来源:Mitutoyo三丰量仪量具
现存最古老的滑动卡尺 公元9年 王莽新朝铜制滑动卡尺,做工非常精良 现存中国·北京·国家博物馆
19世纪中叶前的 鞘箱型滑动卡尺 随着英国进入工业革命时代,鞘箱型滑动卡尺出现了,带量爪的尺鞘包裹着带量爪且标有刻度的主尺,主尺像刀子,可以在尺鞘中伸缩。测量物夹在两个量爪之间,在鞘口读取测量值,被称之为简易游标卡尺。
1840年前后在法国制造的简易游标卡尺,这一期间的卡尺虽有主尺刻度,但没有作为副尺的游标刻度,所以也只能称为“滑动卡尺”。 现存世界最早的 带游标刻度的滑动卡尺 同一时期,法国陆军炮兵队皇家工厂还制造了正面毫米单位、背面法寸单位的带游标刻度的滑动卡尺,并投入使用,这是现存世界最早的带游标刻度的滑动卡尺。 欧美1945年前后的 游标卡尺 从1840年前后到1950年前后,被普及使用的游标卡尺有两种样式,一个体系是上面介绍的鞘箱型滑动卡尺,通过滑块的指示来读取主尺刻度,也就是简易游标卡尺。另一个体系是带游标刻度的滑动卡尺,也就是正统的游标卡尺。二者各司其职,历经漫长的岁月,逐渐演变为了带游标刻度的游标卡尺。 ▲1905年前后 在德国使用的毫米刻度的简易游标卡尺 ▲欧美厂商制造的各式简易游标卡尺例 2.带游标刻度的滑动卡尺——游标卡尺
读数为0.05mm,这在当时非常超前 法国制的游标卡尺采用了将19毫米20等分的游标刻度,最小读数为0.05毫米,更加精确,测量精度与现在的游标卡尺相同。这在广泛使用0.1毫米的当时,0.05毫米的最小读数可以说是极其超前的。 ![]() 在1905年前后,阿道夫菲弗尔贸易公司开发并推出了“哥伦布卡尺”,量爪分为外侧量爪和内侧量爪,还配备了深度杆,是可以测量深度、高低差等数据的多功能游标卡尺。这样的结构在当时非常超前,与今天的游标卡尺具备相同的测量功能。 ![]() 游标卡尺 在日本的使用、生产及普及 ▲1954年 JIS M1型游标卡尺 随着制造业的发展,应工业界要求,游标卡尺的日本工业标准JIS于1954年推出。得益于JIS的制定,日本的游标卡尺不断改进,到1965年前后,日本制已不逊于欧美产品。随着卡尺技术的显著进步,到1985年左右,日本产品在全世界已经拥有70%的份额。 ▲ 量爪形状配合测量对象的特殊卡尺 ![]() 数显游标卡尺的 开发和发展 增量式数显游标卡尺的出现 1980年前后,瑞士司瓦卡公司以及瑞典皇家学院的安德莫分别将增量测量方式应用于游标卡尺,投产了最小显示量为0.01毫米的增量数显游标卡尺并开始销售,并逐渐推广到世界各地。 之后,瑞典皇家学院的数显游标卡尺发明者安德莫借助三丰的援助,于1987年在美国华盛顿州成立了微编码器研究所(Micro Encoder Inc.),这奠定了三丰数显游标卡尺进一步发展的基础。 绝对式数显游标卡尺的出现 以上说的是增量式,在1993年三丰开发出分辨力为0.01毫米的绝对式数显卡尺。它的检测方式由静电电容电极栅尺和采用发光二极管LED光源的光栅单轨栅尺组成。光栅与细密的静电电容电极轨道位于统一轨道,绝对式与增量式相比,扩大了使用范围。 电磁感应式数显游标卡尺的开发 但是在机械加工现场,泼洒到工具和工件上的冷却液会飞溅,有时还要在冷却液中测量尺寸,但静电电容型游标卡尺却难以在这样的环境下使用。 在这样的需求下,IP54的防水型绝对数显卡尺于1997年应运而生,采用了封闭的检测方式,虽能满足通常使用的需要,但在大量使用冷却液且四处飞溅的现场,测量结果还是会受到影响。 卡尺的发展历史印证了社会需求是测量仪器发展的重要因素,在Smart Factory的需求下,快速、准确地读取数据成为新的课题,由此,带数据输出的数显卡尺应运而生,并在统计过程管理系统、计量管理系统等领域发挥着积极的作用。 |
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