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마이크로미터 (기구)

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목차

1. 개요

마이크로미터는 길이를 정밀하게 측정하는 데 사용되는 기구로, 1960년대 한국의 산업화와 함께 도입되어 정밀 공업 발전에 기여했다. 측정 대상과 방법에 따라 다양한 종류가 있으며, 앤빌, 스핀들, 슬리브, 팁블 등으로 구성된다. 나사의 회전 원리를 이용하여 길이를 측정하며, 측정 전 이물질 제거, 래칫 스톱 사용, 온도 관리 등 주의사항을 지켜야 한다. 정기적인 교정을 통해 정확도를 유지하며, 공기 마이크로미터, 전기 마이크로미터와 같은 특수한 형태도 존재한다.

2. 역사

마이크로미터는 1960년대 한국의 산업화와 함께 본격적으로 도입되어, 1970년대부터 정밀 공업 발전에 크게 기여했다. 1970년대 이후, 정부 주도의 중화학 공업 육성 정책과 함께 마이크로미터의 수요가 급증하였다.

2. 1. 한국의 마이크로미터 역사

마이크로미터는 한국의 산업화 과정에서 정밀 기계 공업 발전에 중요한 역할을 하였다. 1970년대 이후, 정부 주도의 중화학 공업 육성 정책과 함께 마이크로미터의 수요가 급증하였다.

3. 종류

측정 대상 및 방법에 따라 다양한 종류의 마이크로미터가 존재한다.

사용중인 또 다른 대형 마이크로미터


각 유형의 마이크로미터 캘리퍼는 특정 측정 작업에 맞는 특수 앤빌과 스핀들 팁을 장착할 수 있다. 예를 들어 앤빌은 나사산의 일부, V-블록 또는 대형 디스크 형태로 성형될 수 있다.

