Ölçme Bilgisi Ölçmenin Tanımı ve Önemi : Ölçme: Bilinmeyen bir büyüklüğün değerini öğrenmek için, bu büyüklüğü bilinen bir büyüklük (standart) ile karşılaştırma ve bir değer belirleme işlemidir. Makine parçalarının veya yapılan herhangi bir işin görevini yapabilmesi için istenen ölçülerde olması ön şarttır. Bu amacın gerçekleşmesi için de üretim sırasında ve sonrasında parçaların ölçülmesi gerekir. Bir anlaşma ve ortak dil olarak kullanılan ölçme işlemine aşağıdaki sebeplerden dolayı ihtiyaç duyulur: Üretilen veya yapılan parçaların ölçü sınırlarını belirlemek Geliştirilen diğer üretim yöntemlerini kontrol etmek Üretimi yapılan parçanın büyüklüğünü bilimsel olarak ifade edebilmek Üretimi içeren boyutsal ölçülerdeki temel prensip, üretimin tasarlanan değerler içerisinde kalıp kalmadığının kontroludur. Bu nedenle endüstrinin her alanındaki seri üretimi arttırmak, maliyeti düşürmek ve kaliteyi iyileştirmek ancak ölçme ve kalite kontrolü ile gerçekleşmektedir. Böylece tasarladığı en ekonomik üretim sistemi ile çalışan endüstri kuruluşları standart ölçme sistemine bağlı kaldığı sürece ayakta durabilmektedir. Kuruluşlar arasındaki ölçü birliğini sağlamak, tasarımcı mühendis ve teknisyenleri hazırlamak ve gerçek ölçü büyüklüklerini olduğu gibi yansıtmak amacıyla standart ölçü birimlerine yaklaşıldığı oranda sağlanmaktadır. Standart ölçü sisteminin ve ölçü aletlerinin endüstride kullanılmasının önemi şu şekilde açıklayabiliriz. 1- Üretimi yapılacak parça ağırlığını azaltır ve artık malzeme kaybını önler, 2- Üretilen parçaların bir kısmındaki veya tamamındaki ölçü büyüklüğünün detaylı yollardan kontrolünü en az düzeye indirir. 3- Hassasiyeti fazla olan dişli, bilya, yatak ve benzerleri gibi parçaların ölçü kontrolünde operatöre azami kolaylığı sağlar. 4- Otomatik olarak ayarlanması gereken işlemlerde arzu edilen ölçü sınırları içerisinde ayarlama kolaylığı sağlar. 5- Üretilen parçaların standartlara uygun olması nedeniyle uluslararasındaki güvenirliği artar. Ölçme bilimi bütün ölçme sistemlerinin temeli olan birimleri (SI ve türevleri) tanımlayarak bilim ve teknolojinin kullanımına sunmak ve yapılan bütün ölçümlerin güvenilirliğini ve doğruluğunu sağlamaktır. Temel Birimler 1) Uzunluk : Metre (m) 2) Kütle : Kilogram (kg) 3) Termodinamik Sıcaklık Birimi : Kelvin (K) 4) Zaman : Saniye (s) 5) Elektrik Akımı : Amper (A) 6) Işık Şiddeti : Kandela (cd)
7) Madde Miktarı : Mol (mol) Türetilmiş Birimler Türetilmiş birimlerden birçoğu için özel isimler ve semboller kullanılmaktadır. Türetilmiş büyüklük, temel büyüklüklerin fonksiyonu olarak ifade edilen büyüklüklerdir. Örneğin: Newton (N) kuvvet, Volt (V) elektrik gerilimi, Pascal (Pa) basınç, Watt (W) güç birimleri türetilmiş birimlerdir. Türetilmiş Birimlerine Örnekler Birim kütleyi ivmelendiren etki kuvvet olarak bilinir ve SI Birimler Sisteminde kuvvet birimi olan Newton, 1 kg lık kütleye 1 m/s 2 ivme veren etki olarak tanımlanır. Newton un ikinci kanunu F=m.a kuvvetin tanımına temel teşkil etmektedir. Burada m=kütle, a=ivmedir. İvme birim zamandaki hızın değişimidir. Hız ise birim zamanda alınan yol olarak tanımlanır. Hız=V=yol/zaman=m/s ve ivme=a=hız/zaman= m/s2 olduğundan Kuvvet birimi Newton, N =kg m/s 2 olarak ifade edilir. Temel SI birimleri kütle (kg), uzunluk (m) ve zaman (s) kullanılarak türetilmiş bir birim olarak karşımıza çıkar. Türetilmiş SI birimlerinin her biri o konudaki fizik yasalarını geliştirmekte öncülük yapmış bir bilim adamının ismini taşırlar. Basınç birimi Pascal birim alana gelen kuvvet olarak tanımlanır: Basınç=Kuvvet/Alan=P =F/A. Bu tanımdan basınç birimi pascal Pa=N/m 2 =(kg m/s 2 )/m 2 = kg/ms 2 olarak temel SI birimlerinden türetilir. Temel Büyüklüklerin Ön Ekleri Fizikte kullanılan bazı temel büyüklerin ifadesinde üst ve alt büyüklükleri ifade için ön ekler kullanılmaktadır. Mesela temel uzunluk birimi olan metre uluslararası uzaklığı ifade için çok küçük, bir iğne çapını ifade için ise çok büyüktür. Bu nedenle metrenin veya benzeri temel büyüklüklerin önüne getirilen ekler ile bu sorun çözülmektedir. Tablo da SI sisteminde kullanılan bu ekler (üst ve alt büyükler) görülmektedir.
