شريط قياس

شريط القياس هو مسطرة طويلة ومرنة تستخدم لقياس الطول أو المسافة . ^{[ 1 ]} ويتكون عادةً من شريط من القماش أو البلاستيك أو الألياف الزجاجية أو المعدن (عادةً ما يكون من سبيكة فولاذية صلبة) مع علامات قياس خطية .

تُصمَّم أشرطة القياس عادةً لاستخدامات أو مهن محددة. وقد تختلف هذه الأشرطة في مقاييسها، وموادها، وأطوالها، وذلك تبعاً للاستخدام المقصود.

تُسمى أشرطة القياس المستخدمة في الخياطة "شريط الخياطة". كانت تُصنع في الأصل من قماش مرن أو بلاستيك، أما الآن فيُفضل استخدام الألياف الزجاجية لمقاومتها للتمدد والتمزق. يُستخدم شريط الخياطة بشكل أساسي لقياس محيط خصر الشخص. ^{[ 2 ]} أما أشرطة القياس المصممة لأعمال النجارة أو البناء، فتستخدم غالبًا شريطًا معدنيًا منحنيًا يبقى صلبًا ومستقيمًا عند فرده، ويمكن لفه على شكل لولب لسهولة التخزين. يحتوي هذا النوع من أشرطة القياس على خطاف في نهايته لتسهيل القياس. يُثبت الخطاف بالشريط بواسطة مسامير فضفاضة عبر ثقوب بيضاوية، ويمكنه التحرك لمسافة تساوي سمكه، لتوفير قياسات دقيقة للداخل والخارج. ^{[ 3 ]} تحتوي أشرطة القياس ذاتية التحديد على رأس من الجرافيت، مما يُمكّن المستخدم من وضع علامات دقيقة.

تتطلب أعمال المسح قياس مسافات طويلة، مما يستلزم دقة عالية. ولذلك، قد تُصنع أشرطة القياس المستخدمة في أعمال المسح من مادة الإنفار نظرًا لانخفاض معدل تمددها الحراري. ^{[ 4 ]}

• 
  شريط خياطة من الألياف الزجاجية
• 
  شريط قياس بطول 50 مترًا
• 
  شريط قياس فولاذي

قبل ظهور أشرطة القياس المعيارية، كان الخياطون يستخدمون أشرطة قماشية بدون أي علامات. وكانت هذه الأشرطة تُنقش يدويًا بشقوق لتحديد قياسات معينة، مما مكن الخياطين من تسجيل نسب زبائنهم. ^{[ 5 ]}

يُنسب إلى جيمس تشيسترمان، وهو عامل معادن بريطاني، اختراع أول شريط قياس قابل للسحب عام 1821. ^{[ 6 ]} يتألف تصميمه من شريط قماشي مزود بنابض، عليه علامات قياس، موضوع داخل علبة صغيرة. وبناءً على تصميمه السابق، حصل تشيسترمان على براءة اختراع أول شريط قياس فولاذي. ^{[ 7 ]} مستغلًا تراجع شعبية فساتين البانييه ، أعاد تشيسترمان استخدام الأسلاك المسطحة الفائضة المستخدمة في هذه الفساتين لصنع شريط القياس المرن. ^{[ 8 ]}

في السادس من ديسمبر عام ١٨٦٤، حصل ويليام إتش. بانغز على براءة اختراع لأول تصميم لشريط قياس ذي آلية ارتداد زنبركية. ^{[ ٩ ] [ ١٠ ]} وقد طُوّر تصميم بانغز لاحقًا على يد ألفين جيه. فيلوز في ١٤ يوليو عام ١٨٦٨. واختلف تصميم فيلوز عن تصميم بانغز في إمكانية تثبيت الشريط في مكانه بواسطة آلية زنبركية. ^{[ ١١ ]}

مُنحت أول براءة اختراع لشريط قياس طويل في الولايات المتحدة في 10 يوليو 1860 إلى ويليام إتش. باين، وأنتجته شركة جورج إم. إيدي. ^{[ 12 ]} لم يكن لهذا التصميم أي نقاط قياس عليه، بل كان يعمل كوحدة قياس واحدة، حيث يمثل طول الشريط بالكامل مسافة ثابتة. ^{[ 13 ]} وكانت قطعة نحاسية مثبتة في نهاية الشريط بمثابة علامة مرجعية. ثم يُشار إلى الطول المقابل لامتداد الشريط بالكامل على العلبة أو آلية التدوير. ^{[ 12 ]}

