Typer af komparatorer (med diagram)

Afhængig af forstørrelsesmetoden klassificeres komparatorerne som: 1. Mekaniske komparatorer 2. Elektriske komparatorer 3. Optiske komparatorer 4. Pneumatiske komparatorer 5. Fluidforskydningskomparatorer.

Type # 1. Mekaniske komparatorer:

En mekanisk komparator anvender mekaniske midler til at få forstørrelsen f.eks. Spak, gear system osv. Dens fremstilling kræver høj grad af skile og nøjagtighed. Forstørrelsen af mekanisk komparator spænder fra 250 til 1000.

Forskellige typer mekaniske komparatorer er:

1. Dial Indikatorer.

2. Lever Comparators.

3. Sigma Comparators.

4. Johanson Mikro kator.

5. Læs type Comparators.

1. Opkaldsindikatorer:

En drejeknapindikator er den enkleste type mekanisk komparator. Det er meget alsidigt og følsomt instrument. Det bruger gear system sammen med en rack og tandhjul.

Operationsprincippet:

"Et meget lille opadgående tryk på spindlen ved kontaktstemplet forstørres gennem et system med gear og håndtag og er angivet på skiven med peger og skala."

Skiven har en skala divisionsværdi på 0, 01mm som regel. Hele arrangementet er anbragt i et metalhus til beskyttelse. Dial er gradueret i 100 divisioner.

En passende fjeder giver konstant stempeltryk, mens hårfjeder kan anvendes til at eliminere spil eller hacklash.

Dial måleinstrumenter er normalt tilgængelige med dial graduering på 0, 01 mm eller endda 0, 02 mm. Nogle følsomme typer drejemåler har en graduering på 0, 002 mm.

Anvendelse:

Dialindikatoren bruges til:

(i) Bestemmelse af fejlen i geometrisk form, f.eks. konisk, rundhed, ovalitet etc.

(ii) Fejlfinding er overflader, siger justering, Parallelisme, spidskhed osv.

(iii) Bruges til sammenligning af to højder eller afstand inden for små grænser

(iv) Anvendes til kompression og spændingsprøvning af materialer.

Praktisk ansøgning:

(i) For at kontrollere rigtigheden af fræsemaskiner.

(ii) For at kontrollere paralleliteten af form maskine rammen med overflade.

(iii) For at kontrollere justeringen af drejebænkcentrene ved at bruge en stang mellem centre.

2. Leverkomparatorer:

En Lever Comparator er en simpel og vigtig type mekanisk komparator. Det anvender en 'håndtag' for at opnå forstørrelse af bevægelse eller forskydning.

Operationsprincip:

Principen for drift af kompressor af hækletype er vist i figur 1.11. Først og fremmest er en bunke glidemålere af standarddimension placeret for at beskytte overfladen under stemplet og pegeren er indstillet til nul.

Placer nu komponenten, der skal måles på amboltfladen under stemplet, ved at fjerne stakken af glidemåler.

Hvis der er nogen forskel i størrelse, bevæger stemplet op og ned. Disse stempelbevægelser forstørres ved hjælp af håndtaget og afbøjer markøren på en gradueret skala.

En trykfjeder begrænser målingstrykket. Den opnåede forstørrelse afhænger af længden af håndtaget begge sider af svinget.

Forstørrelsen er givet af:

3. Sigma Comparator:

Sigma Comparator er en mest populær britisk designet britisk fremstillet mekanisk komparator. Dette er tilgængeligt i forskellige valg af skalaer.

Forstørrelsen af sigma komparatorer normalt på 1000: 1, betyder en stempel bevægelse på 0, 002 mm vil resultere i bevægelse af pointer med 2 mm på kalibreret skala.

Konstruktion:

En typisk Sigma Comparator er vist i Figur 1.12.

