Pneumaattinen vertailulaite: suunnittelu, toiminta, tyypit ja sen sovellukset

The vertailija Metrologiassa on tarkkuusinstrumentti, jota käytetään tietyn komponentin tarkkuuden mittaamiseen vertaamalla tiettyä komponentin mittaa todelliseen työstandardiin. Se on epäsuoran tyyppinen tarkkuusmittaus, koska se ei mittaa mittaa, mutta se määrittää mittauksen välisen eron määritetyn komponentin ja työstandardin välillä. Yleensä vertailulaitteita on saatavana eri tyyppejä, joita käytetään vaatimusten perusteella eri aloilla, kuten sähkö- ja elektroniikka, optinen, sähkömekaaninen, mekaaninen-optinen, pneumaattinen, monitarkistus, nesteen syrjäytyminen, projektio, automaattinen mittaus  & mekaaninen vertailija . Joten tässä artikkelissa käsitellään yhtä vertailijatyypeistä, nimittäin - pneumaattinen komparaattori , toimivat, tyypit ja sen sovellukset.

Mikä on pneumaattinen vertailulaite?

Tarkkuuslaite, jota käytetään paineilmalla tai pneumaattinen järjestelmä tunnetaan pneumaattisena komparaattorina. Pneumaattisessa vertailijassa termi 'pneumaattinen' tarkoittaa ilmaa, jota käytetään mitatun lukeman suurentamiseen. Joten paineistettua tai paineilmaa käytetään työväliaineena tässä vertailussa. Muiden vertailulaitteiden tapaan myös näitä vertailijoita käytetään pääasiassa standardityökappaleen ja mitattavan työkappaleen välisten mittavaihteluiden analysointiin. Näin ollen tällä vertailulaitteella on monia etuja verrattuna muuntyyppisiin vertailijoihin, joten se on useimmissa tapauksissa erittäin valittu muuntyyppisten vertailulaitteiden sijaan.

Toimintaperiaate

Pneumaattinen komparaattori toimii perusperiaatteella ilmavirran sisällä syntyvän paineen vaihtelun perusteella. Ilma virtaa tasaisella paineella koko työkappaleen läpi, jolloin se luo vastapainetta. Joten tämän vastapaineen vaihtelu auttaa löytämään työkappaleen mitat.

Pneumaattisen vertailulaitteen suunnittelu

Pneumaattinen vertailulaite on suunniteltu sisältämään joitakin tärkeitä osia, kuten kompressori, vesisäiliö, ilmansuodatin, paineensäädin, upotusputki, painemittariputki, ohjausaukko, joustava putki, mittapää ja vaaka, jotka selitetään alla.

Kompressori

Tämän vertailulaitteen kompressori on tärkein komponentti. Tämän kompressorin päätehtävä on tuottaa ja jatkuvasti syöttää paineilmaa pneumaattisessa komparaattorissa.

Ilmansuodatin

Tämän vertailulaitteen ilmansuodatin on kytketty kompressoriyksikköön. Ilmansuodatin on erittäin hyödyllinen suodattamaan ilmasta tulevat likahiukkaset. Täällä ilma puristetaan kompressorin läpi.

Paineensäädinyksikkö

Tämä laite on varustettu ilmansuodattimella. Tämän laitteen päätehtävä on ohjata ilmansuodattimesta tulevaa paineilmapainetta.

Kastoputki

Kastoputki on sijoitettu lentokoneen sisään paineensäätimen viereen. Tämä putki upotetaan suoraan kohti metallisylinteriä tai vesisäiliötä. Tämän putken ja lentolinjan liitos tunnetaan yläkammiona.

Vesisäiliö

Vesisäiliö on metallisylinteri, joka on järjestetty tämän vertailulaitteen yläkammion pohjalle siten, että se pitää upotusputken sisällään.

Painemittarin putki

Tämän vertailulaitteen painemittarin putki on kiinnitetty pystysuoraan vesisäiliön pohjan suuntaisesti. Ohjaus

Aukko

Ohjausaukko sijaitsee ilmalinjassa kastoputken ja painemittarin putken kahden leikkauskohdan välissä. Tämä aukko mahdollistaa ilman syöttämisen vakaalla paineella.