Boyutsal ölçülerin kontrolünde kullanılmak üzere parmak (inch) ve metrik ölçü sistemleri bulunmuştur. Ayrıca bu ölçü sistemlerinin birbirlerine çevrilmesi de sağlanmıştır.
Metrik sistem Günümüzde metre sisteminin uzunluk ölçüsü olarak kullanılmasını kabul eden ülke sayısı 100 den fazladır. Geri kalan ülkeler inch (parmak) sistemini kullanır. Ancak sayılarla ifade edilebilecek en büyük boyutlar ile en küçük boyutlar bir tek metre ile ifade edilemez. Bu nedenle uzunluk ölçüsü birimi olarak metrenin katları ve askatları oluşturulmuştur. Metrenin sayılar ile ifade edilebilecek askatları ve katları, Tabloda verilmiştir. İnch (parmak) sistemi Bu ölçü sisteminde birim Yarda dır. 1 Yarda = 3 Ayak = 36 Parmaktır. Makine ve metal teknolojilerinde Yardanın as katlarından parmak ve bölüntüleri kullanılır. Parmak ( ) işareti ile ifade edilir. 1, 2, 1/2, 5/16, 3/8 gibi gösterilir. 1 = 25.4 mm dir. Parmak Sistem ve Katları 12 parmak (inç) 1 fit 3 fit 1 yarda 5 1 2 yarda 1 rod 40 rod 1 furlong 8 furlong 1 mil Metrik Sistemin Parmağa (inç e) Çevrilmesi 1 km 0,62137 mil 1 m 39,37 inç 1 cm 0,3937 inç 1 mm 0,03937 inç veya 1/25 inç
Parmağın (inç in) Metrik Sisteme Çevrilmesi 1 inç 25,4 mm veya 2,54 cm 1 fit 0,3048 m 1 yarda 0,9144 m 1 mil 1,60934 km Uzunluk ölçü sistemlerinin birbirine çevrilmesi 1-3/8 kaç mm eder hesaplayalım. 1" = 25,4 mm ise 3/8" = X eder. X = 3 x 25,4/8 X = 76,2/8 X = 9,52 mm eder. 2-1/2" kaç mm eder hesaplayalım. 1" = 25,4 mm ise 1/2 " = X eder. X = 1 x 25,4 / 2 X = 25,4 / 2 X = 12,7 mm eder. 3-5/16 " kaç mm eder hesaplayalım. 1 " = 25,4 mm ise 5/16 " = X eder. X = 5 x 25,4/16 X = 127/16 X = 7,93 mm eder. 4-50,80 mm kaç parmak (") eder hesaplayalım. 25,4 mm = 1" ise 50,80 = X eder X = 50,80 / 25,4 X = 2 " eder. ÖLÇÜM ESASLARI Ölçmenin amacı, ölçülecek miktarın büyüklüğünü belirlemektir. Bunu başarmak için büyüklüğün yapısını bilmek gerekir. Ölçülecek büyüklükler genel olarak iki kısma ayrılabilir; (1) Fiziksel büyüklükler (2) Fiziksel olmayan büyüklükler -Kuvvet, basınç, uzunluk, kütle ve sıcaklık fiziksel büyüklük lere birer örnektir. -Sertlik, yüzey pürüzlülüğü gibi büyüklükler fiziksel olmayan büyüklüklerden olup bunlara endüstriyel büyüklükler de denir. Fiziksel büyüklüklerin temelinde fiziksel kanunlar mevcut olup, temel büyüklüklerden bu kanunlarla türetilmişlerdir. Fakat fiziksel olmayan büyüklüklerin temelinde herhangi bir yasa ve kanun mevcut değildir. Fiziksel büyüklüklerin ölçüm sonucu, ölçme yöntemine bağlı değildir. Yani ölçme yöntemi ne olursa olsun sonuç değişmez. Örneğin, bir ölçme bloğu (johnsson mastarı) ölçümünde iki uç arasındaki
mesafe, ölçme yöntemi ne olursa olsun standart koşullar altında aynı bulunur. Fakat sertlik ölçümünde uygulanan metoda göre sonuçlar değişir. Rockwell, Brinell, Vickers gibi sertlik ölçme metodlarının her birinde farklı bir birim ve sonuç elde edilir. Bu yüzden fiziksel büyüklükler tüm ölçümlere temel oluştururlar. Örneğin, belirli miktardaki sıvının hacmi ölçeklendirilmiş bir kap ile doğrudan ölçülebileceği gibi; bir terazi yardımı ile tartılarak kütlesi belirlenebilir, yoğunluk değeri de literatürde verilen değerlerden alınıp, hacim = kütle / yoğunluk eşitliğinden hesaplanabilir. Fakat ikinci yöntem daha zaman alıcı olduğu için, doğru bir yöntem olmasına rağmen pratik değildir. Ölçülecek nesne ve ölçülecek büyüklük belirlendikten sonra, ölçüm değerini elde etmek için, ölçüm yöntemi belirlenir. Yukarıdaki örnek için iki metot belirlenmiştir. Bunun gibi ölçme metotları arasında, doğruluk, zaman vs. durumlar göz önünde bulundurularak, seçim yapılır. Metot belirlendikten sonra ölçümde kullanılacak cihaz ve aparatların seçimi yapılır. Cihaz seçiminden sonra ölçme işlemi yapılabilir. Bulunan ölçüm sonuçları son olarak değerlendirilip kontrol edilir. 1.1 Ölçme Çeşitleri Ölçme; doğrudan (direkt) ve dolaylı (endirekt) olmak üzere iki çeşittir. Doğrudan (Direkt) ölçme: Ölçü takımları ile yapılan ölçmedir. Bu ölçme işleminde ölçü, ölçme takımından doğrudan okunur. Örneğin; bölüntülü bir cetvel, bir kumpas veya mikrometre ile verilen uzunluğu veya boyutu ölçebiliyorsak bu direkt ölçmedir. Dolaylı (Endirekt) ölçme: Bu işlemde ölçü aleti belli bir kıyaslama parçasına ayarlanır. Ölçme, kıyaslama parçasına göre yapılır. Bu metotta parçanın boyutu ölçülmez ancak üzerinde veya içinde bölüntü çizgileri bulunan optik, elektrikli ve benzeri ölçü aleti kullanılarak ölçülecek boyutun büyüklüğü, ölçü aletinin bölüntü hassasiyetine bağlı olarak mukayese edilir. Örneğin pergel, iç ve dış çap kumpasları ve mastarlar ile ölçme gibi. Küçük boyutlu parçaların ölçülmesinde ve kontrol edilmesinde optikli ölçü aletlerinden birinin kullanılması gerekir. Yine seri üretimi yapılan büyük