  • '''범용 마이크로미터 세트'''는 평면, 구형, 스플라인, 디스크, 블레이드, 포인트 및 칼날 등 교환 가능한 앤빌과 함께 제공된다. '''범용 마이크로미터'''라는 용어는 또한 하나의 마이크로미터가 외측 마이크, 깊이 마이크, 스텝 마이크 등으로 기능할 수 있도록 프레임에 모듈식 구성 요소가 있는 마이크로미터 유형을 지칭할 수 있다(종종 Mul-T-Anvil 및 Uni-Mike라는 브랜드 이름으로 알려져 있습니다).
  • '''블레이드 마이크로미터'''는 일치하는 좁은 팁(블레이드) 세트를 가지고 있다. 예를 들어 좁은 O-링 홈을 측정할 수 있다.
  • '''피치 지름 마이크로미터'''(일명 '''나사산 마이크''')는 나사산의 피치 지름을 측정하기 위한 일치하는 나사산 모양의 팁 세트를 가지고 있다.
  • '''리미트 마이크'''는 두 개의 앤빌과 두 개의 스핀들을 가지고 있으며, 스냅 게이지처럼 사용된다. 검사 중인 부품은 첫 번째 간격을 통과해야 하고 사양 내에 있으려면 두 번째 간격에서 멈춰야 한다. 두 간격은 공차 범위의 상단과 하단을 정확하게 반영한다.
  • '''보어 마이크로미터'''는 일반적으로 정확하게 내경을 측정하는 데 사용되는 마이크로미터 베이스에 있는 세 개의 앤빌 헤드이다.
  • '''튜브 마이크로미터'''는 스핀들에 수직으로 배치된 원통형 앤빌을 가지고 있으며 튜브의 두께를 측정하는 데 사용된다.
  • '''마이크로미터 스톱'''은 수동 밀링 머신의 테이블, 선반의 베드웨이 또는 간단한 스톱 대신 다른 공작 기계에 장착되는 마이크로미터 헤드이다. 작업자가 테이블 또는 캐리지를 정확하게 배치하는 데 도움이 된다. 스톱은 또한 자동 공급 시스템을 중지하기 위해 킥아웃 메커니즘 또는 리미트 스위치를 작동하는 데 사용할 수 있다.
  • '''볼 마이크로미터'''는 볼 모양(구) 앤빌을 가지고 있다. 평평한 앤빌 1개와 볼 앤빌 1개를 가질 수 있으며, 이 경우 튜브 벽 두께, 구멍에서 가장자리까지의 거리 및 앤빌 1개를 둥근 표면에 대고 놓아야 하는 기타 거리를 측정하는 데 사용된다. 튜브가 아닌 둥근 표면에 대해 측정하는 데 사용할 수 있다는 점에서 튜브 마이크로미터와 적용 분야가 다르지만 볼 앤빌은 튜브 마이크로미터만큼 작은 튜브에 쉽게 들어갈 수 없을 수도 있다. 한 쌍의 볼이 있는 볼 마이크로미터는 양쪽에 단일 접선점 접촉이 필요한 경우에 사용할 수 있다. 가장 일반적인 예는 원뿔형 앤빌 또는 3선 방법을 사용하여 측정하는 나사산의 피치 지름을 측정하는 것이다(후자는 한 쌍의 볼 접근 방식과 유사한 기하학을 사용합니다).
  • '''벤치 마이크로미터'''는 정밀도가 약 0.5 마이크로미터(2000만분의 1인치, 기계공 속어로 "10분의 1의 5분의 1")이고 재현성이 약 0.25 마이크로미터("10분의 1의 10분의 1")인 검사 용 도구이다. 예로는 프랫 & 휘트니 슈퍼마이크로미터 브랜드가 있다.
  • '''디지트 마이크'''는 회전하는 기계식 숫자가 있는 유형이다.
  • '''디지털 마이크'''는 거리를 감지하기 위해 인코더를 사용하고 디지털 화면에 결과를 표시하는 유형이다.
  • '''V 마이크'''는 앤빌용 소형 V-블록이 있는 외측 마이크이다. 이는 (표준 외측 마이크의 두 점과 비교하여) 세 점이 균등하게 배치된 원의 지름을 측정하는 데 유용하다. 이것이 필요한 예는 3날 엔드밀 및 트위스트 드릴의 직경을 측정하는 것이다.
  • 외측 마이크로미터(외경 측정)
  • 양구 마이크로미터(판 두께 측정)
  • 내측 마이크로미터(일반적으로 5 mm 이상의 내경 측정)
  • 3점식 내측 마이크로미터
  • 봉상 내측 마이크로미터(큰 내경 측정)
  • 깊이 마이크로미터(깊이, 단차 측정)
  • 치두 마이크로미터(기어의 이넘기 치두 측정)
  • 나사 마이크로미터(수나사의 유효경 측정)

3. 1. 외측 마이크로미터

외측 마이크로미터는 물체의 바깥 지름, 두께 등을 측정하는 데 사용되는 가장 일반적인 형태의 마이크로미터이다.

3. 2. 내측 마이크로미터

내측 마이크로미터는 구멍이나 관의 안지름을 측정하는 데 사용된다. 일반적으로 5mm 이상의 내경 측정에 사용된다.

세 개의 측정점으로 내경을 측정하여 보다 정확한 값을 얻을 수 있다.

봉상 내측 마이크로미터는 큰 내경을 측정하는 데 사용된다.

3. 2. 1. 3점식 내측 마이크로미터

세 개의 측정점으로 내경을 측정하여 보다 정확한 값을 얻을 수 있다.

3. 2. 2. 봉상 내측 마이크로미터

봉상 내측 마이크로미터는 큰 내경을 측정하는 데 사용된다.

3. 3. 깊이 마이크로미터

깊이 마이크로미터는 구멍이나 홈의 깊이를 측정하는 데 사용된다.

3. 4. 특수 마이크로미터

각 유형의 마이크로미터 캘리퍼는 특정 측정 작업에 맞는 특수 앤빌과 스핀들 팁을 장착할 수 있다. 예를 들어 앤빌은 나사산의 일부, V-블록 또는 대형 디스크 형태로 성형될 수 있다.

