Pneumatische comparator: ontwerp, werking, typen en zijn toepassingen

De comparator in Metrology is een precisie-instrument dat wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van een bepaald onderdeel te meten door de gegeven onderdeelafmeting te vergelijken met de daadwerkelijke werkstandaard. Het is een indirect type nauwkeurigheidsmeting omdat het niet de dimensie meet, maar het de ongelijkheid binnen de meting tussen het gespecificeerde onderdeel en de werkstandaard specificeert. Over het algemeen zijn vergelijkers verkrijgbaar in verschillende typen die worden gebruikt op basis van de vereisten op verschillende gebieden, zoals elektrisch en elektronica, optisch, elektromechanisch, mechanisch-optisch, pneumatisch, meervoudige controle, vloeistofverplaatsing, projectie, automatische meting en mechanische vergelijker . Dus dit artikel bespreekt een van de soorten comparator, namelijk - pneumatische vergelijker , werken, typen & zijn toepassingen.

Wat is een pneumatische vergelijker?

Een precisie-apparaat dat wordt bediend met perslucht of pneumatisch systeem staat bekend als een pneumatische comparator. In een pneumatische comparator betekent de term 'Pneumatisch' lucht die wordt gebruikt voor vergroting van de gemeten waarde. In deze vergelijker wordt dus perslucht of perslucht als werkmedium gebruikt. Net als bij andere vergelijkers, worden deze vergelijkers ook voornamelijk gebruikt voor het analyseren van de dimensionale variatie tussen het standaardwerkstuk en het te meten werkstuk. Deze vergelijker heeft dus veel voordelen in vergelijking met andere soorten vergelijkers, dus het wordt in de meeste gevallen buitengewoon gekozen boven andere soorten vergelijkers.

Werkend principe

De pneumatische comparator werkt volgens het fundamentele principe van drukvariatie die binnen de luchtstroom wordt gegenereerd. De lucht stroomt met een stabiele druk door het werkstuk en zal tegendruk creëren. Dus de variatie in deze tegendruk zal helpen om de werkstukafmeting te ontdekken.

Pneumatisch comparatorontwerp

De pneumatische comparator is ontworpen met enkele belangrijke onderdelen zoals een compressor, watertank, luchtfilter, drukregelaar, stijgbuis, manometerbuis, regelopening, flexibele buis, meetkop en schaal, die hieronder worden uitgelegd.

Compressor

De compressor in deze comparator is het belangrijkste onderdeel. De belangrijkste functie van deze compressor is het produceren en continu leveren van perslucht binnen de pneumatische comparator.

Luchtfilter

Het luchtfilter in deze comparator is aangesloten op de compressorunit. Een luchtfilter is erg handig bij het filteren van de vuildeeltjes die uit de lucht komen. Hier wordt de lucht gecomprimeerd door de compressor.

Eenheid voor drukregelaars

Deze unit is voorzien van een luchtfilter. De belangrijkste functie van dit apparaat is het regelen van de persluchtdruk die uit het luchtfilter komt.

Duik buis

De stijgbuis bevindt zich in de luchtleiding naast de drukregelaar. Deze buis wordt rechtstreeks naar de metalen cilinder of watertank gedompeld. De verbinding van deze buis en de luchtleiding staat bekend als een bovenkamer.

Watertank

De watertank is een metalen cilinder die aan de onderkant van de bovenste kamer in deze comparator is geplaatst, zodat deze de stijgbuis erin houdt.

Manometer buis

De manometerbuis in deze comparator is verticaal evenwijdig aan de bodem van een watertank bevestigd. Controle

Opening

De regelopening bevindt zich in de luchtleiding tussen twee kruispunten van de stijgbuis en de manometerbuis. Door deze opening kan de lucht met een stabiele druk worden aangevoerd.