Joustava putki

Ilmalinjassa käytetään joustavaa putkea mittapään pitämiseen. Taipuisan putken alkupiste kiinnitetään seuraavaan kammioon eli painemittarin ja lentokoneen liitoskohtaan, kun taas päätepiste on yhdistetty mittaus- tai mittauspään kautta.

Mittauspää

Mittapää liitetään yksinkertaisesti pneumaattiseen letkuun tai taipuisaan putkeen. Tämän päätehtävänä on laskea työkappaleen sisällä olevat poikkeavuudet.

Mittakaava

Tämän vertailijan mitta-asteikko on kalibroitu ja järjestetty painemittarin putkeen rinnakkain. Asteikon päätehtävä on mitata painemittarin putkessa tapahtuvaa nesteen siirtymää.

Pneumaattinen komparaattori toimii

Pneumaattinen komparaattori toimii; pneumaattinen komparaattori sisältää vesisäiliön tai metallisylinterin, joka on täytetty vedellä tiettyyn tasoon asti. Kalibroitu painemittari on kytketty pystysuoraan yhdensuuntaisesti tämän vesisäiliön kanssa. Vesisäiliön vedenpinnan ja painemittarin tulee olla samanlaiset ja sitä säädetään työkappaleella. Maksimipaineessa ilmaa puristetaan kompressorilla ja se suodatetaan ja säädellään paineella ilmansuodattimen sekä paineensäätimen kautta.

Suodatettu ilma virtaa läpi kastoputken, joka on upotettu vesisäiliöön. Samanaikaisesti samanpaineinen paineilma virtaa koko ohjausaukon läpi. Kun ilma virtaa läpi ohjausaukon, nopeus kasvaa ja paine muuttuu vakaaksi. Ilma kulkee suurella nopeudella pneumaattisen letkun tai taipuisan putken läpi ja saavuttaa lopuksi mittapään.

Ilman laajenemisen vuoksi kastoputken sisällä vedenkorkeus pysyy vakaana. Ylimääräinen ilma valuu pois ilmakuplina vesisäiliön sisällä. Vakiopaineessa ilma juoksee pois mittaussuihkusta mittapään tai mittausmittarin sisällä.

Jos työkappale on normaali tai työkappaleen sisällä ei ole rajaa, ilmaa poistuu jatkuvasti mittaussuihkun läpi. Samanaikaisesti painemittarin putken ja vesisäiliön vesitaso täsmää. Jos työkappaleessa on rajoituksia tai epäsäännöllisyyksiä todelliselle virtaukselle mittaussuihkussa, muodostuu tietty vastavoima.

Veden taso painemittarissa laskee työkappaleen sisällä olevien rajoitusten aiheuttaman vastapaineen vuoksi. Vedenpinnan muutos painemittarissa tarkoittaa mittavaihtelua tai mitä tahansa poikkeavuutta mitattavan työkappaleen sisällä verrattuna vakiotyökappaleeseen.

Pneumaattisten vertailulaitteiden tyypit

Pneumaattisia vertailulaitteita on saatavana kolmea tyyppiä, joita käsitellään alla.

• Virtaus/nopeustyyppinen pneumaattinen komparaattori.
• Takapaineen tyyppi Pneumaattinen vertailulaite.
• Differentiaalityyppinen pneumaattinen komparaattori.

Virtaus/nopeustyyppinen pneumaattinen komparaattori

Virtaus- tai nopeustyyppinen pneumaattinen komparaattori on suunniteltu erilaisilla osilla, kuten kompressori, ilmansuodatin, paineensäädin, sulkuventtiili, lasipilari, uimuri, nollasäätöruuvi, ilmanpoisto, asteikko, taipuisa putki, mittapää ja työkappale.

Aluksi lasipylväs on kalibroitava tarvittavaan mittaan käyttämällä nollasäätöruuvia ja ilmaa. Kuten pneumaattinen vertailija, ilmaa puristetaan, suodatetaan ja säädellään. Sen jälkeen ilma kulkee sulkuventtiilin läpi ja siirtyy kohti lasipylvästä, jossa on metallikelluke. Sulkuventtiiliä käytetään pääasiassa ilmansyötön katkaisemiseen, kun sitä ei käytetä. Ilma virtaa koko ilmapylvääseen ja siirtyy lopulta pois mittauspäästä.

Tässä vertailulaitteen mittauspää sijoitetaan analysoitavan työkappaleen sisään. Jos työkappaleessa on rajoituksia tai epäsäännöllisyyksiä, ilmavirtausta ohjataan. Tämä johtaa metallin kellukkeen vähäiseen siirtymiseen lasipylväässä.

