2.2.4 测量工具
测量工具是汽车检测维修过程中必不可少的工具。常见的测量工具有游标卡尺、千分尺及百分表等。
（1）游标卡尺。游标卡尺通常用来测量精度较高的工件。它可以测量零件的内、外直径及长度、宽度和深度等尺寸。游标卡尺由内径测量爪、紧固螺钉、深度尺、外径测量爪、游标尺和尺身6个部分组成，如图2-13所示。
图2-13 游标卡尺的组成结构
常见的游标卡尺有三种，即10分度、20分度和50分度。下面以20分度为例，介绍游标卡尺的读数原理。
如图2-14所示，尺身的每个刻度为1mm；游标尺总长19mm，由20个刻度等分，称为20分度；游标尺每个刻度都比尺身每个刻度短0.05mm，则该游标卡尺的精度为0.05mm。
游标尺的零刻度线与尺身的零刻度线对齐，此时测量的结果为0；如果游标尺向右移动至零刻度线后第一个刻度并与尺身零刻度线后第一刻度对齐，则此时测量的结果为1个0.05mm，即0.05mm。同理，如果游标尺向右移动至零刻度线后第二个刻度并与尺身零刻度线后第二刻度对齐，则此时测量的结果为2个0.05mm，即0.1mm。
注意：10分度游标卡尺的精度为0.1mm；50分度游标卡尺的精度为0.02mm。
根据读数原理，通过示例说明游标卡尺的读数方法，如图2-15所示。
图2-14 游标卡尺的读数原理
图2-15 游标卡尺读法示例
第1步：读取尺身上位于游标尺零刻度线前面的整刻度线数。图中为45mm。
第2步：读取游标尺上与尺身刻度线重合的或最近的0.05mm刻度线数。图中为游标尺第5条刻度线与尺身刻度线重合。
第3步：计算读数结果。图中读数结果=尺身读数+游标尺重合线位数×精度
=（45+5×0.05）mm=45.25mm。
（2）千分尺。千分尺又称螺旋测微器，是一种比游标卡尺精度更高的精密测量工具。常用的千分尺有外径千分尺（图2-16）和内径千分尺（图2-17）两种。在汽车维修中，内径千分尺使用较少，而外径千分尺使用较多，常用来测量活塞直径、配合量缸表测量气缸圆度和锥度等。下面以外径千分尺为例，介绍千分尺的结构原理、校零方法和使用方法等内容。
图2-16 外径千分尺
图2-17 内径千分尺
结构原理。外径千分尺的规格有0～25mm、25～75mm及75～100mm等。如图2-18所示，它主要由尺架、测砧、测微螺杆、锁紧装置、固定套筒、微分筒及测力装置等组成。其中，尺架是整个量具部件的支承部分，两侧装有隔热垫，防止测量时手上的热量传递给金属尺架从而引起由于金属尺架热胀冷缩而造成的测量误差。测砧和测微螺杆用来夹持被测工件，当工件被夹住后，锁紧装置用来固定被测工件与测砧和测微螺杆的位置。固定套筒上有一条水平基准线，其上、下各有一列间距为1mm的刻度线。微分筒（又称活动套筒）可以在固定套筒上旋转，其上的刻度线将圆周等分为50份，分度值是0.01mm。
图2-18 外径千分尺的组成结构
根据螺旋运动原理，当微分筒旋转一周时，测微螺杆前进或后退一个螺距（0.5mm）。当微分筒旋转一个分度后，它转过了1/50周，测微螺杆轴线移动1/50×0.5mm=0.01mm，因此使用外径千分尺可以准确读出精度为0.01mm的数值。
校零方法。测量前需要校准外径千分尺的零刻度，即校零。校零时，需要根据外径千分尺的量程选择适当的校准杆（图2-19）或校准块。如图2-20所示，将校准杆放在测砧与测微螺杆之间，旋转微分筒，当测砧和测微螺杆刚好接触到校准杆的两端时，轻轻旋转后部的测力装置旋钮，听到三声“咔咔”声后，锁住锁紧装置，然后观察外径千分尺的读数，如果微分筒上的零刻度线刚好与固定套筒上的零刻度线对齐，则说明外径千分尺零刻度线正确。若两刻度线不重合，则可将固定套筒上的小螺钉拧松，并用专用扳手调节套筒的位置，使两刻度线对齐，再把小螺钉拧紧。注意：不同厂家生产的千分尺的调零方法不同，使用时以该千分尺的使用说明书为准。
图2-19 外径千分尺的校准杆
图2-20 外径千分尺校零
