کولیس یک ابزار دقیق برای اندازه گیری ابعاد خارجی، داخلی و عمق قطعات با دقت بالا استفاده می شود. در صنایع مختلف مانند ماشین کاری، قالب سازی، مکانیک، کنترل کیفیت و آزمایشگاه ها از این ابزار اندازه گیری استفاده می شود و کاربرد گسترده ای دارد. انواع مختلف کولیس شامل کولیس ورنیه ساده، ساعتی و دیجیتال است و با توجه به دقت بالای آن جایگاه ویژه ای در علوم فنی و مهندسی دارد. نحوه کار با کولیس با توجه به نوع اندازه گیری متفاوت است و خواندن عدد اندازه گیری شده در ورنیه ساده با یک محاسبه ساده انجام می شود.
اجزای کولیس
اندازه گیری دقیق و اصولی با کولیس مستلزم شناخت اجزای تشکیل دهنده آن است، اصلی ترین بخش های کولیس عبارتند از:
- خط کش اصلی (مقیاس اصلی): بدنه اصلی کولیس با درجه بندی میلی متری یا اینچی که مقدار اصلی اندازه را نشان می دهد.
- ورنیه یا خط کش فرعی: بر روی قسمت متحرک برای نشان دادن میزان دقت اندازه گیری قرار دارد.
- فک های بالا (فک های داخلی): جهت بررسی ابعاد داخلی یک شی استفاده می شود مثلا اندازه گیری قطر داخلی سوراخ ها یا لوله ها
- فک های پایین (فک های خارجی): برای اندازه گیری قطر خارجی، ضخامت و عرض قطعات استفاده می شوند.
- میله عمق سنج: میله کوچک تعبیه شده در انتهای کولیس جهت اندازه گیری عمق اشیا یا سوراخ ها و شیارها
- پیچ قفل کن یا گیره: برای ثابت نگه داشتن فک متحرک در یک اندازه مشخص جهت تغییر نکردن عدد اندازه گیری شده
- پیچ تنظیم ریز: در بعضی کولیس ها جهت حرکت نرم و دقیق فک متحرک وجود دارد.
کاربردهای کولیس
کاربرد کولیس در صنعت بسیار حیاتی و مهم است زیرا بسیاری از قطعات صنعتی باید در محدوده تلورانس مشخص تولید شوند و کوچک ترین خطا دراندازه گیری باعث خرابی قطعه یا اختلال در عملکرد دستگاه می شود. مهم ترین موارد کاربرد کولیس در صنعت عبارتند از:
- صنایع فولاد: جهت بررسی ابعاد محصولات به عنوان مثال اندازه گیری قطر میلگرد
- ساختمان سازی و لوله کشی ساختمان: با این دستگاه می توان قطر پیچ، مهره، لوله و سیم را اندازه گرفت و یا برای اندازه گیری طول، عرض و ضخامت مصالح ساختمانی استفاده کرد.
- نجاری: برای اندازه گیری دقیق اتصالات و ضخامت قطعات کاربرد دارد، همچنین برای ایجاد هماهنگی بین محصولات تولید شده الزامی است.
- لوازم پزشکی و آزمایشگاهی: جهت ساخت لوازم پزشکی و ابزارآلات آزمایشگاهی از کولیس استفاده می شود زیرا اندازه گیری دقیق ابعاد اجسام بسیار اهمیت دارد.
- خودروسازی: برای اندازه گیری دقیق قطعات خودرو و تولید آن ها با ابعاد یکسان کاربرد دارد.
- کارگاه های آموزشی: برای آموزش روش های صحیح اندازه گیری و خواندن ابزارهای دقیق
انواع کولیس
کولیس ها در انواع مختلف با کاربردهای متفاوت تولید می شوند. شناخت انواع کولیس برای انتخاب بهترین مدل متناسب با نیاز مصرف کننده بسیار ضروری است. اصلی ترین انواع کولیس شامل:
کولیس ورنیه ساده
رایج ترین نوع کولیس است که با استفاده از خط کش اصلی و خط کش متحرک (ورنیه) اندازه ها را نمایش می دهد.
