Pneumatický komparátor: Konstrukce, práce, typy a jeho aplikace

The srovnávač v metrologii je přesný přístroj, který se používá k měření přesnosti daného dílu porovnáním daného rozměru dílu se skutečným pracovním etalonem. Je to nepřímý typ měření přesnosti, protože nebude měřit rozměr, ale bude specifikovat odlišnost v rámci měření mezi specifikovaným komponentem a pracovním standardem. Obecně jsou komparátory k dispozici v různých typech, které se používají na základě požadavků v různých oblastech, jako je elektrotechnika a elektronika, optické, elektromechanické, mechanicko-optické, pneumatické, vícekontrolní, kapalinové vytlačování, projekce, automatické měření a mechanický komparátor . Tento článek tedy pojednává o jednom z typů komparátorů, konkrétně – pneumatický komparátor , práce, typy a její aplikace.

Co je to pneumatický komparátor?

Přesné zařízení, které je provozováno se stlačeným vzduchem popř pneumatický systém je známý jako pneumatický komparátor. V pneumatickém komparátoru termín „Pneumatický“ znamená vzduch, který se používá pro zvětšení naměřené hodnoty. V tomto komparátoru se tedy jako pracovní médium používá stlačený nebo stlačený vzduch. Podobně jako jiné komparátory se tyto komparátory také používají hlavně pro analýzu rozměrových odchylek mezi standardním obrobkem a obrobkem, který má být měřen. Tento komparátor má tedy mnoho výhod ve srovnání s jinými typy komparátorů, takže je ve většině případů extrémně vybírán oproti jiným typům komparátorů.

Pracovní princip

Pneumatický komparátor pracuje na základním principu kolísání tlaku generovaného v proudu vzduchu. Vzduch proudí pod stabilním tlakem skrz obrobek a pak vytvoří protitlak. Takže změna tohoto protitlaku pomůže zjistit rozměr obrobku.

Konstrukce pneumatického komparátoru

Pneumatický komparátor je navržen s některými důležitými částmi, jako je kompresor, nádrž na vodu, vzduchový filtr, regulátor tlaku, ponorná trubice, trubka manometru, kontrolní otvor, ohebná trubice, měřicí hlava a stupnice, které jsou vysvětleny níže.

Kompresor

Kompresor v tomto komparátoru je nejvýznamnější součástí. Hlavní funkcí tohoto kompresoru je vyrábět a nepřetržitě dodávat stlačený vzduch v pneumatickém komparátoru.

Vzduchový filtr

Vzduchový filtr v tomto komparátoru je připojen ke kompresorové jednotce. Vzduchový filtr je velmi užitečný při filtrování částic nečistot pocházejících ze vzduchu. Zde je vzduch stlačen přes kompresor.

Jednotka regulátoru tlaku

Tato jednotka je vybavena vzduchovým filtrem. Hlavní funkcí této jednotky je řídit tlak stlačeného vzduchu, který vychází ze vzduchového filtru.

Ponorná trubice

Ponorná trubice je umístěna ve vzduchovém potrubí vedle regulátoru tlaku. Tato trubice je ponořena přímo do kovového válce nebo vodní nádrže. Spojení této trubky a vzduchového vedení je známé jako horní komora.

Nádrž na vodu

Nádrž na vodu je kovový válec, který je uspořádán na základně horní komory tohoto komparátoru tak, že v ní drží ponornou trubici.

Trubice manometru

Trubka manometru v tomto komparátoru je upevněna svisle rovnoběžně se základnou vodní nádrže. Řízení

Otvor

Ovládací otvor je umístěn ve vzduchovém potrubí mezi dvěma průsečíky ponorné trubice a trubice manometru. Tento otvor umožňuje přívod vzduchu při stabilním tlaku.

