Schroefmaat , v. (-maten), micrometer , micrometer gauge , screw gauge ,
die Bügelmeßschraube , die Meßschraube , le micromètre a vis (v)d' exterieur (m)
Meetinstrument met een ingebouwde precisieschroef als lengtestandaard, in een opstelling volgens het Abbe-comparatieprincipe. Deze schroef wordt versteld door middel van een verdraaibare trommel, die een schaal draagt met een schaalwaarde in de orde van 0,01 mm/sd. Al draaiend verschuift de trommel langs de schacht, waarop een axiale schaal is aangebracht met veelal een schaalwaarde van 0,5 mm/sd.
Eveneens op de schacht kan een tangentiele schaal aangebracht zijn met het karakter van een nonius. De aanwijzing van een ingestelde waarde gebeurt door middel van deze schalen, of digitaal. Een combinatie van beide aanwijsmethoden in een en hetzelfde instrument komt ook voor.
De uitvinding van de schroefmaat stamt uit 1638, en staat op naam van William Gascoigne. Na de introductie van het instrument werd dat vooral ten dienste van astronomen verder ontwikkeld, voor de positionering van telescopen en de bepaling van de afstanden tussen vaste sterren.
Maar ook James Watt (1736-1819) had er zo een, terwijl Henry Maudslay in 1800 beschikte over een nauwkeuriger tafelmodel. Gascoigne sneuvelde in 1644 in de veldslag van Marston Moore. Dat een beschrijving en illustraties van zijn ontwerp bewaard zijn gebleven is te danken aan Robert Hooke, die daaraan een artikel wijdde in de Transactions of the Royal Society, Volume II (1667). In de originele uitvoering liep de schroef over de gehele lengte van het instrument, en bestond zij voor de helft uit een linkse schroefdraad en voor de andere helft uit een rechtse (Fig. 1).
Fig. 1 De schroefmaat van William Gascoigne, 1638.
Niet in deze figuur aangegeven is de schijf, waarmee fijne instellingen werden gerealiseerd en waarvan de omtrek was verdeeld in 100 (!) gelijke delen.
Ruim een eeuw later, in 1868, kreeg de schroefmaat haar ook thans nog vertrouwde uiterlijk (Fig. 2) door toedoen van Brown en Sharpe. Zij construeerden een schroefmaat in zakformaat, waarmee tot op 0,001 inch gemeten kon worden en die een nieuwe periode van toenemende precisie in de vervaardigingskunde inleidde. Dit vooral doordat zij erin slaagden de instrumenten nauwkeurig, goed bruikbaar en gemakkelijk afleesbaar te maken, in serie en tegen een redelijke prijs. Ze kwamen daardoor spoedig binnen het bereik van iedere handwerksman ¹).
Het model van Brown en Sharpe is thans, weer ruim een eeuw later, nog volledig up-to-date.
Terminologie
Sedert de (Engelse) uitvinding van de schroefmaat heeft deze in vele talen „micrometer" geheten. Ook na de invoering van het SI in 1960 kon die naam in het Engels onveranderd blijven, omdat die taal voor het woord micrometer twee zeer verschillende wijzen van uitspreken kent. Daarmee worden de beide betekenissen, het meetinstrument enerzijds en een miljoenste deel van een meter anderzijds, voldoende van elkaar onderscheiden.
Fig. 3 Moderne schroefmaat van Keilpart
Anders is dat bij voorbeeld in het Nederlands en in het Duits. In die talen is geen onderscheid te horen, en is de dubbele betekenis storend. Sedert de intrede van het SI is dan ook geleidelijk de naam schroefmaat (Meßschraube) in gebruik gekomen. Dat betekent niet dat die „nieuwe", inmiddels toch al weer zo'n 15 jaar oude benaming ook algemeen wordt toegepast. Zeker in het Nederlands lijkt echter het pleit beslecht, en begint de benaming „micrometer" voor het aloude meetinstrument zo langzamerhand gedateerd te geraken.
De onzekerheid in de uitkomst van een schroefmaatmeting
Bij de toepassing van een schroefmaat spelen de volgende onzekerheden een rol:
- De onzekerheid bij het justeren
De onzekerheid bij het justeren hangt samen met de onzekerheid in de grootte van de instelmaat, en van de hantering van die instelmaat. Een praktijkwaarde.voor de grootte ervan is 0,001 mm per 500 mm instelmaat of onderdeel daarvan.
Voorbeeld:
Instelmaat 400 mm → onzekerheid 0,001 mm.
Instelmaat 500 mm → onzekerheid 0,001 mm.
Instelmaat 600 mm → onzekerheid 0,002 mm.
- De afleesbaarheid
Bij schaaldelen ter grootte van (0,7 a 2,5) mm is met het blote oog 0,1 sd te schatten (zie: scheidend vermogen).
De meeste schroefmaten hebben een trommel met 50 schaaldelen en een precisieschroef met een spoed van 0,5 mm, of 100 schaaldelen bij een spoed van 1 mm. In beide gevallen is de schaalwaarde 0,01mm/sd. Een schatting van 0,1 sd komt dan overeen met 0,001 mm. Een onnauwkeurigheid in die schatting van ± 0,1 sd betekent dus een onzekerheid daarin van 0,001 mm.
- De onzekerheid in de spoed van de schroefspil
Vooral afwijkingen in de spoed van de schroefspil, die fungeert als lengtestandaard, leiden tot een .onbekende systematische afwijking. Die in de regel niet meer dan 4 µm, en worden voor een deel gecompenseerd door de naastgelegen gangen van de schroefdraad. Zij komen dan ook gereduceerd tot uitdrukking in een onzekerheid waarvoor 0,002 mm een verdedigbare waarde is.
Opmerking: Om repeterende afwijkingen in de schroefspil op te sporen, verdient het aanbeveling om een kalibratie over het meetgebied uit te voeren met onregelmatig wisselende tussenafstanden tussen de metingen.
Invloed van de meetkracht
Door gebruik te maken van de ratel worden schroefmaat en meetstuk beschermd tegen te grote meetkrachten. Voor de meetkracht zelf is geen bepaalde waarde voorgeschreven. Zij kan tussen leverancier en afnemer overeengekomen worden.
Wel is bepaald (DIN 863 deel 4) dat schroefmaten van hetzelfde type en in dezelfde uitvoering van een fabrikant niet meer dan 50% spreiding in de meetkracht mogen vertonen.
Vorige pagina