Pneumatický komparátor: Dizajn, práca, typy a jeho aplikácie

The komparátor v metrológii je presný prístroj, ktorý sa používa na meranie presnosti daného komponentu porovnaním daného rozmeru komponentu so skutočným pracovným štandardom. Je to nepriamy typ merania presnosti, pretože nebude merať rozmer, ale špecifikuje odlišnosť v rámci merania medzi špecifikovaným komponentom a pracovným štandardom. Vo všeobecnosti sú komparátory dostupné v rôznych typoch, ktoré sa používajú na základe požiadaviek v rôznych oblastiach, ako sú elektrické a elektronické, optické, elektromechanické, mechanicko-optické, pneumatické, viackontrolné, premiestňovanie tekutín, projekcia, automatické meranie a mechanický komparátor . Tento článok teda pojednáva o jednom z typov porovnávačov, konkrétne – pneumatický komparátor , práca, typy a jej aplikácie.

Čo je to pneumatický komparátor?

Presné zariadenie, ktoré je ovládané stlačeným vzduchom resp pneumatický systém je známy ako pneumatický komparátor. V pneumatickom komparátore pojem „pneumatický“ znamená vzduch, ktorý sa používa na zväčšenie nameranej hodnoty. V tomto komparátore sa teda ako pracovné médium používa stlačený alebo stlačený vzduch. Podobne ako iné komparátory, tieto komparátory sa tiež používajú hlavne na analýzu rozmerových variácií medzi štandardným obrobkom a obrobkom, ktorý sa má merať. Tento komparátor má teda mnoho výhod v porovnaní s inými typmi komparátorov, takže je vo väčšine prípadov mimoriadne vybraný v porovnaní s inými typmi komparátorov.

Pracovný princíp

Pneumatický komparátor pracuje na základnom princípe kolísania tlaku generovaného v prúde vzduchu. Vzduch prúdi stabilným tlakom cez obrobok a potom vytvorí protitlak. Takže zmena tohto protitlaku pomôže odhaliť rozmer obrobku.

Dizajn pneumatického komparátora

Pneumatický komparátor je navrhnutý s niektorými dôležitými časťami, ako je kompresor, nádrž na vodu, vzduchový filter, regulátor tlaku, ponorná trubica, trubica manometra, kontrolný otvor, flexibilná trubica, meracia hlava a stupnica, ktoré sú vysvetlené nižšie.

Kompresor

Kompresor v tomto komparátore je najdôležitejším komponentom. Hlavnou funkciou tohto kompresora je výroba a nepretržitá dodávka stlačeného vzduchu do pneumatického komparátora.

Vzduchový filter

Vzduchový filter v tomto komparátore je pripojený ku kompresorovej jednotke. Vzduchový filter je veľmi užitočný pri filtrovaní častíc nečistôt pochádzajúcich zo vzduchu. Tu je vzduch stlačený cez kompresor.

Jednotka regulátora tlaku

Táto jednotka je vybavená vzduchovým filtrom. Hlavnou funkciou tejto jednotky je regulovať tlak stlačeného vzduchu, ktorý vychádza zo vzduchového filtra.

Ponorná trubica

Ponorná trubica je umiestnená vo vzduchovom potrubí vedľa regulátora tlaku. Táto trubica je ponorená priamo ku kovovému valcu alebo nádrži na vodu. Spojenie tejto trubice a vzduchového vedenia je známe ako horná komora.

Nádrž na vodu

Nádrž na vodu je kovový valec, ktorý je usporiadaný v spodnej časti hornej komory v tomto komparátore tak, že v nej drží ponornú trubicu.

Rúrka manometra

Rúrka manometra v tomto komparátore je pripevnená vertikálne rovnobežne so základňou vodnej nádrže. Kontrola

Otvor

Riadiaci otvor je umiestnený vo vzduchovom potrubí medzi dvoma priesečníkmi ponornej trubice a trubice manometra. Tento otvor umožňuje prívod vzduchu pri stabilnom tlaku.