Flexibilní trubka

K uchycení měřicí hlavice se v rámci vzduchového vedení používá ohebná trubice. Počáteční bod ohebné trubice je upevněn s další komorou, kterou je manometr a spojka vzduchového vedení, zatímco koncový bod je připojen přes měřicí nebo měřicí hlavu.

Měřicí hlava

Měřicí hlavice se jednoduše připojí k pneumatické hadici nebo ohebné hadici. Hlavní funkcí je vypočítat abnormality v obrobku.

Měřítko

Měřicí stupnice v tomto komparátoru je kalibrována a uspořádána paralelně k trubici manometru. Hlavní funkcí stupnice je měřit výtlak tekutiny, ke kterému dochází v trubici manometru.

Pneumatický komparátor funguje

Pneumatický komparátor pracuje je; pneumatický komparátor obsahuje nádrž na vodu nebo kovový válec, který je naplněn vodou do určité úrovně. Svisle paralelně k této vodní nádrži je připojen kalibrovaný manometr. Hladina vody v nádrži na vodu stejně jako manometr musí být podobná a seřizuje se obrobkem. Při maximálním tlaku je vzduch stlačován kompresorem a je filtrován a regulován tlakem přes vzduchový filtr a také regulátor tlaku.

Filtrovaný vzduch proudí ponornou trubicí, která je ponořena do vodní nádrže. Současně stlačený vzduch o stejném tlaku proudí skrz mezeru regulační clony. Jakmile vzduch proudí skrz řídicí otvor, rychlost se zvýší a tlak se ustálí. Vzduch s velkou rychlostí prochází pneumatickou hadicí nebo ohebnou hadicí a nakonec se dostane k měřicí hlavě.

V důsledku expanze vzduchu v ponorné trubici je hladina vody udržována stabilní. Přebytečný vzduch uteče jako vzduchové bubliny v nádrži na vodu. Při konstantním tlaku odtéká vzduch z měřicí trysky v měřicí hlavici nebo měřicím manometru.

Pokud je obrobek normální nebo v obrobku není žádné omezení, vzduch nepřetržitě uniká přes měřicí trysku. Současně bude hladina vody v trubici manometru a nádrži na vodu odpovídat. Pokud je uvnitř obrobku nějaké omezení nebo nepravidelnost pro skutečný průtok v měřicí trysce, vytvoří se určitá zpětná síla.

Hladina vody v manometru klesne v důsledku zpětného tlaku vyvolaného omezeními uvnitř obrobku. Změna hladiny vody v manometru je označena jako rozměrová odchylka nebo jakékoli abnormality v měřeném obrobku ve srovnání se standardním obrobkem.

Typy pneumatických komparátorů

Pneumatické komparátory jsou dostupné ve třech typech, které jsou popsány níže.

• Pneumatický komparátor typu průtok/rychlost.
• Typ zpětného tlaku Pneumatický komparátor.
• Pneumatický komparátor diferenciálního typu.

Pneumatický komparátor typu průtok/rychlost

Pneumatický komparátor typu průtoku nebo rychlosti je navržen s různými částmi, jako je kompresor, vzduchový filtr, regulátor tlaku, uzavírací ventil, skleněná kolona, ​​plovák, šroub pro nastavení nuly, odvzdušňovací ventil, stupnice, ohebná trubice, měřicí hlava a obrobek.

Nejprve je třeba skleněný sloupek zkalibrovat na potřebný rozměr pomocí šroubu pro nastavení nuly a odvzdušnění. Stejně jako u pneumatického komparátoru je vzduch stlačován, filtrován a regulován. Poté vzduch prochází uzavíracím ventilem a pohybuje se směrem ke skleněnému sloupku, který obsahuje kovový plovák. Uzavírací ventil slouží především k uzavření přívodu vzduchu, když se nepoužívá. Vzduch proudí skrz vzduchový sloupec a nakonec se pohybuje pryč od měřicí hlavy.