Flexibele buis

In de luchtvaart wordt een flexibele buis gebruikt om de meetkop vast te houden. Het beginpunt van de flexibele buis is gefixeerd met een volgende kamer, dat wil zeggen een manometer en luchtlijnverbinding, terwijl het eindpunt is verbonden via een meet- of meetkop.

Meetkop

De meetkop wordt eenvoudig op de pneumatische slang of flexibele slang aangesloten. De belangrijkste functie hiervan is het berekenen van de afwijkingen binnen het werkstuk.

Schaal

De meetschaal in deze comparator is gekalibreerd en parallel aan de manometerbuis geplaatst. De belangrijkste functie van schaal is het meten van de verplaatsing van vloeistof die plaatsvindt in de manometerbuis.

Pneumatische comparator werkt

De werking van de pneumatische comparator is; pneumatische comparator omvat een watertank of metalen cilinder die tot een bepaald niveau met water is gevuld. Verticaal parallel aan deze watertank is een gekalibreerde manometer aangesloten. Het waterniveau in de watertank en de manometer moeten gelijk zijn en worden afgesteld met een werkstuk. Bij maximale druk wordt de lucht gecomprimeerd met een compressor en wordt deze gefilterd en geregeld met druk door het luchtfilter en een drukregelaar.

De gefilterde lucht stroomt door een stijgbuis die is ondergedompeld in een watertank. Tegelijkertijd stroomt de perslucht met gelijke druk door de opening van de regelopening. Zodra er lucht door de regelopening stroomt, wordt de snelheid verhoogd en wordt de druk stabiel. De lucht gaat met enorme snelheid door de pneumatische slang of flexibele buis en bereikt ten slotte de meetkop.

Door de uitzetting van lucht in de stijgbuis wordt de waterkolom stabiel gehouden. De overtollige lucht zal weglopen als luchtbellen in de watertank. Bij constante druk loopt de lucht weg van de meetstraal in de meetkop of meetmanometer.

Als het werkstuk normaal is of er geen limiet in het werkstuk is, ontsnapt er continu lucht door de meetstraal. Tegelijkertijd komt het waterniveau in de manometerbuis en het waterreservoir overeen. Als er een beperking of onregelmatigheid in het werkstuk is voor de daadwerkelijke stroming binnen de meetstraal, zal er een bepaalde tegenkracht worden gevormd.

Het waterniveau in de manometer zal dalen vanwege de geïnduceerde tegendruk door de restricties in het werkstuk. De verandering van het waterniveau binnen de manometer wordt aangeduid als de dimensionale variatie of eventuele afwijkingen binnen het werkstuk dat wordt gemeten in vergelijking met het standaardwerkstuk.

Soorten pneumatische comparator

De pneumatische vergelijkers zijn verkrijgbaar in drie typen die hieronder worden besproken.

• Pneumatische comparator van het type stroming/snelheid.
• Tegendruk type pneumatische comparator.
• Differentieel type pneumatische comparator.

Pneumatische comparator van het type stroming/snelheid

De pneumatische comparator van het stroom- of snelheidstype is ontworpen met verschillende onderdelen zoals een compressor, luchtfilter, drukregelaar, afsluiter, glazen kolom, vlotter, nulstelschroef, ontluchting, schaalverdeling, flexibele buis, meetkop en werkstuk.

In eerste instantie moet de glazen kolom worden gekalibreerd op de benodigde afmeting met behulp van een nulstelschroef en ontluchting. Net als bij een pneumatische comparator wordt de lucht gecomprimeerd, gefilterd en gereguleerd. Daarna gaat de lucht door de afsluiter en beweegt naar de glazen kolom met een metalen vlotter. De afsluiter wordt voornamelijk gebruikt om de luchttoevoer af te sluiten wanneer deze niet wordt gebruikt. De lucht stroomt door de luchtkolom en beweegt uiteindelijk weg van de meetkop.

Hier wordt de meetkop in deze comparator in een te analyseren werkstuk geplaatst. Als er beperkingen of onregelmatigheden zijn op het werkstuk, wordt de luchtstroom gecontroleerd. Dit resulteert in een kleine verplaatsing van de metalen vlotter in de glazen kolom.

