اُستخدمت ادوات القياس الميكانيكية على مرّ العصور بغية تحقيق الكثير من الأغراض، حيث يهدف القياس بالدرجة الأولى إلى تفسير الظواهر أو التعبير عنها بواسطة أرقامٍ وذلك وفقًا لمقاييسَ محددةٍ.

قد نعتقد أن أدوات القياس الميكانيكية أصبحت شيئًا من الماضي الآن ولا داعي للتذكير به، لكن دعونا نُلفت انتباهكم إلى نبذاتٍ مثيرةٍ للاهتمام عن هذه الأدوات، التي بلا شك ستبقى موجودةً معنا طالما فائدتها حيّة.

تعريف القياس

قبل أن نتحدث عن ادوات القياس الميكانيكية سنتعرف أولًا إلى معنى القياس بشكلٍ عام، إنّ القياس يعني عملية قياس حجم أو طول أو وزن هدفٍ ما وإعطائه قيمة محددة أو رقم محدد لم يكن معروفًا مسبقًا، وذلك بواسطة استخدام أداة قياس مناسبة والتي تعتمد على مقياسٍ محددٍ بشكلٍ مسبقٍ.

عندما نريد مثلًا قياس درجة حرارة الجسم، فعلينا بالطبع استخدام ميزان الحرارة، والذي بدوره يحتوي على مقياسٍ مُعرَف مسبقًا يشير إلى قيمٍ مختلفةٍ لدرجة الحرارة، وأيضًا عندما نريد قياس طول جدار معين فإننا سنستخدم شريط القياس أو ما يُعرف بالمتر والذي يتميز بوجود علامات السنتيمترات عليه، ويلعب القياس دورًا هامًّا في مجال الهندسة المدنية بما فيها من تصميمٍ ورسمٍ ووضع خطوطٍ، وتصميم الأبنية والهياكل وغيره.

هذا وتختلف جودة أدوات القياس من حيث دقتها، حيث أنّ ادوات القياس الميكانيكية تُعتبر أقل دقةً وأكثر بساطةً من أدوات القياس الكهربائية، وسنتعرف على أشهر أنواع أدوات القياس الميكانيكية في الفقرة التالية.1

تعريف ادوات القياس الميكانيكية

إن أدوات القياس الميكانيكية هي أنواعٌ شائعةٌ من أدوات القياس العالمية، والمفيدة في قياس المعلمات المختلفة مثل القطر والطول والارتفاع والعمق وغيرها، وتعتبر أدواتٍ ضروريةً وهامةً في العمليات الهندسية المتعددة ومفيدةً في وصف ومتابعة حالة الآلات المستخدمة ضمن المصانع. وقد تكون هذه الأدوات من أقدم أساليب القياس لكنها لا تزال موجودةً بكفاءةٍ في وقتنا المعاصر، وتبقى دائمًا من الأساسات التي تنطلق منها أدواتٌ أحدث وأكثر تطورًا.

ومن أبرز الأمثلة على ضرورة وجود هذه الأدوات في وقتنا الحالي هو التكاليف الباهظة التي تتعلق بإصلاح وصيانة الآلات المختلفة والمصحوبة عادةً على متن السفن، حيث لا يمكن التهرب من ضرورة الصيانة الدورية ورعاية حالة الآلات لزيادة عمرها والحفاظ على فعاليتها، ولذلك يتم اللجوء إلى ادوات القياس الميكانيكية وتكون متواجدةً بالفعل داخل السفينة.2

أنواع ادوات القياس الميكانيكية

سنتحدث فيما يلي عن بعض ادوات القياس الميكانيكية الأكثر استخدامًا:

  • القدمة ذات الورنية أو الفرجار: الفرجار هو من أدوات القياس الخطي أو الطولي، ويُعدّ من أكثر الأدوات استخدامًا ووظيفته قياس الأبعاد الطولية مثل القطر والطول والعمق كما يمكننا باستخدامه قياس الأبعاد الداخلية والخارجية.
  • المسطرة: يتم استخدامها لقياس الأطوال المختلفة وهي من أسهل وأشهر الأدوات الميكانيكية، التي يبدأ باستخدامها طلاب المدارس خصوصًا في دروس الرياضيات، يوجد لها العديد من الأشكال والأطوال.
  • المنقلة: أداة قياس شهيرة شكلها مثل نصف دائرة وتصنع غالبًا من الزجاج أو البلاستيك الشفاف، تُستخدم أيضًا بنطاقٍ واسعٍ من قبل طلاب المدارس، تكمن وظيفتها الأساسية في قياس الزوايا.
  • مقياس ورنية لتحديد الارتفاع: يُستخدم هذا المقياس في قياس البعد العمودي، يتكون من قضيبٍ معدنيٍّ موضوع بشكلٍ عموديٍّ ومحكم بقاعدةٍ ثابتةٍ.
  • مقياس ورنية لتحديد العمق: ومن ادوات القياس الميكانيكية أيضًا مقياس ورنية لقياس العمق، وكما يوحي اسمه، يُستخدم في قياس العمق سواء عمق الحفر أو الثقوب أو غيره.3
  • الميكروميتر: يُعتبر الميكرومتير مقياسًا دقيقًا لقياس المسافات القصيرة وهو أكثر دقةً من القدمة ذات الورنية، ويوجد منه نوعٌ يسمى بالمقياس المجهري الفرجاري، مهمته قياس القطر الخارجي أو المسافات الكبيرة.
  • المقياس التحسسي: وهو مقياسٌ يتميز بأشرطةٍ متسلسلةٍ فولاذية سميكة، يُستخدم لقياس عرض الفجوة أو الفراغ.
  • معيار السلك الأمريكي: وهو مقياسٌ دائري الشكل يتميز بوجود فتحاتٍ مختلفة القطر في محيطه، يُستخدم في قياس المقطع العرضي لسلكٍ معينٍ، تم استخدامه لأول مرة عام 1857، ويُطلق عليه هذا الاسم لكونه يُستخدم بشكلٍ أساسيٍّ في أمريكا الشمالية.
  • السلك الرصاصي: ومن ادوات القياس الميكانيكية أيضًا استخدام السلك الرصاصي وهو من الطرق التقليدية، يتم استخدامه لقياس الخلوص أو المسافة بين سطحين.4

المراجع