سیستم‌های اندازه‌گیری متریک و اینچی و ابزارهای مربوطه در برق صنعتی

پیش از ورود به هر کار عملی در برق و فلزکاری، آشنایی با واحدهای اندازه‌گیری طول و سطح، و همچنین ابزارهایی که برای اندازه‌گیری و علامت‌گذاری دقیق روی قطعات استفاده می‌شوند، یک ضرورت اولیه است. در این مقاله دو سیستم رایج اندازه‌گیری — متریک و اینچی — و روش تبدیل آن‌ها به یکدیگر را بررسی می‌کنیم، سپس با ابزارهای اصلی اندازه‌گیری در کارگاه (خط‌کش، متر، چکش، سنبه، پرگار و کولیس) آشنا می‌شویم.

الف) اندازه‌گیری در سیستم متریک

تعریف متر: واحد مقرر قانونی اندازه‌گیری طول متر می‌باشد و در اغلب کشورها از آن استفاده می‌شود. یک متر تقریباً برابر ۱/۴۰۰۰۰۰۰۰ محیط کرهٔ زمین می‌باشد. امروزه متر را بر حسب طول موج اشعهٔ نارنجی متمایل به قرمز که از کریپتون ساطع می‌گردد سنجیده می‌شود که معادل طول موجی برابر ۱۶۵۰۷۳۶.۷۳ متر می‌باشد.

متر به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود:

واحدهای بزرگ‌تر از متر

• کیلومتر (km): برابر هزار متر می‌باشد، با توجه داشته باشیم که پیشوند «کیلو» به معنای هزار می‌باشد.
• مگامتر (Mm): برابر یک‌میلیون متر می‌باشد؛ اگر پیشوند «مگا» قبل از واحدی نوشته شود، به معنای یک‌میلیون برابر آن واحد می‌باشد.

ب) اندازه‌گیری در سیستم اینچی

در برخی از کشورها واحد اندازه‌گیری طول یارد می‌باشد؛ البته امروزه واحد بیشتری برای اندازه‌گیری طول پارچه و بعضی از مواد دیگر مانند نخ و غیره استفاده می‌شود. یارد خود به نام‌های فوت و اینچ تقسیم می‌شود:

• فوت (f): اگر یارد را به سه قسمت مساوی تقسیم کنیم، هر قسمت آن یک فوت می‌باشد؛ به عبارت دیگر یک فوت ⅓ یارد می‌باشد.
• اینچ (e”): اگر یک یارد را به ۳۶ قسمت مساوی تقسیم کنیم، هر قسمت آن یک اینچ می‌باشد. بنابراین یک یارد سه فوت یا ۳۶ اینچ می‌باشد که نتیجه می‌گیریم یک فوت برابر ۱۲ اینچ می‌باشد.

تبدیل واحدهای متری و اینچی به یکدیگر

در مقایسهٔ واحدهای اینچی و میلی متری معلوم می‌شود که هر اینچ برابر ۲۵.۴ میلی‌متر است. بنابراین:

• برای تبدیل اینچ به میلی‌متر: اندازهٔ اینچ را در عدد ۲۵.۴ ضرب می‌کنیم.
• برای تبدیل میلی‌متر به اینچ: اندازهٔ میلی‌متر را بر عدد ۲۵.۴ تقسیم می‌کنیم.

مثال‌های عملی تبدیل واحد

مثال ۱: یک یارد چند فوت، چند اینچ و چند میلی‌متر می‌باشد؟

فوت = ۳ یارد یک | اینچ = ۱۲×۳ = ۳۶ یارد یک | چون یک اینچ = ۲۵.۴mm → ۳۶×۲۵.۴ = ۹۱۴.۴mm

مثال ۲: پنج فوت چند اینچ، میلی‌متر، سانتی‌متر و متر است؟

• فوت ۵ = ۱۲×۵ = ۶۰ اینچ
• اینچ ۶۰ = ۶۰×۲۵.۴ = ۱۵۲۴mm
• فوت ۵ = ۱۵۲۴mm = ۱۵۲۴÷۱۰ = ۱۵۲.۴cm
• فوت ۵ = ۱۵۲.۴cm = ۱۵۲.۴÷۱۰۰ = ۱.۵۲۴m

مثال ۳: ۷/۱۶ اینچ برابر چند میلی‌متر است؟

نتیجه: پس ۷/۱۶ اینچی برابر ۱۱ میلی‌متری است.