De beweging van de metalen vlotter kan eenvoudig worden geregeld door de luchtstroomsnelheid in de glazen kolom, die wordt bepaald door de speling tussen de meetkop en het werkstuk. De snelheid van de luchtstroom is dus recht evenredig met de speling. De comparatornauwkeurigheid is maximaal 1 µm en de vergroting is 1000.000:1.

Tegendruk type pneumatische comparator

De pneumatische comparator van het tegendruktype is ontworpen met verschillende onderdelen zoals een compressor, drukregelaar, filter, schaal, instelbare restrictor en meetkop. Dit type comparator bevat twee openingen zoals controlekamer 'O1' en meetopening 'O2'.

Net als bij de bovenstaande comparator wordt de perslucht in deze comparator gefilterd door een luchtfilter en vervolgens door de drukregelaar. Hier wordt de druk verlaagd tot 2 bar en gaat deze door de regelopening. Ten slotte beweegt de lucht weg van de meetopening in de meetkop.

De diameter van de twee openingen binnen de meetkop wordt aangegeven met D1 & D2, en de druk van de openingen wordt aangegeven met P1 & P2. De lucht met stabiele druk 'P1' gaat door de O1-opening naar de middelste kamer. Eindelijk beweegt het weg van de meetkop door de O2-opening. De afstand tussen de O2-opening en het werkstuk wordt aangegeven met 'd'.

In eerste instantie zal de O2-meetopening volledig gesloten zijn. Als het eenmaal is gesloten, zijn beide drukken, zoals P1 en P2, gelijk. Evenzo, wanneer de meetopening volledig is geopend, zijn de drukken P1 en P2 nul bij de openingen O1 en O2.

Telkens wanneer de afstand tussen de meetopening en het werkstuk verandert, varieert de druk P1 & P2 bij de O1- en O2-openingen. Het drukverschil wordt gemeten door een drukmeter. In deze comparator kan de vergroting tot 7500:1 worden bereikt.

Differentieel type pneumatische comparator

De pneumatische comparator van het differentiële type is ontworpen met verschillende onderdelen zoals een drukregelaar, compressor, luchtfilter, regelopening, nulstelklep of referentiejet, drukindicatieapparaat en meetkop.

Eerst wordt de lucht in dit type comparator gecomprimeerd en door het luchtfilter en de drukregelaar geleid. Eindelijk wordt de luchtdruk gegenereerd en stabiel gemaakt. Bij stabiele druk stroomt de lucht door het gesplitste kanaal.

De lucht stroomt aan het ene uiteinde door de OC1-opening en bereikt de meetkop via het 'P'-kanaal. Evenzo stroomt de lucht door een OC2-opening en bereikt een nulregelklep door het kanaal.
Het drukindicatieapparaat bevindt zich in de luchtvaartmaatschappij en verbindt beide P- en Q-kanalen. Ten eerste wordt het gekalibreerd door een standaard werkstuk. Zodra de meetkop in de richting van het werkstuk beweegt, begint de wijzer in het meetapparaat opzij te draaien. Als er enige toestemming of beperking is tussen de meetkop en het werkstuk, wordt de druk in het systeem verhoogd. Ten slotte vindt er afbuiging plaats.

Om de drukmetingen om te zetten in de lineaire afmetingen van het aanwijsapparaat, wordt de volgende formule gebruikt.

P = ρgh

Waar, P = druk aangegeven door het apparaat, ρ = luchtdichtheid, g = soortelijk gewicht en h = de te analyseren werkstukafmetingen. Het vergrotingsbereik van deze comparator loopt van 1250x tot 20000x.

Verschil tussen mechanische comparator en pneumatische comparator

Het verschil tussen de mechanische comparator en de pneumatische comparator wordt hieronder besproken.

Voordelen

De voordelen van een pneumatische comparator omvatten het volgende.