使用方法。使用外径千分尺进行工件外径测量时，应先用游标卡尺粗略测量待测工件的外径尺寸，然后旋动微分筒，直至测微螺杆与测砧之间的距离略大于待测工件的外径尺寸，最后将待测工件放入测砧与测微螺杆之间，旋动测力装置旋钮，使测微螺杆压在待测工件表面上，当听到“咔咔”声后，再轻轻转动测力装置0.5～1.0圈即可读取数值。
读数方法。根据读数原理，通过示例说明外径千分尺的读数方法，如图2-21所示。
图2-21 外径千分尺读数示例
第1步：读取固定套筒的整数部分数值a。以微分筒的端面为基准线，读出固定套筒的数值，即微分筒左边露出的固定套筒上的数值。若微分筒的端面与固定套筒的下刻度线之间无上刻度线，则只需读取下刻度线的数值；若微分筒端面与下刻度线之间有一条上刻度线，则读数结果应为下刻度线的数值加上0.5mm。在图2-21中，a=6.5mm。
第2步：读取微分筒的小数部分数值b。观察微分筒上哪一条刻度线与固定套筒上的水平基准线对齐，将该刻度线的顺序数乘以微分筒分度值得到小数部分数值。如果固定套筒的水平基准线与微分筒上任意一条刻度线都不对齐，则需要估读第三位小数。在图2-21中，b=20×0.01mm+0.004mm=0.204mm。
第3步：计算测量值。将固定套筒数值与微分筒数值相加得到实际测量值。在图2-21中，a+b=6.704mm。
（3）百分表。百分表是一种利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具，主要用于检测工件的形状和位置误差（如圆度、平面度等）。作为常用的汽车检测量具，其在汽车维修检测中的应用主要包括制动盘端面跳动量、曲轴径向跳动量、曲轴轴向间隙和离合器间隙等的测量。
结构原理。百分表主要由3个部分组成，分别是表体部分、传动机构和读数装置。表体部分和读数装置包括测量头、测量杆、大刻度盘、小刻度盘、大指针、小指针和可动表圈等部件，如图2-22所示。其中，大指针指示大刻度盘的数值，小指针指示小刻度盘的数值。用手转动可动表圈能够带动大刻度盘一起旋转，以便调整大指针对准大刻度盘上的零刻度线。
百分表是一种指示式量具。其工作原理是将测量杆在测量过程中的微小直线移动经过齿轮传动机构放大，转变为指针在刻度盘上的转动，从而指示被测尺寸的大小。大刻度盘的圆周上有100个等分格，各格的数值为0.01mm。当测量杆向上或向下移动1mm时，百分表内部的齿轮传动机构带动大指针旋转一圈，小指针则旋转一格，指针读数的变动量即为尺寸变化量。百分表的测量范围主要包括0～3mm、0～5mm和0～10mm三种。
如果改变测量头的形状并且搭配磁力表座，如图2-23所示，则可以制成多种用途的百分表，如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。其中，内径百分表通常用于测量发动机气缸的内径尺寸。由于磁力表座上的支架能够以不同的角度搭配，故百分表可以适应不同方向的测量，如测量外圆、小孔和沟槽等的形状及位置误差。
图2-22 百分表
图2-23 磁力表座及支架
校零方法。使用百分表测量前必须校零，校零的原则如下：比较性测量一般用对比物（量块）作零位基准，形位误差性测量通常用工件作零位基准。下面讲述百分表的校零步骤。
第1步：先将百分表和磁力表座连接固定好，再将测量杆靠近待测物体表面，使测量头与基准面接触，按压百分表顶部的圆头，使测量头处于量程的位置，其目的是使测量杆具有0.3～1m的紧缩量（千分表可选0.1mm）。
第2步：转动可动表圈，使大指针对准大刻度盘上的零刻度线，然后反复测量同一位置2或3次后检查大指针是否仍与零刻度线对齐。如果对齐，表明校零成功；如果未对齐，则应重调。
读数方法。
第1步：读小指针转过的刻度线（毫米整数）。若小指针未转过1格，则小指针读数为0。
第2步：读大指针转过的刻度线并乘以0.01（小数部分）。例如，大指针转过91格，则大指针读数为91×0.01mm=0.91mm。
第3步：计算测量值。将大、小指针读数相加即可得测量值。例如，将上述第1步和第2步的读数相加，可得到测量值为（0+0.91）mm=0.91mm。