Angular measuring instruments

 कोणीय मापन यंत्र Angular measuring instruments

किसी कोण की इकाई (Unit of an angle)-

कोणीय मान के लिए पूरे वृत्त को 360 समान भाग में विभाजित कर दिया जाता है । प्रत्येक भाग को एक अंश (degree) कहते है । (एक अर्द्धवृत में 180 अंश (degree)  होती हैं )

किसी कोण के उप-भाग (sub divisions)

सूक्ष्म (precise) कोणीय मापन के लिए एक अंश को पुनः 60 समान भागों में बांटा जाता है । इसका एक भाग एक मिनट (‘) होता है ।अधिक कोणीय परिशुद्धता के लिए एक डिग्री को समान भागों में बाँटोंजाता है । भाग एक मिनट (“) है ।

कोणीय भागों के उदाहरण

 (sub division)

1 अंश (degree) अथवा 1°= 60 मिनट  अथवा 60’

1 मिनट अथवा 1= 60 सेकण्ड अथवा 60”

कोण की जांच करने के लिए मुख्यतःदो प्रकार के instrument होते है

01.Semi – precision

02. Precision instrument

कोण की जांच करने के लिए Semi – precision instrument साधारण यंत्र निम्नलिखित हैं -

1. बेवेल चांदे (Bevel protector)

2..बेवेल अथवा बेवेल गेज Bevel and Bevel Gauges

3.सार्वभौमिक बेवेल गेज Universal Bevel Gauges

4. कम्बीनेशन सेट ( Combination Set )

1. बेवेल चांदे (Bevel protector)-

यह एक प्रत्यक्ष कोण मापी ( direct Angular Measurement instrument) औजार है ।यहाँ Semi – precision instrument होते है, इसमें 0° से 180° के अंश(graduations)बने होते है इस यंत्र का इस्तेमाल करते हुए 1° कोण परिशुद्धता least count के साथ्‌ कोण का मापन किया जा सकता  हैं । (The least count of the Bevel protector is 1°)

 2.बेवेल अथवा बेवेल गेज (Bevel and Bevel Gauges) -

 बेवेल गेज सीधे किसी कोण को नहीं माप सकता । यहाँ Semi – precision instrument होते है, इसलिए यह एक अप्रत्यक्ष कोण मापी ( Indirect Angular Measurement ) औजार है । इसमें कोणों को सेट कर लिया जाता हैं और फिर इसे बेवेल चांदे (Bevel protactor)द्वारा मापा जाता हैं ।इसके दो भाग स्टाक और ब्लेड होते हैं और दोनों में झिरियां कटी होती हैं । दोनों भागों को स्क्रू की सहायता से किसी भी कोण पर सैट किया जा सकता है । इससे पहले जॉब का कोण मापा जाता है और Blade उसके बाद उसके खुले कोण को ' D ' या प्रोट्रेक्टर पर चैक किया जाता है । इसके स्टाक पर दो झिरियां कटी होती हैं और इसके ब्लेड के किनारे 30 ° , 45 ° या 60 ° के कोण पर तिरछे बने होते हैं । यूनिवर्सल बेवल का Blade ' L ' आकार का भी होता है । इसमें ' L ' के आकार का ही स्लॉट कटा होता है । इसका प्रयोग ' L ' स्क्वायर के समान होता है । इसका प्रयोग बेवल गीयर को चैक करने के लिए किया जाता है ।

3. सार्वभौमिक बेवेल गेज (Universal Bevel Gauges) - 

यह भी कोण मापने का एक बहुमुखी औजार है । यहाँ Semi – precision instrument होते है,इसका प्रयोग उन कोण को मापने में किया जाता है जाहा बेवेल गेज का उपयग नहीं कर सकते । इसका प्रयोग भी यूनिवर्सल बेवल की भांति अप्रत्यक्ष रूप से कोण मापने के लिए किया जाता है । इसमें स्टॉक ( Stock ) के साथ एक स्प्लिट ब्लेड ( Split blade ) लगा होता है । इसे स्टॉक के साथ किसी भी कोण पर सैट किया जा सकता है । इसके सिलट ब्लेड के साथ एक और सहायक ब्लेड भी फिट किया होता है । इसमें भी बीच में एक स्लॉट कटी होती है , जिससे इसे पूरी लम्बाई में कहीं भी स्पिल्ट ब्लेड के साथ किसी भी कोण पर सेट कर सकते हैं । इसका प्रयोग उन आकृति की जॉबों को चैक करने के लिए करते हैं , जो साधारण यूनिवर्सल बेवल से चैक नहीं की जा सकती हो । ज्यादातर काफी मात्रा में एक जैसे पार्टी के उत्पादन में इसका प्रयोग गेज की तरह किया जाता है । इसके द्वारा 1” की शुद्धता में कोण मापे जाते हैं ।