  • '''범용 마이크로미터 세트'''는 평면, 구형, 스플라인, 디스크, 블레이드, 포인트 및 칼날 등 교환 가능한 앤빌과 함께 제공된다. '''범용 마이크로미터'''라는 용어는 또한 하나의 마이크로미터가 외측 마이크, 깊이 마이크, 스텝 마이크 등으로 기능할 수 있도록 프레임에 모듈식 구성 요소가 있는 마이크로미터 유형을 지칭할 수 있다(종종 Mul-T-Anvil 및 Uni-Mike라는 브랜드 이름으로 알려져 있습니다).
  • '''블레이드 마이크로미터'''는 일치하는 좁은 팁(블레이드) 세트를 가지고 있다. 예를 들어 좁은 O-링 홈을 측정할 수 있다.
  • '''피치 지름 마이크로미터'''(일명 '''나사산 마이크''')는 나사산의 피치 지름을 측정하기 위한 일치하는 나사산 모양의 팁 세트를 가지고 있다.
  • '''리미트 마이크'''는 두 개의 앤빌과 두 개의 스핀들을 가지고 있으며, 스냅 게이지처럼 사용된다. 검사 중인 부품은 첫 번째 간격을 통과해야 하고 사양 내에 있으려면 두 번째 간격에서 멈춰야 한다. 두 간격은 공차 범위의 상단과 하단을 정확하게 반영한다.
  • '''보어 마이크로미터'''는 일반적으로 정확하게 내경을 측정하는 데 사용되는 마이크로미터 베이스에 있는 세 개의 앤빌 헤드이다.
  • '''튜브 마이크로미터'''는 스핀들에 수직으로 배치된 원통형 앤빌을 가지고 있으며 튜브의 두께를 측정하는 데 사용된다.
  • '''마이크로미터 스톱'''은 수동 밀링 머신의 테이블, 선반의 베드웨이 또는 간단한 스톱 대신 다른 공작 기계에 장착되는 마이크로미터 헤드이다. 작업자가 테이블 또는 캐리지를 정확하게 배치하는 데 도움이 된다. 스톱은 또한 자동 공급 시스템을 중지하기 위해 킥아웃 메커니즘 또는 리미트 스위치를 작동하는 데 사용할 수 있다.
  • '''볼 마이크로미터'''는 볼 모양(구) 앤빌을 가지고 있다. 평평한 앤빌 1개와 볼 앤빌 1개를 가질 수 있으며, 이 경우 튜브 벽 두께, 구멍에서 가장자리까지의 거리 및 앤빌 1개를 둥근 표면에 대고 놓아야 하는 기타 거리를 측정하는 데 사용된다. 튜브가 아닌 둥근 표면에 대해 측정하는 데 사용할 수 있다는 점에서 튜브 마이크로미터와 적용 분야가 다르지만 볼 앤빌은 튜브 마이크로미터만큼 작은 튜브에 쉽게 들어갈 수 없을 수도 있다. 한 쌍의 볼이 있는 볼 마이크로미터는 양쪽에 단일 접선점 접촉이 필요한 경우에 사용할 수 있다. 가장 일반적인 예는 원뿔형 앤빌 또는 3선 방법을 사용하여 측정하는 나사산의 피치 지름을 측정하는 것이다(후자는 한 쌍의 볼 접근 방식과 유사한 기하학을 사용합니다).
  • '''벤치 마이크로미터'''는 정밀도가 약 0.5 마이크로미터(2000만분의 1인치, 기계공 속어로 "10분의 1의 5분의 1")이고 재현성이 약 0.25 마이크로미터("10분의 1의 10분의 1")인 검사 용 도구이다. 예로는 프랫 & 휘트니 슈퍼마이크로미터 브랜드가 있다.
  • '''디지트 마이크'''는 회전하는 기계식 숫자가 있는 유형이다.
  • '''디지털 마이크'''는 거리를 감지하기 위해 인코더를 사용하고 디지털 화면에 결과를 표시하는 유형이다.
  • '''V 마이크'''는 앤빌용 소형 V-블록이 있는 외측 마이크이다. 이는 (표준 외측 마이크의 두 점과 비교하여) 세 점이 균등하게 배치된 원의 지름을 측정하는 데 유용하다. 이것이 필요한 예는 3날 엔드밀 및 트위스트 드릴의 직경을 측정하는 것이다.
  • 외측 마이크로미터(외경 측정)
  • 양구 마이크로미터(판 두께 측정)
  • 내측 마이크로미터(일반적으로 5 mm 이상의 내경 측정)
  • 3점식 내측 마이크로미터
  • 봉상 내측 마이크로미터(큰 내경 측정)
  • 깊이 마이크로미터(깊이, 단차 측정)
  • 치두 마이크로미터(기어의 이넘기 치두 측정)
  • 나사 마이크로미터(수나사의 유효경 측정)


3. 4. 1. 나사 마이크로미터

나사 마이크로미터는 수나사의 유효 지름을 측정하는 데 사용된다.

