Tipi di comparatori (con diagramma)
A seconda del metodo di ingrandimento, i comparatori sono classificati come: 1. Comparatori meccanici 2. Comparatori elettrici 3. Comparatori ottici 4. Comparatori pneumatici 5. Comparatori di spostamento del fluido.
Digitare # 1. Comparatori meccanici:
Un comparatore meccanico impiega mezzi meccanici per ottenere l'ingrandimento ad esempio, leva, sistema di ingranaggi ecc. La sua fabbricazione richiede un alto grado di abilità e precisione. L'ingrandimento del comparatore meccanico varia da 250 a 1000.
Diversi tipi di comparatori meccanici sono:
1. Indicatori di selezione.
2. Comparatori di leve.
3. Comparatori Sigma.
4. Johanson Mikro kator.
5. Leggi i comparatori di tipi.
1. Indicatori di selezione:
Un comparatore è il tipo più semplice di comparatore meccanico. È uno strumento molto versatile e sensibile. Usa il sistema di ingranaggi insieme a un pignone e cremagliera.
Il principio di funzionamento:
"Una leggera pressione verso l'alto sul perno dello stantuffo di contatto viene ingrandita attraverso un sistema di ingranaggi e leve ed è indicata sul quadrante tramite il puntatore e la scala."
Il quadrante ha solitamente un valore di divisione in scala di 0, 01 mm. L'intera sistemazione è contenuta in una custodia di metallo per la sua protezione. Il quadrante è graduato in 100 divisioni.
Una molla adatta fornisce una pressione costante dello stantuffo, mentre la molla per capelli può essere impiegata per eliminare il gioco o la hacklash.
I quadratini sono solitamente disponibili con una scala graduata di 0, 01 mm o anche 0, 02 mm. Alcuni tipi sensibili di comparatore hanno una graduazione di 0, 002 mm.
Usi:
L'indicatore del quadrante è usato per:
(i) Determinazione dell'errore in forma geometrica, ad esempio, conicità, rotondità, ovalità ecc.
(ii) Determinare gli errori è superfici, ad esempio allineamento, parallelismo, ortogonalità, ecc.
(iii) Utilizzato per il confronto di due altezze o distanze entro piccoli limiti
(iv) Utilizzato per prove di compressione e tensione dei materiali.
Applicazione pratica:
(i) Controllare l'esattezza degli archi della fresatrice.
(ii) Per controllare il parallelismo della mazza della macchina di forma con la superficie.
(iii) Per controllare l'allineamento dei centri del tornio utilizzando una barra tra i centri.
2. Comparatori di leve:
Un comparatore a leva è un tipo semplice e importante di comparatore meccanico. Impiega una "leva" per ottenere ingrandimenti di movimento o spostamento.
Principio di funzionamento:
Il principio di funzionamento del comparatore a levetta è mostrato in Fig. 1.11, Innanzitutto, una pila di calibri a scivolamento di dimensioni standard è posta sulla superficie dell'incudine, sotto lo stantuffo e il puntatore impostato a zero.
Ora, posizionare il componente da misurare sulla superficie dell'incudine sotto lo stantuffo rimuovendo la pila di calibri.
Se c'è qualche differenza nelle dimensioni, lo stantuffo si muove su e giù. Questi movimenti dello stantuffo sono ingranditi, facendo leva e deviando il puntatore su una scala graduata.
Una molla di compressione limita la pressione di misurazione. L'ingrandimento ottenuto dipende dalla lunghezza della leva su entrambi i lati del perno.
L'ingrandimento è dato da:
3. Comparatore Sigma:
Sigma Comparator è un comparatore meccanico di manifattura inglese di gran lunga più popolare, progettato in Inghilterra. Questo è disponibile in varie scelte di intervalli di scala.
L'ingrandimento dei comparatori sigma di solito di 1000: 1, significa che un movimento di stantuffo di 0, 002 mm comporterà il movimento del puntatore di 2 mm su scala calibrata.