واحدهای اندازه‌گیری سطح در سیستم متریک

واحد اندازه‌گیری سطح در سیستم متریک، متر مربع (m²) است. یک متر مربع به بخش‌های زیر تقسیم می‌شود:

واحدهای اندازه‌گیری سطح در سیستم اینچی

در سیستم اینچی برای اندازه‌گیری سطح از واحدهای یارد مربع، فوت مربع و اینچ مربع استفاده می‌شود.

وسایل و ابزار لازم در اندازه‌گذاری و اندازه‌گیری اجسام مختلف

۱. خط‌کش

از خط‌کش برای رسم خطوط راست و خط‌کشی روی اجسام استفاده می‌شود. خط‌کش‌ها در سه نوع موجودند: خط‌کش سه‌پهلو، خط‌کش موجی و خط‌کش تخت.

۲. متر

برای اندازه‌گیری طول از متر استفاده می‌شود. متر دارای انواع فلزی، تاشو، پارچه‌ای، نواری و پایه‌دار می‌باشد.

۳. چکش

ابزاری است که برای ضربه‌زدن از آن استفاده می‌شود. چکش‌ها به‌طور کلی از دو قسمت سر و دسته تشکیل شده‌اند. دستهٔ چکش‌ها از چوب یا پلاستیک ساخته می‌شود و سرچکش‌ها در دو نوع فلزی و پلاستیکی ساخته می‌شود. جنس چکش‌های فلزی از فولاد ابزار کم‌کربن آبدیده می‌باشد. چکش‌های فلزی در وزن‌های ۲۵۰ گرم تا یک کیلو گرم ساخته می‌شوند. کاربرد آن‌ها در صنایع فلزکاری و جوشکاری می‌باشد.

چکش نرم یا چکش پلاستیکی: جنس این چکش‌ها از کائوچو یا پلاستیک فشرده می‌باشد و به‌نام چکش‌های نرم معروف هستند به دلیل اینکه این چکش‌ها ضربه را روی اجسام پخش نموده و از ترک خوردگی آن‌ها در اثر ضربهٔ وارده به وسیلهٔ چکش جلوگیری می‌کنند. غالباً برای میزان کار در ماشین‌های تراش، بازو، بسته کردن الکترو موتورها و ضربه زدن به قطعات چدنی از این چکش‌ها استفاده می‌شود. وزن این چکش‌ها بین ۲۵۰ گرم تا ۳.۵ کیلوگرم متغیر است.

۴. سوزن خط‌کشی

مفتول فولادی نازک و درازی است که برای خط‌کشی روی فلزات به کار می‌رود. نوک سوزن‌های خط‌کشی باید همیشه تیز باشد تا در هنگام خط‌کشی، خط‌کشی روی فلز در نهایت دقت انجام شود.

۵. سنبه نشان

سنبه نشان را از فولاد ابزار می‌سازند و آن را آبدیده می‌کنند. نُک سنبه نشان‌ها را با دستگاه سنگ سنباده تیز می‌کنند. از سنبه نشان برای نشانه‌گذاری خطوطی که به وسیلهٔ سوزن خط‌کشی ایجاد شده استفاده می‌کنند. انواع دیگر سنبه نشان عبارت‌اند از:

• الف) سنبه مرکز نشان: برای نشانه‌گذاری مرکز دوایر روی فلزات به کار می‌رود.
• ب) سنبه انگشتی: برای خارج کردن پین یا پیم که دو نقطه را به هم اتصال داده استفاده می‌شود.
• ج) سنبه جفت کردن: برای جفت نمودن دو قطعه فلز کنار هم استفاده می‌شود.
• د) سنبه خودکار: از سنبه خودکار برای نشانه‌گذاری سریع روی فلز مثل پیچ گوشتی‌های خود کار ماریپچ دار کرده و ضربه می‌زنند.

