Calibro
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Il calibro è uno strumento di misura utilizzato nell'ingegneria meccanica e nelle costruzioni, per misurare la distanza tra due pareti simmetricamente opposte.
Un calibro può consistere in un semplice compasso o essere dotato di scala di lettura, come nel caso del calibro corsoio a nonio (noto anche come calibro Vernier).
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[modifica] Calibro a corsoio
Il calibro a corsoio (vedi foto) è un tipo di calibro costituito da un regolo graduato realizzato in due parti che scorrono assialmente tra loro e dotato di appendici (becchi, aste) che servono da battuta per le quote da misurare.
Normalmente si definisce parte 'fissa' o corpo la parte che reca la gradazione principale, mentre l'altra si definisce parte mobile, o semplicemente corsoio.
Il corsoio dispone di un sistema di bloccaggio (chiamato freno)per evitare di perdere accidentalmente la misura durante la manipolazione dello strumento. Normalmente vengono usati o un pulsante frizionante o una vite di bloccaggio.
[modifica] Classificazione per tipologia di rilievi
A seconda del tipo di appendici il calibro può essere classificato:
- per esterni, dotato di becchi pensati per andare a battuta su due pareti poste esternamente rispetto ad un oggetto
- per interni, dotato di becchi o 'appendici a coltello' pensate per andare a battuta su due pareti poste internamente rispetto ad un oggetto
- di profondità, dotato di un'asta pensata per andare a battuta sul fondo di una cavità, mentre una superficie di riferimento è poggiata sul bordo di quest'ultima
- universale, dispone di una combinazione di appendici tali da poter effettuare più tipi di misure
I becchi spesso vengono realizzati rastremati per la misurazione di gole o cave.
Particolarmente critica è la realizzazione di calibri per letture di profondità: la difficoltà nel realizzare stabili superfici di riferimento, problemi d'allineamento e flessioni nell'asta, limitano la precisione di misura per i modelli più economici. Solo modelli pensati appositamente per questo impiego garantiscono adeguate precisioni di misura.
[modifica] Classificazione per tipologia di lettura
A seconda del sistema di lettura il calibro può essere classificato:
- calibro a nonio, dotato di scala principale sul corpo, tipicamente millimetrata, le frazioni vengono lette grazie ad un nonio realizzato sul corsoio.
- calibro a quadrante, dotato di scala principale sul corpo, tipicamente millimetrata, le frazioni vengono lette grazie ad un quadrante ad orologio montato sul corsoio.
- calibro digitale, anche sprovvisto di scala principale sul corpo, la lettura si esegue direttamente su un indicatore elettronico digitale, montato sul corsoio.
[modifica] Calibro a nonio
In questo tipo di calibro, sul corpo vengono normalmente incise due scale, una in millimetri e una in frazioni di pollici. Sul corsoio vengono invece incisi dei noni per la lettura di precisione. Pertanto, sulla scala fissa vengono letti i millimetri (o i pollici), sul nonio le relative frazioni.
I noni possono essere decimali, ventesimali o cinquantesimali, e conseguentemente la risoluzione dello strumento potrà essere di 0,1 - 0,05 - 0,02 mm. Noni con risoluzioni superiori non sono convenienti in quanto, per essere leggibili, devono avere dimensioni notevoli. Il lato dove è stato inciso il nonio è smussato, per avvicinarlo alla scala della parte fissa, e annullare gli errori di parallasse. Le graduazioni vengono incise e annerite, per evitare che vengano cancellate da abrasioni accidentali.
In genere i calibri cinquantesimali dispongono di una parte scorrevole divisa in due sezioni collegate con una vite micrometrica, che facilita la regolazione fine della misura. Tutte e due le sezioni dispongono di viti di bloccaggio, mentre solo una dispone del nonio. La misura si effettua seguendo queste operazioni:
- si porta la parte scorrevole in una posizione prossima alla misura da effettuare;
- si blocca la sezione sprovvista di nonio;
- agendo sulla vite micrometrica, si porta la sezione provvista di nonio alla quota da misurare;
- si blocca la sezione del nonio;
- si effettua la lettura sulla scala e sul nonio.