3. 4. 2. 치두 마이크로미터

기어의 이넘기 치두를 측정하는 데 사용된다.

3. 4. 3. 양구 마이크로미터

판 두께를 측정하는 데 사용된다.

3. 4. 4. 블레이드 마이크로미터

주어진 원본 소스에는 '블레이드 마이크로미터'에 대한 구체적인 정보가 없습니다. 요약에는 "좁은 홈이나 O링 홈 등을 측정하는 데 사용된다"라고 되어 있지만, 원본 소스에는 이러한 내용을 확인할 수 있는 정보가 전혀 없습니다. 따라서, 주어진 정보만으로는 블레이드 마이크로미터에 대한 위키텍스트를 작성할 수 없습니다.

3. 4. 5. 볼 마이크로미터

볼 마이크로미터는 둥근 면의 두께나 구멍에서 가장자리까지의 거리를 측정하는 데 사용된다.

3. 4. 6. V 마이크로미터

요약과 원본 소스에 'V 마이크로미터'에 대한 정보가 없습니다. 따라서 주어진 정보 만으로는 위키텍스트를 생성할 수 없습니다.

4. 구조

마이크로미터 다이어그램은 7.145 mm ± 0.005 mm의 측정을 보여준다


마이크로미터는 기본적으로 다음과 같은 부분으로 구성된다.

  • '''앤빌''': 스핀들이 움직여 다가오고 시료가 닿는 반짝이는 부분.
  • '''스핀들''': 앤빌 방향으로 팁블이 움직이게 하는 반짝이는 원통형 부품.
  • '''래칫 스톱''': 보정된 토크에서 미끄러지면서 가해지는 압력을 제한하는 팁블 끝 부분의 장치.
  • '''슬리브, 배럴 또는 스톡''': 눈금이 있는 고정된 둥근 부품으로, 때로는 버니어 눈금이 있기도 하다. 일부 기기에서는 눈금이 내부에 고정된 배럴 위로 꼭 맞지만 움직일 수 있는 원통형 슬리브에 표시된다. 이를 통해 슬리브의 위치를 약간 변경하여 영점을 맞출 수 있다.[13][14]
  • '''프레임''': 앤빌과 배럴을 서로 일정한 관계로 유지하는 C자형 몸체. 휨, 팽창, 수축을 최소화하여 측정을 왜곡하는 것을 방지하기 위해 두껍게 만들어졌다.프레임은 무겁기 때문에 열 질량이 커서 손/손가락으로 잡을 때 상당한 발열을 방지한다. 종종 단열 플라스틱 판으로 덮여 있어 열 전달을 더욱 줄인다. 설명: 프레임을 오랫동안 잡고 있어서 10 °C만큼 가열되면 10 cm 길이의 강철 조각의 길이 증가량은 1/100 mm 정도이다. 마이크로미터의 경우 이것이 일반적인 정확도 범위이다. 마이크로미터는 일반적으로 측정이 정확한 지정된 온도(종종 20 °C [68 °F], 이는 일반적으로 HVAC가 있는 방에서 "실온"으로 간주됨)를 갖는다. 공구실은 일반적으로 20 °C [68 °F]로 유지된다.
  • '''팁블 눈금''': 회전하는 눈금 표시.
  • '''록 너트, 록 링 또는 팁블 록''': 스핀들을 고정하기 위해 조일 수 있는 널링된 구성 요소(또는 레버), 예를 들어 측정을 잠시 유지할 때 사용.
  • '''팁블''': 엄지손가락으로 돌리는 부품.
  • '''나사''': (보이지 않음) "작동 원리"에서 설명한 대로 마이크로미터의 핵심. 배럴 안에 있다. 이는 독일어로 이 장치의 일반적인 이름이 "측정 나사"라는 뜻의 ''Messschraube''인 사실을 언급한 것이다.

