کولیس و انواع آن

کولیس چیست؟

کولیس (Calipers) وسیله‌ای است که برای اندازه گیری دقیق ابعاد داخلی، خارجی و عمق اشیا استفاده می‌شود. کولیس‌ها معمولاً دارای یک خط کش اصلی و یک ورنیه هستند که به کاربر اجازه می‌دهد تا اندازه‌گیری‌ها را با دقت بالاتری نسبت به خط کش‌های معمولی انجام دهد. کولیس میتواند قطر داخلی، قطر خارجی، عمق و ضخامت رو اندازه بگیرد. تفاوت آن با خط‌کش معمولی این است که دقت خیلی بالاتری دارد.

انواع کولیس:

کولیس‌ها انواع مختلفی دارند از جمله:

• کولیس ورنیه: از یک خط کش اصلی و یک ورنیه برای اندازه گیری استفاده می‌کند.
• کولیس دیجیتال: دارای یک صفحه نمایش دیجیتال است که اندازه گیری را نشان می‌دهد.
• کولیس عقربه‌ای: دارای یک عقربه است که روی یک صفحه مدرج حرکت می‌کند و اندازه گیری را نشان می‌دهد.

1. کولیس ورنیه (Vernier Caliper):

• نحوه کار: این نوع کولیس از یه خط‌کش اصلی و یه خط‌کش لغزنده به اسم “ورنیه” استفاده می‌کند. ورنیه کمک می‌کند تا اندازه‌گیری‌ها با دقت بیشتری خونده شوند.
• دقت: معمولاً دقت آن 0.02 میلی‌متر است.
• کاربرد: برای اندازه‌گیری‌های دقیق در کارگاه‌ها، آزمایشگاه‌ها و صنایع مختلف استفاده می‌شود.

2. کولیس دیجیتال (Digital Caliper):

• نحوه کار: این کولیس یه صفحه نمایش دیجیتال دارد که مقدار اندازه‌گیری شده را به صورت عدد نشون می‌دهد. خیلی راحت‌تر از کولیس ورنیه خونده می‌شود.
• دقت: معمولاً دقت آن 0.01 میلی‌متر است (حتی از ورنیه هم دقیق‌تر).
• کاربرد: جاهایی که سرعت و دقت بالا مورد نیاز است، مثل کنترل کیفیت، مهندسی و ساخت و ساز.

3. کولیس ساعتی یا عقربه‌ای (Dial Caliper):

• نحوه کار: این کولیس یه صفحه مدرج و یه عقربه دارد که با حرکت فک‌های کولیس، عقربه حرکت می‌کند و مقدار اندازه‌گیری شده را نشان می‌دهد.
• دقت: معمولاً دقتش 0.02 میلی‌متر است.
• کاربرد: برای اندازه‌گیری‌های سریع و تکراری، مثل بررسی ابعاد قطعات در خط تولید.

نکات مهم:

• جنس: کولیس‌ها معمولاً از فولاد ضد زنگ یا کربن استیل ساخته می‌شوند.
• دقت: بسته به نوع کولیس و کیفیت ساختش، دقت اندازه‌گیری متفاوت است.
• کاربرد: هر نوع کولیس برای یه سری کاربردهای خاص مناسب‌تر است.

پیشینه کولیس

ریشه‌های اولیه:

• دوران باستان: ایده اولیه کولیس به دوران باستان برمی‌گردد. باستان‌شناسان کولیس‌هایی رو در کشتی غرق شده Giglio در نزدیکی سواحل ایتالیا پیدا کردن که به قرن 6 قبل از میلاد برمی‌گرده. این کولیس‌ها احتمالاً برای اندازه‌گیری قطعات توپ‌های جنگی استفاده می‌شدند. رومی‌ها هم از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق استفاده می‌کردند.
• چین باستان: در چین هم کولیس‌هایی از سلسله “هان” (202 قبل از میلاد تا 220 بعد از میلاد) پیدا شده که نشون می‌دهد این ابزار در شرق هم کاربرد داشته است.

