理论教育 游标卡尺:起源与发展趋势

游标卡尺:起源与发展趋势

时间:2023-06-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:游标卡尺是刻线直尺的延伸和拓展,它作为一种广泛使用的高精度测量工具,最早起源于中国。东汉原始铜卡尺的出土,纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。他是一名颇具名气的数学家,他的数学专著《新四分圆的结构、利用及特性》中记述了游标卡尺的结构和原理,而他的名字Vernier成为英文的“游标”一词沿用至今。

游标卡尺:起源与发展趋势

在公元前3000年的古埃及和公元前2000年的我国夏商时代,象牙和玉石制成的刻线直尺已经得到使用,并较多地应用于生产和天文测量中。游标卡尺是刻线直尺的延伸和拓展,它作为一种广泛使用的高精度测量工具,最早起源于中国。

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图1-20 东汉原始铜卡尺

中国汉代科学技术发达,发明了大量的当时世界领先的先进仪器和器具,如浑天仪、地动仪、水排等,这些圆轴类零件的诞生,都昭示着刻线直尺在中国的诞生。1992年5月,在扬州市西北8km的邗江县甘泉乡(今邗江区甘泉镇)清理出一座东汉早期的砖室墓,从墓中出土了一件铜卡尺,如图1-20所示。铜卡尺由固定尺和活动尺等部件构成。固定尺通长13.3cm,固定卡爪长5.2cm、宽0.9cm、厚0.5cm。固定尺上端有鱼形柄,长13cm,中间开一个导槽,槽内置一个能旋转调节的导销,循着导槽左右移动。在活动尺和活动卡爪间接一个环形拉手,便于系绳或抓握。两个爪相并时,固定尺与活动尺等长。使用时,将左手握住鱼形柄,右手牵动环形拉手,左右拉动,以测量工件。此量具既可用于测量器物的直径,又可用于测量工件的深度以及长度、宽度、厚度,均较直尺方便和精确。东汉原始铜卡尺的出土,纠正了世人过去认为游标卡尺乃是欧美科学家发明的观念。

北京国家博物馆中珍藏的新莽铜卡尺,经过专家考证,是全世界发现最早的卡尺,制造于公元9年,距今2000多年。与我国相比,国外在卡尺领域的发明晚了1000多年,最早的是英国的卡钳尺,其外形酷似游标卡尺,但是与新莽铜卡尺一样,也仅仅是一把刻线卡尺,精度和使用范围都较低。最具现代测量价值的游标卡尺一般认为是由法国人约尼尔·比尔发明的。他是一名颇具名气的数学家,他的数学专著《新四分圆的结构、利用及特性》中记述了游标卡尺的结构和原理,而他的名字Vernier成为英文的“游标”一词沿用至今。但是,这把赫赫有名的游标卡尺至今没有人见到,因此有人质疑他是否制成了游标卡尺。1985年秋,美国夏普机械有限公司创始人成功加工出了世界上第一批4把0~4in的游标卡尺,其精度达到了0.001mm。游标卡尺的知名制造商有瑞士的TESA、德国的asimeto、瑞典的clifen、上海诗梦量具、日本Mitutoyo、桂林安一量具有限公司、哈尔滨量具刃具集团有限责任公司(以下简称“哈量”)、成都成量工具集团有限公司(以下简称“成量”)、青海量具刃具集团公司(以下简称“青量”)、上海量具刃具厂(以下简称“上工”)等。(www.daowen.com)

有关统计资料显示,中国量具行业经过几十年的建设与发展,已经初步形成产品门类比较齐全、具有一定生产规模和开发能力的产业体系,成为除日本外全球第二大量具生产国。随着测量技术信息化的不断普及和国内外市场对数字化量具需求量的日益增高,我国数显量具和数字测量仪器仪表质量和技术含量有了较快的提升。国产数显量具从前几年简单的条形液晶数字显示发展到较为复杂的面形液晶动态模拟的图像显示,数显卡尺容栅的分辨力从0.01mm发展到0.001mm,测量的精度和可靠性都有显著提高。不断提高的防水、防尘性能,也增强了国产数显量具的市场竞争能力。表1-1是国内生产量具的部分知名厂家。

表1-1 国内生产量具部分知名厂家

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