4.कम्बीनेशन सेट ( Combination Set )

कम्बीनेशन सेट एक बहुत ही महत्त्वपूर्ण चैकिंग(checking ), (Measuring Tool ) व मार्किग (marking) टूल है  यहाँ भी Semi – precision instrument होते है कम्बीनेशन सेट ( Combination Set )का  लिस्ट काउंट least count 1° कोण परिशुद्धता होता है कम्बीनेशन सेट तीन हैड और एक ब्लेड को मिलाकर बना है। कई कार्य ऐसे होते हैं जिन पर विभिन्न प्रकार के आपरेशन करने पड़ते हैं । इन आपरेशनों के अनुसार उन पर मार्किंग करनी पड़ती है और आपरेशन करते समय विभिन्न औजारों से चैक(checking ) करना पड़ता है । इसीलिये विभिन्न प्रकार के अलग - अलग औजार मार्किंग और चैकिंग करने के लिये टूल्ला स्टोर से लेने के उन्हें रखने में काफी समय खर्च होता है और कठिनाई भी हो सकती है । इसलिये इस कमी को दूर करने के लिए एक ऐसा टूल बनाया गया है जिससे कई प्रकार की माकिंग और चैकिंग की जा सकती है । इस टूल को कम्बीनेशन सेट ( Combination Set ) कहते हैं ।इसमें एक   रूल , एक स्क्वायर हैड , एक सेंटर हैड और एक पोट्रेक्टर हैड होता है । इस सेट का प्रयोग स्टील रूल की तरह , किसी कोण की मार्किंग और चैकिंग के लिये और किसी गोल जॉब का सेंटर निकालने के लिये किया जा सकता है ।

साइज ( Size ) - कम्बीनेशन सेट का साइज उसके रूल या ब्लेड की लंबाई के अनुसार लिया जाता है । जैसे कम्बीनेशन सेट 300 मि . मी .।

पार्ट्स ( Parts ) - कम्बीनेशन सेट में  निम्नलिखित पार्टस होते हैं

रूल या ब्लेड ( Rule or Blade ) - यह प्रायः एलॉय स्टील या हाई कार्बन स्टील या हाई कार्बन स्टील से बनाया जाता है जिसको हार्ड व टेम्पर किया जाता है । इसके एक और पूरी लंबाई पर आयताकार आकार की नाली ( Slot ) कटी रहती है जिससे लॉक स्क्रू और पिन की सहायता से दूसरे तीनों हैडों को पकड़ा जाता है । इसके ऊपर स्टील रूल के समान इंचों व मिलीमीटर में निशान बने होते हैं । इसका प्रयोग स्टील रूल की तरह मार्किग व माप की चैकिंग करने के लिये किया जाता है । प्राय : 12 " या 30 से.मी. लंबाई वाला ब्लेड प्रयोग में लाया जाता है । इसके अतिरिक्त यह 60 से.मी. तक लंबाई में भी पाया जाता है ।

स्क्वायर हैड ( Square Head ) - यह प्रायः कास्ट स्टील से बनाया जाता है । इसमें यदि ब्लेड या रूल को फिट कर दिया जाये तो एक ओर 90 ° का कोण और दूसरी ओर 45 ° का कोण बनता है । इस प्रकार इसका प्रयोग 90 ° और 45 के कोणों की मार्किग करने के लिये और जॉब को 90 ° और 45 ° के कोण में चैक करने के लिये किया जाता है । इसमें लगे नोब स्क्राईबर से जॉब पर लाईन भी लगाई जाती है। इसका प्रयोग किसी जॉब की गहराई मापने व चैक करने के लिये भी किया जा सकता है । इसके साथ सिट लेवल भी लगा रहता है जिससे इसका प्रयोग किसी सरफेस का लेवल ( Level ) उस चैक करने के लिये भी किया जा सकता है । इसके साथ ही स्क्राइबर भी फिट रहता है जिससे लाइनें खींची जा सकती हैं ।