ebatlı parçaların kontrolünde de endirekt ölçme metodu uygulanır ve parçanın ölçü büyüklüğü, uygulanan ölçü aletinden okunur. Dolaylı ölçme yalnızca fiziksel büyüklüklerin ölçülmesinde kullanılabilir. Çünkü fiziksel ve temel büyüklükler arasında belirli fiziksel kanunlar mevcuttur ve dolaylı ölçüm sonucu bu kanunlara göre belirlenir. Örneğin, bir kuvvet ölçümünde, Newton un 2. kanunu geçerli olup F= m.a veya F=W = m.g formülüne göre dolaylı bir ölçüm ile sonuca varılır. Kütle ve ivmenin ayrı ayrı ölçülmesiyle, karşılık gelen kuvvet hesap yoluyla bulunur. Fiziksel olmayan büyüklükler için dolaylı ölçme metodu söz konusu olamaz. Malzemelerin ısı iletim katsayıları, genleşme katsayıları, elastiklik modülü gibi değerlerin belirlenmesi dolaylı ölçmeye güzel örnekler olarak verilebilir.
1.2 Ölçmeyi Etkileyen Faktörler Ölçü aletinin hassasiyeti Ölçme işlemi yapılan ortamın, ölçü aletinin, ölçülen parçanın ısısı İşin hassasiyeti Ölçülecek iş parçasının fiziksel özelliği Ölçme yapılan yerin ışık durumu Ölçme yapan kişiden kaynaklanan faktörler Ölçme yapan kişinin bilgisi ve ruhsal durumu Bakış acısı 1.3 Ölçme Cihazlarında Hata Kaynakları Gözlem Hatası: Bu hata okuyucunun ölçme cihazındaki değeri okurken yaptığı hatadır. Nedeni basit yanlış okumadır. (a) Skala Hatası: Skala çizgisinin cihazın çalışma prensibine uygun olarak teorik durumu ile gerçek durumu arasındaki farktan doğan hatadır. Örneğin skala çizgisi tam olmayabilir.(b) Gösterge Hatası: Cihaz ibresinin göstediği değerden gerçek değerini çıkartmakla elde edilen hatadır. (c) Sıfır Hatası: Kullanım şartları belirli bir cihazda ibrenin daha başlangıçta sıfırdan sapması durumundaki hatadır. (d) 1.4 Ölçmede kullanılan aletler ve bu aletlerin kullanılması Ölçme aletleri, yapılarına göre ve ölçtükleri büyüklüklere göre iki grupta incelenebilir. Yapılarına göre ölçme aletleri Mekanik ölçü aletleri (çelik cetvel, şerit metre ve sürmeli kumpas vb.) Elektronik ölçü aletleri (lazerler) Elektro-mekanik ölçü aletleri (dijital kumpaslar ve dijital mikrometreler) Ölçtükleri büyüklüklere göre ölçme aletleri Uzunluk ölçen aletler Doğrultu ölçen aletler Isı ölçen aletler Basınç ölçen aletler Yükseklik belirlemeye yarayan aletler
1.5 Kalibrasyon, Test ve Analiz Kavramları Kalibrasyon; ölçüm amacıyla kullanılan bir cihaz veya referansın gösterdiği değerle göstermesi gereken değer arasındaki farkın belirlenmesidir. Bir kalibrasyonun sonucu, ölçülen büyüklüğün değerlerinin göstergedeki karşılıklarının belirlenmesine veya gösterge için yapılacak düzeltmenin belirlenmesine olanak verir. Kalibrasyon sonuçları, kimi zaman kalibrasyon sertifikası kimi zaman da kalibrasyon raporu adı verilen dokümanlara kaydedilir. Test; Bir ürün veya cihazın belirlenmiş şartlara uygunluğunun kontrol edilmesidir. Test sonucunda ürün, cihaz veya malzemenin özellikleri hakkında bilgi edinilir. Örneğin, malzeme ve mekanik ürün testinde, malzemeye bağlı olarak değişen elastiklik modülü, akma, kopma, burma, yorulma mukavemeti gibi özellikleri tespit edilir. Makine, alet ve elektronik cihazların testinde, ürün veya cihazın belirlenen fonksiyonlarını yerine getirip getirmediği, düzenli çalışıp çalışmadığı kontrol edilir. Ölçüm cihazlarına yönelik yapılan kontrol ve ölçümler kalibrasyona girmektedir. Analiz; Verilen bir maddeyi veya malzemeyi oluşturan yapı taşlarını bulmak için yapılan işlemler dizisidir. Bir metalin içindeki alaşım elementlerinin X-ray spektrometresi ile tespiti, suyun kirlilik oranını belirlemek için yapılan ölçümler, yapının içeriğini oluşturan maddelerin tespiti ve o maddeyi oluşturan yapı taşlarının her birinin maddenin bütünü içindeki miktarının belirlenmesine yönelik olduğundan analiz kapsamında ele alınan ölçümlerdir. 2.1 Basit Bölüntüsüz Ölçü Aletleri Doğrudan ölçülemeyen iç ve dış çapların mukayeseli olarak ölçülmesinde veya kontrol edilmesinde kullanılan ölçü aletlerindendir. Genel olarak iç ve dış çapların yaklaşık ölçü alma veya kontrolüde kullanılan bu ölçü aletlerine iç ve dış çap kumpaslarıda denir. Basit iç ve dış ölçü aletleri özelliklerine göre iki gruba ayrılır. a- Yay baskılı basit iç ve dış çap ölçü aletleri b- Sürmeli kayma hareketli basit iç ve dış çap ölçü aletleri. a- Yay Baskılı Basit İç ve Dış Çap Ölçü Aletleri. Değişik biçim ve boyutlarda yapılan yay baskılı basit iç ve dış çap ölçü aletleri ile genellikle iç çap, dış çap, kanal genişliği vb. ölçü alma veya kontrol işlemleri yapılır. Bu tip ölçü aletlerinde yay baskısı ve ölçü ayar cıvatası bulunmasından dolayı ölçü ayarı kolaydır. Ayrıca ayarlanan ölçüde herhangi bir değişme olmaz. Çünkü yay baskısı ölçü aletinin ayaklarını açmaya ve ayar cıvatası da ayakların arasını arzu edilen ölçüde ayarlamaya yarar.
