Пневматичен компаратор: дизайн, работа, видове и приложения

The компаратор в метрологията е прецизен инструмент, използван за измерване на точността на даден компонент чрез сравняване на дадения размер на компонента с действителния работен стандарт. Това е индиректен тип измерване на точност, тъй като няма да измерва измерението, но ще уточни разликите в рамките на измерването между определения компонент и работния стандарт. Като цяло компараторите се предлагат в различни типове, които се използват въз основа на изискванията в различни области като електричество и електроника, оптични, електромеханични, механично-оптични, пневматични, с многократна проверка, изместване на течности, проекция, автоматично измерване и механичен компаратор . Така че тази статия обсъжда един от видовете компаратори, а именно – пневматичен компаратор , работа, видове и приложения.

Какво е пневматичен компаратор?

Прецизно устройство, което работи със сгъстен въздух или пневматична система е известен като пневматичен компаратор. В пневматичния компаратор терминът „пневматичен“ означава въздух, който се използва за увеличаване на измереното отчитане. Така че като работна среда в този компаратор се използва въздух под налягане или въздух под налягане. Подобно на други компаратори, тези компаратори също се използват главно за анализиране на вариацията в размерите между стандартния детайл и детайла, който трябва да се измери. По този начин този компаратор има много предимства в сравнение с други видове компаратори, така че в повечето случаи е изключително избран пред други типове компаратори.

Принцип на работа

Пневматичният компаратор работи на основния принцип на промяна на налягането, генерирано във въздушния поток. Въздухът тече при стабилно налягане през целия детайл, след което ще създаде обратно налягане. Така че промяната в това обратно налягане ще помогне да се открие размерът на детайла.

Дизайн на пневматичен компаратор

Пневматичният компаратор е проектиран с някои важни части като компресор, резервоар за вода, въздушен филтър, регулатор на налягането, потопяема тръба, манометърна тръба, контролен отвор, гъвкава тръба, измервателна глава и скала, които са обяснени по-долу.

Компресор

Компресорът в този компаратор е най-важният компонент. Основната функция на този компресор е да произвежда и непрекъснато да доставя сгъстен въздух в пневматичния компаратор.

Въздушен филтър

Въздушният филтър в този компаратор е свързан към компресорния блок. Въздушният филтър е много полезен за филтриране на частиците мръсотия, идващи от въздуха. Тук въздухът се компресира чрез компресора.

Регулатор на налягането

Това устройство е оборудвано с въздушен филтър. Основната функция на това устройство е да контролира налягането на сгъстения въздух, който идва от въздушния филтър.

Потопяема тръба

Потопяемата тръба е разположена във въздухопровода до регулатора на налягането. Тази тръба се потапя директно към металния цилиндър или резервоара за вода. Връзката на тази тръба, както и на въздушната линия, е известна като горна камера.

Резервоар за вода

Резервоарът за вода е метален цилиндър, който е разположен в основата на горната камера на този компаратор, така че да държи потапящата тръба в него.

Манометърна тръба

Тръбата на манометъра в този компаратор е фиксирана вертикално успоредно на основата на резервоар за вода. контрол

Отвор

Контролният отвор е разположен във въздушната линия между две пресечни точки на потопяемата тръба и тръбата на манометъра. Този отвор позволява подаването на въздух при стабилно налягане.

Гъвкава тръба

В рамките на въздушната линия се използва гъвкава тръба за задържане на измервателната глава. Началната точка на гъвкавата тръба е фиксирана със следващата камера, която е връзка между манометър и въздушна линия, докато крайната точка е свързана чрез измервателна или измервателна глава.

Измервателна глава

Измервателната глава просто се свързва към пневматичния маркуч или гъвкава тръба. Основната функция на това е да се изчислят аномалиите в детайла.

Мащаб

Измервателната скала в този компаратор е калибрирана и разположена паралелно към тръбата на манометъра. Основната функция на мащаба е да измерва изместването на течността, което се случва в тръбата на манометъра.

Работещ пневматичен компаратор

Пневматичният компаратор работи; пневматичният компаратор включва резервоар за вода или метален цилиндър, който се пълни с вода до определено ниво. Калибриран манометър е свързан вертикално успоредно на този воден резервоар. Нивото на водата във водния резервоар, както и манометърът трябва да са подобни и се регулират с детайл. При максимално налягане въздухът се компресира с компресор и се филтрира и регулира с налягане през въздушния филтър, както и регулатор на налягането.