تکامل در دوران مدرن:

• قرن 17: کولیس به شکل امروزی برای اولین بار در قرن 17 ظاهر شد. ریاضیدان فرانسوی به نام “پیر ورنیه” (Pierre Vernier) در سال 1631 سیستم ورنیه رو اختراع کرد که دقت اندازه‌گیری کولیس رو به طور چشمگیری افزایش داد.
• قرن 19: با شروع انقلاب صنعتی، نیاز به ابزارهای اندازه‌گیری دقیق بیشتر شد و کولیس ورنیه به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفت.
• قرن 20: در قرن 20، کولیس‌های دیجیتال و ساعتی (عقربه‌ای) اختراع شدن که کار با کولیس رو آسون‌تر و سریع‌تر کردن.

نکات جالب:

• کولیس‌های اولیه بیشتر از جنس چوب یا برنز ساخته می‌شدند.
• سیستم ورنیه یه نوآوری بزرگ بود که امکان اندازه‌گیری کسری از میلی‌متر رو فراهم کرد.
• امروزه کولیس‌ها در صنایع مختلف از جمله خودروسازی، هوافضا، پزشکی، و ساخت و ساز استفاده می‌شوند.

تاریخچه کولیس نشون می‌ده که این ابزار از یه وسیله ساده اندازه‌گیری به یه ابزار دقیق و پیشرفته تبدیل شده که نقش مهمی در توسعه علم و صنعت داشته است.

کاربردهای آن

1. صنعت و تولید:

• کنترل کیفیت: کولیس یکی از ابزارهای اصلی برای کنترل کیفیت قطعات تولیدی هست. با استفاده از کولیس، امکان ابعاد قطعات را با دقت اندازه‌گیری کرد و مطمئن شد که با استانداردهای مورد نظر مطابقت دارند.
• ماشین‌کاری: در فرآیندهای ماشین‌کاری (مثل تراشکاری و فرزکاری)، کولیس برای اندازه‌گیری دقیق قطعات و اطمینان از ابعاد صحیح استفاده می‌شود.
• قالب‌سازی: برای ساخت قالب‌های دقیق، کولیس نقش مهمی ایفا می‌کند.
• خودروسازی و هوافضا: در این صنایع که دقت و کیفیت بسیار مهم هستند، کولیس به طور گسترده‌ای برای اندازه‌گیری قطعات مختلف استفاده می‌شود.

2. مهندسی:

• طراحی: مهندسان از کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد و ایجاد نقشه‌های دقیق استفاده می‌کنند.
• ساخت و ساز: در پروژه‌های ساختمانی، کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد و اطمینان از صحت اندازه‌ها استفاده می‌شود.

3. پزشکی:

• دندانپزشکی: دندانپزشکان از کولیس‌های مخصوص برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد دندان‌ها و ساخت پروتزهای دندانی استفاده می‌کنند.
• جراحی: در برخی از جراحی‌ها، کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد بافت‌ها و اندام‌ها استفاده می‌شود.

4. جواهرسازی:

• جواهرسازان از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد سنگ‌های قیمتی و فلزات استفاده می‌کنند.

5. آزمایشگاه‌ها:

• در آزمایشگاه‌ها، کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد نمونه‌ها و تجهیزات استفاده می‌شود.

6. آموزش:

• کولیس یه ابزار آموزشی مهم برای دانشجویان مهندسی، فنی و حرفه‌ای است.

به طور خلاصه، کولیس در هر جایی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق ابعاد باشه، کاربرد دارد. از کارگاه‌های کوچک گرفته تا صنایع بزرگ، کولیس یه ابزار ضروری و پرکاربرد محسوب می‌شود.

چند تا مثال دیگه از کاربردهای خاص و جالب کولیس:

1. باستان‌شناسی:

• باستان‌شناسان از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد اشیاء باستانی، سفال‌ها، استخوان‌ها و سایر یافته‌های تاریخی استفاده می‌کنند. این اندازه‌گیری‌ها به اون‌ها کمک می‌کنه تا اطلاعات بیشتری در مورد تمدن‌ها و فرهنگ‌های گذشته به دست بیاورند.

2. اسلحه‌سازی:

• در گذشته، اسلحه‌سازان از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد لوله‌ها، گلوله‌ها و سایر قطعات سلاح استفاده می‌کردند. دقت در این اندازه‌گیری‌ها برای اطمینان از عملکرد صحیح سلاح بسیار مهم بود.

3. نجاری و مبلمان‌سازی:

• نجارها و مبلمان‌سازها از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد چوب، اتصالات و سایر قطعات مبلمان استفاده می‌کنند. این کار به اون‌ها کمک می‌کنه تا مبلمان با کیفیت و دقیق بسازند.

