จุดกำเนิด เวอร์เนียร์ ความเป็นมาของเครื่องมือวัดละเอียด
เวอร์เนียร์ เป็นผลต่อเนื่องมาจากสิ่งประดิษฐ์ที่อาจจะต้องย้อนไปถึงสมัยราชวงศ์ฉิน
จากจีนแผ่นดินใหญ่เป็นการประดิษฐ์การวัดเส้นผ่าศูนย์กลางที่ยังไม่มีมาตราส่วนต่อมาการพัฒนาการของการวัด เกิดการคิดค้นมาตรวัดแบบมาตราส่วนทุติยภูมิซึ่งมีส่วนการวัดที่แม่นยำมากขึ้นเป็นพิเศษ โดยการคิดค้นนี้เกิดจากนักคณิตศาสตร์ ชาวฝรั่งเศษชื่อ ปิแอร์ แวนิเย (Pierre Vernier) ในปี (ค.ศ. 1580-1637) เขาได้ทำการสร้างระบบของเสกลขึ้นมาโดยใช้หลักการของการทับซ้อนของเสกลค่าสองค่า โดยที่เสกลหนึ่งอยู่กับที่และสร้างสเกลวัดขึ้นมาขยายระยะทางเสกลที่จากนั้นใช้ค่าความต่างของระยะระหว่างเสกลทั้งสองที่เพิ่มความละเอียดจากการเยื้องกันระหว่างเสกลทั้งสอง ต่อมาได้เรียกชื่อเสกลที่วัดได้ว่า เวอร์เนีย เสกล (Vernier Scale)
โดยที่อีกประมาณ 214 ปีต่อมา โจเซฟ อาร์ บราวน์ (joseph R Brown) และทีมได้ดำเนินการพัฒนาการสร้างเสกล เวอร์เนียร์ มาใช้ร่วมกับปากวัดที่สามารถปรับเลื่อนได้เรียกว่า คาลิปเปอร์ (Caliper) และได้เรียกเครื่องมือนี้ว่า (Vernier Caliper) และได้ทำการร่วมมือกันกับทีมงานผลิตและพัฒนาเพื่อการจัดจำหน่าย เวอร์เนียร์ โดยใช้ชื่อว่า The Brown & Sharpe Menufacturing Company ในปัจจุบัน เวอร์เนีย ได้ถูกพัฒนาต่อยอดมาเรื่อย ๆ และแตกต่างกันออกไปหลากหลายชนิด โดยการออกแบบให้ตรงกับโครงสร้างการทำงานตามประเภทงานนั้นๆ ผู้ใช้งานสามารถเลือกใช้ได้ตามความเหมาะสมของชิ้นงานหรือลักษณะการใช้งานของตนเอง
โดยทั่วไปแล้ว เวอร์เนีย ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมการวัดขนาดแบ่งออกเป็น 3 ชนิดคือ
- เวอร์เนียคาลิปเปอร์แบบธรรมดา หรือ (M-type Caliper)
- เวอร์เนียคาลิปเปอร์แบบหน้าปัดนาฬิกา (Dial Caliper)
- เวอร์เนียคาลิปเปอร์แบบดิจิตอล (Digital Electronic Caliper)
เวอร์เนีย คาลิปเปอร์แบบธรรมดา หรือ (M-type Caliper)
Type M ได้รับการออกแบบให้ใช้งานได้อย่างหลากหลายรูปแบบ พกพาได้ง่ายขนาดไม่ใหญ่มาก หน่วยวัดที่สามารถทำการวัดได้มีแบบทั้ง หน่วยมิลลิเมตร และหน่วยนิ้ว การวัดงานสามารถทำได้ครอบคลุมเกือบทุกรูปแบบ ทั้งวัดใน วัดนอก วัดขั้น และวัดลึก ทั้งนี้ยังสามารถอ่านค่ามาตรวัดได้โดยตรงจากเสกลหลัก และ เสกลรองโดยระยะการวัดมาตรฐานของ เวอร์เนียร์ ชนิดนี้มีระยะอยู่ที่ 150 มิลลิเมตร หรือ ประมาณ 6 นิ้ว และขนาดที่ใหญ่ขึ้นอีกที่ 200 มิลลิเมตรหรือ 8 นิ้ว และที่ 300 มิลลิเมตร หรือขนาด 12 นิ้วโดยที่ค่าความละเอียดจะอยู่ที่ 0.05 มิลลิเมตร และ 0.02 มิลลิเมตร
เวอร์เนีย คาลิปเปอร์แบบหน้าปัดนาฬิกา (Dial Caliper)
Dial Caliper เป็น เวอร์เนียร์ แบบหน้าปัดนาฬิกาถูกออกแบบมาเพื่อลดปัญหาการอ่านขีดเสกล เวอร์เนีย แบบธรรมดา โดยการอ่านเวอร์เนียแบบเดิมอาจจะประสบปัญหาการอ่านค่าที่คลาดเคลื่อนและนับขีดเสกลผิดๆ ได้จากการใช้การมองเพียงอย่างเดียวที่จะได้ค่าที่ถูกต้อง เวอร์เนียแบบเสกลหน้าปัดนาฬิกาจะทำได้ดีกว่าว่าเข็มเสกลชี้ตรงไปยังตำแหน่งตัวเลขใด ซึ่ง เวอร์เนีย ประเภทนี้สามารถอ่านค่าความละเอียดได้ตั้งแต่ 0.05 mm | 0.02 mm | 0.01 mm | และ0.01 นิ้ว 0.001 นิ้ว แต่ เวอร์เนีย ชนิดนี้สามารถวัดค่าได้แค่ระบบเมตริก แบบเดียวเท่านั้น
เวอร์เนียร์ คาลิปเปอร์แบบดิจิตอล (Digital Electronic Caliper)
เวอร์เนียดิจิตอล เป็น เวอร์เนียร์ ที่สามารถอ่านค่าได้โดยระบบอัตโนมัติจากการเสริมระบบดิจิตอลเข้ามากับการวัดทำให้ได้ค่าที่แม่นยำมากขึ้นมากโดยที่ไม่ต้องทำการอ่านค่าเสกลให้เกิดความยุ่งยาก โดยค่าที่อ่านได้จะแสดงเข้ามายังจอแสดงผลแบบแอลซีดี (Liquid Crystal Digital) ทำให้ผู้ใช้งานยังสามารถอ่านค่าจากมาตรวัดได้ทันทีโดยไม่ต้องเรียนรู้หรือทำความเข้าใจกับวิธีการอ่านค่า เวอร์เนียร์ เหมือนกับแบบอนาล็อกและแบบไดอัลให้ยุ่งยาก โดยในปัจจุบันยังได้รับความนิยมในโรงงานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการวัดเป็นอย่างสูง เพราะง่ายสะดวกรวดเร็วต่อการใช้งานเป็นอย่างมาก