b- Sürtünmeli Kayma Hareketli Basit İç ve Dış Çap Ölçü Aletleri. Sürtünmeli kayma hareketli basit iç ve dış çap ölçü aletlerinin mafsal bağlantısı, çok sıkı veya çok gevşek olmayacak şekilde monte edilmiştir. Ayrıca ayarlama kolaylığını ve ayarlanan ölçüyü sabit tutabilmek için bu ölçü aletlerinin çoğunda kontra somunlu, bağlantı sistemi bazılarında da fiber conta vardır.
2.2 Çizgi Bölüntülü Ölçü Aletleri ve Bölüntü Esasları Uzunlukların ölçülmesinde kullanılan üzerinde çizgisel bölüntüleri bulunan ölçü aletleridir. Boyutsal ölçülerin kontrolündeki ana amaç, ölçme işlemi yapılacak parçaya ait anma ölçülerinin arzu edilen sınırlar içerisinde kalıp kalmadığının kontrolüdür. Bu ölçme ve kontrol işleminde en önemli husus, amaca uygun olarak kullanılacak ölçü aletinin boyutsal ölçü kapasitesidir. Bu amaçla pek çok ölçü aletleri kullanılır. Bu ölçü aletleri çizgi bölüntülerinin hassasiyeti bakımından iki ana gruba ayrılır. a- Basit çizgi bölüntülü ölçü aletleri b- Hassas çizgi bölüntülü ölçü aletleri a- Basit çizgi bölüntülü ölçü aletleri. Basit çizgili bölüntülü ölçü aletleri genellikle, bir cetvel üzerine çizilen doğrusal veya açısal eşit ağırlıklı bölüntülerle elde edilir. Bu ölçü aletleri grubuna cetvelle, üniversal gönyeler ve kumpaslar girmektedir. Ölçü hassiyeti bulunmayan boyutların ölçülmesinde veya kontrol edilmesinde bu tip basit bölüntülü ölçü aletleri kullanılır. Basit bölüntülü ölçü aletlerinin okuma hassasiyeti 1 mm veya 0,5 mm dir. Açılarda da bu değer 1 o veya 0,5 o dir. b- Hassas çizgi bölüntülü ölçü aletleri. Bu gruba giren ölçü aletlerinin hassasiyeti 0,001 mm ile 0,1 mm arasında değişmektedir. Ölçü aletlerinin bölüntü esası iki ana sisteme göre yapılmıştır. 1- Metrik Esaslı Çizgi Bölüntüleri 2- Parmak Esaslı Çizgi Bölüntüleri 1- Metrik Esaslı Çizgi Bölüntüleri. Metrik ölçü sisteminde METRE esas alınmıştır. Bir metre uzunluk sırasıyla 10, 100, 1000 eşit parçaya bölünmüştür. 2- Parmak Esaslı Çizgi Bölüntüleri. Parmak ölçü sisteminde 1 parmak (1 ) uzunluk esas alınmıştır. Bu bir parmak uzunluk önce 2 eşit parçaya bölünmüş ve ½ parmak uzunluk elde edilmiştir. Daha sonra ½ parmak uzunluk 2 ye bölünmüş ve ¼ parmak
uzunluk elde edilmiştir. ¼ parmağın 2 ye bölünmesiyle 1/8 parmak ve bunun tekrar 2 ye bölünmüyle 1/16 parmak uzunluk elde edilmiştir. 2.3 Çizgi Bölüntülü Çubuklar, Cetveller ve Şerit Metreler Çizgi bölüntülü basit ölçü aletlerinden ençok kullanılanları düz çubuk metreler, katlanabilir metreler, çelik ve tahta cetvellerle şerit metrelerdir. Bunlar içerisinde en çok kullanabileceğimiz çelik cetvellerin boyu 150, 200, 300, 500 ve 1000 mm dir. Bu tip ölçü aletlerinin okuma hassasiyeti 1 mm ve 0,5 mm dir. Ayrıca bu ölçü aletlerinin bazen tek, bazen de çift kenarları eşit aralıklı çizgilerle bölünmüş ve 10 mm bir numaralanmıştır. Ayrıca sadece model yapımında model yapımında kullanılan cetvellerin bölüntüleri özel olarak yapılmıştır. Malzeme özelliğine göre belirlenen çekme payı miktarı bölüntülere yedirilerek elde edilen bu cetvellere çekme paylı cetveller denir ve sadece model yapımında kullanılır.
