เมื่อพูดถึงเวอร์เนียหลายคนน่าจะคุ้นหูกันดีอยู่แล้ว เพราะเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดขนาดที่ได้รับความนิยมมากในหลากหลายอุตสาหกรรม และเป็นเครื่องมือวัดที่วัดขนาดได้หลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นวัดขนาดภายนอกวัตถุ ภายในวัตถุที่ให้ค่าจากการวัดที่มีความละเอียดเป็นหน่วยมิลมิเมตร (มม.)
เวอร์เนียเป็นอุปกรณ์วัดขนาดได้หลายรูปแบบ และมีสเกล (Scale) วัดที่ค่อนข้างละเอียด โดยในปัจจุบันมีให้เลือกใช้ทั้งแบบดิจิทัลที่แสดงค่าจากการวัดออกมาได้โดยที่ไม่ต้องคำนวณค่าและแบบอนาล็อก
ถ้าเป็นเวอร์เนียแบบอนาล็อก จำเป็นต้องทำความเข้าใจหลักการวัดของเครื่องมือนี้ให้ดีก่อนที่จะนำไปวัดขนาด ซึ่งในบทความนี้จะกล่าวถึงการนำเวอร์เนียไปใช้งานและการอ่านค่าให้คุณได้เข้าใจได้ง่ายขึ้น
ทำความรู้จักกับเวอร์เนีย
เวอร์เนียเป็นชื่อเรียกสั้นๆ ของเวอร์เนียคาลิปเปอร์ (Vernier Caliper) ซึ่งเป็นอุปกรณ์วัดพื้นฐานใช้ในการวัดระยะห่างของด้านที่อยู่ตรงข้ามกัน วัดได้ทั้งวัตถุที่เป็นทรงกระบอกและทรงตรง โดยหาค่าได้ทั้ง ความหนาบาง ความลึก ความกว้างภายนอก และยังสามารถใช้วัดขนาดความกว้างภายในของวัตถุเพื่อหาความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางได้อีกด้วย
การวัดค่าของเวอร์เนียทำให้ได้ค่าที่ละเอียดออกมาเป็นมิลลิเมตร (มม.) โดยค่าที่เหมาะสมในการวัดมีขนาดตั้งแต่ 0.50 มม. ซึ่งด้วยการที่เวอร์เนียสามารถวัดค่าออกมาเป็นมิลลิเมตรได้ทศนิยมถึง 2 ตำแหน่ง ทำให้ค่าความคลาดเคลื่อนจากการวัดโดยเวอร์เนียมีค่าเพียง 0.05 มม. เท่านั้น
ส่วนประกอบของเวอร์เนีย
หน้าตาของเวอร์เนียคาลิปเปอร์จะคล้ายไม้บรรทัดวัดขนาดทั่วไป แต่จะมีความแตกต่างที่หัววัดซึ่งสามารถปรับเลื่อนได้ตามขนาดของวัตถุทั้งด้านในและด้านนอก ซึ่งค่าที่อ่านได้จะปรากฏบนสเกลแบบอิมพีเรียล (นิ้ว) และแบบเมตริก (มิลลิเมตร)
จากภาพแบ่งส่วนประกอบของเวอร์เนียได้ดังนี้
-
Internal Jaws (ปากวัดภายใน)
ใช้ในการวัดขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของวัตถุ โดยด้านแบนจะหันออกด้านนอกให้ประกบกับวัตถุให้สามารถใช้วัดภายในได้ง่าย
-
External Jaws (ปากวัดภายนอก)
ใช้ในการวัดขนาดของวัตถุจากภายนอก เหมาะกับการใช้วัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ความยาว หรือความหนาของวัตถุ โดยเลื่อนด้านที่แบนให้ประกบพอดีกับวัตถุที่ต้องการ
-
Locking Screw (สกรูล็อค)