Forskellige dele af denne komparator er:

(i) Base:

Den består af en støbejernsbase, til montering af alle dele af komparatoren sammen med arbejdskomponenten, der skal måles.

ii) kolonne:

Den består af en gevindforskruning lodret søjle monteret på bunden for at holde målehovedet.

iii) målehoved:

Den består af et målehoved monteret på den lodrette gevindskårne søjle. Målehoved forsynet med peger, skala, tolerancepeger indstilling kontrol knapper, trigger, måle kontrakt tip.

iv) arbejdstabel:

Et arbejdsbord er placeret nederst i søjlen, under målehovedet, der har perfekt planet vandret overflade til placering af komponent til måling eller kontrol.

(v) Lodret spindel:

Målehovedet bærer en lodret spindel, der er monteret på to flade stålfjedre. Spindlen arbejder indenfor faste guider fastgjort til bagpladen på hovedet. Dette arrangement tilvejebringer en friktionsfri bevægelse af spindlen. Fjedrene giver et modstandsdygtigt tryk på spindlen.

(vi) Måling Kontakt Tip:

En målekontaktstik er udstyret med en skaft og skaftet er monteret på spindlen.

(vii) A Stop:

Et stop er passende tilvejebragt i samlingen for at begrænse spindelbevægelsen i den laveste position af skalaen.

(viii) Et udløser:

En udløserhåndtagsprojekt uden for målehovedet. Dette indgår i mekanismen til at løfte målekontakten, når det er nødvendigt.

Procedure:

For at kontrollere størrelsen på en komponent bliver dialpekeren først indstillet til nulaflæsning ved hjælp af en kombination af glidemålere med standarddimensioner, hvilende på arbejdsbordet. Denne kombination af glidemåler erstattes derefter af arbejdsstykket, og forskellen i dimensioner er bemærket fra bevægelsen af en peger på gradueret skala.

Særlige funktioner:

(i) Pegeren aktiveres ved nedadgående bevægelse af stemplet og eliminerer således muligheden for beskadigelse af mekanismen mod for højt opadrettet tryk på stemplet.

(ii) Både kontaktspidsen og bordpladen er udskiftelige i henhold til formen og størrelsen af den komponent, der skal kontrolleres.

(iii) Disse komparatorer er tilgængelige i forskellige vertikale kapaciteter fra 150 til 600 mm; betyder, at komponenter op til 600 mm i højden kan kontrolleres.

Forstørrelsesområde:

De forstørrelser, der opnås af Sigma Comparators, ligger i området fra 1000 til 2000. Det betyder at en stempelbevægelse på 0, 002 mm kan forstørres op til afbøjning af markøren på 2 mm. Mest følsomme model er tilgængelig, som kan detektere stemplets bevægelse på 0, 0001mm (0. 1 um).

Fordele ved mekaniske komparatorer:

(i) Lavpris:

Disse instrumenter er normalt billigere end andre typer af komparatorer.

ii) behøver ikke elektricitet:

Disse instrumenter kræver ikke nogen ekstern kilde til strømforsyning eller luft som for pneumatiske eller elektriske komparatorer. Derfor påvirker udenforkilder komparatorens nøjagtighed.

(iii) Lineær skala:

Disse afdrag har normalt lineær skala, som er let at læse.

(iv) nem at håndtere:

Disse rater er normalt robuste og kompakte, så lette at håndtere.

(v) Egnet til værksted:

Disse instrumenter er bærbare og kan udstedes fra butiksholder på værksted.

Ulemper ved mekaniske komparatorer:

(i) Friktion er mere:

Disse instrumenter har normalt mange bevægelige forbindelser i forhold til den anden type komparatorer. På grund af mere bevægelige dele er friktionen mere.

(ii) Træghed er mere:

Disse instrumenter har normalt mere inerti. Derfor er disse instrumenter meget følsomme for vibrationer.

(iii) Nøjagtighed er mindre:

Disse instrumenter har normalt lav nøjagtighed på grund af mere friktion og høj inerti.

(iv) Wear, Play, Backlesh:

Eventuel slitage, play, backlesh eller dimensionelle unøjagtigheder i den anvendte enhed vil også forstørres. Dette øger fejlen i målingen.