در هنگام کار با سنبه در حین میزان کردن سنبه، روی سطح کار زاویهٔ سطح آن با سطح کار ۶۰ درجه و در هنگام ضربه زدن به سنبه زاویهٔ آن با سطح کار ۹۰ درجه می‌باشد.

۶. گونیا

وسیله‌ای است برای کنترل زاویه‌ها و همچنین تعیین مرکز دایره‌ها. انواع گونیا عبارت‌اند از: گونیای تخت، گونیای لبه‌دار و گونیای مرکز یاب.

۷. پرگارها

دارای دو بازو و یک پیچ تنظیم هستند. در فلزکاری از پرگار برای کشیدن دایره روی فلزات و انتقال اندازه استفاده می‌شود. پرگارها را بر حسب شکل نوک آن‌ها تقسیم‌بندی می‌کنند که عبارت‌اند از: ۱- پرگار خط‌کشی ۲- پرگار اندازه‌گیر داخلی ۳- پرگار اندازه‌گیر خارجی.

۸. کولیس

یکی از وسایل اندازه‌گیری دقیق است که در اغلب کارگاه‌ها از آن استفاده می‌شود؛ با استفاده از کولیس می‌توانیم اعشار میلی‌متر را اندازه‌گیری نماییم. از کولیس برای اندازه‌گیری طول‌ها، ضخامت‌ها و قطر سوراخ‌ها و شکاف‌ها استفاده می‌شود. کولیس بردو نوع است:

• الف) کولیس ساده: فقط برای یک اندازه مثل طول یا قطر خارجی به کار می‌رود.
• ب) کولیس مرکب: برای تعیین چند اندازه به کار می‌رود.

کولیس از قسمت‌های زیر تشکیل می‌شود:

1. خط‌کش مدرج: که بر روی آن تقسیمات میلی‌متری و اینچی حک شده است.
2. کشو: که با فشار دست روی خط‌کش حرکت می‌کند.
3. فک ثابت: قسمتی از خط‌کش است که در موقع اندازه‌گیری آن را به یک طرف کار تکیه می‌دهند.
4. شاخک‌های ثابت و متحرک: که برای اندازه‌گیری قطر سوراخ‌ها و پهنای شکاف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
5. تیغهٔ عمق‌سنج: برای اندازه‌گیری گودی‌ها به‌کار می‌رود و به کشو مربوط است.
6. ورنیهٔ میلی متری: برای اندازه‌گیری اعشار میلی متری نصب شده است.
7. ورنیهٔ اینچی: برای اندازه‌گیری اعشار اینچی نصب شده است.
8. پیچ کشو: که به‌وسیلهٔ آن کشو را روی خط‌کش محکم می‌کنند تا بعد از دور کردن کولیس از سطح کار، اندازهٔ گرفته شده تغییر نکند.
9. فک متحرک: که با حرکت کشو حرکت می‌کند.

دقت ورنیه کولیس (سه نوع رایج)

تعریف ورنیه: تقسیماتی است که روی کشو حک شده است. ورنیهٔ هر کدام از این کولیس‌ها با درجهٔ دقت متفاوتی ساخته می‌شود:

۱. کولیس با دقت ۰.۱: در این کولیس ۹ میلی‌متر از طول کشو را به ۱۰ قسمت مساوی تقسیم می‌کنند؛ در این حالت هر کدام از تقسیمات روی کشو به‌اندازهٔ ۰.۱ میلی‌متر از تقسیمات میلی‌متری روی خط‌کش کوچک‌تر است. دقت آن ۰.۱ میلی‌متر می‌باشد (۱.۰۰ − ۰.۹ = ۰.۱).