ในขณะที่ทำการวัดจะมีการเลื่อนปากวัดให้มีขนาดพอดีกับวัตถุที่ต้องการ เมื่อได้ระยะที่ต้องการแล้วก็ใช้สกรูล็อค เพื่อทำการล็อคปากวัดเอาไว้ไม่ให้ไหลไปจากสเกลที่วัดไว้
-
Main Scale (สเกลหลัก)
สเกลหลักจะแสดงค่าที่เป็นหน่วยระบบอิมพีเรียล (นิ้ว) ที่อยู่ด้านบน และแบบเมตริก (มิลลิเมตร) ที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งแต่ละขีดบนระบบเมตริกจะมีค่าเป็นมิลลิเมตร
-
Vernier Scale (สเกลเวอร์เนีย)
สเกลเวอร์เนียเป็นค่าที่บอกเป็นหลักทศนิยม โดยแต่ละขีดมีค่า 0.01 มิลลิเมตร โดยจะทำการอ่านค่านี้หลังจากอ่านค่าบนสเกลหลักแล้วนำมาคำนวณ
-
Thumb Screw (ปุ่มเลื่อนสเกล)
ปุ่มเลื่อนสเกลช่วยให้การเลื่อนวัดขนาดง่ายขึ้น โดยปรับให้ปากวัดมีขนาดที่พอดีกับขนาดวัตถุที่ต้องการ
-
Depth Measuring Blade (ปากวัดความลึก)
ใช้ในการวัดความลึกของรูในวัตถุ เพื่อหาค่าความลึกของวัตถุหรือส่วนที่อยู่ลึกบนวัตถุได้ โดยวิธีการการอ่านค่าใช้วิธีเดียวกับปากวัดภายนอก และปากวัดภายใน
การอ่านค่าเวอร์เนียแบบอนาล็อก
ค่าที่อ่านได้บนเวอร์เนียมีทั้งแบบอิมพีเรียล (นิ้ว) และเมตริก (มิลลิเมตร) ซึ่งในอุตสาหกรรมทั่วไปในบ้านเราจะนิยมใช้การอ่านแบบเมตริก (มิลลิเมตร) โดยวิธีการอ่านค่าสามารถทำได้ดังตัวอย่างนี้
เมื่อเลื่อนหัววัดให้พอดีกับขนาดวัตถุที่ต้องการวัด จะปรากฏค่าบนสเกล โดยวิธีการอ่านค่าทำได้ 2 วิธี คือ อ่านขีดตามค่าที่เห็นได้เลย หรือนับขีดแล้วนำมาคำนวณ
-
วิธีอ่านขีดที่แสดงบนสเกล
จากภาพด้านบน ถ้าอ่านค่าด้วยวิธีนับขีดแล้วคำนวณ ให้เริ่มอ่านจากสเกลหลัก (Main Metric Scale) ก่อน โดยดูว่าเลข 0 ที่สเกลเวอร์เนียหยุดอยู่ที่ขีดใดบนสเกลหลัก ซึ่งในภาพคือเลข 0 อยู่เลยจากสเกล 27 มิลลิเมตร แต่ไม่ถึง 28 มิลลิเมตร
ค่าที่ได้จากการอ่านสเกลหลักจะเป็น 27.XX มิลลิเมตร
หลังจากนั้น ให้ดูต่อที่สเกลเวอร์เนียว่าเลขทศนิยมเป็นเท่าไร โดยดูว่าขีดบนสเกลเวอร์เนียขีดใด ที่อยู่ตรงกับขีดบนสเกลหลัก ซึ่งดังภาพขีดที่ตรงกันคือเลข 1 พอดีบนเวอร์เนียสเกล
ทำให้ค่าที่อ่านได้คือ 27.10 มิลลิเมตร
-
วิธีนับขีดแล้วคำนวณ
สำหรับวิธีนับขีดแล้วคำนวณ การอ่านค่าสเกลหลักเหมือนกับวิธีแรกคือ 27.XX มิลลิเมตร
แต่ค่าบนเวอร์เนียสเกลจะไม่ได้ดูจากตัวเลข แต่ให้นับขีดตั้งแต่หลังจากเลข 0 ไปจนถึงขีดที่ตรงกับสเกลหลัก นั่นคือนับขีดไปจนถึงขีดของเลข 1
ซึ่งจากภาพนับขีดบนเวอร์เนียได้ 5 ขีดแล้วนำไปคูณกับ 0.02 (ค่าเริ่มต้นจากการแบ่งส่วน 100 บนสเกล)
วิธีคิด 27.00 + (5 x 0.02) = 27 + 0.10 มม.