Çelik cetveller 375 HV(Vickers) sertliğinde ve esnek olarak yapılmıştır. Kullanma yeri özelliklerinde göre metreler ağaçtan çelikten yada plastikten yapılırlar. Çelikten yapılan şerit metreler 1, 2, 5, 10, 20 metre uzunluklarda yapılırlar. Ancak bunların en çok kullanılanları 1, 2 ve 5 metre uzunluğundaki şerit metrelerdir.
Değişik boyutlu kademeli kanal ve derinliklerin ölçülmesinde veya kontrol edilmesinde derinlik cetvelleri kullanılır. Bu tip derinlik cetvelleri dik veya açılı konumda ölçme yapabilecek şekilde üniversal olarak yapılmışlardır.
2.4 Kumpaslar Ayarlanabilen bölüntülü ölçü aletlerinden olup, uzunluk ölçülerini, iç çap, dış çap, derinlik ve kanal gibi mesafeleri ölçme işlemlerinde kullanılırlar. Dijital ve mekanik modelleri mevcuttur. Dijital olan kumpasları okumak kolay olup ekrandaki ölçüyü okumak yeterlidir. Mekanik modellerde ise verniyer mevcuttur ve okumayı öğrenmek gerekir. Analog kumpas bölümleri 1- Dış çap ölçümü için sabit ve hareketli çeneler 2- İç çap ölçümü için sabit ve hareketli çeneler 3- Derinlik ölçümü için kılıç 4- Cetvel (cm ölçekli) 5- Cetvel (inç ölçekli) 6- Hassas ölçek (Verniyer) (mm) 7- Hassas ölçek (Verniyer) (inç) 8- Hareketli çeneyi sıkıştırma mandalı Kumpas Kullanımı Çapı ölçülmek istenen cisim, sabit ve hareketli çeneler arasına yerleştirilerek cetvel üzerindeki değer okunur. Kumpasın cetvel kısmıyla milimetre hassasiyetinde ölçme yapıldıktan sonra verniyer ölçeği kullanılarak milimetrenin 1/50 si, 1/20 si ve 1/10 u hassasiyetinde ölçüm sonucu alınabilir. Bu şekilde hassas bir ölçüm yapmak için aşağıdaki yöntem izlenir.
Önce verniyer üzerindeki sıfır çizgisinin cetvel üzerindeki karşılığı milimetre cinsinden okunur. Daha hassas şekilde küsurat kısmını bulmak için verniyer üzerindeki ölçek çizgilerinden hangisi cetvel üzerindeki çizgilerle tam olarak çakışıksa o değer daha önce ölçülen değere küsurat olarak eklenir. ÖRNEK: Şekilde gösterilen kumpasta verniyerin 0 çizgisi 24 mm değerini biraz geçmiş ama 25 mm değerinden küçük. Verniyer üzerindeki çizgilerden 4. çizgi cetvel üzerindeki çizgi ile tam olarak aynı hizada. O zaman bu kumpasta okunan değer 24 mm + 0,4 mm olmak üzere 24,4 mm dir. Analog kumpasta okuma yapmak
İÇ ÇAP DIŞ ÇAP DERİNLİK mm lik Kumpaslar 1/10 mm lik 1/20 mm lik 1/50 mm lik Kumpasların Kullanılması, Bakımı ve Korunması 1. Ölçü hassasiyetine uygun kumpas seçilmelidir. 2. Kumpas sürgüsünün cetvel üzerinde boşluksuz çalışıp çalışmadığına bakılmalıdır. 3. Çeneler kapalı durumda iken sıfır çizgileri çakışır durumda ve çeneler birbirine yapışık olmalıdır. 4. Ölçüm sırasında sürgüye fazla basma kuvveti uygulanmamalıdır.
5. İş parçasına önce sabit çene temas ettirilmeli, daha sonra hareketli çene sürülerek temas etmelidir. 6. Sıcak parça ve çapaklı parça kesinlikle ölçülmemelidir. 7. Kumpaslar kesici ve darbe aletlerinden uzak tutulmalıdır. 8. Kumpasların çeneleri pergel gibi veya cetvel kısmı çelik cetvel gibi kullanılmamalıdır. 9. Ölçme işlemi bittikten sonra kumpas çeneleri kapatılıp özel kutularına konulmalıdır. 10. Uzun süre kullanılmayacak kumpaslar asitsiz yağlar (vazelin gibi) ile yağlanıp kutularında saklanmalıdır. 1/10 mm Verniyer Bölüntülü Kumpaslar 1/10 mm verniyer bölüntülü kumpaslarda, cetvel üzerindeki 9 mm lik kısım sürgü üzerinde 10 eşit parçaya bölünerek elde edilmiştir. Bu işlem aşağıdaki şekilde yapılır. Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 9 10, mm = 0,9 mm bulunur Demek ki sürgü arasındaki iki çizgi arası 0,9 mm dir. Cetvel arasındaki iki çizgi arası 1 mm olduğundan cetvel üzerindeki birinci çizgiyle sürgü üzerindeki birinci çizgi arası 1-0,9 = 0,1mm dir. Böylece okuma hassasiyeti 1/10 veya 0,1 m olarak bulunur. 1.Çizgi karşılaştığında 0,1 mm 2.Çizgi karşılaştığında 0,2 mm 3.Çizgi karşılaştığında 0,3 mm 9.Çizgi karşılaştığında 0,9 mm 10.Çizgi karşılaştığında 1,0 mm okunur.
