
Cả ba phiên bản đều chia sẻ cùng một kết cấu cơ học: hàm ngoài đo kích thước ngoài, hàm trong đo lỗ và rãnh, cần đo sâu đo chiều sâu hốc và bậc. Sự linh hoạt này khiến thước cặp trở thành dụng cụ không thể thiếu trên bàn kiểm tra và tại máy.
Phân loại
Ngoài ba dạng hiển thị (Vernier cơ khí, đồng hồ, điện tử), thước cặp còn được phân loại theo:
- Tầm đo: từ tầm đo ngắn cho chi tiết nhỏ đến tầm đo dài cho phôi lớn; chọn tầm đo sát giá trị đo nhất để hạn chế sai số tích lũy.
- Giá trị vạch chia (độ phân giải): quyết định dung sai nhỏ nhất có thể kiểm tra được; cần phối hợp với yêu cầu dung sai trên bản vẽ.
- Vật liệu hàm đo: thép không gỉ tiêu chuẩn hoặc hàm có mặt đo hợp kim cứng cho tuổi thọ cao hơn khi đo vật liệu mài mòn.
- Thiết kế chuyên dụng: thước cặp đo bánh răng, thước cặp đo ống, thước cặp đo điểm — mỗi loại có hình dạng hàm đo phù hợp với bề mặt đặc thù.
Lưu ý khi lựa chọn và sử dụng
Chọn thước cặp trước hết phải căn cứ vào miền dung sai của chi tiết cần kiểm tra. Thước cặp phù hợp với dung sai trung bình; với dung sai chặt hơn cần nâng lên panme hoặc dụng cụ so sánh.
Một số điểm thực hành quan trọng:
- Hiệu chỉnh về không trước mỗi ca đo; kiểm tra hàm đo không bị mòn lệch bằng cách kẹp căn mẫu phẳng và quan sát khe sáng.
- Lực kẹp đồng đều, không siết mạnh — áp lực quá lớn làm biến dạng hàm và gây sai số hệ thống.
- Đặt thước vuông góc với bề mặt đo; đo trên đường kính lớn nhất với hàm ngoài, đường kính nhỏ nhất với hàm trong.
- Nhiệt độ tay truyền vào thân thước làm giãn nở thép; đặc biệt chú ý khi đo chi tiết yêu cầu dung sai chặt.
- Thước cặp điện tử cần bảo quản tránh dung dịch làm mát xâm nhập vào cơ cấu mã hóa; thước cơ khí bền hơn trong môi trường ướt nhưng đòi hỏi kỹ năng đọc số cao hơn.