في عام ١٨٧١، ابتكر جوستوس رو تقنيةً لخفض تكلفة شريط القياس. ^{[ ١٤ ]} فباستخدام المسامير لتثبيت حلقات نحاسية صغيرة على الشريط، تمكن من وضع علامات بالبوصات والأقدام. ولزيادة وضوح القراءة، وُضعت علامات نحاسية صغيرة على مسافات خمسة أقدام، تحمل كل منها رقمًا يشير إلى إجمالي عدد الأقدام حتى تلك النقطة. ^{[ ١٥ ]} ورغم أن هذه التقنية لم تُسجّل كبراءة اختراع، إلا أن شركة جوستوس رو وأبنائه روّجت لهذا التصميم في "أشرطة القياس الكهربائية ذات البكرات من رو" خلال أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين. ولمنافسة المنتجات الأخرى، انتقلوا إلى نقش أو ختم الزيادات والأرقام مباشرةً على الشريط، مما ألغى الحاجة إلى المسامير والحلقات. ^{[ ١٠ ]} أما مصطلح "كهربائي" فكان مصطلحًا تسويقيًا ولا يدل على أي وظائف كهربائية.

في 3 يناير 1922، حصل حيرام أ. فاراند على براءة اختراع شريطه المقعر المحدب. ^{[ 16 ]} سمحت طبيعة تصميمه المقعرة للشريط بالبقاء صلبًا، حتى عند تمديده. ^{[ 17 ]} بيع منتجهم لاحقًا لشركة ستانلي بلاك آند ديكر . ^{[ 15 ]}

في عام 1947، بدأ المهندس السويدي تور أندرس ليونغبيرغ بتطوير نسخة محسّنة، وفي عام 1954 تم طرح جهاز TALmeter . يتميز هذا الجهاز بحواف في كل من طرف الشريط وفتحة القياس لقطع العلامات، مما يسمح بنقل القياسات (بما في ذلك الأقواس) دون الحاجة إلى قراءة المقياس، بالإضافة إلى لسان معدني قابل للطي في الخلف، مزود بحافة أيضًا، يُستخدم عند أخذ القياسات الداخلية. يحتوي الشريط على ثلاثة مقاييس: المقياس المتري العادي، والمقياس الداخلي، ومقياس القطر، الذي يُستخدم على سبيل المثال لقياس الصفائح المعدنية المراد لفها على شكل أسطوانة بقطر معين. أنتجته شركته الخاصة TA Ljungberg AB حتى عام 2005، عندما اشترته شركة Hultafors في نفس العام، والتي احتفظت باسم "Talmeter" للمنتج الذي تُشير إليه الآن باسم märkmeter ( مقياس العلامات). ^{[ 18 ]}

في مارس 1963، طرحت شركة ستانلي تولز سلسلة أشرطة القياس باورلوك. ^{[ 19 ]} وكانت أول سلسلة تستخدم غلافًا مصبوبًا من مادة ABS، وقفلًا للشريط يُفعّل بالإبهام، وخطافًا طرفيًا مثبتًا بمسامير. وبحلول عام 1989، كانت ستانلي تنتج أكثر من 200,000 شريط قياس يوميًا. ^{[ 20 ]}

أصدرت شركة Starrett أول شريط قياس رقمي تجاري في عام 1995 تحت العلامة التجارية DigiTape.

يعود التصميم الأساسي الذي بُنيت عليه جميع أشرطة القياس الزنبركية الحديثة إلى براءة اختراع عام 1864 لسكان مدينة ميريدن بولاية كونيتيكت، ويدعى ويليام إتش. بانغز الابن. ووفقًا لنص براءة اختراعه، كان شريط قياس بانغز بمثابة تحسين للإصدارات الأخرى المصممة سابقًا. ^{[ 21 ]}

كان شريط القياس الزنبركي موجودًا في الولايات المتحدة منذ حصول بانغ على براءة اختراعه عام 1864، إلا أن استخدامه لم ينتشر على نطاق واسع نظرًا لصعوبة التواصل بين المدن وارتفاع تكلفة الشريط. في أواخر عشرينيات القرن الماضي، بدأ النجارون تدريجيًا في تبني تصميم إتش إيه فاراند باعتباره الأكثر شيوعًا. كان تصميم فاراند الجديد عبارة عن شريط معدني مقعر/محدب يمتد بشكل مستقيم لمسافة تتراوح بين أربعة وستة أقدام. ويُعد هذا التصميم أساس معظم أشرطة القياس الجيبية الحديثة المستخدمة اليوم.

مع الإنتاج الضخم للدوائر المتكاملة ، دخل شريط القياس أيضاً العصر الرقمي مع ظهور شريط القياس الرقمي. يحتوي بعضها على شاشة رقمية لعرض قراءات القياس بصيغ متعددة. وقد نُشرت براءة اختراع مبكرة لهذا النوع من المقاييس عام 1977. ^{[ 22 ]}

توجد أيضًا أنماط أخرى من أشرطة القياس التي تتضمن الليزر وتقنية الموجات فوق الصوتية لقياس مسافة جسم ما بدقة موثوقة إلى حد ما.

