Применение любого измерительного инструмента связано с измеряемым расстоянием, удобством пользования, стоимостью прибора и требуемой точностью. Штангенциркули выбирают в случаях, когда исследуемый предмет имеют небольшие габариты. Самый популярный механический колумбик Matrix 3163159 или цифровой Yato YT-7201 имеет длину штанги 150 мм. Удобно им пользоваться и тогда, когда деталь имеет квадратную, округлую или нестандартную форму. Главное преимущество штангеля над слесарной линейкой заключается в возможности измерять до десятых, или сотых, в зависимости от класса точности инструмента, долей миллиметра. Причём, если, теоретически, изготовить линейку с разметочной шкалой, имеющей «десятки», то точность замера не повысится, поскольку конструкция измерительного устройства должна обладать специальными губками, позволяющими «обхватить» измеряемый объект, чтобы определить его начало и окончание.
Конструкция.
Цена штангенциркуля зависит от многих факторов: допускаемая погрешность; диапазон выполняемых измерений; вид отсчетного устройства, возможность совместного использования с дополними приспособлениями, наличие кейса, конструкция и т.д. Если не брать во внимания «штангеля» специального назначения, то инструмент состоит из следующих частей.
Штанга.
Является основной частью колумбика. Имеет, нанесенную по всей длине, миллиметровую разметку; паз, с обратной стороны для глубиномера и окончание, выполненное в виде половинки губок (вторая половинка губок находится на подвижной рамке), которые, в зависимости от конструкции, могут быть одно- или двухсторонними. Линейка определяет максимальный измеряемый размер предмета. Ее длина может быть от 150 мм до двух метров (такие модели могут весить несколько десятков килограмм). На одной стороне штанги нанесена разметочная шкала с ценой деления в 1 мм, благодаря которой считываются показания при измерении размера детали в целых числах.
Рамка.
Подвижная часть штангенциркуля со второй половинкой губок, перемещаемая вдоль штанги. Усилие перемещения регламентируется ГОСТом и в зависимости от длины может быть от 15 до 30 Ньютонов. Это сделано для удобства пользования: с одной стороны, рамка не должна свободно перемещаться по шкале; с другой стороны, пользователь не должен прилагать большое усилие для её смещения. Для фиксации снятых показаний используют винт, расположенный в верхней части рамки, который при закручивании стопорит ее в нужной точке. В нижней части рамки есть еще одна шкала, которая называется нониус, по расположению которой относительно основной шкалы на штанге можно узнать размер до десятых и сотых долей миллиметра. С обратной стороны штанги, у некоторых моделей колумбиков, находится паз с размещенной внутри него узкой линейкой, одна сторона которой зафиксирована в рамке. Глубиномер дополняет возможности инструмента и служит для измерения глубины и выступов.
Цифровые штангенциркули.
Позволяют при снятии показаний не всматриваться в шкалу, вращая штангель, пытаясь поймать положение падающего света на деления разметки нониуса для считывания показаний. На большом дисплее с контрастными цифрами, как у Yato YT-7201, легко прочитать полученный результат даже людям с ослабленным зрением. К тому же у некоторых электронных моделей заложены возможности подсветки экрана (удобно работать даже при плохом освещении); смены единиц измерения; сохранения в памяти последних замеров, автоотключения питания через определённое время и т.д. Форма измерительных губок штангенциркулей может отличаться и иметь плоские, кромочные или цилиндрические измерительные поверхности. Наружными губками измеряют внешний размер деталей, а внутренними, у которых резцы смотрят наружу, соответственно, внутренние.
Цифровые штангенциркули в эксплуатации более удобны,чем механические, но требуют бережного отношения. Электронный блок чувствителен к падениям, механическим воздействиям и температуре окружающей среды. Основные дефекты с которыми обращаются для проведения ремонта в специализированные мастерские, это забоины на штанге, и другие следы от ударов вызванные падением, мешающие равномерному передвижению рамки. Кроме этого точность измерений снижается в случае перекоса поверхности губок или износа их контактной части; изгиба штанги и даже небольшого несовпадения нулевых отметок шкал линейки и нониуса.
Принцип измерений одинаков для обоих типов. Нужно сжать губки, убедившись, что между ними нет просвета, и что нулевые деления нониуса на подвижной рамке и измерительной линейки совпали. Затем большим пальцем отодвигают рамку (на ней есть специальный выступ) и деталь слегка поджимается губками. Нужно помнить, что если предмет податливый, то результат измерения будет искажен. Когда деталь зажата между губками штангенциркуля, считывают показания целых миллиметров на основной шкале, а десятых долей на шкале нониуса (штрих нониуса, максимально точно совпавший с делением основной линейки, и будет определять размер).
Специализированные колумбики.
Существуют модели, оснащенные различными приспособлениями (например, с твердосплавными насадками для разметки или одной губкой цилиндрической формы для работы с трубами), вспомогательными измерительными поверхностями или созданные для определенных видов работ, например, с контролем усилия нажатия для предотвращения продавливания предмета. Специализированные штангенциркули позволяют определять глубину протектора в шинах или толщину тормозного диска; измерять расстояние между центрами отверстий и валов или между элементами, находящимися на разной высоте; узнавать глубину пазов, высоту уступов и канавок.