• Deze vergelijkers zijn zeer eenvoudig te bedienen.
• Deze comparator heeft geen enkel contact tussen het werkstuk en de meetkop.
• Het heeft tot 30000: 1 hoge vergroting.
• Er is geen inbreuk wanneer zowel het aanwijsapparaat als de meetkop op verschillende locaties zijn opgesteld.
• Een luchtstraal in deze comparator helpt het werkstuk schoon te maken.
• Tijdens het gebruik van deze comparator treden geen trillingen op.
• Deze zijn zeer nauwkeurig vanwege het extreem kleine aantal bewegende delen, dus er is extreem minder wrijving en lage traagheid.
• Deze comparator is het beste om de tapsheid en ovaliteit van de ronde boringen te bepalen.
• De meting is extreem klein en veroorzaakt geen schade aan het werkstuk. Maar het helpt bij het verwijderen van stof uit het gemeten deel van de luchtstraal.

Nadelen

De nadelen van pneumatische vergelijkers omvatten het volgende.

• Deze zijn niet handig.
• Deze comparator vereist een compressor.
• Het is niet geschikt voor alle ecologische omstandigheden.
• Veranderingen in temperatuur en vochtigheid kunnen hun precisie beïnvloeden.
• Deze vergelijkers reageren traag in vergelijking met andere vergelijkers.
• Deze vergelijker heeft uitgebreide hulpapparatuur nodig, zoals een nauwkeurige drukregelaar.
• Het is niet economisch in vergelijking met vergelijkers van het mechanische type.
• De schaal in deze comparator is niet consistent.
• In deze comparator zijn verschillende meetkoppen vereist of verschillende afmetingen.
• Meniscusfout treedt op wanneer glazen buizen worden gebruikt als indicatie-apparaat.
• Er zijn verschillende meetkoppen nodig voor het controleren van verschillende soorten werkstukken.
• Hulpcomponenten zijn extra vereist zoals een drukregelaar, luchtfilter, etc

toepassingen

Het gebruik of de toepassingen van pneumatische vergelijkers omvatten het volgende.

• De pneumatische comparator detecteert de binnendiameter van cilinderwerkstukken.
• Deze vergelijker wordt gebruikt wanneer een groot aantal werkstukken of cilinders moet worden getest.
• Deze worden veel gebruikt om de grootte van de componenten automatisch te regelen, zoals plugmeters.
• Deze vergelijkers worden voornamelijk gebruikt voor het snel controleren van een groot aantal gelijke afmetingen.
• Het wordt gebruikt om te ontdekken hoeveel de lengte afwijkt van de oorspronkelijke afmetingen.
• De binnen- en buitendiameters van het werkstuk kunnen worden gedetecteerd met behulp van deze vergelijker.
• De rechtheid en vlakheid van het werkstuk kunnen worden gedetecteerd.
• Deze comparator wordt gebruikt om de Tappers & ovaliteit van het werkstuk te analyseren.
• Het is ook handig voor het controleren van de haaksheid en rondheid van het werkstuk.
• De toepassingen van de pneumatische comparator veranderen afhankelijk van het type meetkop en het aantal openingen.
• Deze vergelijkers kunnen worden toegepast op binnen- en buitendiametermetingen en diktemetingen.
• Deze vergelijkers zijn erg handig bij het controleren van de concentriciteit van de hoekige onderdelen, de diepte van het blinde gat, de hartafstand van het gat, de parallelliteit, vlakheid, enz.

Dit is dus korte informatie over pneumatisch vergelijker - typen , voordelen, nadelen en de toepassingen ervan. De meest gebruikte pneumatische comparator is de Solex pneumatische comparator die is ontworpen en op de markt wordt gebracht door de industrie van Solex Air Gauges Ltd in de VS. Dit is dus een van de meest populaire pneumatische vergelijkers. Hier is een vraag voor u, wat is een vergelijker in elektronica?