Zde je měřicí hlava v tomto komparátoru umístěna v analyzovaném obrobku. Pokud jsou na obrobku nějaká omezení nebo nepravidelnosti, bude proudění vzduchu řízeno. To má za následek malé posunutí kovového plováku ve skleněném sloupci.

Pohyb kovového plováku lze snadno ovládat rychlostí proudění vzduchu ve skleněném sloupci, která je určována vůlí mezi měřicí hlavou a obrobkem. Rychlost proudění vzduchu je tedy přímo úměrná vůli. Přesnost komparátoru je až 1 µm a jeho zvětšení je 1000 000:1.

Typ zpětného tlaku Pneumatický komparátor

Pneumatický komparátor protitlakového typu je navržen s různými částmi, jako je kompresor, regulátor tlaku, filtr, stupnice, nastavitelný omezovač a měřicí hlava. Tento typ komparátoru obsahuje dvě clony, jako je řídicí kancelář „O1“ a měřicí clona „O2“.

Podobně jako u výše uvedeného komparátoru je stlačený vzduch v tomto komparátoru filtrován přes vzduchový filtr a poté prochází regulátorem tlaku. Zde je tlak snížen na 2 bary a prochází regulačním otvorem. Nakonec se vzduch pohybuje pryč od měřicího otvoru v měřicí hlavě.

Průměr dvou otvorů v měřicí hlavě je označen D1 a D2 a tlaky otvorů jsou označeny P1 a P2. Vzduch se stabilním tlakem ‚P1‘ prochází skrz otvor O1 do střední komory. Nakonec se vzdaluje od měřící hlavy skrz ústí O2. Vzdálenost mezi ústím O2 a obrobkem je označena „d“.

Nejprve dojde k úplnému uzavření měřicí clony O2. Jakmile bude uzavřen, oba tlaky jako P1 a P2 budou stejné. Podobně, když je měřicí otvor zcela otevřen, pak tlaky P1 a P2 na otvorech 01 a O2 jsou nulové.

Kdykoli se změní vzdálenost mezi měřicím otvorem a obrobkem, mění se tlak P1 & P2 v otvorech O1 a O2. Rozdíl tlaků se měří zařízením pro indikaci tlaku. V tomto komparátoru lze dosáhnout zvětšení až 7500:1.

Pneumatický komparátor diferenciálního typu

Pneumatický komparátor diferenciálního typu je navržen s různými částmi, jako je regulátor tlaku, kompresor, vzduchový filtr, řídicí clona, ​​ventil pro nastavení nuly nebo referenční tryska, zařízení pro indikaci tlaku a měřicí hlava.

Nejprve se vzduch v tomto typu komparátoru stlačí a nechá proudit vzduchovým filtrem a regulátorem tlaku. Konečně je tlak vzduchu generován a stabilizován. Při stabilním tlaku vzduch proudí skrz dělený kanál.

Vzduch proudí na jednom konci otvorem OC1 a dostává se k měřicí hlavě kanálem „P“. Podobně vzduch proudí skrz otvor OC2 a kanálem dosahuje nulového regulačního ventilu.
Zařízení pro indikaci tlaku je umístěno uvnitř vzduchového vedení a propojuje oba P & Q kanály. Nejprve je kalibrován standardním obrobkem. Jakmile se měřicí hlava přiblíží k obrobku, začne se ručička v měřicím zařízení otáčet stranou. Pokud dojde k jakémukoli poklesu povolení nebo omezení mezi měřicí hlavou a obrobkem, pak se tlak v systému zvýší. Nakonec dojde k vychýlení.

Pro převod naměřených hodnot tlaku na lineární rozměry z indikačního zařízení se používá následující vzorec.

P = ρgh

Kde P = tlak indikovaný zařízením, ρ = hustota vzduchu, g = měrná hmotnost a h = rozměry analyzovaného obrobku. Rozsah zvětšení tohoto komparátoru se pohybuje od 1250x do 20000x.