Flexibilná trubica

Na uchytenie meracej hlavy sa v rámci vzduchového vedenia používa ohybná trubica. Počiatočný bod ohybnej trubice je pripevnený k ďalšej komore, ktorou je manometer a spojka vzduchového vedenia, zatiaľ čo koncový bod je pripojený cez meraciu alebo meraciu hlavu.

Meracia hlava

Meracia hlavica sa jednoducho pripojí k pneumatickej hadici alebo ohybnej hadici. Hlavnou funkciou je vypočítať abnormality v obrobku.

Mierka

Meracia stupnica v tomto komparátore je kalibrovaná a usporiadaná paralelne k trubici manometra. Hlavnou funkciou váhy je meranie premiestnenia tekutiny, ku ktorému dochádza v trubici manometra.

Pneumatický komparátor funguje

Pneumatický komparátor pracuje: pneumatický komparátor obsahuje nádrž na vodu alebo kovový valec, ktorý je naplnený vodou až po určitú úroveň. K tejto vodnej nádrži je vertikálne paralelne pripojený kalibrovaný manometer. Hladina vody vo vodnej nádrži, ako aj manometer musia byť podobné a nastavujú sa pomocou obrobku. Pri maximálnom tlaku je vzduch stlačený kompresorom a je filtrovaný a regulovaný tlakom cez vzduchový filter, ako aj regulátor tlaku.

Filtrovaný vzduch prúdi ponornou trubicou, ktorá je ponorená vo vodnej nádrži. Súčasne cez medzeru riadiaceho otvoru prúdi stlačený vzduch s rovnakým tlakom. Keď vzduch prúdi cez regulačný otvor, rýchlosť sa zvýši a tlak sa ustáli. Vzduch s obrovskou rýchlosťou prechádza cez pneumatickú hadicu alebo ohybnú hadicu a nakoniec sa dostane k meracej hlave.

V dôsledku expanzie vzduchu v ponornej trubici sa výška vody udržiava stabilná. Prebytočný vzduch utečie ako vzduchové bubliny v nádrži na vodu. Pri konštantnom tlaku uteká vzduch z meracej trysky v rámci meracej hlavy alebo meracieho meradla.

Ak je obrobok normálny alebo v obrobku nie je žiadne obmedzenie, vzduch neustále uniká cez meraciu trysku. Zároveň sa bude zhodovať hladina vody v trubici manometra a nádrži na vodu. Ak je v obrobku nejaké obmedzenie alebo nepravidelnosť pre skutočný prietok v meracom prúde, vytvorí sa určitá spätná sila.

Hladina vody v manometri klesne v dôsledku spätného tlaku vyvolaného obmedzeniami v obrobku. Zmena hladiny vody v manometri sa označuje ako rozmerová odchýlka alebo akékoľvek abnormality v meranom obrobku v porovnaní so štandardným obrobkom.

Typy pneumatických komparátorov

Pneumatické komparátory sú dostupné v troch typoch, ktoré sú popísané nižšie.

• Pneumatický komparátor typu prietok/rýchlosť.
• Typ spätného tlaku Pneumatický komparátor.
• Pneumatický komparátor diferenciálneho typu.

Pneumatický komparátor typu prietok/rýchlosť

Pneumatický komparátor typu prietoku alebo rýchlosti je navrhnutý s rôznymi časťami, ako je kompresor, vzduchový filter, regulátor tlaku, uzatvárací ventil, sklenený stĺpec, plavák, skrutka na nastavenie nuly, odvzdušňovanie, stupnica, flexibilná trubica, meracia hlava a obrobok.

Sklený stĺpec je najprv potrebné kalibrovať na potrebný rozmer pomocou skrutky na nastavenie nuly a odvzdušnenia. Rovnako ako pneumatický komparátor sa vzduch stláča, filtruje a reguluje. Potom vzduch prechádza cez uzatvárací ventil a pohybuje sa smerom k sklenenej kolóne, ktorá obsahuje kovový plavák. Uzatvárací ventil slúži hlavne na odstavenie prívodu vzduchu, keď sa nepoužíva. Vzduch prúdi cez vzduchový stĺpec a nakoniec sa pohybuje preč od meracej hlavy.

