Розробка пристрою автоматизації тєхнологічного процессу. Конструкція ричажного двохлімітного датчика

8. Розробка пристрою автоматизації тєхнологічного процессу

Основною составною частиною автоматичної вимірювальної системи є вимірювальний датчик. Датчик є пристроєм, включаючим - сприймаючий, вказуючий, зрівнювальний та преобразуючий елемент системи. По типу сприймаючих елементів датчики діляться на контактні та безконтактні.

По типу вказуючих елементів датчики діляться на преділні та амплітудні, а по числу команд – на одно-, двух- та багато командні. Предільні датчики служать для фіксації виходу відхилення розмірів з поля допуску; амплітудні датчики лімітує коливання відхилення геометричної форми и взаємного расположення поверхонь. Кількість команд залежить від призначенняя автоматичної системи. Однокомандні (однолімітні) датчики сортують деталі по одному ліміту чи дають одну команду на управління станком. Вони використовуються рідко. Двохкомандні (двохлімітні) датчики сортують деталі на годні, брак «+» и брак «- » чи дають дві команди на управлення станком. Багато командні датчики використовуються для сортування деталей на групи в середині поля допуску і управління складними автоматичними циклами станків.

По типу преобразуючих елементів датчики можливо розділить на датчики з прямим и проміжним преоброзуваням.

Датчики з прямим преоброзуваням включають тільки один преобразувач вимірюемої величини. Наприклад, електричні датчики можуть бути побудовані на преоброзувані лінійних переміщень вимірючого наконечника в змінне активне опір електричної цепі R_x, в перемінний индуктивний опір L_x и в перемінну ємність C_x.

Датчики с проміжним преобразувачем мають проміжний преобразувач для преобразування лінійних переміщень в проміжну величину, котра потім трансформується у другому преобразувачі. До  них належать, наприклад, пнемоелектричні датчики, в котрі змінення розміру преобразують у змінення тиску у пневматичній вимірювальній цепі, а потім – у зміну активного опору електричної цепі.

Електроконтактні датчики широко використовуються у автоматичному контролі завдяки простоті їх конструкції, схеми включення та обслуговування. Це датчики дискретної дії. Переміщенння вимірювального стержня преобразуеться у електричний сигнал шляхом замкнення чи  розімкнення пари контактів.

По призначенню електроконтактні датчики  діляться на лімітуючи та амплітудні, по конструкції – на ричажні та безричажні.

На рис. 8.1,а зображена схема безричажного однолімітуючого датчика. Вимірювальний стержень 4 датчика переміщуеться у напрямку 3. Стержень несе рухомий контакт 2, котрий замикає нерухомий регулюемий контакт 1, якщо деталь 5, встановлена на столике 6, має розмір вище лімітуючого. Вимірювальне зусилля створюється пружиною 7.

На рис. 8.1,б зображена схема дволімітного безричажного датчику; на рис. 8.1,в – ричажного   дволімітного  датчику, у якого на вимірю чому стержні 4 закріплен поводок 8, впливаючий на контактний ричаг 9, обертаючийся навколо вісі 10. На рис. 8.1,г зображена схема амплітудного датчика. Поводок 8 несе фрикційну пластину, котра прижимається к циліндричному сухарю, який є малим плечем контактного ричагу 9. При контролі відхилень від правильної геометричної форми деталь 5 стає рухомою і вимірювання її розміру визиває переміщення вимірювального стержня 4. Сухар обкачуються по фрикційній пластині без проскальзування до тих пір, доки рухомий контакт 2 не упреться в один з нерухомих контактів 1. При подальшому русі стержня у тому напрямку ричаг 9 залишається нерухомим, так як сухар проскальзуе відносно пластини.   

Рис.8.1 Схеми деяких типів електроконтактних датчиків

Рисунок 8.2 - Конструкція ричажного двохлімітного датчика

Конструкція ричажного двохлімітного датчика зображена на рис.8.2 Датчик змонтован у корпусі 10. Настройка його виконуеться по еталонній деталі позиції 1 и 2 при цьому циліндричний вимірювальний стержень рухаеться у напрямку втулок, заприсованих у корпусі 10. Стержень оснащень вимірювальним земним наконечником 13, буртік якого використовуеться для аретирування. За допоиогою рукоятки 19 и кулачка 12 рухають стержень при вимірюванні.  

Стержень через пружину 18 впливає на коромисло 8, яке при русі торкаеться одного з електроконтактів 21. При торканні коромислом правого електроконтакта спалахує красна лампочка це означае, що деталь мае місце брак “+”, а при торканні коромислом лівого електроконтакта спалахує біла лампочка – брак “-”. У випадку, коли лампочки не спалахнули, тобто браку немае деталь перевіряться за допомогою індикатора разтошованого на корпусі 10.