غالباً ما تحتوي أشرطة القياس على قياسات باللونين الأسود والأحمر على خلفية صفراء، لأن هذا هو مزيج الألوان الأمثل لسهولة القراءة. ^{[ 23 ]}

الولايات المتحدة

معظم أشرطة القياس المباعة في الولايات المتحدة تُقاس بالبوصة والقدم . تحتوي بعض الأشرطة على علامات إضافية على شكل معينات سوداء صغيرة، تظهر كل 488 مم (19.2 بوصة ) ، تُستخدم لتحديد المسافات المتساوية بين العوارض الخشبية (خمس عوارض أو جمالونات لكل 2438 مم (8 أقدام ) من مواد البناء وفقًا للمعيار الأمريكي ). كما تحتوي العديد من الأشرطة الأمريكية على علامات خاصة كل 406 مم (16 بوصة ) ، وهي المسافة القياسية الأمريكية بين الدعامات في البناء : ثلاث مسافات من 406 مم (16 بوصة) تُساوي 1219 مم (4 أقدام ) ، وهو العرض التجاري الأمريكي للوح الخشب الرقائقي أو الجبس أو الخشب المضغوط .    

أصبح بيع أشرطة القياس المزدوجة (المترية والأمريكية) شائعًا تدريجيًا في الولايات المتحدة. على سبيل المثال، تتوفر في بعض متاجر وول مارت أشرطة قياس من ماركة "هايبر تاف" بوحدات القياس الأمريكية والمترية. على عكس المساطر الأمريكية ، التي تحتوي غالبيتها العظمى على مقياسين: السنتيمتر والبوصة، فإن أشرطة القياس أطول، ولذلك فهي تحتوي تقليديًا على مقياسين: البوصة والقدم والبوصة. لذا، يتطلب وجود مقياس متري في جهاز القياس إما أن يحتوي على ثلاثة مقاييس قياس أو أن يتم الاستغناء عن أحد مقياسي القياس الأمريكي.

يُعدّ استخدام أشرطة القياس المليمترية فقط في بناء المساكن جزءًا من قانون البناء المتري الأمريكي. ^{[ 24 ] [ 25 ]} ولا يسمح هذا القانون باستخدام السنتيمترات. تُنتج المليمترات أعدادًا صحيحة، مما يقلل من الأخطاء الحسابية، وبالتالي يقلل من الهدر الناتج عن هذه الأخطاء. شريط القياس الأمريكي الصنع الموضح على اليمين مثير للاهتمام لأنه "شريط قياس عكسي"، حيث يمكن قراءة القياسات من اليمين إلى اليسار بنفس سهولة قراءتها عند استخدام الشريط من اليسار إلى اليمين.

ومن الحقائق الغريبة أنه في عام 1956، قام جوستوس رو، وهو مساح وصانع أشرطة قياس، بصنع شريط قياس مطلي بالذهب بطول 600 قدم (183 مترًا) ، وقدمه كحيلة دعائية إلى لاعب البيسبول الأمريكي المحترف ميكي مانتل . ^{[ 26 ]} 

تعتمد دقة شريط القياس على طرفي الشريط والعلامات المطبوعة عليه. أما دقة طرف شريط القياس القابل للسحب فتعتمد على آلية انزلاق الخطاف وسماكته.

قامت المفوضية الأوروبية بتوحيد نظام تصنيف غير إلزامي لاعتماد دقة أشرطة القياس، حيث تندرج الأشرطة المعتمدة ضمن إحدى فئات الدقة الثلاث: الفئة الأولى والثانية والثالثة. ^{[ 31 ]} على سبيل المثال، في ظل ظروف محددة، تكون التفاوتات المسموح بها  للأشرطة التي يبلغ طولها 10 أمتار كما يلي:

• الفئة الأولى: دقة تصل إلى ± 1.10  مم على طول 10  أمتار
• الفئة الثانية: دقة تصل إلى ± 2.30  مم على طول 10  أمتار
• الفئة الثالثة: دقة تصل إلى ± 4.60  مم على طول 10  أمتار

إذا كان شريط القياس معتمدًا، يُطبع تصنيفه على الشريط إلى جانب رموز أخرى، بما في ذلك الطول الاسمي للشريط، وسنة الصنع، وبلد الصنع، واسم الشركة المصنعة. ^{[ 32 ]} بالنسبة للأشرطة القابلة للسحب، تُعدّ أشرطة الفئة الأولى الأكثر دقةً والأغلى سعرًا، بينما تُعدّ أشرطة الفئة الثانية الأكثر شيوعًا. ^{[ 33 ]}

• قياس المسافة

• التوجيه 2014/32/EU الصادر في 26 فبراير 2014 عن البرلمان الأوروبي والمجلس بشأن تنسيق قوانين الدول الأعضاء المتعلقة بإتاحة أدوات القياس في السوق (إعادة صياغة)