4. چاپ و بسته‌بندی:

• در صنعت چاپ و بسته‌بندی، کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ضخامت کاغذ، مقوا و سایر مواد استفاده می‌شود. این اندازه‌گیری‌ها برای اطمینان از کیفیت چاپ و بسته‌بندی بسیار مهم هستند.

5. تعمیرات و نگهداری:

• تعمیرکاران و تکنسین‌ها از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد قطعات آسیب‌دیده و جایگزینی اون‌ها با قطعات جدید استفاده می‌کنند. این کار به اون‌ها کمک می‌کنه تا تعمیرات رو به درستی انجام بدهند.

6. ساخت سازهای موسیقی:

• سازندگان سازهای موسیقی از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد چوب، سیم‌ها و سایر قطعات ساز استفاده می‌کنند. دقت در این اندازه‌گیری‌ها برای تولید صدای با کیفیت بسیار مهم است.

7. کارهای هنری و مجسمه‌سازی:

• هنرمندان و مجسمه‌سازان از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد مدل‌ها و مجسمه‌ها استفاده می‌کنند. این کار به اون‌ها کمک می‌کند تا آثار هنری دقیق و متناسب خلق کنند.

همونطور که می‌بینید، کاربردهای کولیس خیلی گسترده هستند و تقریباً در هر زمینه‌ای که نیاز به اندازه‌گیری دقیق ابعاد باشد، می‌توند مفید باشه.

کاربرد های دیگر:

1. ساخت ابزارهای دقیق:

• سازندگان ابزارهای دقیق مثل میکرومترها، ساعت‌های اندازه‌گیری و سایر ابزارهای اندازه‌گیری از کولیس برای کالیبره کردن و اطمینان از دقت این ابزارها استفاده می‌کنند.

2. تحقیق و توسعه:

• محققان و مهندسان در پروژه‌های تحقیق و توسعه از کولیس برای اندازه‌گیری دقیق ابعاد نمونه‌ها، دستگاه‌ها و سایر اجزا استفاده می‌کنند. این اندازه‌گیری‌ها برای تجزیه و تحلیل داده‌ها و توسعه محصولات جدید ضروری هستند.

3. پزشکی قانونی:

• در پزشکی قانونی، کارشناسان از کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد استخوان‌ها، زخم‌ها و سایر شواهد به منظور تعیین هویت قربانی، علت مرگ و سایر جزئیات مربوط به جرم استفاده می‌کنند.

4. زمین‌شناسی:

• زمین‌شناسان از کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد سنگ‌ها، کانی‌ها و سایر نمونه‌های زمین‌شناسی استفاده می‌کنند. این اندازه‌گیری‌ها به آن‌ها کمک می‌کنه تا در مورد تاریخچه زمین و فرآیندهای زمین‌شناسی اطلاعات بیشتری به دست بیاورند.

5. صنایع غذایی:

• در صنایع غذایی، کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد مواد اولیه، محصولات نهایی و بسته‌بندی‌ها استفاده می‌شود. این اندازه‌گیری‌ها برای کنترل کیفیت و اطمینان از مطابقت محصولات با استانداردها ضروری هستند.

6. هواشناسی:

• هواشناسان از کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد قطرات باران، بلورهای برف و سایر ذرات موجود در جو استفاده می‌کنند. این اندازه‌گیری‌ها به آن‌ها کمک می‌کند تا در مورد الگوهای آب و هوایی و پیش‌بینی هوا اطلاعات بیشتری به دست بیاورند.

7. ورزش:

• در برخی از رشته‌های ورزشی، مثل وزنه‌برداری و بدنسازی، از کولیس برای اندازه‌گیری ابعاد بدن ورزشکاران استفاده می‌شود. این اندازه‌گیری‌ها به مربیان کمک می‌کنه تا برنامه‌های تمرینی مناسب را طراحی کنند.

نحوه ی کار با کولیس

1. آماده‌سازی:

• کولیس رو تمیز کنید: قبل از هر کاری، مطمئن بشید که فک‌های کولیس تمیز هستند. هر گونه آلودگی یا گرد و غبار می‌تونه باعث خطا در اندازه‌گیری بشود.
• صفر کردن کولیس: فک‌های کولیس رو ببندید و مطمئن بشید که عدد صفر روی ورنیه (خط‌کش متحرک) دقیقاً مقابل عدد صفر روی خط‌کش اصلی قرار دارد. اگه اینطور نیست، کولیس رو کالیبره کنید یا از کولیس دیگه‌ای استفاده کنید.

