Пневматические измерительные приборы. Автоматические средства контроля размеров

лекция №6.

План:

3.8. Пневматические измерительные приборы.

3.8.1. Общие положения.

3.8.2. Длиномеры низкого давления с жидким манометром.

3.8.3. Длиномеры высокого давления (ротаметры).

3.8.4. Дифференциальные пневматические устройства.

3.8.5. Применение пневматических приборов.

4. Автоматические средства контроля размеров (АСКР)

4.1. Классификация АСКР.

4.2. Электроконтактные преобразователи.

3.8. Пневматические измерительные приборы.

3.8.1. Общие положения.

Приборы, основанные на применении сжатого воздуха, называют пневматическими и используют в машиностроении в основном при контроле крупных партий деталей и для измерения наружных и внутренних размеров, конусов, отклонений формы и расположения.

Любой пневматический измерительный прибор состоит из измерительной головки с указателем и чувствительным элементом (соплом), а также отстойников и фильтров для очистки воздуха от влаги и пыли и стабилизаторов давления для обеспечения постоянства давления воздуха.

Принцип действия приборов основан на принципе дросселирования потока газа (воздуха).

Воздух под постоянным давлением Н через сопло f₁ поступает в камеру и выходит из нее через меньшее сопло 1. Расход воздуха через сопло f₂ тем больше, чем больше зазор z. Это дает возможность измерения величины z по давлению в камере. Приближенно это будет выглядеть следующим образом:

Рис. 3.21.  Принципиальная схема действия

пневматического измерительного прибора.

Зависимость h = f(z) называется характеристикой прибора. Диапазон измерений Dz не превышает обычно 0,2 мм.

Пневматические приборы подразделяются на:

1.  Длиномеры пневматические низкого давления с жидкостными манометрами (ГОСТ 11198-75) (р = 0,005 Мпа.)

2.  Длиномеры высокого давления ротаметрического типа (ГОСТ 14866-76) (р = 0,3…0,6 МПа)

3.  Длиномеры высокого давления пружинного и сильфонного типов.

4.  Дифференциальные пневматические приборы.

3.8.2. Длиномеры низкого давления с жидкостным манометром

Принципиальная схема представлена на рис.3.22.

Воздух через трубку 1 попадает в водяной стабилизатор давления 2. Трубка стабилизатора опущена в воду на глубину Н, а баллон 3 имеет сообщение с атмосферой. Благодаря этому в стабилизаторе устанавливается постоянное давление, равное высоте водяного столба Н. Воздух с постоянным давлением поступает в камеру 4 и выходит из нее через измерительное сопло 6. В зависимости от отклонения размера детали 7 изменяется величина зазора z, а следовательно и давление в камере 4. Это давление соответствует высоте столба жидкости h в трубке 5. Для повышения чувствительности прибора пользуются набором сопел или мембранным стабилизатором давления.

Рис. 3.22. Принципиальная схема длиномера низкого

давления с жидкостным манометром

3.8.3. Длиномер высокого давления( ротаметры)

Принципиальная схема представлена на рис. 3.22.

В приборах данного типа отклонение размера контролируемой детали определяется по величине изменения расхода воздуха. Воздух после очистки от пыли, влаги и масла поступает в стабилизатор давления. Далее воздух проходит через ротаметр 1 и поступает в калибр (сопло) 2. Ротаметр представляет собой коническую вертикальную прозрачную трубку. В трубке находится поплавок 3, который в зависимости от расхода воздуха устанавливается в проходящем потоке воздуха на большей или меньшей высоте относительно шкалы 4. Расход воздуха изменяется с изменением зазора z. Таким образом, положение поплавка в трубке определяется величиной зазора между торцом измерительного сопла 2 и поверхностью контролируемой детали 5. Для установки поплавка в требуемое положение для изменения чувствительности прибора имеются два регулировочных сопла 6 и 7. Чувствительность приборов с ротаметром от 2000 до10000, предел измерений – до 0,2 мм.

Рис. 3.23.  Принципиальная схема длиномера высокого давления

3.8.4. Дифференциальные пневматические устройства

Они обладают высокой точностью и малочувствительны к колебанию давления в сети. Их применяют в контрольных автоматах и устройствах. Воздух поступает через отверстие 1 и идет по двум направлениям. По одному направлению воздуховода воздух поступает в сопло 2, рабочее отверстие которого регулируется коническим винтом. По второму воздуховоду воздух идет в измерительное сопло 3. Оба воздуховода связаны с камерой 4. При изменении зазора z давление в ветвях воздуховода изменяется и мембрана 5 прогибается в ту или другую сторону и замыкает контакты 6 или 7. Для визуального контроля в приборе предусматривается сигнальное или отсчетное устройство.

Рис. 3.24.  Принципиальная схема дифференциального

пневматического устройства

3.8.5. Применение пневматических приборов