ดังนั้น ค่าที่ได้จากการคำนวณจึงเท่ากับ 27.10 มิลลิเมตร
ทั้ง 2 วิธีการวัดนี้จะเลือกวิธีคิดแบบใดก็ได้ แต่อย่าลืมว่าเวอร์เนียจะมีค่าความคลาดเคลื่อนอยู่ประมาณ ± 0.05 ด้วย
ตัวอย่างการใช้เวอร์เนียหลากหลายรูปแบบ
สำหรับบทความนี้จะยกตัวอย่างออกมาเป็น 4 รูปแบบการใช้งาน ได้แก่
-
การเรียนและการศึกษา
ในห้องเรียนสำหรับนักเรียนวิศวกรหรือนักเรียนช่าง โดยพื้นฐานแล้วจะต้องรู้จักการใช้งานเวอร์เนียคาลิปเปอร์เป็นอย่างดี เนื่องจากเป็นอุปกรณ์วัดละเอียดพื้นฐานที่จำเป็นอย่างมากในกลุ่มเครื่องมือช่าง
นอกจากนี้ยังใช้ในกลุ่มการเรียนประเภททดลองหรือวิชาฟิสิกส์ นำไปใช้วัดขนาดของวัตถุที่มีขนาด หรือรูปร่างแตกต่างกันออกไป ซึ่งจะได้ค่าที่ละเอียดกว่าการใช้เครื่องมือวัดทั่วไป โดยนักเรียนหรือนักศึกษาสามารถทำการวัดขนาดแล้วได้ผลที่คลาดเคลื่อนน้อยลง และนำไปใช้งานต่อยอดได้ในอนาคต
-
อุตสาหกรรมการผลิต
เวอร์เนียเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดที่มีความสำคัญมากในอุตสาหกรรมการผลิตโลหะ รวมถึงการผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ เนื่องจากการผลิตชิ้นงานจากโลหะต้องการความแม่นยำสูง เช่น การวัดขนาดของชิ้นงานที่ต้องนำมาประกอบกันให้เข้ากันได้พอดี จำเป็นต้องวัดขนาดของรูใน และขนาดภายนอกของชิ้นงานอีกชิ้นหนึ่งให้ประกอบเข้ากันได้พอดี
นอกจากนี้เวอร์เนียยังใช้ในการตรวจสอบคุณภาพจากการผลิตว่าขนาดของชิ้นงานให้เป็นไปตามความต้องการ ทั้งขนาด ความกว้าง ความยาว ความลึกให้เป็นไปตามมาตรฐานการผลิตที่วางเอาไว้
-
ความแม่นยำทางการแพทย์
การใช้เวอร์เนียในทางการแพทย์สำหรับการศัลยกรรมบางประเภทที่มีความละเอียดอ่อน หรือต้องการความแม่นยำสูง การวัดขนาดอย่างละเอียดด้วยคาลิปเปอร์ ช่วยให้สามารถวางแผนการศัลยกรรมออกมาได้เห็นภาพอย่างละเอียดก่อนทำการผ่าตัด
-
ห้องทดลองทางวิทยาศาสตร์
นอกเหนือจากการใช้งานในอุตสาหกรรมการผลิตแล้ว คาลิปเปอร์ยังถูกใช้ในห้องแล็บส์ทดลองทางวิทยาศาสตร์บางชนิด เนื่องจากการทดลองจำเป็นต้องมีการวัดขนาดที่ต้องการค่าความละเอียดสูง เช่น การขยายตัวของโลหะเมื่อถูกทำปฏิกิริยาเคมี หรือเมื่อถูกความร้อน เพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติของโลหะชนิดต่างๆ เมื่อถูกนำไปใช้งาน
สรุปบทความ
เวอร์เนียเป็นเครื่องมือวัดที่ได้รับความนิยมอย่างมาก เนื่องจากสามารถวัดขนาดได้อย่างละเอียดในระดับมิลลิเมตร โดยที่ความคลาดเคลื่อนอยู่ที่ 0.05 มิลลิเมตรเท่านั้น ทำให้มีการนำเวอร์เนียไปใช้ในหลายอุตสาหกรรมที่แม้ว่าจะมีความแตกต่างกัน แต่ก็มีจุดประสงค์เดียวกันคือการวัดขนาดอย่างละเอียด เพื่อนำค่าจากการวัดมาใช้ประโยชน์ต่อได้
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ คุณสามารถติดต่อเราได้ที่นี่ ทางเราพร้อมให้บริการกับคุณอย่างเต็มที่ ด้วยการให้คำปรึกษาจากทีมผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคด้านเครื่องมือและเครื่องจักรกลคุณภาพสูง