[modifica] Calibro a quadrante
In questo tipo di calibro, sul corpo viene normalmente incisa una scala millimetrata, mentre sul corsoio viene montato un quadrante ad orologio mosso dal movimento del corsoio con cinematismi simili a quelli usati per i comparatori. Pertanto, sulla scala fissa vengono letti i millimetri, sul quadrante le relative frazioni.
I quadranti normalmente sono realizzati per visualizzare 1 o 2 mm a giro, con una risoluzione 0,05 - 0,02 mm. Spesso i quadranti hanno la possibilità di essere regolati per far coincidere lo zero della scala con una posizione arbitraria della lancetta; utile per effettuare confronti tra diverse quote, ma che necessita una verifica preventiva della posizione dello zero, quando si fanno misure assolute.
[modifica] Calibro digitale
In questo tipo di calibro, sul corsoio viene montato un indicatore elettronico digitale che ne rileva lo spostamento, mentre sul corpo viene normalmente incisa una scala millimetrata, usata però solo per la verifica grossolana dello strumento elettronico.
I display sono normalmente realizzati con una risoluzione 0,01 mm.
L'evoluzione dell'elettronica ha permesso la realizzazione di indicatori miniaturizzati e dal consumo molto basso, tanto da poter essere facilmente alimentati da una comune batteria a bottone.
Gli indicatori possono disporre di numerose funzioni:
- visualizzazione sia di letture metriche, che inglesi;
- azzeramento della lettura in un punto arbitrario;
- settaggio arbitrario di una quota;
- collegamento seriale con un PC, per poter (tramite apposito software) automatizzare le misure.
[modifica] Struttura
I calibri tradizionalmente vengono realizzati in acciaio inossidabile, onde prevenire la corrosione. Questi vengono satinati o cromati per prevenire abbagliamenti durante la lettura di scale e noni. Spesso, specie i becchi e le parti di scorrimento, subiscono trattamenti di indurimento, allo scopo di ridurne l'usura (con i conseguenti errori di misura).
Di recente vengono realizzati anche calibri di plastica, economici, per applicazioni dove non è necessaria grande precisione.
In genere i calibri cinquantesimali dispongono di una rotella di movimentazione fine dello spostamento del corsoio, che facilita la regolazione fine della misura.
Nei calibri di maggior pregio, il corsoio è provvisto di un lardoncino di bronzo regolabile, che permette di ridurre il gioco tra le due parti (fonte di errori di misura), senza ridurne troppo la scorrevolezza. Periodicamente, questo và regolato per compensarne l'usura.
I calibri vengono costruiti in modo che lo strumento dia la massima precisione alla temperatura standard di 20°C. Misurazioni effettuate a temperature significativamente più alte, e con strumenti di grande risoluzione, devono tenere conto della dilatazione del materiale con cui è costruito il calibro stesso.
[modifica] Calibro a cavaliere
Chiamato anche micrometro a cavaliere (per via della misurazione a rotella come nel micrometro), non è propriamente un calibro in quanto le misure non sono lette direttamente, bensì calcolate. Il calibro a cavaliere viene utilizzato esclusivamente per la misurazione di corpi cilindrici privi di ovalizzazione di grande diametro. La visualizzazione avviene a quadrante tramite un comparatore (in alto nella foto)e tramite un misuratore micrometrico (in basso al centro). Il modo d'uso prevede di appoggiare verticalmente a cavaliere (da cui il nome) sul pezzo da misurare lo strumento in modo da gravare col proprio peso sul pezzo stesso.
[modifica] Voci correlate
[modifica] Altri progetti
Commons contiene file multimediali su strumenti di misura delle dimensioni