مزایا:
- طول عمر بالا
- دقت بالا در اندازه گیری
معایب
- دشواری خواندن برای افراد مبتدی
کولیس ساعتی (عقربه ای)
نمایش اندازه در این کولیس توسط یک صفحه مدرج و عقربه صورت می گیرد. این کار با کمک باز و بسته کردن شاخک های بزرگ و کوچک انجام می شود.
مزایا:
- خواندن آسان تر اعداد نسبت به مدل ورنیه
- عدم نیاز به باتری
- صفحه نمایش عقربه ای
معایب
- حساس بودن به ضربه و شرایط آب و هوایی
کولیس دیجیتالی
پیشرفته ترین مدل کولیس است که دارای صفحه نمایش دیجیتالی بوده و اندازه را به صورت عددی و مستقیم نشان می دهد. در این دستگاه امکان تبدیل واحد اندازه گیری بین میلی متر و اینچ وجود دارد. از انواع کولیس دیجیتال می توان به مدل ساده، ضدآب صنعتی، دارای خروجی داده برای اتصال به کامپیوتر و مدل های سبک فیبر کربنی اشاره کرد.
مزایا:
- کاربری و خواندن آسان
- اندازه گیری دقیق
- ذخیره اطلاعات
نحوه اندازه گیری و خواندن کولیس ها
آشنایی با نحوه اندازه گیری و خواندن صحیح کولیس به منظور اندازه گیری دقیق اهمیت بالایی دارد. بسته به نوع اندازه گیری استفاده از کولیس متفاوت است:
- اندازه گیری قطر خارجی: مراحل زیر برای اندازه گیری قطر خارجی اجسام باید مراحل زیر انجام شود:
- باز کردن فک های خارجی
- قرار دادن جسم موردنظر در بین فک ها
- بستن فک متحرک تا برقراری کامل تماس با جسم
- بستن پیچ قفل جهت ثابت ماندن فک ها
- خواندن اندازه از روی خط کش اصلی و ورنیه (در کولیس های ساده) یا صفحه نمایش ( در ساعتی و دیجیتال)
- اندازه گیری قطر داخلی:
- استفاده از فک های داخلی
- قرار دادن فک ها در قسمت داخلی جسم
- باز کردن فک ها تا تماس کامل با دیواره ها
- بستن پیچ قفل و خواندن اندازه ها
- اندازه گیری عمق:
- بیرون آوردن میله عمق سنج از انتهای ابزار
- قرار دادن میله داخل شیار یا سوراخ
- ثابت نگه داشتن بدنه کولیس و خواندن اندازه
حال باید با نحوه خواندن انواع کولیس آشنا شد:
1. کولیس ورنیه ساده
- کالیبره کردن کولیس: بررسی کردن صفر خط کش و صفر ورنیه در حالت بسته
- یادداشت عدد نشان داده شده روی خط کش اصلی
- عدد ورنیه را با تطابق عدد ورنیه و خط کش اصلی تشخیص داده
- ضرب عدد ورنیه در دقت کولیس
- اضافه کردن عدد بدست آمده به عدد خط کش اصلی
2. کولیس عقربه ای و دیجیتال
- پس از ثابت کردن پیچ قفل، عدد نمایش داده شده روی صفحه نمایش آن ها همان اندازه دقیق جسم است.