प्रोट्रेक्टर हैड ( Protractor Head ) - यह कास्ट स्टील का बना होता है जिसमें एक डिस्क ( Disc ) होती है । जिस पर 0 से 180 ° तक निशान बने होते हैं । इसमें ब्लेड या रूल को फिट करके किसी भी कोण में सेट करके जॉब को कोण में मापा व चैक किया जा सकता है । इसमें एक स्प्रिंट लेवल ( Sprint Level ) जुड़ा रहता है जिससे इसका प्रयोग लेवल ( level ) चैक करने के लिये किया जा सकता है । इसके द्वारा 1" की शुद्धता में कोण मापे जाते हैं और मार्किंग भी की जा सकती है ।

 सेंटर हैड ( Centre Head ) - यह कास्ट स्टील का बना होता है । जिसकी दो बाज़ होती हैं और इनको आपस में 90 के कोण में बनाकर फिनिश कर दिया जाता है । यदि इसमें ब्लेड या कल फिट कर दिया जाये तो दोनों बाजू 45 " के कोण में बराबर बंट जाती है । इसका मुख्य प्रयोग किसी गोल जॉब का सेंटर निकालने के लिये किया जाता है । इससे किसी गोल जॉब का केन्द्र centre) मालूम किया जाता है।

सावधानियां ( Precautions )
1. इसका प्रयोग ( Rough Surface ) रफ सरफेस पर नहीं करना चाहिये ।
2. इसको कटिंग टूल्स के साथ मिलाकर नहीं रखना चाहिये ।
3. इसको गिरने से बचाना चाहिये ।
4. कार्य में लाने से पहले इसको अच्छी तरह से साफ कर लेना चाहिये और कार्य में लाने के बाद भी अच्छी तरह से साफ करके तेल लगा कर रखना चाहिये ।
5. कार्य में लाते समय केवल एक ही हैड प्रयोग में लाना चाहिये और दूसरे हैडों को सावधानीपूर्वक संभाल कर रख देना चाहिये ।

कोण की जांच करने के लिए precision instrument साधारण यंत्र निम्नलिखित हैं -

 01.वर्नियर बेवल प्रोट्रेक्टर(vernier bevel protractor)
02. सार्वत्रिक बेवल प्रोट्रेक्टर(universal bevel protractor)

वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर ( Vernier Bevel Protractor ) - 

साधारण बेवल प्रोट्रैक्टर से किसी कोण के 1 ° की सूक्ष्मता में मापा व चैक किया जाता है , परंतु आधुनिक मशीनों के कुछ पार्ट्स ऐसे होते हैं जिनके कोणों को अधिक सूक्ष्मता में मापने व चैक करने की आवश्यकता होती है । इसलिए एक उपकरण का प्रयोग किया जाता है जिसे वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर( Vernier Bevel Protractor )  कहते है । इससे 1 ° के 12 वें हिस्से अर्थात् 5 ' ( 5 मिनट ) की सूक्ष्मता में माप ली जा सकती है । इसके ब्लेड की लंबाई प्राय : 150 मि.मी. या 300 मि.मी. होती है जिसका एक सिरा 60 ° के कोण में और दूसरा 45 ° के कोण में बना होता है।

सिद्धांत ( Principle ) - वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर दो अनुरूप स्केलों के अल्पतमांक के अंतर के आधार पर बनाया गया है जिसमें एक मेन स्केल होता है और दूसरा वर्नियर स्केल ।

मेटीरियल ( Material ) - वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर प्रायः निकल क्रोमियम स्टील के बनाए जाते हैं । इसके सभी पूर्जे अच्छी किस्म के एलाय इस्पात के बने होते हैं जिसे उचित(heat treated) उच्च किस्म से परिष्कृतकिया जाता है । अंशों को स्पष्ट पढ़ने के लिए कभी-कभी एक आवर्धक(magnifying glasses) भी लगया जाता है  |