Costruzione:
Un tipico comparatore Sigma è mostrato in Figura 1.12.
Parti diverse di questo comparatore sono:
(i) Base:
È costituito da una base in ghisa, per il montaggio di tutte le parti del comparatore insieme al componente di lavoro da misurare.
(ii) Colonna:
Consiste di una colonna verticale filettata, montata sulla base per contenere la testa di misura.
(iii) Testa di misurazione:
È costituito da una testa di misurazione, montata sulla colonna filettata verticale. Testina di misurazione dotata di manopole di controllo per l'impostazione del puntatore, della scala, del puntatore di tolleranza, trigger, misurazione della punta del contratto.
(iv) Tavolo di lavoro:
Un piano di lavoro è fornito nella parte inferiore della colonna, sotto la testa di misurazione, con superficie orizzontale perfettamente pialla per il posizionamento del componente da misurare o controllare.
(v) Mandrino verticale:
La testa di misura porta un fuso verticale che è montato su due molle piatte in acciaio. Il mandrino lavora all'interno di guide fisse attaccate alla piastra posteriore della testa. Questa disposizione fornisce un movimento senza attrito del mandrino. Le molle forniscono una pressione resistente sul mandrino.
(vi) Suggerimento di misurazione del contatto:
Un puntale di misura è dotato di un gambo e di un gambo montato sul mandrino.
(vii) A Stop:
Un arresto è opportunamente previsto nel complesso per limitare il movimento del mandrino nella posizione più bassa della scala.
(viii) A Trigger:
Una leva del grilletto proietta all'esterno della testa di misurazione. Questo è incorporato nel meccanismo per elevare il contatto di misurazione quando richiesto.
Procedura:
Per controllare la dimensione di un componente, il puntatore del quadrante viene prima impostato a zero per mezzo di una combinazione di calibri di dimensioni standard, appoggiati sul piano di lavoro. Questa combinazione di indicatori di scorrimento sostituiti dal pezzo da lavorare e dalla differenza di dimensioni viene rilevata dal movimento di un puntatore su scala graduata.
Caratteristiche speciali:
(i) Il puntatore viene azionato dal movimento verso il basso dello stantuffo, eliminando così la possibilità di danneggiare il meccanismo da un'eccessiva pressione verso l'alto sullo stantuffo.
(ii) Sia la punta di contatto che il piano di lavoro sono intercambiabili, in base alla forma e alle dimensioni del componente da controllare.
(iii) Questi comparatori sono disponibili in diverse capacità verticali da 150 a 600mm; significa che è possibile controllare componenti fino a 600 mm di altezza.
Gamma di ingrandimento:
Gli ingrandimenti raggiunti dai Comparatori Sigma sono compresi tra 1000 e 2000. Significa che un movimento dello stantuffo di 0, 002 mm può essere ingrandito fino alla deflessione del puntatore di 2 mm. È disponibile la maggior parte del modello sensibile in grado di rilevare il movimento dello stantuffo di 0, 0001 mm (0 1 um).
Vantaggi dei comparatori meccanici:
(i) Basso costo:
Questi strumenti sono generalmente più economici di altri tipi di comparatori.
(ii) Non c'è bisogno di elettricità:
Questi strumenti non richiedono alcuna fonte esterna di alimentazione o aria come nel caso di comparatori pneumatici o elettrici. Quindi le fonti esterne non influenzano la precisione del comparatore.
(iii) Scala lineare:
Queste versioni di solito hanno una scala lineare, che è facile da leggere.
(iv) Facile da maneggiare:
Queste versioni sono in genere robuste e compatte, quindi facili da gestire.
(v) Adatta al seminario:
Questi strumenti sono portatili e possono essere rilasciati dal custode in officina.
Svantaggi dei comparatori meccanici:
(i) L'attrito è più:
Questi strumenti di solito hanno molti collegamenti mobili rispetto all'altro tipo di comparatori. A causa di più parti mobili, l'attrito è più.