(v) Område er begrænset:

Disse instrumenter har normalt begrænset måleområde, da markøren bevæger sig over en fast skala.

(vi) Parallax Fejl:

Disse instrumenter er normalt påvirket af fejl på grund af parallax, da markøren bevæger sig over en fast skala.

Type # 2. Elektriske komparatorer:

En elektrisk komparator anvender elektriske midler til at få forstørrelsen. I denne komparator omdannes bevægelsen af målekontaktstemplet til et elektrisk signal.

Det elektriske signal registreres ved hjælp af et instrument, som kan kalibreres i form af stempelbevægelse.

Konstruktion:

En elektrisk komparator består af fire basale enheder.

(i) Målesonde (stempel):

Dette er i direkte kontakt med den komponent, der kontrolleres.

(ii) Forstærker og indikator:

Forstærkeren forstærker de opnåede elektriske signaler og giver til indikeringsenheden. Indikeringsenhed angiver variationen af dimensioner, hvis der er nogen ved bevægelse af markøren i en kalibreret skala.

iii) Effektenhed:

Strømaggregat giver strømmen til hvedestenbroen for at afbalancere den, mens pegeren sættes til nul med respekt for standardkomponenten.

(iv) Base og Standard Unit:

Disse giver hold og støtte til alle de andre enheder. Ud over fire basisenheder er der tilvejebragt en fjeder til styring af kontakttrykket. En tynd, fleksibel stålstrimmel tilvejebragt også som vist i fig. 1, 13 (a).

Arbejdsbegrænsning:

Funktionsprincippet for en elektrisk komparator er vist i figur 1.13 (a) en armatur understøttet på tynd bånd af fleksibel stål er ophængt mellem to spoler C og C. Når afstanden af ankeret fra to spoler er ens, er hvede stenbroen afbalanceret og ingen strøm strømmer gennem galvanometeret.

Den lille bevægelse af målekolven balancerer broen, hvilket resulterer i strømmen af strøm gennem galvanometeret. Galvanometer skalaen er kalibreret for at give stemplets bevægelser.

Forstørrelse:

Elektriske komparatorer er tilgængelige for læsning op til 0, 0001mm med forstørrelse på mellem 1100-18.000. Nogle mest følsomme elektriske komparatorer tilgængelige med forstørrelse på 40.000 eller højere.

Særlige funktioner:

Disse komparatorer kunne også forsynes med indikatorer, hvilket ville give et signal, hvis den komponent, der kontrolleres, ligger under eller over standarddimensionerne. Signalet fra indikatoren kan enten være farvede lamper eller en summer lyd.

Dette princip er kendt som "Visual gauging Head". Sådanne instrumenter giver ikke nogen forskel i dimension, men giver kun en visuel indikation.

Fordel ved elektriske komparatorer:

(i) Høj grad af pålidelighed:

Da mekaniske komparatorer aktiveret af gear, løftestænger, rack og tandhjul mv .; alle disse udsættes for slid og friktion og påvirker instrumentets nøjagtighed og anvendelige levetid.

På den anden side har elektriske komparatorer et minimum antal bevægelige dele, og derfor kan vi forvente en høj grad af pålidelighed fra disse instrumenter.

(ii) Fjernmåling:

Indikator kan være fjernt fra måleenheden.

(iii) Høj forstørrelse:

På grund af reduceret friktion, slid og med minimale bevægelige dele har disse komparatorer en høj forstørrelse.

(iv) Ikke følsom over for vibrationer:

Mekanismen, der bærer markøren, er lys og ikke følsom over for vibrationer.

Ulemper ved elektriske komparatorer:

(i) Højpris:

Disse instrumenter er normalt dyrere end de mekaniske komparatorer.

(ii) Ekstern strømkilde:

Disse instrumenter kræver, at et eksternt agentur opererer, dvs. Elektrisk elforsyning. Således kan udsving i spænding eller frekvens påvirke målingens nøjagtighed.