Şekil: 1/10 verniyer bölüntüsü ÖRNEKLER : 33,4 mm 1/20 mm Verniyeli Bölüntülü Kumpaslar 1/20 mm verniyer bölüntülü kumpaslarda, cetvel üzerindeki 19 mm lik kısım sürgü üzerinde 20 eşit parçaya veya cetvel üzerindeki 39 mm lik kısım sürgü üzerinde 20 eşit parçaya bölünerek 1/20 (0,05) mm okuma hassasiyeti elde edilmiştir. Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 19 20, mm = 0,95 mm bulunur.
Böylece sürgü üzerindeki iki çizgi arasındaki uzaklık 0,95 mm olarak bulunur. Cetvel üzerindeki birinci çizgi ile sürgü üzerindeki birinci çizgi arası 1-0,95=0,05 mm dir. Bu da kumpas okuma hassasiyetinin 1/20 (0,05) mm olduğunu gösterir. Cetvel üzerindeki 39 mm lik kısmın sürgü üzerindeki 20 eşit parçaya bölünmesiyle 1/10 ve 1/20 mm okuma hassasiyetli kumpas elde edilir. Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 39 20, mm = 1,95 mm bulunur. Sürgü üzerindeki iki çizgi arasındaki uzaklık 1,95 mm olarak bulunur. Cetvel üzerindeki ikinci çizgi ile sürgü üzerindeki birinci çizgi arası 2-1,95=0,05 mm dir. Bu da kumpas okuma hassasiyetinin 1/20 (0,05) mm olduğunu gösterir. Burada sürgü üzerindeki verniyer bölüntüsünün okuma kolaylığı amaçlanarak iki çizgi arası geniş tutulmuştur. ÖRNEKLER:
1/50 mm Verniyeli Bölüntülü Kumpaslar 1/50 mm verniyer bölüntülü kumpaslarda genellikle üç değişik bölüntü sistemi uygulamaktadır. Bunlardan birincisinde, cetvel üzerindeki 49 mm lik kısım sürgü üzerinde 50 eşit parçaya bölünmüş ve kumpasın okuma hassiyeti 1/50 (0,02) mm bulunmuştur. Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 49 50, mm = 0,98 mm bulunur. 0,98 olarak bulduğumuz değer, sürgü üzerindeki iki çizgisi arası mesafedir. Cetvel üzerindeki birinci çizgi 1-0,98=0,02 mm dir. Bu da kumpasın 1/50 mm veya 0,02 mm okuma hassasiyetini verir. İkinci bölüntü sisteminde ise, cetvel üzerindeki 24,5 mm lik kısım sürgü üzerinde 25 eşit parçaya bölünmüştür.
Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 24,5 25, mm = 0,98 mm bulunur. Diğer üçüncü bölüntü sisteminde cetvel üzerindeki 12 mm lik kısım sürgü üzerinde 25 eşit parçaya bölünmüştür. Cetvel üzerindeki bölüntü sayısı Sürgü üzerindeki bölüntü sayısı = 12 25, mm = 0,48 mm bulunur.
2.5 Mikrometreler Kumpaslara nazaran daha hassas ve okuma kolaylığı sağlayan ölçü aletidir. Genellikle daire kesitli parçaların çaplarının ve düz parçaların kalınlıklarının ölçülmesi işleminde kullanılırlar. Mikrometreler krom, nikel ve vanadyum alaşımlı çelik malzemelerden yapılıp ince işlemlere tabi tutulurlar. Mikrometrelerde ölçme aralığı tamburun bir tam devir yaptığında hareketli çene vida adımının değerine bağlıdır. Örneğin 100 eşit aralığa bölünmüş tambur bir tam devir yaptığında çene 1 mm hareket etmiş ise bu mikrometrenin ölçü hassasiyeti 1/100=0.01 mm olacaktır. Mikrometreler kullanım alanlarına göre dış çap, iç çap, derinlik, dişli modüllü vida ve özel mikrometreler olarak sınıflandırmak mümkündür.
Mikrometreyle ölçülecek parça ölçü milleri arasına yerleştirilir, mikrometrenin vidalı sapı çevrilerek ölçü milleri arasında sıkıştırılmaya başlanır. Sıkışma işlemi boşluk kalmayacak şekilde tamamlandığında vidalı sap otomatik olarak boşa dönerek sıkıştırma işlemini durdurur. Böylece ölçümü yapılacak parçanın deforme olacak şekilde sıkıştırılması önlenir. Ölçülen değerin okunması için mikrometre üzerinde aşağıdaki şekilde görüleceği üzere iki adet ölçek bulunur. Yatay eksende okunan değer, kumpastaki cetvel kısmı gibi milimetre cinsinden ölçülen değeri verir. Vida üzerinde dönen kısımda bulunan ölçek ise milimetre cinsinden ölçülen değerin küsurat kısmını hassas bir şekilde okumamızı sağlar. Yatay ölçekte her bir çentik, 0,5 mm uzunluğu gösterir. Burada mikrometrenin hassasiyetine bağlı olarak 0,5 mm, 50 veya 100 parçaya bölünmüştür. Milimetrenin yüzde biri veya binde biri hassasiyetinde ölçüm yapar. Vidanın 1 tam tur dönmesi, sıkıştırma milinin 0,5 mm ilerlemesine yol açar. Vidanın bir dönüşünün 50 parçaya bölünmesi 0,5 / 50 = 0,01 mm lik bir okuma hassasiyeti sağlar. Mikrometre Kullanımında Dikkat Edilecek Hususlar: 1. Mikrometre darbelerden korunmalı. 2. Mikrometre su, yağ ve sprey içinde kullanılmamalı. 3. Mikrometre uzun süre kullanılmayacaksa pilleri çıkarılmalı. 4. Temizleme aracı olarak tiner ve benzin gibi maddeler kullanılmamalı. 5. İyi bir ölçme için iş parçasının ısısı ile mikrometrenin ısısı arasında fark olmamalıdır (ani ısı değişimi ve yüksek ısı mikrometreye zarar verir).