Rozdíl mezi mechanickým komparátorem a pneumatickým komparátorem

Rozdíl mezi mechanickým komparátorem a pneumatickým komparátorem je diskutován níže.

Výhody

The výhody pneumatického komparátoru zahrnout následující.

• Obsluha těchto komparátorů je velmi jednoduchá.
• Tento komparátor nemá žádný kontakt mezi obrobkem a měřicí hlavou.
• Má vysoké zvětšení až 30 000:1.
• Pokud jsou indikační zařízení a měřicí hlava umístěny na různých místech, nedochází k žádnému vniknutí.
• Proud vzduchu v tomto komparátoru pomáhá vyčistit obrobek.
• Při provozu tohoto komparátoru nedochází k vibracím.
• Ty jsou velmi přesné díky extrémně menšímu počtu pohyblivých částí, takže je extrémně menší tření a nízká setrvačnost.
• Tento komparátor je nejlepší pro určení kuželovitosti a oválnosti kruhových otvorů.
• Měření je extrémně malé a nezpůsobuje žádné poškození obrobku. Ale pomáhá při čištění prachu z měřené části proudu vzduchu.

Nevýhody

The nevýhody pneumatických komparátorů zahrnout následující.

• Tyhle nejsou šikovné.
• Tento komparátor vyžaduje kompresor.
• Není vhodný pro všechny ekologické podmínky.
• Změna teploty a vlhkosti může ovlivnit jejich přesnost.
• Tyto komparátory mají pomalou odezvu ve srovnání s jinými komparátory.
• Tento komparátor potřebuje komplikované pomocné zařízení, jako je přesný regulátor tlaku.
• Není ekonomický ve srovnání s mechanickými komparátory.
• Stupnice v tomto komparátoru není konzistentní.
• V tomto komparátoru jsou vyžadovány různé měřicí hlavy nebo jiné rozměry.
• Chyba menisku nastane, když se jako indikační zařízení použijí skleněné trubičky.
• Pro kontrolu různých typů obrobků potřebuje různé měřicí hlavy.
• Jsou vyžadovány přídavné komponenty, jako je regulátor tlaku, vzduchový filtr atd

Aplikace

Použití nebo aplikace pneumatických komparátorů zahrnují následující.

• Pneumatický komparátor detekuje vnitřní průměr válcových obrobků.
• Tento komparátor se používá, když je potřeba otestovat velký počet obrobků nebo válců.
• Ty jsou široce používány při automatickém řízení velikosti součástí, jako jsou měřidla zástrčky.
• Tyto komparátory se používají především pro rychlou kontrolu velkého množství stejných rozměrů.
• Slouží ke zjištění, jak moc se délka mění od původních rozměrů.
• Pomocí tohoto komparátoru lze detekovat vnitřní a vnější průměry obrobku.
• Lze detekovat přímost a rovinnost obrobku.
• Tento komparátor se používá k analýze závitníků a oválnosti obrobku.
• Je také užitečné pro kontrolu pravoúhlosti a kruhovitosti obrobku.
• Aplikace pneumatického komparátoru se mění v závislosti na typu měřicí hlavy a počtu otvorů.
• Tyto komparátory lze použít pro měření vnitřního a vnějšího průměru a měření tloušťky.
• Tyto komparátory jsou velmi užitečné při kontrole soustřednosti úhlových částí, hloubky slepého otvoru, středové vzdálenosti otvoru, rovinnosti rovnoběžnosti atd.

Toto je stručná informace o pneumatice srovnávač – typy , výhody, nevýhody a její aplikace. Nejčastěji používaným pneumatickým komparátorem je pneumatický komparátor Solex, který je navržen a prodáván průmyslem Solex Air Gauges Ltd v USA. Jedná se tedy o jeden z nejoblíbenějších pneumatických komparátorů. Zde je pro vás otázka, co je to srovnávač v elektronice?