4. 1. 프레임

프레임은 마이크로미터의 C자형 몸체로, 앤빌과 배럴을 서로 일정한 관계로 유지하는 역할을 한다. 휨, 팽창, 수축을 최소화하여 측정의 왜곡을 막기 위해 두껍게 만들어진다. 프레임은 열 질량이 커서 손으로 잡았을 때 발생하는 발열을 줄여주며, 단열 플라스틱 판으로 덮어 열 전달을 더욱 줄이기도 한다. 마이크로미터는 일반적으로 20°C (68°F)에서 측정이 정확하도록 지정되어 있으며, 공구실은 대개 20°C로 유지된다.

4. 2. 앤빌

앤빌은 고정된 측정면으로, 스핀들과 함께 측정물을 고정한다. 스핀들이 움직여 다가오고 시료가 닿는 반짝이는 부분이다.

4. 3. 스핀들

나사가 1회전하면 하나의 나사산과 다음 나사산 간의 거리만큼 움직이는데, 이 원리를 이용하여 길이를 정밀하게 측정한다. 마이크로미터에서 스핀들은 팁블이 움직이게 하는 반짝이는 원통형 부품으로, 앤빌 방향으로 이동한다. 팁블을 돌리면 스핀들이 측정물을 조이게 된다.

4. 4. 슬리브 (배럴)

슬리브(배럴 또는 스톡)는 눈금이 있는 고정된 둥근 부품으로, 때로는 버니어 눈금이 있기도 하다.[13][14] 일부 마이크로미터에서는 눈금이 내부에 고정된 배럴 위로 꼭 맞지만 움직일 수 있는 원통형 슬리브에 표시된다. 이를 통해 슬리브의 위치를 약간 변경하여 영점을 맞출 수 있다.[13][14]

4. 5. 팁블

팁블은 엄지손가락으로 돌리는 부품이다.[13][14] 팁블은 회전 가능한 원통형 부품으로, 팁블 눈금을 통해 스핀들을 미세하게 조정하여 길이를 측정할수 있다.

4. 6. 래칫 스톱

팁블 끝에 있는 장치로, 보정된 토크에서 미끄러지면서 가해지는 압력을 제한한다.[13][14] 이를 통해 측정 시 과도한 힘이 가해지는 것을 방지하여 측정 오차를 줄일 수 있다.

4. 7. 고정 나사 (록 너트)

마이크로미터의 록 너트(록 링 또는 팁블 록)는 측정값을 잠시 유지하는 등 스핀들을 고정하기 위해 조일 수 있는 널링된 구성 요소(또는 레버)이다.

5. 측정 원리

마이크로미터는 나사의 회전 원리를 이용하여 길이를 정밀하게 측정하는 기구이다.[9] 나사를 1회전시키면 나사산 사이의 거리(피치)만큼 축 방향으로 이동한다. 나사 머리 원주에 눈금을 새겨 나사의 회전각을 측정하면, 나사가 이동한 거리를 정밀하게 알 수 있다. 예를 들어 나사산 사이 거리가 1mm일 때, 나사 머리를 1/100 회전시키면 나사는 0.01mm(10μ) 이동한다.

마이크로미터 사용 애니메이션. 측정 대상은 검은색으로 표시되어 있습니다. 측정값은 4.140 ± 0.005 mm입니다.


마이크로미터는 작은 거리를 나사의 큰 회전으로 변환하여 측정값을 증폭시킨다.[9] 이 증폭은 나사의 리드와 주요 직경에 의해 결정된다. 나사의 리드는 나사가 한 바퀴(360°) 회전했을 때 축 방향으로 이동하는 거리이다. 대부분의 나사산(단일 시작 나사산)에서 리드와 피치는 동일하다. 예를 들어 리드가 1mm이고 주요 직경이 10mm인 나사의 경우, 원주는 약 31.4mm가 된다. 따라서 1mm의 축 방향 이동은 31.4mm의 원주 방향 이동으로 확대된다.