Tu je meracia hlava v tomto komparátore umiestnená v obrobku, ktorý sa má analyzovať. Ak sú na obrobku nejaké obmedzenia alebo nezrovnalosti, prúdenie vzduchu bude riadené. To má za následok malý posun kovového plaváka v sklenenom stĺpci.

Pohyb kovového plaváka je možné ľahko ovládať rýchlosťou prúdenia vzduchu v sklenenom stĺpci, o ktorej rozhoduje vôľa medzi meracou hlavou a obrobkom. Rýchlosť prúdenia vzduchu je teda priamo úmerná vôli. Presnosť komparátora je až 1 µm a jeho zväčšenie je 1000 000:1.

Typ spätného tlaku Pneumatický komparátor

Pneumatický komparátor protitlakového typu je navrhnutý s rôznymi časťami, ako je kompresor, regulátor tlaku, filter, stupnica, nastaviteľný obmedzovač a meracia hlava. Tento typ komparátora obsahuje dva otvory, ako je kontrolná kancelária „O1“ a merací otvor „O2“.

Podobne ako vo vyššie uvedenom komparátore je stlačený vzduch v tomto komparátore filtrovaný cez vzduchový filter a potom prechádza cez regulátor tlaku. Tu sa tlak zníži na 2 bary a prechádza cez kontrolný otvor. Nakoniec sa vzduch pohybuje preč od meracieho otvoru v meracej hlave.

Priemer dvoch otvorov v meracej hlave je označený D1 a D2 a tlaky otvorov sú označené P1 a P2. Vzduch so stabilným tlakom „P1“ prechádza cez otvor O1 do strednej komory. Nakoniec sa vzdiali od meracej hlavy cez otvor O2. Vzdialenosť medzi otvorom O2 a obrobkom je označená „d“.

Najprv sa úplne uzavrie merací otvor O2. Po zatvorení budú oba tlaky ako P1 a P2 rovnaké. Podobne, keď je merací otvor úplne otvorený, potom sa tlaky P1 a P2 vynulujú na otvoroch O1 a O2.

Kedykoľvek sa zmení vzdialenosť medzi meracou clonou a obrobkom, potom sa mení tlak P1 a P2 na clonách O1 a O2. Tlakový rozdiel sa meria zariadením na indikáciu tlaku. V tomto komparátore je možné dosiahnuť zväčšenie až 7500:1.

Pneumatický komparátor diferenciálneho typu

Pneumatický komparátor diferenciálneho typu je navrhnutý s rôznymi časťami, ako je regulátor tlaku, kompresor, vzduchový filter, regulačná clona, ​​ventil nastavenia nuly alebo referenčná tryska, zariadenie na indikáciu tlaku a meracia hlava.

Najprv sa vzduch v tomto type komparátora stlačí a nechá sa prúdiť vzduchovým filtrom a regulátorom tlaku. Nakoniec sa vytvorí a stabilizuje tlak vzduchu. Pri stabilnom tlaku prúdi vzduch cez delený kanál.

Vzduch prúdi na jednom konci cez otvor OC1 a cez kanál „P“ sa dostáva k meracej hlave. Podobne vzduch prúdi cez otvor OC2 a cez kanál dosiahne ventil na nastavenie nuly.
Zariadenie na indikáciu tlaku je umiestnené vo vzduchovom potrubí a spája oba P & Q kanály. Po prvé, je kalibrovaný štandardným obrobkom. Keď sa meracia hlava pohne smerom k obrobku, ukazovateľ v meracom zariadení sa začne otáčať nabok. Ak medzi meracou hlavou a obrobkom dôjde k akémukoľvek povoleniu alebo obmedzeniu, tlak v systéme sa zvýši. Nakoniec dôjde k vychýleniu.

Na prevod nameraných hodnôt tlaku na lineárne rozmery z indikačného zariadenia sa používa nasledujúci vzorec.

P = ρgh

Kde P = tlak indikovaný zariadením, ρ = hustota vzduchu, g = špecifická hmotnosť a h = rozmery obrobku, ktorý sa má analyzovať. Rozsah zväčšenia tohto komparátora sa pohybuje od 1250x do 20000x.