बनावट ( Construction ) –  इसकी बनावट में निम्नलिखित पार्ट्स होते हैं-
1. स्टॉक ( Stock ) या
2. ब्लेड ( Blade )
3. डायल ( Dial )
4. डिस्क ( Disc )
5. वर्नियल स्केल ( Vernier Scale )
6. लॉकिंग स्क्रू ( Locking Screws ) )
7. एक्च्युअल ऐंगल अटैचमैंट ( Actual Angle Attach ment )

 वर्नियर बेवल चांदे का इस्तेमाल (use vernier bevel pro-tractor)

इसका प्रयोग (acute angle) 90°से कम के  कोण।तथा अधिककोण (90० से अधिक) कोण  मापने के लिए किया जाता है। मशीन-टूल्स एंव कार्य मेज पर किसी कोण पर कार्य को पकड़ने की युक्तियों की सेटिंग के लिए  वर्नियर बेवल चांदा vernier bevel pro-tractor का इस्तेमाल किया जाता है |

अल्पतमांक ( Least Count ) - 

वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर की डिस्क पर डिग्री में निशान बने होते हैं जो कि दोनों दिशाओं में 0 से 90 ° और 90 ° से 0 ° तक होते हैं । इस प्रकार इसके 1 डिवीजन का मान 1 ° होता है । इसकी 23 ° को 12 बराबर भागों में बांटकर वर्नियर स्केल पर ' 0 ' के दोनों ओर 12-12 निशान बने होते हैं । इसमें प्रत्येक तीसरे डिवीजन पर मिनटों की संख्या लिखी होती है जैसे 15 , 30 , 45 आदि । अल्पतमांक निकालने के लिए निम्नलिखित मान अवश्य ध्यान DISC VERNIER SCALE DIAL LOCKING SCREWS STOCK BLADE में रखने चाहिए

1 ° = 60 ' ( 60 मिनट )
1 ' = 60 " ( 60 सेकंड )

अल्पतमांक ( Least Count )निकालने की विधि

12 वर्नियर डिवीजन = 23 °

1 वर्नियर डिवीजन = 23 / 12 ° = 23 x 60/12 - 115 ' ( 115 मिनट )

इसका अल्पतमांक निकालने के लिए डायल के 2 डिवीजनों के मान और वर्नियर के एक डिवीजन के मान का अंतर लिया जाता है क्योंकि 115 ' डायल के 1 डिवीजन ( 60 ) से अधिक और 2 डिवीजनों ( 120 ' ) से कम होता है ।

डायल के 2 डिवीजन = 2 x 60 = 120 ' ( 120 मिनट )

वर्नियर 1 का डिवीजन = 115 ' ( 115 मिनट )

अल्पतमांक 120 ' - 115 ' = 5 ' ( 5 मिनट )

 वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर से रीडिंग लेना ( Method of Reading ) –

 वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर से रीडिंग लेते समय पहले पूरी डिग्री को लिया जाता है और फिर मिनटों को लेते हैं । मिनटों को लेने के लिए वर्नियर स्केल के मिनटों वाले डिवीजन को डायल के अगले डिवीजन से मिला दिया जाता है ।

 मान लिया वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर से 37 ° -15 ' रीडिंग लेनी है तो पहले वर्नियर स्केल के जीरो को डायल के 37 ° वाले डिवीजन से मिला देंगे । बाद में वर्नियर स्केल 15 ' वाले तीसरे डिवीजन को डायल के अगले डिवीजन से मिला देंगे जिससे रीडिंग 37-15 ' आ जाएगी

 उदाहरण : 10 X 5’=50’
सही माप पाने के लिए दोनों पाठयांक को जोड़ दीजिये  = 44°50’
 यदि आप मुख्य पैमाने को उल्टी तरफ पढ़ रहे हों तो वर्नियर पैमाने को भी शून्य से उल्टी दिशा में ही पढ़े ।

