Технико-экономические предпосылки автоматизации технологии процессов в машиностроении. Системы автоматического управления с распредвалом, страница 12

Рычажная система позволяет увеличить расстояние между подвижными и неподвижными контактами при очень малых перемещении измерительного штока, то есть сигнал на штоке. Малый входной сигнал от 1 до 10 мкм получается из – за того, что контролируется поверхность с размерами 5 – 6 кв. Рычаги выполняются не на шарнирах имеющих зазоры между отверстием и осью а на плоских пружинах, это уменьшает погрешность измерения так как нет трения в шарнирных парах. Кроме того при отсутствии рычагов износ контактов на величину ∆ прямо пропорционален влиянию изменения размера. А при наличии рычагов с передаточным отношением К=L/a погрешность уменьшается и станет приблизительно 5. Обычно недостатком рычажных систем является потребность в значительных измерительных силах 10 – 300 Н с повышением инерционности.

Фотоэлектрические размерные датчики (рисунок 7).

РИСУНОК 7

Используется в приборах предназначенных для контроля автомата или для контроля непосредственного измерения детали. Датчик 8  с помощью штока 9 перекрывает щелевую диафрагму, изменяя световой поток, направляя источник 1 на оптическую систему 2      сурмяна-цезевый экран 5 фотоэлемента 4. Электроны, выбиваемые из экрана 5, притягиваются к выполненному в виде кольца аноду 7. И в сети анода появляется ток, который изменяется с величиной потока света. Ток изменяется амперметром 6 и направляется через усилитель цепи управления. Недостаток: низкая точность прибора из-за влияния яркости источника излучения и посторонних излучений. Практическое применение нашли автореле, которое фиксирует наличие или отсутствие потока излучения. Поэтому они встраиваются в контрольный прибор, чтобы подать сигнал при определённых размерах детали,  измеряемые различными пружинными механизмами.

Пневматические размерные датчики.

Различают датчики, преобразующие очень малые изменения размера между соплом через которое вытесняет воздух и датчики в значительном изменении давления или скорости воздуха; такие датчики обладают точностью при большом диапазоне измерения датчика широко применяются вследствие дистанционного измерения и малых габаритов, что позволяет производить измерения в трудно доступных местах. Создание многомерных конструктивных устройств не чувствительных к вибрации из-за пневматической инерционности, отсутствие в ряде случаев измерения штока. Воздух подаваемый в датчик по постоянному давлению проходит отчистку от механических частиц, влаги и масла. Рассмотрим манометрические (рис.9), ротометрический датчики.

Манометрический реагирует на изменение давления в рабочей камере, ротометрические на изменение скорости воздуха потока. Манометрические – применяются в машиностроении . Воздух под постоянным давлением поступает через входное сопло 1 в измерительную камеру 3 и далее через измерительное сопло 4 и далее в  воздушный  кольцевой  зазор между соплом и 4 и деталью 5. Расстояние между деталью и датчиком должно быть не более 0,25 от внутреннего диаметра сопла 4, в противном случае не будет пропорциональной зависимости между зазором S и давлением в камере 3. Измерение производится манометром 2 градуированным МКМ и снабжённым устройствами для подачи сигнала на управление. В ротометрических воздух подводится к нижнему концу трубки 1 (стеклянный) укреплённый вертикально широким концом вверх. В зависимости от зазора S между торцом сопла 3 и деталью 4 изменяется Vвозд. В конической трубке изменяется подъем поплавка 2 измеряемого по линейке 5. В случае когда приходится производить измерения больших перепадов размеров (например при активном контроле детали) нужно пользоваться датчиками с эжекторным соплом, позволяющим производить измерения в большом диапазоне размеров (рис.10).

Рисунок 10

В этом случае воздух при постоянном избыточном давлении из входного сопла 1, расположенном в измерительной камере 4 попадается непосредственно в измерительное сопло 2, а далее через кольцевой зазор в атмосферу. Давление в камере 4 зависит от расстояния S между соплом 2 и деталью 3, измеряется оно манометром 5. Прямолинейный участок характеристики Р=f(S) значительно больше чем у обычной пневматической схемы при той же чувствительности. На производстве часто применяют пневматические приборы в которых чувствительными элементами служат сильфоны (тонкостенные гофрированные трубки).