2. اندازه‌گیری:

• باز کردن فک‌ها: فک‌های کولیس رو به آرومی باز کنید تا کمی بزرگ‌تر از قطعه مورد نظر بشوند.
• قرار دادن قطعه: قطعه رو بین فک‌های کولیس قرار بدید. مطمئن بشید که قطعه به طور کامل با فک‌ها در تماس هستند و هیچ فاصله‌ای بین اون‌ها وجود ندارد.
• بستن فک‌ها: فک‌های کولیس رو به آرومی ببندید تا با قطعه تماس پیدا کنند. دقت کنید که فک‌ها رو خیلی محکم نبندید، چون ممکنه باعث تغییر شکل قطعه بشوند و اندازه‌گیری اشتباهی به دست بیارید.

3. خواندن اندازه‌:

• عدد اصلی: به عدد روی خط‌کش اصلی کولیس نگاه کنید که درست قبل از صفر ورنیه قرار داره. این عدد، بخش صحیح اندازه رو نشون می‌دهد.
• عدد ورنیه: حالا به خطوط ورنیه نگاه کنید. خطی رو پیدا کنید که دقیقاً با یکی از خطوط روی خط‌کش اصلی منطبق باشه. عددی که روی ورنیه در مقابل این خط قرار دارد، بخش اعشاری اندازه رو نشون می‌دهد.
• جمع کردن اعداد: عدد اصلی و عدد ورنیه رو با هم جمع کنید تا اندازه دقیق قطعه رو به دست بیارید.

مثال:

فرض کنید عدد اصلی روی خط‌کش کولیس، 15 میلی‌متر باشد و خط 7 روی ورنیه دقیقاً با یکی از خطوط روی خط‌کش اصلی منطبق باشد. در این صورت، اندازه دقیق قطعه برابر با 15.7 میلی‌متر خواهد بود.

نکات مهم:

• نوع کولیس: بسته به نوع کولیس (ورنیه‌ای، عقربه‌ای یا دیجیتال)، نحوه خواندن اندازه ممکنه کمی متفاوت باشد. حتماً دفترچه راهنمای کولیس خودتون رو مطالعه کنید.
• دقت: کولیس‌ها دقت‌های مختلفی دارند. قبل از اندازه‌گیری، مطمئن بشید که کولیس شما دقت مورد نیاز رو دارد.
• تکرار: برای اطمینان از صحت اندازه‌گیری، چند بار اندازه رو تکرار کنید و میانگین اون‌ها رو محاسبه کنید.
• زاویه دید: هنگام خواندن اندازه، مطمئن بشوید که به صورت عمودی به کولیس نگاه می‌کنید. نگاه کردن از زاویه می‌تونه باعث خطا در اندازه‌گیری بشود.

اجزای آن

1. فک‌های بیرونی (External Jaws): برای اندازه‌گیری ابعاد خارجی قطعات استفاده می‌شوند.
2. فک‌های داخلی (Internal Jaws): برای اندازه‌گیری ابعاد داخلی قطعات (مثل قطر داخلی لوله) استفاده می‌شوند.
3. میله عمق‌سنج (Depth Rod): برای اندازه‌گیری عمق سوراخ‌ها یا شکاف‌ها استفاده می‌شوند.
4. خط‌کش اصلی (Main Scale): خط‌کش مدرجی هست که واحد اندازه‌گیری (معمولاً میلی‌متر یا اینچ) روی اون حک شده است.
5. ورنیه (Vernier Scale): خط‌کش متحرکی هست که دقت اندازه‌گیری رو افزایش می‌ده و به شما امکان می‌دهد تا کسری از واحد اندازه‌گیری رو هم بخوانید.
6. پیچ قفل‌کن (Locking Screw): برای ثابت کردن فک‌های کولیس در یک موقعیت خاص استفاده می‌شود تا بتونید اندازه رو به راحتی بخوانید.
7. پیچ تنظیم دقیق (Fine Adjustment Screw) (در برخی مدل‌ها): برای تنظیم دقیق موقعیت فک‌ها استفاده می‌شود.