다음 중 광학적으로 길이의 미소범위를 확대하여 측정하는 것은?
- 버니어캘리퍼스
- 옵티미터
- 마이크로 인디케이터
- 사인바
정답과 해설 보기
정답 ② · 버니어캘리퍼스는 눈금을 직접 읽는 방식이며, 마이크로미터나 마이크로 인디케이터는 기계적 확대 장치를 이용합니다. 사인바는 각도를 측정하거나 설정하는 데 사용됩니다.
옵티미터는 광학 렌즈와 레버 원리로 미소 변위를 확대 측정하며, 나머지는 기계식 또는 각도 측정기이다.
개념 한 쪽
기계가공조립기능사 기본측정기 사용법 — 마이크로미터·버니어·옵티미터
길이와 치수를 정확히 얻기 위해 여러 종류의 기본측정기를 올바르게 사용하고 보관하는 방법을 익혀야 한다.
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시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「기본측정기 사용법」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 마이크로미터 눈금 계산 | 1 | 피치와 등분수로 마이크로미터 최소 눈금을 계산하는 능력 확인 |
| 마이크로미터 보관 주의사항 | 1 | 사용 후 앤빌과 스핀들 보관 방법의 옳고 그름 판별 |
| 광학 확대 측정기 식별 | 1 | 광학적으로 미소 변위를 확대하여 측정하는 기기를 가르는 능력 확인 |
뜻
마이크로미터는 나사 피치와 딤블(또는 원주 눈금)의 조합으로 정밀도를 구현하는 도구이다. 분해능은 나사 피치 나누기 원주 등분수로 결정되며, 예로서 피치 0.5mm를 50등분하면 0.01mm, 100등분하면 0.005mm가 된다.
마이크로미터는 사용 중 일정한 측정 압력을 주기 위해 래칫을 이용하고, 딤블을 직접 잡아 돌리지 않도록 주의해야 한다. 사용 후에는 앤빌과 스핀들 사이를 완전히 밀착시켜 보관하면 안 되며, 약간의 틈새를 두어 열팽창과 마모로 인한 정밀도 저하를 방지해야 한다.
버니어 캘리퍼스의 최소 측정값은 주눈금(어미자) 한 칸 길이에서 버니어(아들자) 한 칸 길이를 뺀 값으로 구한다. 예컨대 어미자 눈금 간격이 1mm이고 아들자가 어미자 19mm를 20등분했다면 아들자 한 칸은 0.95mm가 되어 최소 측정값은 0.05mm가 된다.
버니어의 다른 계산형태에서는 어미자 눈금값을 버니어 등분 수로 나누는 방식으로 정밀도를 구한다. 예로 어미자 최소 눈금이 0.5mm이고 이를 25등분하면 최소 측정값은 0.02mm가 된다.
옵티미터는 광학적 원리를 이용해 미소 변위를 확대하여 측정하는 기기이다. 광학적 확대가 필요한 미세 측정에서는 옵티미터를 선택하여 기계적 확대 방식과 구분하여 사용해야 한다.
예제
마이크로미터의 분해능을 구하는 문제에서는 '피치 ÷ 등분수' 공식을 적용한다. 예컨대 피치 0.5mm에 원주 50등분이면 0.5 ÷ 50 = 0.01mm가 되고, 100등분이면 0.5 ÷ 100 = 0.005mm가 된다.
버니어 문제에서는 어미자 눈금 간격에서 아들자 1눈금 길이를 빼는 방식으로 최소값을 계산한다. 예컨대 어미자 1mm, 아들자 19/20mm이면 1 − 0.95 = 0.05mm가 된다. 또는 어미자 눈금값을 버니어 등분 수로 나누어 0.5 ÷ 25 = 0.02mm와 같이 계산할 수 있다.
마이크로미터 보관 관련 선택지에서는 스핀들과 앤빌을 밀착 보관하라는 지시가 틀린 설명이므로 간격을 두고 보관하는 선택지를 고른다.
대표 기출 3문항
마이크로미터 사용시 주의사항으로 틀린 것은?
- 딤블을 잡고 프레임을 휘들러 돌리지 말것
- 스핀들의 회전은 래칫을 돌려서 항상 측정압을 일정하게 할 것
- 클램프로 스핀들을 고정하고 퍼스 대용으로 사용하지 말 것
- 사용후 앤빌과 스핀들에 방청유를 발라서 밀착 시켜둘 것
정답과 해설 보기
정답 ④ · 마이크로미터 사용 후 보관할 때 앤빌과 스핀들을 밀착시켜 두면, 두 측정면이 서로 달라붙거나 온도 변화에 의한 열팽창으로 인해 정밀도가 저하될 위험이 있습니다. 따라서 사용 후에는 앤빌과 스핀들 사이를 약 1mm 정도 띄워두는 것이 원칙입니다.
마이크로미터 사용 후 앤빌과 스핀들을 밀착시키면 열팽창이나 마모로 정밀도가 떨어지므로 약 1mm 띄워 보관해야 합니다.
0.01 mm 까지 측정할 수 있는 마이크로미터 나사의 피치와 딤블의 눈금에 대하여 옳게 설명한 것은?
- 피치가 0.5 mm 이고, 원주는 50등분 되어있다.
- 피치가 1 mm 이고, 원주는 50등분 되어있다.
- 피치가 0.5 mm 이고, 원주는 100등분 되어있다.
- 피치가 1 mm 이고, 원주는 200등분 되어있다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 마이크로미터의 눈금 읽기 원리를 검증합니다. 측정범위가 0.01mm일 때, 스피들의 나사 피치는 보통 0.5mm입니다.
0.01mm 측정용 마이크로미터는 피치 0.5mm에 원주 50등분 눈금으로 0.5/50=0.01mm를 구현한다.
자주 묻는 물음
- 마이크로미터의 분해능은 어떻게 계산하나?
- 분해능은 나사 피치 나누기 원주 등분수로 계산한다. 예로 피치 0.5mm를 50등분하면 0.01mm, 100등분하면 0.005mm가 된다.
- 마이크로미터 사용 후 보관 시 주의할 점은 무엇인가?
- 앤빌과 스핀들을 완전히 밀착시켜 보관하면 열팽창과 마모로 정밀도가 떨어지므로 약 1mm 내지 1~2mm 정도의 틈새를 두고 보관한다.
- 버니어 캘리퍼스의 최소 측정값은 어떻게 구하나?
- 최소 측정값은 어미자 눈금 간격에서 아들자 1눈금 길이를 뺀 값으로 구하거나 어미자 눈금값을 버니어 등분 수로 나누어 계산한다.
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