上世紀(jì)九十年代,在揚(yáng)州邗江縣的一個(gè)不起眼的村落里,出土了一把現(xiàn)存世界上最古老的卡尺——“青銅卡尺”,自此游標(biāo)卡尺的起源被提前到了1600年前。
現(xiàn)存最古老的滑動(dòng)卡尺
公元9年 王莽新朝銅制滑動(dòng)卡尺,做工非常精良
現(xiàn)存中國·北京·國家博物館
但在此1500年后乃至更長時(shí)間,滑動(dòng)卡尺也就是游標(biāo)卡尺的發(fā)展情況卻不得而知。但可以想象,在很長的一段時(shí)間里,游標(biāo)卡尺應(yīng)該延續(xù)著王莽玉尺的L形尺滑動(dòng)結(jié)構(gòu)。
19世紀(jì)中葉前的
鞘箱型滑動(dòng)卡尺
▲ 1840年前后 法國制造的鞘箱型滑動(dòng)卡尺
1840年前后在法國制造的簡易游標(biāo)卡尺,這一期間的卡尺雖有主尺刻度,但沒有作為副尺的游標(biāo)刻度,所以也只能稱為“滑動(dòng)卡尺”。
現(xiàn)存世界最早的
帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺
同一時(shí)期,法國陸軍炮兵隊(duì)皇家工廠還制造了正面毫米單位、背面法寸單位的帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺,并投入使用,這是現(xiàn)存世界最早的帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺。
歐美1945年前后的
游標(biāo)卡尺
從1840年前后到1950年前后,被普及使用的游標(biāo)卡尺有兩種樣式,一個(gè)體系是上面介紹的鞘箱型滑動(dòng)卡尺,通過滑塊的指示來讀取主尺刻度,也就是簡易游標(biāo)卡尺。另一個(gè)體系是帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺,也就是正統(tǒng)的游標(biāo)卡尺。二者各司其職,歷經(jīng)漫長的歲月,逐漸演變?yōu)榱藥в螛?biāo)刻度的游標(biāo)卡尺。
▲1905年前后 在德國使用的毫米刻度的簡易游標(biāo)卡尺
2.帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺——游標(biāo)卡尺
前面說到現(xiàn)存最早的“帶游標(biāo)刻度的滑動(dòng)卡尺”誕生于法國,而帶游標(biāo)刻度的游標(biāo)卡尺也是法國制造。由此可見,法國在游標(biāo)卡尺的普及上走在了前面。
▲1890年前后的法國制游標(biāo)卡尺
讀數(shù)為0.05mm,這在當(dāng)時(shí)非常超前
法國制的游標(biāo)卡尺采用了將19毫米20等分的游標(biāo)刻度,最小讀數(shù)為0.05毫米,更加精確,測(cè)量精度與現(xiàn)在的游標(biāo)卡尺相同。這在廣泛使用0.1毫米的當(dāng)時(shí),0.05毫米的最小讀數(shù)可以說是極其超前的。
在1905年前后,阿道夫菲弗爾貿(mào)易公司開發(fā)并推出了“哥倫布卡尺”,量爪分為外側(cè)量爪和內(nèi)側(cè)量爪,還配備了深度桿,是可以測(cè)量深度、高低差等數(shù)據(jù)的多功能游標(biāo)卡尺。這樣的結(jié)構(gòu)在當(dāng)時(shí)非常超前,與今天的游標(biāo)卡尺具備相同的測(cè)量功能。
游標(biāo)卡尺
在日本的使用、生產(chǎn)及普及
▲1954年 JIS M1型游標(biāo)卡尺
隨著制造業(yè)的發(fā)展,應(yīng)工業(yè)界要求,游標(biāo)卡尺的日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS于1954年推出。得益于JIS的制定,日本的游標(biāo)卡尺不斷改進(jìn),到1965年前后,日本制已不遜于歐美產(chǎn)品。隨著卡尺技術(shù)的顯著進(jìn)步,到1985年左右,日本產(chǎn)品在全世界已經(jīng)擁有70%的份額。
數(shù)顯游標(biāo)卡尺的
開發(fā)和發(fā)展
日本在1956年開發(fā)出了采用差動(dòng)變壓器的電子千分尺,很快也實(shí)現(xiàn)了數(shù)顯顯示,這一趨勢(shì)逐漸擴(kuò)大到了各種長度測(cè)量儀器。在這樣的情況下,瑞士司瓦卡公司的總經(jīng)理梅耶開發(fā)并上市了靜電電容型電子千分尺。
增量式數(shù)顯游標(biāo)卡尺的出現(xiàn)
▲ 三豐制造的增量數(shù)顯游標(biāo)卡尺 1983年
之后,瑞典皇家學(xué)院的數(shù)顯游標(biāo)卡尺發(fā)明者安德莫借助三豐的援助,于1987年在美國華盛頓州成立了微編碼器研究所(Micro Encoder Inc.),這奠定了三豐數(shù)顯游標(biāo)卡尺進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。
絕對(duì)式數(shù)顯游標(biāo)卡尺的出現(xiàn)
以上說的是增量式,在1993年三豐開發(fā)出分辨力為0.01毫米的絕對(duì)式數(shù)顯卡尺。它的檢測(cè)方式由靜電電容電極柵尺和采用發(fā)光二極管LED光源的光柵單軌柵尺組成。光柵與細(xì)密的靜電電容電極軌道位于統(tǒng)一軌道,絕對(duì)式與增量式相比,擴(kuò)大了使用范圍。
▲ 三豐制造的絕對(duì)數(shù)顯游標(biāo)卡尺 1993年
電磁感應(yīng)式數(shù)顯游標(biāo)卡尺的開發(fā)
但是在機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng),潑灑到工具和工件上的冷卻液會(huì)飛濺,有時(shí)還要在冷卻液中測(cè)量尺寸,但靜電電容型游標(biāo)卡尺卻難以在這樣的環(huán)境下使用。
在這樣的需求下,IP54的防水型絕對(duì)數(shù)顯卡尺于1997年應(yīng)運(yùn)而生,采用了封閉的檢測(cè)方式,雖能滿足通常使用的需要,但在大量使用冷卻液且四處飛濺的現(xiàn)場(chǎng),測(cè)量結(jié)果還是會(huì)受到影響。
▲ 三豐 IP54防水型靜電電容式數(shù)顯游標(biāo)卡尺 1997年
因此,三豐公司于2000年成功開發(fā)了采用電磁感應(yīng)式檢測(cè)方式的數(shù)顯卡尺,它以位移檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)了與靜電電容檢測(cè)方式相同的測(cè)量效果,但防護(hù)等級(jí)更高,可以在這樣的環(huán)境下安心使用。此后進(jìn)一步改進(jìn)后又推出了符合IP67的產(chǎn)品,滿足了機(jī)械加工現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量需求。
武漢道簡貿(mào)易有限公司是日本三豐的全國授權(quán)代理店,專注精密測(cè)量15年,為100多家大型客戶提供了各種檢測(cè)方案。如有需要,請(qǐng)向我司工程師咨詢,我司竭誠為廣大客戶服務(wù)!
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