Metallin kelluntaliikettä voidaan helposti ohjata lasipylvään sisällä olevan ilmavirran nopeuden avulla, joka määräytyy mittapään ja työkappaleen välisen etäisyyden perusteella. Siten ilmavirran nopeus on suoraan verrannollinen välykseen. Vertailun tarkkuus on jopa 1 µm ja sen suurennus on 1000 000:1.

Takapaineen tyyppi Pneumaattinen vertailulaite

Vastapainetyyppinen pneumaattinen komparaattori on suunniteltu erilaisilla osilla, kuten kompressori, paineensäädin, suodatin, asteikko, säädettävä rajoitin ja mittapää. Tämän tyyppisessä vertailulaitteessa on kaksi aukkoa, kuten valvontatoimisto 'O1' ja mittausaukko 'O2'.

Kuten yllä olevassa vertailulaitteessa, tämän vertailulaitteen paineilma suodatetaan ilmansuodattimen läpi ja sitten se kulkee paineensäätimen läpi. Tässä paine laskee 2 baariin ja se kulkee ohjausaukon läpi. Lopuksi ilma siirtyy poispäin mittauspäässä olevasta mittausaukosta.

Kahden mittauspään aukon halkaisija on merkitty D1 & D2:lla ja aukkojen paineet P1 ja P2. Ilma, jolla on vakaa paine 'P1', kulkee koko O1-aukon kautta keskikammioon. Lopulta se siirtyy pois mittapäästä koko O2-aukon läpi. O2-aukon ja työkappaleen välinen etäisyys on merkitty kirjaimella d.

Aluksi O2-mittausaukko suljetaan kokonaan. Kun se on suljettu, molemmat paineet, kuten P1 ja P2, ovat yhtä suuret. Vastaavasti, kun mittausaukko on täysin auki, paineet P1 & P2 nollaavat aukoissa O1 & O2.

Aina kun mittausaukon ja työkappaleen välinen etäisyys muuttuu, vaihtelee paine P1 & P2 O1 & O2-aukoissa. Paine-ero mitataan painetta osoittavalla laitteella. Tässä vertailussa suurennus voidaan saavuttaa aina 7500:1 asti.

Differentiaalityyppinen pneumaattinen komparaattori

Differentiaalityyppinen pneumaattinen komparaattori on suunniteltu erilaisilla osilla, kuten paineensäätimellä, kompressorilla, ilmansuodattimella, säätöaukolla, nollausventtiilillä tai referenssisuihkulla, paineenilmaisimella ja mittauspäällä.

Ensinnäkin tämän tyyppisessä vertailulaitteessa oleva ilma puristetaan ja sen annetaan virrata läpi ilmansuodattimen ja paineensäätimen. Viimeinkin ilmanpaine syntyy ja siitä tulee vakaa. Vakaassa paineessa ilma virtaa läpi jaetun kanavan.

Ilma virtaa toisesta päästään OC1-aukon läpi ja saavuttaa mittauspään P-kanavan kautta. Samoin ilma virtaa OC2-aukon läpi ja saavuttaa nollasäätöventtiilin kanavan kautta.
Paineenosoitinlaite sijaitsee lentoyhtiön sisällä ja yhdistää molemmat P- ja Q-kanavat. Ensinnäkin se kalibroidaan tavallisella työkappaleella. Kun mittauspää liikkuu kohti työkappaletta, mittauslaitteen sisällä oleva osoitin alkaa kääntyä sivuun. Jos mittauspään ja työkappaleen välillä on lupa tai rajoitus pienenee, paine järjestelmässä kasvaa. Lopulta taipuminen tapahtuu.

Painelukemien muuttamiseksi lineaarisiksi mitoiksi osoitinlaitteesta käytetään seuraavaa kaavaa.

P = ρgh

Missä P = laitteen kautta ilmaistu paine, ρ = ilman tiheys, g = ominaispaino ja h = analysoitavan työkappaleen mitat. Tämän vertailulaitteen suurennusalue vaihtelee 1250x - 20000x.

Ero mekaanisen ja pneumaattisen vertailulaitteen välillä

Mekaanisen ja pneumaattisen vertailijan eroa käsitellään alla.

Edut

The pneumaattisen komparaattorin edut Sisällytä seuraavat.