(ii) l'inerzia è più:
Questi strumenti di solito hanno più inerzia. Quindi questi strumenti sono molto sensibili alle vibrazioni.
(iii) La precisione è minore:
Questi strumenti di solito hanno una bassa precisione a causa di maggiore attrito e alta inerzia.
(iv) Wear, Play, Backlesh:
Anche l'usura, il gioco, il backlesh o l'imprecisione dimensionale nel dispositivo utilizzato saranno ingranditi. Ciò aumenta l'errore nella misurazione.
(v) La gamma è limitata:
Questi strumenti di solito hanno un intervallo di misurazione limitato, poiché il puntatore si sposta su una scala fissa.
(vi) Errore di parallasse:
Questi strumenti solitamente sono interessati da errori dovuti alla parallasse mentre il puntatore si sposta su una scala fissa.
Tipo # 2. Comparatori elettrici:
Un comparatore elettrico impiega mezzi elettrici per ottenere l'ingrandimento. In questo comparatore il movimento dello stantuffo di misurazione viene convertito in un segnale elettrico.
Il segnale elettrico viene registrato da uno strumento che può essere calibrato in termini di movimento dello stantuffo.
Costruzione:
Un comparatore elettrico è composto da quattro unità base.
(i) Sonda di misurazione (stantuffo):
Questo è in contatto diretto del componente da controllare.
(ii) Amplificatore e unità di indicazione:
L'amplificatore aumenta i segnali elettrici ottenuti e fornisce all'unità di indicazione. L'unità di indicazione indica la variazione delle dimensioni, se presente, mediante il movimento del puntatore su una scala calibrata.
(iii) Unità di potenza:
L'unità di potenza dà il potere al ponte di pietra di grano per bilanciarlo mentre si imposta il puntatore a zero con il rispettivo componente standard.
(iv) Base e unità standard:
Questi forniscono supporto e supporto a tutte le altre unità. Oltre a quattro unità di base, viene fornita una molla per controllare la pressione di contatto. Una sottile striscia di acciaio flessibile ha anche fornito come mostrato in figura. 1, 13 (a).
Principio di funzionamento:
Il principio di funzionamento di un comparatore elettrico è mostrato nella figura 1.13 (a) un'armatura sostenuta su una sottile striscia di acciaio flessibile è sospesa tra due bobine C e C. Quando la distanza dell'armatura da due bobine è uguale, il ponte di Wheatstone è bilanciato e nessuna corrente attraversa il galvanometro.
Poco movimento dello stantuffo di misurazione squilibra il ponte con conseguente flusso di corrente attraverso il galvanometro. La scala del galvanometro è calibrata per dare i movimenti dello stantuffo.
Ingrandimento:
I comparatori elettrici sono disponibili per leggere fino a 0, 0001 mm con ingrandimenti compresi tra 1100-18.000. Alcuni comparatori elettrici più sensibili disponibili con ingrandimento di 40.000 o superiore.
Caratteristiche speciali:
Questi comparatori potrebbero anche essere dotati di indicatori, che emetterebbero un segnale se il componente da controllare si trova al di sotto o al di sopra delle dimensioni standard. Il segnale dall'indicatore può essere una lampada colorata o un segnale acustico.
Questo principio è noto come "Visual gauging Head". Tali strumenti non forniscono alcuna differenza di dimensione, ma forniscono solo un'indicazione visiva.
Vantaggio di comparatori elettrici:
(i) Alto grado di affidabilità:
Dal momento che comparatori meccanici azionati da ingranaggi, leve, cremagliera e pignone ecc .; tutti questi sono soggetti a usura e attrito e tanee influenzano la precisione e la vita utile dello strumento.
D'altra parte, i comparatori elettrici possiedono un numero minimo di parti mobili, quindi possiamo aspettarci un alto grado di affidabilità da questi strumenti.
(ii) Misura remota:
Lo strumento indicatore può essere remoto dall'unità di misura.