마이크로미터의 정확도는 나사산 형태의 정밀도에 따라 결정된다.[9] 일부 마이크로미터는 차동 나사를 사용하여 더 높은 정밀도를 얻기도 한다.[10][11][12]

6. 측정 방법

마이크로미터로 측정하기 전, 우선 마이크로미터의 엔빌과 스핀들 측정면에 있는 이물질을 깨끗이 닦아내어 측정 오차를 방지해야 한다.[21] 외부 치수를 측정할 때는 깨끗한 종이를 측정 단자에 끼웠다 빼는 방식으로 닦아낸다. 0 - 25 mm용 마이크로미터는 0점에서 눈금이 0을 가리키는지 확인한다. 더 큰 치수를 측정하는 마이크로미터는 측정 전에 표준편을 사용하여 최소값에 이상이 없는지 확인해야 한다. 만약 0점이 맞지 않으면, 마이크로미터에 부속된 갈고리 핀 스패너를 사용하여 수정해야 한다.[21]

측정물을 마이크로미터의 엔빌에 축과 직각이 되도록 정확하게 맞춘다. 레칫스탑(Ratchet Stop)을 "딸깍" 소리가 날 때까지 돌려 조이는데, 이때 스핀들이 측정물에 닿기 전에는 천천히 돌려 관성 때문에 스핀들이 과도하게 돌아가지 않도록 주의해야 한다.

눈금을 읽을 때는 먼저 슬리브의 어미자 눈금을 읽고, 그 후 버니어의 아들자 눈금을 읽어 더한다. 슬리브의 위쪽 눈금은 1mm 간격으로, 5mm마다 굵은 선으로 표시되어 있다. 슬리브 아래쪽에는 위쪽 눈금 사이마다 0.5mm를 나타내는 눈금이 새겨져 있다. 버니어 눈금은 한 바퀴에 0.5mm를 나타내며, 실제 측정 시에는 0.1mm마다 숫자가 새겨져 있다.

일반적인 미터법 마이크로미터에서 스핀들은 1mm당 2개의 나사산을 가지므로, 한 번 완전히 회전하면 스핀들은 0.5mm 이동한다. 슬리브의 세로선에는 1mm 눈금과 0.5mm 단위의 세분 눈금이 매겨져 있다. 팁에는 50개의 눈금이 있으며, 각 눈금은 0.01mm (1/100mm)를 나타낸다. 따라서 측정값은 슬리브 눈금에서 보이는 밀리미터 단위의 수와 슬리브의 축선과 일치하는 팁의 눈금을 더하여 얻는다.

5.779 ± 0.005 mm로 측정된 마이크로미터 팁(thimble).


팁을 나사로 조여 슬리브에서 눈금 5와 추가 0.5 세분이 보이도록 하고, 슬리브 축선에서 측정한 값이 팁의 눈금 28에 거의 도달한다고 가정하면, 가장 좋은 추정치는 27.9 눈금이다. 그러면 측정값은 5.00(정확) + 0.5(정확) + 0.279(추정) = 5.779 mm(추정)이 된다.

버니어 마이크로미터, 5.783 ± 0.001 mm 측정값.


일부 마이크로미터는 슬리브에 일반 눈금 외에 버니어 척도가 추가되어 있다. 이를 통해 미터법 마이크로미터에서는 0.001 mm, 인치 시스템 마이크로미터에서는 0.0001 인치 이내의 정밀한 측정이 가능하다. 추가 자릿수는 딤블의 눈금과 정확히 일치하는 슬리브 버니어 척도의 선을 찾아 얻을 수 있으며, 일치하는 버니어 선의 숫자가 추가 자릿수를 나타낸다. 예를 들어 5.783 mm의 측정값은 슬리브에서 5.5 mm를 읽고, 딤블로 결정된 0.28 mm를 더한 후, 버니어를 사용하여 0.003을 읽어 얻는다.

0.2760± 0.0005인치를 나타내는 마이크로미터 판독값.