تفاوت کولیس با میکرومتر و خط کش
چنانچه دقت خیلی بالا برای اندازه گیری قطعات کوچک و حساس لازم باشد از میکرومتر استفاده می شود. از خط کش برای اندازه گیری های ساده و روزمره استفاده می شود و فقط اندازه های طولی سنجیده می شوند. در جدول زیر به تفاوت کولیس با میکرومتر و خط کش پرداخته می شود.
| ابزار |
میزان دقت |
نوع اندازهگیری |
کاربرد |
| خط کش |
حدود ۱ میلی متر |
طول های ساده |
کارهای عمومی |
| کولیس |
۰٫۰۲ تا ۰٫۰۱ میلی متر |
داخلی، خارجی، عمق |
صنعتی و ساختمانی |
| میکرومتر |
۰٫۰۱ تا ۰٫۰۰۱ میلی متر |
قطر و ضخامت دقیق |
قطعات حساس و دقیق |
تاریخچه ساخت کولیس
کولیس از ابتدایی ترین و قدیمی ترین ابزارهای اندازه گیری دقیق است که تاریخچه آن به هزاران سال پیش برمی گردد و در طول تاریخ تکامل یافته و به شکل امروزی در آمده است.
- کولیس در دوران باستان: شواهد تاریخی پیدایش کولیس را به 600 سال قبل از میلاد مسیح نسبت می دهند. در مناطقی مثل روم و یونان از نوع چوبی و در چین از نوع برنزی این ابزار استفاده می شده است.
- پیدایش ورنیه و افزایش دقت: در سال 1631 میلادی، ریاضیدان فرانسوی به نام "پیر ورنیه" مقیاس ورنیه را ابداع کرد تا خواندن اندازه ها با دقت بیشتری انجام شود. این اختراع باعث تبدیل کولیس از یک ابزار ساده به وسیله ای دقیق و مهندسی گردید و به عنوان نقطه عطف اصلی در تاریخ این ابزار شناخته می شود.
- انقلاب صنعتی و پیشرفت کولیس: در دوران انقلاب صنعتی با گسترش کارخانه ها و تولید انبوه قطعات فلزی نیاز به اندازه گیری دقیق افزایش یافت. این دلایل باعث تولید کولیس فلزی گردید که در صنایع مختلف قابل استفاده بودند.
- کولیس های مدرن: در قرن بیستم و با پیشرفت علم و فناوری کولیس های ساعتی و دیجیتال وارد بازار شدند و دقت اندازه گیری به 01/0 میلی متر و حتی بیشتر رسید.
جمع بندی
کولیس یکی از مهم ترین ابزارهای دقیق در حوزه های فنی و مهندسی است که با ساختار ساده اما کاربردی خود، امکان اندازه گیری دقیق قطر داخلی، قطر خارجی و عمق را فراهم می کند. انتخاب کولیس مناسب با شناخت اجزای آن، انواع، کاربرد، نحوه خواندن و مقایسه آن با میکرومتر و خط کش امکان پذیر است. انتخاب و استفاده صحیح از آن تاثیر مستقیمی بر دقت و کیفیت نهایی دارد و سبب اندازه گیری های حرفه ای و بدون خطاست.
سوالات متداول
کولیس داخل سنج چیست؟
کولیس داخل سنج نوعی کولیس برای اندازه گیری قطر داخلی اجسام، شیارها و سوراخ ها است. از فک های بالایی کولیس برای این کار استفاده می شود.
کولیس خارج سنج چیست؟
برای اندازه گیری ابعاد خارجی اشیا کاربرد دارد مانند قطر بیرونی، ضخامت و عرض. از فک های پایینی برای این منظور استفاده می شود.
کولیس پرگاری چیست؟
دارای یک نوک تیز هستند و بیشتر به منظور خط انداختن روی اشیا استفاده می شوند. همچنین برای انتقال اندازه و مقایسه ابعاد قطعات کاربرد دارد.
دقت اندازه گیری کولیس چقدر است؟
دقت اندازه گیری کولیس نشان دهنده کوچک ترین مقداری است که ابزار می تواند اندازه گیری یا نمایش دهد است. بسته به نوع و مدل کولیس دقت اندازه گیری آن نیز متفاوت است ولی معمولا بین 0.02 تا 0.01 میلی متر دقت دارند.