Основы теоретической метрологии. Методы и средства измерения линейных размеров и углов. Методы и средства измерения отклонений формы и шероховатости поверхности. Методы и средства неразрушающего контроля, страница 12

Для повышения чувствительности индуктивныепреобразователи выполняются дифференциальными с подключением обеих катушек визмерительную (например, мостовую) схему. При воздействии объекта измерений 1 на шток 2изменяются зазоры δ1и δ2 между якорем 3и магнитопроводами с катушками 4 и 5, которые подключены к мостовой измерительной схеме 6. Сигнал рассогласования через усилитель7подается на индикатор (показывающее или записывающее устройство) 8. Для работы прибора необходим источникпитания 9.

Индуктивные преобразователи с переменным зазором имеютнелинейную характеристику , поэтому диапазон измерения приборами с такимпреобразователем невысок (0,1 - 0,3мм). Индуктивные преобразователи с переменнойплощадью зазора имеют линейную характеристику, но относительно невысокуючувствительность. Их можно использовать для измерения больших отклоненийлинейных или угловых величин. Предпочтительно использование аналого-цифровыхпреобразователей в индикаторах.

Для измерения линейных или угловых величин со значительнымдиапазоном отклонений применяют индуктивные приборы с дифференциальным преобразователемсоленоидного типа .

Соленоидныйпреобразователь состоит из двух катушек 4 и 2, внутри которых помещен ферромагнитный сердечник (якорь) 3. При перемещении якоря вдоль осикатушек индуктивность последних изменяется. Характеристика соленоидногопреобразователя линейна, а измерительные усилия незначительны. В существующихприборах с усилителями эти преобразователи позволяют получить цену деления от0,05 до 1 мкм и пределы измерения от очень малых (±3 мкм) до относительно больших(±1,5 мм>).

В индуктивных трансформаторных преобразователях используется зависимостьиндуктивной связи между катушками 5 и 7 от положения якоря 6.При симметричном расположении якоря ток в измерителе 8 равен нулю, так как первичныекатушки 7 (и, аналогично, вторичные 5) одинаковы и включеныпоследовательно. При перемещении якоря под действием объекта измерения 1из среднего положения магнитные сопротивления, а следовательно, и магнитныепотоки, пронизывающие вторичные катушки, будут неодинаковыми, и в измерителе появитсясигнал, пропорциональный разности индуцированных во вторичных катушках ЭДС.

   2.10. Акустические приборы

В акустических приборах используют колебания ультразвукового диапазона и относительно небольшой интенсивности (меньше 1кВт/см 2).Они применяются в основном для измерения толщин, когда нет доступа к одной изпротивоположных поверхностей изделия.

Из известных методов акустического контроля для измеренийтолщин применяют эхо-метод и реже резонансный метод. В первом случае измеряетсявремя прохождения ультразвукового импульса через слой, толщину которогоизмеряют, или амплитуда и фаза отраженных колебаний. Во втором измерениетолщины основано на явлении резонанса в контролируемом изделии или другихинтерференционных явлениях при прохождении акустических волн.

Эхо-импульсные толщиномеры применяются для измерения изделийс чисто обработанными параллельными поверхностями (группа А) и грубо обработанныминепараллельными поверхностями (группа Б). Минимальная толщина плоских изделий(или стенок), измеряемая приборами группы А, составляет 0,2 - 0,3 мм при абсолютной погрешности измерения не более 10 мкм. Толщина измеряемых стенок труб должнабыть не менее 1 мм. Минимальная толщина, измеряемая приборами группы В, составляет 1,2 - 1,5 мм при абсолютной погрешности измерения 0,1 - 0,2 мм. Максимальная измеряемая толщина - 20 - 100 мм.