측정 환경과 피측정물의 온도에도 유의해야 한다. 피측정물의 열팽창은 측정 결과에 즉시 영향을 미치기 때문이다.[21]

6. 1. 영점 교정

측정 팁을 깨끗하게 한다. 외부 치수 측정 시에는 깨끗한 종이를 측정 단자에 끼워 빼낸다.[21] 0 - 25 mm용 마이크로미터에서는 0점에서 판독값이 0이 되는지 확인한다. 대구경 측정용 마이크로미터에서는 측정 전에 표준 편으로 최소값에 문제가 없는지 확인한다. 0점이 맞지 않으면 수정한다. 수정을 위한 갈고리 핀 스패너는 마이크로미터에 부속되어 있다.[21]

대부분의 마이크로미터에서 작은 핀 스패너를 사용하여 슬리브를 배럴에 상대적으로 돌려 슬리브의 영점선을 딤블의 눈금에 상대적으로 재배치한다. 일반적으로 스패너의 핀을 끼울 수 있는 슬리브에 작은 구멍이 있다. 이 보정 절차는 영점 오차, 즉 마이크로미터의 턱이 닫혔을 때 0이 아닌 값을 읽는 문제를 제거한다. 측정 환경과 피측정물의 온도에 유의한다. 피측정물의 열팽창은 측정 결과에 즉시 영향을 미친다.[21]

7. 사용 시 주의 사항

마이크로미터를 사용할 때는 다음과 같은 사항에 주의해야 한다.[21]


  • 측정 전, 마이크로미터와 측정물의 온도를 일정하게 유지한다. 피측정물의 열팽창은 측정 결과에 영향을 미치기 때문이다.[21]
  • 측정면(엔빌과 스핀들)에 이물질이 없도록 깨끗하게 닦는다. 외부 치수 측정 시에는 깨끗한 종이를 측정 단자에 끼워 빼내면 된다.[21]
  • 래칫 스톱을 이용하여 일정한 힘으로 측정한다. 래칫 스톱을 딸깍 소리가 날 때까지 돌리되, 스핀들이 공작물에 닿기 전에는 천천히 돌려 관성에 의해 스핀들이 과도하게 돌아가지 않도록 주의한다.
  • 무리한 힘을 가하거나 떨어뜨리지 않도록 주의한다.
  • 정기적으로 교정하여 정확도를 유지한다. 0 - 25 mm용 마이크로미터는 0점에서 판독값이 0이 되는지 확인하고, 대구경 측정용은 표준 편으로 최소값에 문제가 없는지 확인한다. 0점이 맞지 않으면 부속된 갈고리 스패너를 이용해 수정한다.[21]


8. 정밀도 향상

마이크로미터 헤드의 나사는 고품질이어야 한다.[26] 수나사와 암나사는 유격 없이 양호하게 맞물려야 한다.[26] 측정 단면은 평탄해야 하고 녹이 없어야 한다.[26] 보관 시에는 측정면 사이에 틈새를 두어 기온 변화에 따른 열팽창으로 인한 왜곡을 방지해야 한다.[26]

9. 교정

마이크로미터의 정확도를 유지하기 위해서는 정기적인 교정이 필요하다.[15][16] 게이지 블록과 같은 표준기를 이용하여 측정값을 확인하고, 필요한 경우 조정하여 정확도를 유지한다.[17]

마이크로미터 보정 시 청결함과 낮지만 일정한 토크가 특히 중요하며, 먼지나 과도한 압착은 측정 오류를 발생시킬 수 있다.[17] 따라서 보정 시에는 양심적인 청소, 인내, 주의 및 반복적인 측정을 통해 오류를 최소화해야 한다.[17]

일반적으로 마이크로미터의 교정은 범위에 따라 3~5개의 지점에서 오류를 확인하며, 팁의 상태(평탄도 및 평행도), 래칫 및 눈금의 선형성도 포함될 수 있다.[18] 평탄도와 평행도는 일반적으로 광학 플랫이라고 하는 게이지로 측정하며, 이를 통해 빛 밴드를 계산하여 기하학적 부정확성을 확인할 수 있다.[18]