अधिक कोण (obtuse angle) (For obtuse angle set up)
जैसा तीर द्वारा प्रदर्शित है वर्नियर पैमाने का पाठ्यांक बाई तरफ लीजिए । अधिक कोण ज्ञात करने के लिए इस पाठयांक को 180° से घटा दीजिये
पाठयांक 22°30’
माप = 180°- 22°30' = 157°30’

( क ) जब मेन स्केल पर क्लॉकवाइज दिशा में रीडिंग ली जाती है तब वर्नियर स्केल को भी जीरो से क्लॉकवाइज दिशा में पढ़ना चाहिए ।

( ख ) जब मेन स्केल पर ऐंटी - क्लॉकवाइज दिशा में रीडिंग ली जाती है तब वर्नियर स्केल को भी जीरो से ऐंटी - क्लॉकवाइज दिशा में पढ़ना चाहिए ।

सावधानियां ( Precautions )

1. उपयोग करने से पहले वर्नियर बिवेल प्रोट्रेक्टर को साफ करें ।
2. वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर एक सूक्ष्ममापी उपकरण है । इसलिए इसे कटिंग टूल्स के साथ मिला कर नहीं रखना चाहिए ।
3. इसका प्रयोग रफ सरफेस पर नहीं करना चाहिए ।
4. आवश्यकता हो तो रीडिंग लेते समय मैग्निफाइंग ग्लास का प्रयोग करना चाहिए ।
 5. कार्य करने के बाद इसे अच्छी तरह से साफ करके रखना चाहिए ।
6. कोण माप के अनुसार ब्लेड को स्थानांतरित करने के लिए डायल के लॉकिंग स्क्रु को ढीला करें ।
7.) माप लेते समय वर्नियर बेवल प्रोट्रेक्टर पर हल्का दबाव डालें ।
8.) भारी दबाव दो तराजू को समानांतर से बाहर निकाल देगा औरगलत रीडिंग दिखाएगा ।
9.) वर्नियर बेवल प्रोट्रेक्टर को उपयोग के पश्चात तेल की पतली लेप लगा लें और सुरक्षित स्थान पर रख लें ।

यूनिवर्सल बेवल प्रोट्रैक्टर ( Universal Bevel Protractor ) - 

यह आधुनिक इंस्ट्रूमेंट है जिसके सभी लक्षण वर्नियर बेवल प्रोट्रैक्टर के समान होते हैं । इसके अतिरिक्त इसके साथ एक मैग्निफाइंग ग्लास , एक फा एडजस्टमेंट नोब और एक हाइट गेज अटैचमेंट सप्लाई किए जाते हैं । इसका प्रयोग 5 ' ( 5 मिनट ) की परिशुद्धता में कोणों की माप लेने , चैक करने और लेइंग आउट के लिए किया जाता है । इसके निम्नलिखित मुख्य लक्षण होते हैं
 ( क ) इसकी परिशुद्धता 5 ' ( 5 मिनट ) होती है ।
( ख ) मेन स्केल और वर्नियर स्केल एक ही प्लेन में होते हैं ।
( ग ) इसे फाइन एडजस्ट किया जा सकता है ।
( घ ) इसके मुख्य पाट्स स्टेनलेस स्टील के बनाकर हार्ड कर दिए जाते हैं ।
 ( ङ ) इसके साथ हाइट गेज अटैचमेंट भी आता हैं ।

 रीडिंग लेना ( Method of Reading ) – 

इसकी रीडिंग उसी प्रकार ली जाती है जैसी कि वर्नियर बैवल प्रोट्रैक्टर में की जाती है ।
02.उदाहरण: 10 X 5’=50’
सही माप पाने के लिए दोनों पाठयांक को जोड़ दीजिये  = 44°50’
 यदि आप मुख्य पैमाने को उल्टी तरफ पढ़ रहे हों तो वर्नियर पैमाने को भी शून्य से उल्टी दिशा में ही पढ़े ।

03.अधिक कोण (obtuse angle) (For obtuse angle set up)
जैसा तीर द्वारा प्रदर्शित है वर्नियर पैमाने का पाठ्यांक बाई तरफ लीजिए । अधिक कोण ज्ञात करने के लिए इस पाठयांक को 180° से घटा दीजिये
पाठयांक 22°30’
माप = 180°- 22°30' = 157°30’