รีวิว เวอร์เนีย-คาลิปเปอร์ดิจิตอล ตัวมาตรฐานจาก MITUTOYO ขนาด 150 mm.
เวอร์เนียร์ แบบใช้งานเฉพาะ
- เวอร์เนียคาลิปเปอร์แบบปลายปากกา (Vernier caliper with Nip Style Jaws) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ออกแบบมาให้ปากวัดมีลักษณะด้านหนึ่งมีรูปทรงกลม ไว้เพื่อใช้วัดขนาดภายในชิ้นงานที่มีทรงกลม
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบปากยาว (Vernier Caliper Long Jaws) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ได้รับการออกแบบให้ส่วนของปากวัดมีขนาดยาวกว่าแบบทั่วไปไว้ใช้เพื่อวัดงานที่ขนาภายในมีความลึกกว่าแบบอื่น ๆ
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบปรับเลื่อนปากวัดได้ (Offset Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้มีการออกแบบให้ส่วนปากวัดด้านเสกลหลักสามารถปรับเลื่อนได้ สำหรับใช้วัดในงานที่มีระดับงานวัดที่พื้นผิวต่างระดับกัน
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบวัดระยะศูนย์กลางรูเจาะ (Offset Centerline Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ได้รับการออกแบบมาให้สามารถใช้วัดระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของรูเจาะโดยเฉพาะ
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบปากแหลม (Point Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ออกแบบให้ส่วนปลายปากวัดมีลักษณะแหลม ใช้สำหรับการขัดขนาดที่มีลักษณะเป็นร่องแคบ ๆ ที่ใช้สำหรับช่องที่เข้าถึงการวัดได้ยากหรือแบบธรรมดาไม่สามารถเข้าไปวัดขนาดชิ้นงานได้
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบปากวัดใบมีด (ฺBlade Type Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ได้รับการออกแบบให้ส่วนปากวัดมีลักษณะเหมือนกับใบมีดใช้สำหรับการวัดชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นร่องแคบ ๆ เข้าถึงได้ยาก
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบคอคอด (Neck Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้มีการออกแบบให้ส่วนปากวัดมีลักษณะงอเข้าด้านในทั้งสองด้านใช้สำหรับวัดชิ้นงานที่มีลักษณะเป็นคอคอดเข้าถุงการวัดได้ยาก
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์วัดความหนาท่อ (Tube Thickness Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ได้รัยการออกแยยมาให้ปากวัดด้านเสกลหลักเป็นรูปทรงกระบอก ใช้สำหรับการวัดขนาดของท่อหรือชิ้นงานที่มีลักษณะโค้งมน เช่นด้านในท่อ
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบปากวัดหมุน (Swivel Type Vernier Caliper) เวอร์เนียร์ชนิดนี้ได้รับการออกแบบส่วนปากหมุนเพื่อให้สามารถปรับหมุนได้ เพื่อใช้วัดขนาดชิ้นงานที่มีขนาดต่างกันหรือมีความต่างระดับกัน ซึ่งเวอร์เนียร์แบบธรรมดาไม่สามารถวัดได้
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ควบคุมแรง (Low Force Caliper) เวอร์เนียร์ประเภทนี้ออกแบบให้สามารถทำการควบคุมแรงในขณะที่ออกแรงดันส่วนปากวัดเข้าเพื่อทำการวัดชิ้นงาน โดยจะมีเข็มวัดแรงติดตั้งเอาไว้ที่ส่วนปากวัดด้านสเกลหลัก ใช้สำหรับวัดงานที่มีผิวยืดหดตัวได้
- เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์วัดในแบบใบมีด (Knife Edge Type Inside Caliper) เวอร์เนียร์ ประเภทนี้ได้รับการออกแบบมามีลักษณะภายในบางเหมือนกับใบมีดเพื่อลดหน้าสัมผัสในการวัดขนาดภายในของชิ้นงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และได้ค่าวัดที่แม่นยำมากขึ้น