Филтрираният въздух тече през потопяема тръба, която е потопена в резервоар за вода. В същото време сгъстеният въздух с еднакво налягане протича през пролуката на контролния отвор. След като въздухът тече през контролния отвор, тогава скоростта ще се увеличи и налягането ще стане стабилно. Въздухът с голяма скорост преминава през пневматичния маркуч или гъвкава тръба и накрая достига до измервателната глава.

Поради разширяването на въздуха в потапящата тръба, напорът на водата се поддържа стабилен. Излишният въздух ще избяга като въздушни мехурчета в резервоара за вода. При постоянно налягане въздухът се отдалечава от измервателната струя в измервателната глава или измервателния уред.

Ако детайлът е нормален или няма ограничение в рамките на детайла, тогава през измервателната струя непрекъснато излиза въздух. В същото време нивото на водата в тръбата на манометъра и резервоара за вода ще съвпадат. Ако има някакво ограничение или неравномерност в детайла за действителния поток в измервателната струя, ще се образува определена обратна сила.

Нивото на водата в манометъра ще падне поради предизвиканото обратно налягане от ограниченията в детайла. Промяната на нивото на водата в манометъра се означава като изменение на размерите или всякакви аномалии в измервания детайл в сравнение със стандартния детайл.

Видове пневматични компаратори

Пневматичните компаратори се предлагат в три вида, които са разгледани по-долу.

• Пневматичен компаратор тип поток/скорост.
• Пневматичен компаратор тип обратно налягане.
• Пневматичен компаратор от диференциален тип.

Пневматичен компаратор тип поток/скорост

Пневматичният компаратор за поток или скорост е проектиран с различни части като компресор, въздушен филтър, регулатор на налягането, спирателен вентил, стъклена колона, поплавък, винт за регулиране на нулата, обезвъздушаване, скала, гъвкава тръба, измервателна глава и детайл.

Първо, стъклената колона трябва да се калибрира до необходимия размер чрез използване на винт за регулиране на нулата и изпускане на въздух. Подобно на пневматичен компаратор, въздухът се компресира, филтрира и регулира. След това въздухът преминава през спирателния вентил и се придвижва към стъклената колона, която включва метален поплавък. Спирателният вентил се използва главно за спиране на подаването на въздух, когато не се използва. Въздухът се подава през въздушната колона и накрая се отдалечава от измервателната глава.

Тук измервателната глава в този компаратор е поставена в детайла, който ще бъде анализиран. Ако има някакви ограничения или нередности върху детайла, въздушният поток ще бъде контролиран. Това води до малко изместване на металния поплавък в стъклената колона.

Движението на металния поплавък може лесно да се контролира чрез скоростта на въздушния поток в стъклената колона, която се определя от разстоянието между измервателната глава и детайла. По този начин скоростта на въздушния поток е право пропорционална на хлабината. Точността на компаратора е до 1 µm, а увеличението му е 1000 000:1.

Пневматичен компаратор тип обратно налягане

Пневматичният компаратор за обратно налягане е проектиран с различни части като компресор, регулатор на налягането, филтър, скала, регулируем ограничител и измервателна глава. Този тип компаратор включва два отвора като контролен отвор „O1“ и измервателен отвор „O2“.

Подобно на горния компаратор, сгъстеният въздух в този компаратор се филтрира през въздушен филтър, след което преминава през регулатора на налягането. Тук налягането се понижава до 2 бара и преминава през контролния отвор. И накрая, въздухът се отдалечава от измервателния отвор в рамките на измервателната глава.

Диаметърът на двата отвора в измервателната глава е означен с D1 и D2, а наляганията на отворите са означени с P1 и P2. Въздухът със стабилно налягане „P1“ преминава през отвора O1 в средната камера. Най-накрая той се отдалечава от измервателната глава през целия отвор за O2. Разстоянието между отвора за O2 и детайла е обозначено с „d“.

Първоначално отворът за измерване на O2 ще бъде напълно затворен. След като е затворен, и двете налягания като P1 и P2 ще бъдат равни. По същия начин, когато измервателният отвор е напълно отворен, наляганията P1 и P2 са нулеви в отворите O1 и O2.

Всеки път, когато разстоянието между измервателния отвор и детайла се промени, тогава налягането P1 и P2 в отворите O1 и O2 варира. Разликата в налягането се измерва с уред за измерване на налягането. В този компаратор увеличението може да бъде постигнато до 7500:1.

Пневматичен компаратор от диференциален тип

Пневматичният компаратор от диференциален тип е проектиран с различни части като регулатор на налягането, компресор, въздушен филтър, контролен отвор, клапан за нулева настройка или референтна струя, устройство за показване на налягането и измервателна глава.

