Messschieber (1) 28.10.2008, 07:50

Messschieber

Wir erarbeiten einen Zehntel-Millimeter-Nonius, auch wenn wir ahnen, dass der mechanische Messschieber in zwanzig Jahren wohl nur noch auf Antiquitätenmärkten zu haben sein wird.

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1. Ausbildungsjahr

Der Kaliber, die Beißzange - und ihr Nonius

Mechanische Messschieber sind wohl vom Aussterben bedroht - ihre elektronisch arbeitenden Brüder können ja auch eine Menge mehr. Doch sie sind auch teurer (und vollkommen hilflos, wenn die Batterie leer ist). Der tec.LEHRERFREUND geht einmal davon aus, dass es gerade in Schulen und Lehrbetrieben noch eine ganze Mengen der »Beißzangen« gibt, wie sie gerne respektlos genannt werden. Ihr Herz ist der Nonius, und es ist ebenso spannend wie lohnend, zu begreifen, wie der funktioniert. Wenn man ihm noch den Zoll-Nonius zur Seite stellt, dann wird es sogar um eine ganze Bruchrechnenwelt aufregender.

Messschieber_digital.jpg

Schiebl_mech_440.jpg

Messschieber mit 20stel Nonius

Original: Joaquim Alves Gaspar Vector: Antilived derivative work: Sebastian Wallroth, Vernier caliper legends de, CC BY-SA 3.0

Der Messschieber ist mit zwei verschiedenen Skalen ausgestattet: Die große Skala (Hauptskale) geht über die gesamte Länge des Messschiebers. Der Hilfsmaßstab, der Nonius, ist auf dem beweglichen Teil eingraviert. Im obigen Bild ist es ein 1/20-mm-Nonius.

Auf der Hauptskala wird der gemessene Wert an der Stelle abgelesen, über die der Null-Strich des Nonius gerade hinweg gefahren ist. Auf dem Bild oben sind das 24 Millimeter plus ein Bruchteil eines Millimeters: Man liest auf dem Nonius den Wert ab, der einem Millimeterstrich auf der Hauptskale genau gegenübersteht. Dieser Wert (im vorliegenden Beispiel 6) ist der Wert nach dem Komma, d. h. 0,7 mm. Ihn muss man zu den an der Hauptskale abgelesenen, ganzen Millimetern addieren, also: 24 mm (Hauptskala) + 0,7 mm = 24,7 mm.

Nonius (Messschieber) - Schemazeichnung

Für den Unterricht

Wir entwickeln einen Nonius

1. Zehntel-Nonius

Bild 1: Man begreift schnell: Liegt unter der mm-Teilung der Hauptskala ein Nonius mit lediglich einem Null-Strich, dann misst der Messschieber nicht genauer als auf einen Millimeter. Alle dazwischen liegenden Werte wären geschätzt.

Bild 2: Erweitert man den Nonius um einen Strich, der 0,9 mm vom Nullstrich entfernt ist, dann hat man, wenn man diese 0,9 mm-Marke über den nächsten Strich der Hauptskala schiebt, den Messschieber um 0,1 mm geöffnet. Auf 1/10 mm genau lässt es sich also messen, wenn man den Nonius so einteilt, daß der erste Noniusstrich vom nächsten Strich des Hauptmaßstabs einen Abstand von 0,1 mm hat. Dies ist zum Beispiel der Fall bei einer Noniusteilung von 0,9 mm, 1,9 mm, 2,9 mm, 3,9 mm usw. Bei den üblichen Messschiebern wählt man den Abstand 1,9 mm, um eine genügend große und gut ablesbare Skala zu erhalten (Bild 4).

 Was aber tun, wenn ich den Messschieber um 0,2 mm, 0,3 mm usw. öffnen möchte?

Bild 3: Schiebt man den 3. Noniusstrich so, dass er mit einem Strich der Hauptskala übereinstimmt, dann werden Werte wie 0,2 mm, 1,2 mm, 2,2 mm ... 25,2 mm usw. angezeigt.

Bild 4: Der 4. Noniusstrich gibt alle ,4 -mm-Werte an, der 5. Strich alle ,5-mm-Werte usw.
Bild 5: Ablesebeispiel

Wie ein Nonius aufgebaut ist, Ableseübung

Ähnlich zeigt der über einem Strich der Hauptskala liegende Noniusstrich an

- beim 1/20 Nonius 1/20mm = 0,05mm

- beim 1/50-Nonius 1/50mm = 0,02mm. Dieser Nonius macht aber, wie das Bild unten zeigt, Ableseschwierigkeiten.

 

Zum Üben: Lesen Sie die eingestellten Werte ab

 

nonius_ablesen_Aufgabe.png

Lösungen: 21,3 mm/ 20,15 mm/ 1,66 mm

 

 

 
2. Zoll-Nonius

Weil die meisten angloamerikanischen Wirtschaften es so wollen, gibt es immer noch unzählige Bauteile, die im Zoll-System hergestellt sind. Der mechanische Messschieber trägt dem mit seiner Zollskala Rechnung.

Wie man damit misst, erfahren wir im Beitrag Messschieber (2)
 

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