1. Nguồn gốc và định nghĩa

Thước Panme (Micrometer hay Micrometer caliper) là dụng cụ để thực hiện các phép đo tuyến tính chính xác về kích thước như đường kính, độ dày và chiều dài của vật thể rắn.

Panme đo trong (Inside Micrometer) được thiết kế để đo đường kính bên trong và các khu vực khó tiếp cận như rãnh, các chi tiết dạng lỗ với độ chính xác cao.

Panme ban đầu được phát minh vào thế kỷ 18 bởi W. Gascoigne và có hình dáng, kích thước khá cồng kềnh do đó chỉ được sử dụng trên mặt bàn. Theo thời gian, Panme được các nhà khoa học đương thời như J. Watt, H.Maudslay, J. Palmer,... nghiên cứu và phát triển thành các mẫu mới hơn, trở nên đủ nhỏ gọn để vận hành bằng một tay mà vẫn mang lại hiệu quả đo chính xác vượt trội.

Phép đo được thực hiện theo nguyên lý biến đổi chuyển động tròn thành chuyển động tịnh tiến và có độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của sự kết hợp vít-đai ốc.

Giá trị đo của Panme được đọc bằng cách cộng giá trị đo được trên thước chính nằm ở trục chính với giá trị ghi nhận trên thước phụ nằm ở vòng xoay.

2. Cấu tạo

Panme được làm chủ yếu từ loại thép đặc biệt có hệ số giãn nở nhiệt rất thấp và được làm cứng để giữ được độ chính xác khi đo đạc. Các đe hầu hết được làm từ cacbua vonfram để chúng có khả năng chống mài mòn cực cao và điều đó rất quan trọng để giữ cho Panme không bị mất độ chính xác. Một vật liệu quan trọng khác để chế tạo Panme là nhựa. Phần nhựa giúp bao bọc khung và chống lại sự truyền nhiệt từ tay người cầm hoặc từ nhiệt độ môi trường làm giãn nở chất liệu thép của khung, dẫn đến sai lệch phép đo.

Về cơ bản, cấu tạo và nguyên tắc sử dụng của Panme đo trong cũng giống nhiều Panme khác, bao gồm:

1. Đầu đo tĩnh: Phần cố định mà trục chính di chuyển lại gần hoặc ra xa để đo kích thước vật thể
2. Đầu đo di động: Nằm trên trục chính, phần chuyển động lại gần hoặc ra xa đầu đo tĩnh để đo kích thước vật thể;
3. Vít hãm/ chốt khoá: Bộ phận có thể siết chặt để giữ trục chính đứng yên và tạm thời giữ kết quả phép đo;
4. Thước chính để đo kích thước dưới dạng phần nguyên;
5. Thước phụ để đo và hiển thị kích thước chính xác dưới dạng phần thập phân;
6. Núm vặn/tay xoay: Vị trí người sử dụng đặt tay để xoay, làm cho đầu đo di động di chuyển đúng tới vị trí đo.

3. Hướng dẫn sử dụng

1. Nới lỏng vít hãm/ chốt khóa của Panme, vặn núm vặn/tay xoay để mặt trong vật cần đo có thể chạm vào cả đo di động và đầu đo cố định.
2. Áp sát mặt chuẩn của chi tiết cần đo vào đầu đo cố định rồi vặn, sau đó vặn núm vặn/tay xoay để để đầu đo di động di chuyển đến khi đầu đo di động chạm vào mặt chi tiết cần đo.
3. Để tránh các chuyển động làm xê dịch đầu đo hoặc vị trí vật thể, có thể vặn chặt vít hãm/chốt khóa trong quá trình ghi nhận kết quả đo.
4. Sau khi kết thúc quá trình đo cần nới lỏng vít hãm/chốt khóa để tách Panme đo trong ra khỏi vị trí đo hoặc vật thể cần đo.

4. Phân loại

4.1 Panme cơ đo đo trong

Panme cơ đo trong là loại thước thể hiện kết quả đo dựa trên các vạch đo được khắc trên thước chính và thước phụ. Thang đo thường sử dụng trên loại thước này là centimet và inch.

Panme cơ đo trong đã được cải tiến rất nhiều so với phát minh Panme ban đầu, trở thành công cụ tiện lợi và hữu dụng phục vụ nhu cầu đo đạc ở mức độ chính xác cao.

Tuy nhiên, trong trường hợp cần sử dụng thường xuyên và liên tục như trong sản xuất và gia công, việc người công nhân phải đọc và tính toán kích thước bằng Panme cơ dễ dẫn đến sai sót và gây mệt mỏi cho người sử dụng.

4.2 Panme điện tử đo trong

Panme điện tử đo trong sử dụng màn hình điện tử hiển thị kết quả đo dưới dạng giá trị số. Đây là một bước chuyển trong việc đọc và ghi nhận kết quả đo, từ việc phải cẩn thận đọc vạch chia độ sang việc chỉ cần nhìn vào kết quả hiển thị trên màn hình LCD.

Panme điện tử ban đầu hoạt động dựa trên bộ đếm kỹ thuật số cơ học, sau này được cải tiến và kết hợp những tiến bộ trong công nghệ vi mạch. Panme điện tử cho phép người dùng sử dụng thiết bị chuyển đổi đầu ra dữ liệu để đưa kết quả đo trực tiếp vào máy tính hoặc máy ghi chuyên dụng.

Điểm hạn chế của loại thước này là việc bề mặt cơ học và điện tử có thể bị nứt vỡ, hạn chế về nguồn pin, bảo quản bên trong thiết bị hiển thị điện tử cũng và giá thành tương đối cao khi đi kèm với nhiều tính năng ưu việt.

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại Panme đo trong khác nhau về kích cỡ cũng như kiểu dáng tùy thuộc vào yêu cầu đo các vật thể có hình dáng và kích cỡ khác nhau. Các khoảng đo thường gặp đối với Panme đo trong là 50mm - 75mm, 75mm - 100mm, 100mm - 125mm, 125mm - 150mm, 150mm - 175mm, 175mm - 200mm.

5. Ứng dụng

Trải qua nhiều giai đoạn cải tiến và phát triển kể từ khi được phát minh vào khoảng năm 1638 bởi William Gascoigne, Panme ở thời điểm hiện tại là một công cụ được sử dụng rộng rãi để đo chính xác các bộ phận trong kỹ thuật cơ khí và gia công cũng như hầu hết các ngành nghề cơ khí, cùng với các dụng cụ đo lường khác như mặt số, đồng hồ đa năng, calip kỹ thuật số…

Có nhiều loại Panme khác nhau dành cho từng mục đích sử dụng cụ thể. Panme đo trong được sử dụng để đo đường kính bên trong của các vật thể có tường ngoại quan như ống rỗng hoặc ống hình trụ.