ÖRNEK: Aşağıdaki mikrometrenin ölçtüğü çapı hesaplayınız. ÇÖZÜM: Yatay milimetrik ölçekte her bir çizgi 0,5 mm demektir. Baktığımızda skala kovanı 2 mm yi biraz geçmiş. Ondalık skala kovanı ise 25 ile 30 arasında 28 değerini gösteriyor. Bu değeri önüne 0 koyarak alırız. 0,28 mm olur. Bu iki değeri toplarız. Ölçüm değeri: 2+0,28 = 2,28 mm olur. ÖRNEK: Aşağıdaki mikrometrenin gösterdiği değeri hesaplayınız. ÇÖZÜM: Yatay milimetrik ölçeğin gösterdiği değer 18,5 mm yi biraz geçmiş durumda. Ondalık skala kovanı ise 41 değerini gösteriyor. Bunu 0,41 alırız. Ölçüm sonucu 18,5+0,41 = 18,91 mm olur. ( Cevap: 9,41 mm ) (Cevap: 2,29 mm)
(Cevap:19,5 mm) (Cevap:21,67 mm) ÖRNEKLER Cevap: 59,9 mm
Cevap: 20,65 mm Cevap: 15,9 mm
Cevap: 16,45 mm Cevap: 8,9 mm
Cevap: 28,76 mm Cevap: 32,4 mm Cevap: 27,43 mm
Cevap: 36,26 mm Cevap: 8,6 mm Cevap: 27,5 mm
Cevap: 13,6 mm Cevap: 30,45 mm
Cevap: 19,4 mm Cevap: 18,74 mm
3. Mihengirler (Yükseklik Ölçü Aletleri): Yükseklik ölçme veya kontrol etme ve markalama işlemlerinde kullanılan ölçü aletlerine, yükseklik ölçü aleti (Mihengir) denir. Bu ölçü aletleri, kullanma yeri ve özelliklerine göre aşağıdaki şekilde sınıflandırılır. a) Basit (bölüntüsüz) ölçü aletleri, b) Hassas (verniyer bölüntülü) yükseklik ölçü aletleri, a) Basit (Bölüntüsüz) Yükseklik Ölçü Aletleri Basit yükseklik ölçü aletleri genellikle markalama işlemlerinde kullanılır. Markalanacak yüksekliğe göre ayarlanan alet üzerindeki çizecek yardımıyla anma ölçüsü parça üzerine taşınır. Ölçü ayarlama işleminde üzerinde bölüntü çizgileri bulunan diğer ölçü aletlerinden yararlanılır. Ancak bu tip ölçü aletlerinin ölçü aktarma hassasiyeti yoktur ve basit işlemler için kullanılır. b) Hassas (Verniyer Bölüntülü) Yükseklik Ölçü Aletleri Verniyer bölüntülü yükseklik ölçü aletleri ölçü almave markalama işleminde, yükseklik ve derinlik ölçü kontrolünde kullanılır. Hassas yükseklik ölçü aletlerinin bölüntülü cetveli bir tabla üzerinde sabitleştirilmiştir. Bölüntülü cetvel üzerinde hareket edebilen verniyer
bölüntülü sürgü ve çenesine takılabilen değişik uçlar vardır. Ayrıca derinlik ve yükseklik ölçü kontrolünde kullanılabilecek üniversal başlıklarda vardır. Bunlar yardımıyla derinlik ölçme yükseklik ölçü kontrolü yapılabilir. 4. Ölçü Saatleri (Komparatör) Ölçü saatleri; boyutların mukayeseli olarak ölçülmesinde, küçük ölçü farklarının okunmasında ve geometrik biçim değişimlerinin kontrolünde kullanılır. Mukayeseli ölçme ve kontrol aleti olarak kullanıldıkları için ölçü saatlerine Komparatör adı verilmiştir. Komparatörler, İş parçalarının ölçü farklılıklarının kontrolünde, Düzlem yüzeylerin düzgünlüğü ve salgılarının kontrolünde, İş tezgahlarının ayarlanmasında, Yüzeylerin paralellik, eğiklik ve dikliklerinin kontrol ve ayarlanmasında Dış ve iç derinliklerin ölçülmesi ve kontrollerinde kullanılırlar. Taşıma ve ölçü kontrol kolaylığı sağlamak amacıyla ölçü saatleri bir sehpa üzerine veya özel olarak yapılmış sabit ölçme aygıtlarına monte edilebilir şekilde yapılmışlardır.