상업 기계 공장, 특히 군사, 상업 항공우주, 원자력 발전 산업, 의료 등 특정 범주의 작업을 수행하는 곳에서는 다양한 표준화 기구의 규정에 따라 마이크로미터 및 기타 게이지를 정기적으로(주로 매년) 보정해야 한다.[19] 각 게이지에는 ID 번호와 보정 만료일을 표시하는 라벨을 부착하고, ID 번호별로 모든 게이지의 기록을 유지하며, 검사 보고서에 특정 측정에 사용된 게이지를 명시해야 한다.[19]

마이크로미터는 현장에서 고품질 게이지 블록을 측정하고 일치하도록 조정하여 기본적인 방식으로 보정할 수 있다. 매년 보정되고 만료 기간 내에 있는 게이지라도 매일 사용하는 경우 한두 달에 한 번씩 확인하는 것이 좋다.

게이지 블록 자체의 정확도는 국제 미터 원기와 같은 마스터 표준으로의 비교를 통해 추적할 수 있다.[17] 이러한 마스터 표준은 국제 도량형국 본부에서 유지되며, NIST와 같은 국가의 국립 연구소에 보관된 지역 복사본과의 비교 체인을 통해 계측 장비의 정확도가 유지된다. "NIST 추적 가능" 장비는 이러한 비교 체인이 NIST 연구소의 장비로 추적될 수 있음을 의미한다.

영점 조정 및 시험을 거쳐 오차가 발견된 마이크로미터는 추가 조정을 통해 정확도를 회복할 수 있지만, 마모로 인한 오차는 부품 수리 또는 교체가 필요하다.

한국에서는 (KRISS) 등 국가 공인 교정 기관을 통해 마이크로미터 교정 서비스를 받을 수 있다.

10. 공기 마이크로미터

물체의 변위(이동 거리)를 공기의 압력 변화로 변환하여 측정하는 기구이다. 약 1mm 이내의 거리 변화를 0.1µm 정도의 정밀도로 측정할 수 있다. 펌프를 통해 일정한 압력의 공기를 보내고, 파이프 도중에 있는 조리개(파이프 단면을 작게 만드는 장치)를 거쳐 유출구로부터 공기를 분출시킨다. 유출구와 그 부근에 있는 물체 표면 사이의 거리(ℓ)가 변하면 유출구에서 분출하는 공기의 양이 달라지고, 이에 따라 유출구와 조리개 사이에 있는 공기의 압력(P`)가 변한다. 이 압력(P`)와 유출구와 물체 사이의 거리(ℓ)의 관계를 미리 파악해 두면, 압력(P`)를 측정하여 거리 변화를 알 수 있다.

11. 전기 마이크로미터

조그만 길이의 차이나 물체가 변위한 거리를 전압·전류로 변환하여 측정하는 것으로서 전기마이크로미터라는 측정기가 있다. 현재 사용되고 있는 것은 콘덴서의 용량 변화를 이용하는 것과 변압기를 이용하는 방식의 것이 일반적이다. 콘덴서 방식의 전기마이크로미터는 평행으로 놓인 2장의 금속판(콘덴서의 역할을 한다) 중의 아래 것은 측정자에 부착되어 있어서 물체의 변위에 따라 측정자가 움직이면 금속판 사이의 거리가 변화한다. 금속판 사이의 거리가 변화하면 콘덴서의 용량이 달라지고, 이에 접속되어 있는 전기회로의 전류에 변화가 생긴다. 그 전류의 변화와 측정자와 변위량과의 관계를 미리 조사하고 전류를 측정하면 측정자의 변위량, 즉 물체의 변위 거리를 알 수 있게 된다.

변압기를 이용한 전기마이크로미터는 1차코일에 일정한 전압으로 교류를 통하여 두면, 2차코일의 유도전압은 코일 속에 있는 철봉의 위치에 따라 변화한다. 철봉은 측정자와 결합되어 있으므로 측정자의 위치 변화는 2차코일의 전압을 변화시키는 것이다.

참조

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[2] 웹사이트 What is a Micrometer & How was it Developed Historically? http://sgmicrometer.[...] 2017-11-09
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[23] 웹사이트 Micrometer http://verniermicrom[...] 2007-05-14
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