• Nämä vertailulaitteet ovat erittäin yksinkertaisia ​​käyttää.
• Tällä vertailulaitteella ei ole mitään kosketusta työkappaleen ja mittauspään välillä.
• Siinä on jopa 30000:1 suuri suurennus.
• Tunkeutumista ei tapahdu, kun sekä osoitinlaite että mittapää on sijoitettu eri paikkoihin.
• Ilmasuihku tässä vertailulaitteessa auttaa puhdistamaan työkappaleen.
• Tätä vertailijaa käytettäessä ei esiinny tärinää.
• Nämä ovat erittäin tarkkoja, koska liikkuvia osia on äärimmäisen vähemmän, joten kitka ja inertia ovat erittäin pienet.
• Tämä vertailulaite soveltuu parhaiten pyöreän porauksen suippeuden ja soikeuden määrittämiseen.
• Mittaus on erittäin pieni eikä aiheuta vaurioita työkappaleeseen. Mutta se auttaa puhdistamaan pölyn ilmasuihkun mitatusta osasta.

Haitat

The pneumaattisten komparaattorien haitat Sisällytä seuraavat.

• Nämä eivät ole käteviä.
• Tämä vertailulaite vaatii kompressorin.
• Se ei sovellu kaikkiin ekologisiin olosuhteisiin.
• Lämpötilan ja kosteuden muutos voi vaikuttaa niiden tarkkuuteen.
• Nämä vertailulaitteet reagoivat hitaasti muihin vertailijoihin verrattuna.
• Tämä vertailulaite tarvitsee monimutkaisia ​​apulaitteita, kuten tarkan paineensäätimen.
• Se ei ole taloudellinen verrattuna mekaanisiin vertailulaitteisiin.
• Tämän vertailijan asteikko ei ole johdonmukainen.
• Tässä vertailussa tarvitaan eri mittapäitä tai eri mittoja.
• Meniskivirhe ilmenee, kun lasiputkia käytetään ilmaisinlaitteena.
• Se tarvitsee erilaisia ​​mittapäitä erilaisten työkappaleiden tarkastamiseen.
• Lisäkomponentteja tarvitaan, kuten paineensäädin, ilmansuodatin jne

Sovellukset

Pneumaattisten vertailulaitteiden käyttötarkoituksia tai sovelluksia ovat seuraavat.

• Pneumaattinen komparaattori havaitsee sylinterin työkappaleiden sisähalkaisijan.
• Tätä vertailijaa käytetään, kun suuri määrä työkappaleita tai sylintereitä on testattava.
• Näitä käytetään laajalti komponenttien koon automaattiseen säätämiseen, kuten pistokemittareita.
• Näitä vertailulaitteita käytetään pääasiassa suuren määrän samankokoisten mittojen nopeaan tarkistamiseen.
• Sitä käytetään selvittämään kuinka paljon pituus muuttuu alkuperäisistä mitoista.
• Työkappaleen sisä- ja ulkohalkaisijat voidaan havaita käyttämällä tätä vertailijaa.
• Työkappaleen suoruus ja tasaisuus voidaan havaita.
• Tätä vertailijaa käytetään analysoimaan työkappaleen tappereita ja soikeita.
• Se on hyödyllinen myös työkappaleen suorakulmaisuuden ja pyöreyden tarkistamiseen.
• Pneumaattisen vertailulaitteen sovellukset vaihtelevat mittapäätyypeistä ja aukkojen lukumäärästä riippuen.
• Näitä vertailulaitteita voidaan käyttää sisä- ja ulkohalkaisijamittauksissa ja paksuusmittauksissa.
• Nämä vertailulaitteet ovat erittäin hyödyllisiä kulmaosien samankeskisyyden, sokean reiän syvyyden, reiän keskietäisyyden, yhdensuuntaisuuden tasaisuuden jne.

Tämä on siis lyhyttä tietoa pneumatiikasta vertailija – tyypit , edut, haitat ja sen sovellukset. Yleisimmin käytetty pneumaattinen komparaattori on Solex pneumaattinen komparaattori, jonka on suunnitellut ja markkinoi Solex Air Gauges Ltd -teollisuus Yhdysvalloissa. Joten tämä on yksi suosituimmista pneumaattisista vertailijoista. Tässä on sinulle kysymys, mikä on elektroniikassa vertailija?