۲. کولیس با دقت ۱/۲۰ یا ۰.۰۵: در این کولیس ۱۹ میلی‌متر از طول کشو را به ۲۰ قسمت مساوی تقسیم می‌کنند؛ در این حالت هر کدام از تقسیمات روی کشو به‌اندازهٔ تقسیمات میلی‌متری روی خط‌کش کوچک‌تر است، پس دقت اندازه‌گیری این کولیس ۱/۲۰ یا ۰.۰۵ میلی‌متر است (۱.۰۰ − ۰.۹۵ = ۰.۰۵).

۳. کولیس با دقت ۱/۵۰ یا ۰.۰۲: در این کولیس ۴۹ میلی‌متر از طول کشو را به ۵۰ قسمت مساوی تقسیم نموده، در این حالت هر کدام از تقسیمات روی کشو به‌اندازهٔ ۰.۰۲ میلی‌متر از تقسیمات روی خط‌کش کوچک‌تر می‌باشد (۱.۰۰ − ۰.۹۸ = ۰.۰۲).

سوالات متداول (FAQ)

۱. کدام سیستم اندازه‌گیری برای کارهای برق و فلزکاری دقیق‌تر است، متریک یا اینچی؟

از نظر دقت، هر دو سیستم قابل استفاده‌اند و تفاوت اصلی در نوع کاربرد و استاندارد رایج در کشور یا صنعت مورد نظر است. سیستم متریک به دلیل ساختار ده‌دهی (تقسیم بر ۱۰، ۱۰۰، ۱۰۰۰)، محاسبات و تبدیل واحدها را ساده‌تر می‌کند؛ در حالی‌که سیستم اینچی در برخی صنایع وارداتی (مانند برخی ابزارها و لوله‌های استاندارد آمریکایی) هنوز کاربرد گسترده دارد. در ایران، سیستم متریک استاندارد رسمی محسوب می‌شود.

۲. چرا در جدول لوله‌های فولادی (مقالهٔ قبلی) از اعداد Pg استفاده می‌شود نه میلی‌متر مستقیم؟

اعداد Pg (مانند Pg11، Pg16) یک استاندارد قدیمی اروپایی برای اندازه‌گذاری لوله‌های فولادی است که تناسب مشخصی با قطر داخلی و خارجی لوله دارد؛ این اعداد برخلاف میلی‌متر ساده، به‌طور مستقیم گنجایش لوله برای عبور سیم را نیز در نظر می‌گیرند، به همین دلیل در جداول برق صنعتی هنوز کاربرد دارند.

۳. کدام کولیس برای کارگاه برق صنعتی مناسب‌تر است؟

برای اکثر کاربردهای برق صنعتی (اندازه‌گیری قطر سیم، کابل و لوله)، کولیسی با دقت ۰.۰۵ میلی‌متر (۱/۲۰) کفایت می‌کند و نسبت به کولیس ۰.۰۲ (۱/۵۰) که دقت بالاتری دارد، ساده‌تر و کاربردی‌تر است؛ کولیس با دقت ۰.۰۲ بیشتر در صنایع ماشین‌ابزار و ساخت قطعات دقیق کاربرد دارد.

۴. تبدیل واحد اینچ به میلی‌متر در انتخاب سایز کابل و لوله چه اهمیتی دارد؟

بسیاری از تجهیزات و اتصالات وارداتی (به‌ویژه در صنایع نفت، گاز و برق) بر اساس اینچ ساخته می‌شوند، در حالی‌که کابل‌ها و لوله‌های داخلی معمولاً بر اساس میلی‌متر عرضه می‌شوند. تسلط بر فرمول تبدیل (اینچ × ۲۵.۴ = میلی‌متر) برای انتخاب صحیح اتصالات و جلوگیری از عدم تطابق قطعات ضروری است.