Kadranlı komparatörler, şekilde gösterildiği gibi, bir saat kısmı ile bir ayaktan meydana gelmektedir. Ölçü saatlerindeki hareket iletimi, dişli çarklar yardımıyla mekanik olarak yapılmaktadır. Ölçü mili ucuna kramayer düz dişli açılmıştır. Ölçme aralığı içerisinde hareket eden ölçü mili, dişliler yardımıyla hareketi ibreye iletir. İbrenin ucu bölmeli bir kadran üzerinde döndüğünden, kadran üzerinde okuma yapılabilmektedir. Saat içindeki bir yay, ölçme ucunu daima ölçülen yüzeye doğru 0,2-0,5 N arasında sabit bir kuvvetle çeker. Bu şekilde ölçme hem sabit bir basınçla yapılmış hem de hareketin iletimindeki hataya neden olabilecek boşluklar yakalanmış olmaktadır. Komparatörlerde sıfır ayarı kadranın ekseni etrafında döndürülmesiyle sağlanır. Komparatörler genellikle 0,01 mm değerini ölçecek şekilde üretilirler (0,01-0,001 mm arasında değişebilir) ve ölçme aralıkları ise 10-11 mm dir (0-0,25 mm, 0-0,5 mm, 0-1 mm, 0-5 mm, 0-10 mm, 0-30 mm arasında da olabilir). Ölçme ucunun 1 mm lik hareketi, ibrenin kadranda 1 tam tur dönmesini sağlamaktadır. Başka bir ifadeyle, ibrenin 1 tam tur dönmesi = 1 mm dir. Kadran 100 eşit parçaya bölündüğü için her bir bölüm 0,01 mm değerini göstermektedir. Komparatör saatleri üzerinde bulunan daha küçük çaptaki ikinci kadran ise 10 bölüme ayrılmıştır ve her bir bölüm 1 mm değerini göstermektedir. Dolayısıyla, ibre 1 tam tur yapınca, küçük kadran 1 bölüm hareket etmektedir. Komparatörlerde ölçü milinin maksimum hareket edebilme kapasitesine ölçme aralığı denir. Ölçme aralığı azaldıkça aletin toplam ölçü okuma hatası da azalır. Örneğin, (0-5) mm olan bir komparatörde ibrenin bir devrinde 0,002 mm hata varsa, toplam hata varsa, toplam hata miktarı 0,002x5=0,01 mm olacaktır. Bu da ölçme aralığı artan komparatörün toplam hata miktarının arttığını göstermektedir. Genellikle komparatörlerin ölçme aralığı hassasiyetlerine göre düzenlenmiştir. Ölçü okuma hassasiyeti 0,01 mm olan komparatörlerde ölçme aralığı (0-5) mm veya (0-10) mm dir. Ölçü okuma hassasiyeti (0,002-0,001) mm arasında komparatörlerin ölçme aralığı (0-1) mm arasında değişmektedir.
Komparatör ile ölçüm yapılırken, önce komparatör ayağı üzerine sabitlenip, yatayda hassas bir düzleme sahip olan pleyt masasının üzerine yerleştirilir. Bundan sonra ölçülecek parçanın boyutuna yakın bir mastar, komparatör ölçme ucunun altına konulur. Bu durumda kadran ekseni döndürülerek sıfıra (mastarın yüksekliğine) ayarlanır. Mastar alındıktan sonra aynı yere boyutu ölçülecek cisim yerleştirilecek olursa, kadranda okunan pozitif veya negatif değer mastarın ölçüsüne eklenerek veya çıkarılarak bu cismin boyutu bulunabilir. Aynı yöntem kullanılarak, seri imalatı yapılan parçaların tolerans sınırları içerisinde kalıp kalmadıkları kontrol edilebilmektedir. Cismin nominal boyuna göre, komparatör uygun bir mastar ile ayarlanıp sıfırlandıktan sonra alt ve üst toleransları, kadran üzerindeki sınır tolerans işaretleri oynatılarak işaretlenir. Kontrol edilecek parçalar komparatör altına yerleştirildiğinde işaretlenen sınırlar içerisinde (istenen toleranslar) kalıp kalmadığı kolayca gözlenebilir. Düzlemsellik Kontrolü :Bir pleyit üzerine konan parçanın üst yüzeyine komparatörün ölçme mili temas ettirilip, saat kadranı çevrilmek suretiyle sıfırlanır. Daha sonra parça yavaşça hareket ettirilir. Hatasız bir düzlemde saatin ibresindehareket görülmez. Ancak parçada düzelemsellik hatası veya referans olarak alınan pleyit yüzeyine göre bir paralelsizlik mevcutsa, hata miktarı saatten okunur. Dairesellik Kontrolü : Silindirik bir parçanın eksene dik kesitinde dairesellik hatasnın olup olmadığının kontrolü için parça bir V yatak üzerine konulur. Komparatörün ölçme mili,
yüzeyin bir noktasına temas ettirilip saat sıfırlanır. Daha sonra parça ekseni etrafında yavaşça döndürülür. Eğer kontrol edilen kesitte dairesellik hatası mevcutsa, saatte hareket görülür ve hata miktarı saatten okunur. Bu işlem parçanın özel olarak imal edilmiş iki punta arasına alınması veya bir torna tezgahında ayna ile punta arasına bağlanması yoluylada yapılabilir. Koniklik Ölçülmesi :Bir konik parçanın koniklik açısının geometrik yoldan bulunması için gerekli uzunluklardan D ve L bir kumpas veya mikrometre ile rahatlıkla ölçülebilir. Ancak d boyutunun ölçülmesi sırasında ölçme aleti ağızları A ve A noktalarına tam olarak temas edemeyeceğinden işlemsel hata meydana gelecektir. Komparatör ile yapılan bu tür koniklik ölçmelerinde söz konusu hata meydana gelmez. Bunun için iki punta arasına alınan parça yüzeyinin herhangi bir noktasına komparatörün ölçme mili temas ettirilip, saat sıfırlanır. Daha sonra ölçme sistemine sahip bir kızak üzerine monte edilmiş bulunan komparatör parça üzerirnde (L) mesafesi kadar hareket edirilir. Saatteki sapma miktarı (h) okunup, parçanın koniklik açısı; tg 2 = h L olarak bulunur.
Delik Komparatörü : İç boyutların ölçülmesi ve kontrolünde kullanılan aletlerdir. Delik komparatörü bir ölçme saati ile buna bağlı boru şeklinde şeklinde bir gövde ve ölçme kafasından oluşmuştur.