Първо, въздухът в този тип компаратор се компресира и се оставя да тече през въздушния филтър и регулатора на налягането. Най-накрая налягането на въздуха се генерира и става стабилно. При стабилно налягане въздухът тече през целия разделен канал.

Въздухът протича в единия край през отвора OC1 и достига до измервателната глава през канала „P“. По същия начин въздухът тече през отвор OC2 и достига клапан за регулиране на нулата през канала.
Устройството за показване на налягането се намира във въздухопровода и свързва двата P & Q канала. Първо, той се калибрира от стандартен детайл. След като измервателната глава се придвижи към детайла, показалецът в измервателното устройство започва да се обръща настрани. Ако има някакво разрешение или намаление на ограничението между измервателната глава и детайла, тогава налягането в системата ще се увеличи. Накрая се извършва отклонение.

За преобразуване на показанията на налягането в линейни размери от показващото устройство се използва следната формула.

P = ρgh

Където P = налягане, посочено чрез устройството, ρ = плътност на въздуха, g = специфично тегло и h = размерите на детайла, които трябва да бъдат анализирани. Диапазонът на увеличение на този компаратор варира от 1250x до 20000x.

Разлика между механичен компаратор и пневматичен компаратор

Разликата между механичния компаратор и пневматичния компаратор е разгледана по-долу.

Предимства

The предимства на пневматичния компаратор включват следното.

• Тези компаратори са много лесни за работа.
• Този компаратор няма никакъв контакт между детайла и измервателната глава.
• Има до 30000:1 високо увеличение.
• Няма проникване, когато и показващото устройство, и измервателната глава са разположени на различни места.
• Струя въздух в този компаратор помага за почистването на детайла.
• При работа с този компаратор не се появяват вибрации.
• Те са много точни поради изключително по-малкия брой движещи се части, така че има изключително по-малко триене и ниска инерция.
• Този компаратор е най-добрият за определяне на конусността и овалността на кръглите отвори.
• Измерването е изключително малко и не причинява никаква повреда на детайла. Но той помага за почистване на прах от измерената част от струята въздух.

Недостатъци

The недостатъци на пневматичните компаратори включват следното.

• Тези не са удобни.
• Този компаратор изисква компресор.
• Не е подходящ за всички екологични условия.
• Промяната на температурата и влажността може да повлияе на тяхната точност.
• Тези компаратори реагират бавно в сравнение с други компаратори.
• Този компаратор се нуждае от сложно спомагателно оборудване като прецизен регулатор на налягането.
• Той не е икономичен в сравнение с механичните компаратори.
• Скалата в този компаратор не е последователна.
• В този компаратор са необходими различни измервателни глави или различни размери.
• Грешка на менискуса възниква, когато стъклените тръби се използват като показващо устройство.
• Необходими са различни измервателни глави за проверка на различни видове детайли.
• Необходими са допълнителни компоненти като регулатор на налягането, въздушен филтър и др

Приложения

Употребите или приложенията на пневматичните компаратори включват следното.

• Пневматичният компаратор открива вътрешния диаметър на детайлите на цилиндъра.
• Този компаратор се използва, когато трябва да се тестват голям брой детайли или цилиндри.
• Те се използват широко за автоматично контролиране на размера на компонентите като габарити на щепселите.
• Тези компаратори се използват главно за бърза проверка на голям брой равни размери.
• Използва се, за да се установи колко се променя дължината спрямо първоначалните размери.
• Вътрешният и външният диаметър на детайла могат да бъдат открити с помощта на този компаратор.
• Изправеността и плоскостта на детайла могат да бъдат открити.
• Този компаратор се използва за анализ на наклоните и овалността на детайла.
• Също така е полезно за проверка на правоъгълността и заоблеността на детайла.
• Приложенията на пневматичния компаратор се променят в зависимост от типовете измервателни глави и броя на отворите.
• Тези компаратори могат да се прилагат за измерване на вътрешни и външни диаметри и измервания на дебелина.
• Тези компаратори са много полезни при проверка на концентричността на ъгловите части, дълбочината на глухия отвор, централното разстояние на отвора, плоскостта на успоредността и др.

Така че това е кратка информация за пневматиката компаратор – видове , предимства, недостатъци и приложения. Най-често използваният пневматичен компаратор е пневматичният компаратор Solex, който е проектиран и пуснат на пазара от индустрията Solex Air Gauges Ltd в САЩ. Така че това е един от най-популярните пневматични компаратори. Ето един въпрос към вас, какво е компаратор в електрониката?