(iii) Opvarmning af spoler:

Opvarmning af spoler i systemet kan medføre ændring af kalibreringen.

(iv) Forstørret skala:

Hvis kun en fast skala i bruges med en bevægende peger og derefter med høje forstørrelser, opnås en lille rækkevidde.

Type nr. 3. Optiske komparatorer:

Der er ingen ren optisk komparator, men stor forstørrelse opnås ved anvendelse af optisk princip i optiske komparatorer.

Et mekanisk instrument bidrager også ret meget til den samlede forstørrelse. Derfor er det nogle gange henvist til som "Mech-optisk komparator".

Forstørrelse i tilfælde af optiske komparatorer opnås ved hjælp af lysstråler, som har en fordel at være lige og vægtløse. Optiske komparatorer har deres egen indbyggede lyskilde.

Arbejdsprincip:

Det optiske princip, der blev vedtaget i de optiske komparatorer, er 'optisk vægtstang' og er vist i figur 1.14.

Hvis en stråle af lys AC rammer et spejl, reflekteres det som ray CO, således at:

∠ACN = ∠NCO

Nu, hvis spejlet er vippet gennem en vinkel a, har den reflekterede lysstråle bevæget sig gennem en vinkel på 2a.

I optiske komparatorer vippes mindreheden af målekolberens bevægelse, og bevægelsen af reflekteret lys registreres som et billede på en skærm.

Figur 1.15 viser arbejdsprincippet for en optisk-mekanisk komparator, hvori både mekaniske og optiske spjæld anvendes.

Forstørrelse:

Forstørrelsen af den optiske komparator defineres som "forholdet mellem afstand flyttet af indikatorpekeren (strålen) og forskydningen af stemplet".

Forstørrelsen af optiske komparatorer er som regel 1000: 1 med måleområde på plus og minus 0, 075 mm.

Fordele ved optiske komparatorer:

1. Høj nøjagtighed:

Disse komparatorer har som regel et par bevægelige bindinger og er derfor ikke udsat for slid og meget friktion og giver høj nøjagtighed.

2. High Range:

Disse komparatorer har en skala, som kan laves forbi en datalinje og har dermed høj rækkevidde.

3. Høj forstørrelse:

Forstørrelsen er normalt høj.

4. Ingen inerti:

En lysstråle bruges til forstørrelse, som ikke har nogen inerti.

5. Parallex ærror:

Parallex fejl er ikke der.

Ulemper ved optiske komparatorer:

1. Dyrt:

Optiske komparatorer er dyre end andre typer som mekaniske og elektriske komparatorer.

2. Størrelse:

Størrelsen på den optiske komparator er stor.

3. Trænger til lysets kilder:

Optiske komparatorer kræver, at elforsyningen skal betjene lyskilden.

4. Opvarmning af instrument:

Opvarmning fra lyskilde påvirker målets nøjagtighed.

5. Behov for mørkt rum:

Mørke rum er forpligtet til at tage aflæsninger nemt og korrekt.

6. Læsning ikke praktisk:

At tage aflæsninger kontinuerligt gennem øjenstykket i ikke praktisk.

Type # 4. Pneumatiske komparatorer:

Pneumatiske komparatorer bruger luft som et middel til forstørrelse i metrologi. Dette blev oprindeligt udviklet af Solex Company i Frankrig til kalibrering af karburatorer.

Den første ansøgning var kontrollen af boringerne på motorbils cylinderblokke. Nu er det næsten brugt i produktionsbutikken til dette formål.

Arbejdsbegrænsning:

Den pneumatiske komparator er baseret på Bernoullis teori. Princippet om at arbejde med en pneumatisk komparator er vist i figur 1.16. Luft ved et lavt (1, 5 kg / cm ² ), men konstant tryk, s, tilføres via en lille stråle 'c' til et mellemkammer og passerer derefter gennem en anden åbningsmålestråle 'G' til atmosfæren.