Rozdiel medzi mechanickým komparátorom a pneumatickým komparátorom

Rozdiel medzi mechanickým komparátorom a pneumatickým komparátorom je popísaný nižšie.

Výhody

The výhody pneumatického komparátora zahŕňajú nasledujúce.

• Obsluha týchto komparátorov je veľmi jednoduchá.
• Tento komparátor nemá žiadny kontakt medzi obrobkom a meracou hlavou.
• Má vysoké zväčšenie až 30000:1.
• Nedochádza k vniknutiu, ak sú indikačné zariadenie a meracia hlava umiestnené na rôznych miestach.
• Prúd vzduchu v tomto komparátore pomáha vyčistiť obrobok.
• Počas prevádzky tohto komparátora nedochádza k žiadnym vibráciám.
• Sú veľmi presné vďaka extrémne menšiemu počtu pohyblivých častí, takže je extrémne menšie trenie a nízka zotrvačnosť.
• Tento komparátor je najlepší na určenie kužeľovitosti a oválu kruhových otvorov.
• Meranie je extrémne malé a nespôsobuje žiadne poškodenie obrobku. Ale pomáha pri čistení prachu z meranej časti prúdu vzduchu.

Nevýhody

The nevýhody pneumatických komparátorov zahŕňajú nasledujúce.

• Tieto nie sú šikovné.
• Tento komparátor vyžaduje kompresor.
• Nie je vhodný pre všetky ekologické podmienky.
• Zmena teploty a vlhkosti môže ovplyvniť ich presnosť.
• Tieto komparátory majú pomalú odozvu v porovnaní s inými komparátormi.
• Tento komparátor potrebuje komplikované pomocné vybavenie, ako je presný regulátor tlaku.
• V porovnaní s mechanickými komparátormi nie je ekonomický.
• Mierka v tomto porovnávači nie je konzistentná.
• V tomto komparátore sú potrebné rôzne meracie hlavy alebo iné rozmery.
• Chyba menisku sa vyskytuje, keď sa ako indikačné zariadenie používajú sklenené trubice.
• Na kontrolu rôznych typov obrobkov potrebuje rôzne meracie hlavy.
• Prídavné komponenty sú potrebné ako regulátor tlaku, vzduchový filter atď

Aplikácie

Použitie alebo aplikácie pneumatických komparátorov zahŕňajú nasledujúce.

• Pneumatický komparátor zisťuje vnútorný priemer valcových obrobkov.
• Tento komparátor sa používa vtedy, keď je potrebné otestovať veľký počet obrobkov alebo valcov.
• Tieto sú široko používané pri automatickom riadení veľkosti komponentov, ako sú zástrčkové meradlá.
• Tieto komparátory sa používajú hlavne na rýchlu kontrolu veľkého množstva rovnakých rozmerov.
• Používa sa na zistenie, ako veľmi sa mení dĺžka od pôvodných rozmerov.
• Pomocou tohto komparátora je možné zistiť vnútorný a vonkajší priemer obrobku.
• Dá sa zistiť priamosť a rovinnosť obrobku.
• Tento komparátor sa používa na analýzu závitníkov a ovality obrobku.
• Je tiež užitočný na kontrolu pravouhlosti a kruhovitosti obrobku.
• Aplikácie pneumatického komparátora sa menia v závislosti od typu meracej hlavy a počtu otvorov.
• Tieto komparátory možno použiť na meranie vnútorného a vonkajšieho priemeru a merania hrúbky.
• Tieto komparátory sú veľmi užitočné pri kontrole sústrednosti uhlových častí, hĺbky slepého otvoru, stredovej vzdialenosti otvoru, rovnobežnosti rovinnosti atď.

Toto je stručná informácia o pneumatike porovnávač – typy , výhody, nevýhody a ich aplikácie. Najčastejšie používaným pneumatickým komparátorom je pneumatický komparátor Solex, ktorý navrhol a predáva priemysel Solex Air Gauges Ltd v USA. Ide teda o jeden z najpopulárnejších pneumatických komparátorov. Tu je otázka na vás, čo je to porovnávač v elektronike?