Komponenten, hvis dimensioner der skal kontrolleres, er anbragt under målestrålen med noget luftgab som vist på figur 1.16. Den mængde luft, der kommer gennem hullet mellem arbejdsstykket 'p' og målestrålen 'G', afhænger af hullet h. Spaltet h vil påvirke mellemtrykket registreret af manometeret "M".

Hvis afstanden 'h' er stor, vil trykket være lille. På den anden side, hvis afstanden 'h' er lille, vil trykket være højere.

Spaltet 'h', der oprindeligt blev indstillet ved hjælp af kendt standard, glider normalt målere. Komponenten, hvis dimensioner der skal kontrolleres, placeres ved at fjerne glidemålerne.

Hvis komponenten har variation i størrelse, end spaltet 'h' vil blive forøget eller reduceret. Dette vil medføre ændring i mellemtryk og ændres i manometerets læsning. Manometeret kalibreres direkte for at læse lineær skala.

Forstørrelse:

En høj forstørrelsesorden er mulig, fordi der ikke foretages fysisk kontakt til den del, der kontrolleres. Forstørrelsen mulig med denne type komparator er så høj som 30.000: 1, men er sædvanligvis ca. 10.000: 1.

Anvendelser og applikationer:

Pneumatiske komparatorer kan anvendes på målinger af indre og ydre diameter, tykkelse målinger. De kan også anvendes til at kontrollere koncentriskiteten af vinkeldele, dybden af blindhuller, parallelitetsfladhed, hulcenterafstand osv. Fig. 1.17 viser nogle anvendelser af pneumatiske komparatorer.

Fordele ved Pneumatiske Comparatorer:

1. Høj nøjagtighed:

Da den del, der skal kontrolleres, ikke kommer i kontakt med målesonden, og derfor finder der ikke noget slid på måleproben. Også dette inkorporerer meget færre antal bevægelige dele, så mindre friktion og mindre inerti vil føre til høj nøjagtighed.

2. Højere forstørrelse:

En høj som 30.000: 1 forstørrelse kan opnås med pneumatiske komparatorer.

3. Rengøring af støv:

Luftstråle hjælper med at rengøre støv, hvis det er muligt, fra den komponent, der måles.

4. Kontrol af overfladepositioner:

Pneumatiske komparatorer er de bedste midler til bestemmelse af ovaliteten, straightness, flatness, squareness, roundness, taperness og cirkulære boringer.

Ulemper ved pneumatiske komparatorer:

1. Behov for hjælpemateriel er:

Pneumatiske komparatorer kræver ekstraudstyr til korrekt funktion, ligesom præcis trykregulator.

2. Ikke-ensartet skala:

Skalaen af pneumatiske komparatorer er generelt ikke ensartet.

3. Ikke bærbar:

Hele apparatet er ikke bærbart.

4. Effekt af Temp:

Fugtighed og overfladens rude: Pneumatiske komparatorer er følsomme for temperatur og fugtighed ændringer. Deres nøjagtighed vil også blive påvirket af overfladens ruhed af komponenten, der kontrolleres.

Type nr. 5. Fluidforskydningskomparatorer:

Fluidforskydningskomparatorer arbejder på princippet om fortrængning af væske. Disse komparatorer finder kun begrænsede anvendelser i metrologi.

Arbejdsbegrænsning:

Funktionen af disse komparatorer afhænger af forskydningen af væske fra komparatorens store afsnit til den relativt mindre del af komparatoren med forskydning af føleren eller stemplet.

Den komponent, der skal kontrolleres, er anbragt under målekolderen. Hvis der er nogen afvigelse i komponentens størrelse, afleder membranen en lille mængde væske. Denne lille mængde afbøjet væske vil medføre at hæve væske i kapillarrøret. En skala er tilgængelig med kapillarrøret med indikerer grænseværdierne for væske hævet eller sænket. En fluidforskydningskomparator er vist i figur 1.18.