(iii) Alto ingrandimento:
A causa della riduzione dell'attrito, dell'usura e delle minime parti mobili, questi comparatori hanno un elevato ingrandimento.
(iv) Non sensibile alle vibrazioni:
Il puntatore che porta il meccanismo è leggero e non sensibile alle vibrazioni.
Svantaggi dei comparatori elettrici:
(i) Alto costo:
Questi strumenti di solito sono più costosi dei comparatori meccanici.
(ii) Fonte di energia esterna:
Questi strumenti richiedono un agente esterno per operare, ad esempio, alimentazione elettrica in ca Pertanto, la fluttuazione della tensione o della frequenza può influire sulla precisione della misurazione.
(iii) Riscaldamento di bobine:
Il riscaldamento delle bobine nel sistema può causare l'alterazione della calibrazione.
(iv) Scala graduata:
Se solo una scala fissa viene usata con un puntatore in movimento e poi con ingrandimenti elevati, si ottiene un intervallo ridotto.
Tipo # 3. Comparatori ottici:
Non esiste un comparatore ottico puro, ma si ottiene un grande ingrandimento mediante l'uso del principio ottico nei comparatori ottici.
Anche uno strumento meccanico contribuisce parecchio all'ampliamento generale. Quindi a volte viene indicato come "comparatore ottico-meccanico".
L'ingrandimento in caso di comparatori ottici è ottenuto con l'aiuto di fasci di luce che hanno il vantaggio di essere diritti e senza peso. I comparatori ottici hanno la propria sorgente luminosa incorporata.
Principio di lavoro:
Il principio ottico adottato nei comparatori ottici è 'leva ottica' ed è mostrato in Fig. 1.14.
Se un raggio di luce AC colpisce uno specchio, viene riflesso come ray CO tale che:
∠ACN = ∠NCO
Ora, se lo specchio è inclinato attraverso un angolo a, il raggio di luce riflessa si è mosso attraverso un angolo di 2a.
Nei comparatori ottici, il minore viene inclinato dal movimento dello stantuffo di misurazione e il movimento della luce riflessa viene registrato come un'immagine su uno schermo.
La Fig. 1.15 mostra il principio di funzionamento di un comparatore ottico-meccanico in cui vengono utilizzate sia leve meccaniche che ottiche.
Ingrandimento:
L'ingrandimento del comparatore ottico è definito come "il rapporto tra la distanza spostata dal puntatore indicatore (raggio) e lo spostamento del pistone".
L'ingrandimento dei comparatori ottici è di solito 1000: 1, con range di misurazione più e meno 0, 075 mm.
Vantaggi dei comparatori ottici:
1. Alta precisione:
Questi comparatori hanno di solito pochi collegamenti mobili e quindi non sono soggetti a usura, e molto attrito e danno un'elevata precisione.
2. High Range:
Questi comparatori hanno una scala che può essere fatta oltre una linea di riferimento e quindi avere una gamma alta.
3. Alto ingrandimento:
L'ingrandimento è solitamente alto.
4. Nessuna inerzia:
Un raggio di luce viene utilizzato per l'ingrandimento che non ha inerzia.
5. Parallex Eerror:
L'errore Parallex non c'è.
Svantaggi dei comparatori ottici:
1. Costoso:
I comparatori ottici sono costosi rispetto ad altri tipi come comparatori meccanici ed elettrici.
2. Dimensione:
La dimensione del comparatore ottico è grande.
3. Hai bisogno di Sorgente di luce:
I comparatori ottici richiedono l'alimentazione elettrica per far funzionare la sorgente di luce.
4. Riscaldamento dello strumento:
Il riscaldamento dalla sorgente di luce influisce sulla precisione della misurazione.
5. Bisogno di camera oscura:
La stanza buia è necessaria per prendere le letture facilmente e correttamente.
6. Lettura non conveniente:
Prendendo le letture continuamente attraverso l'oculare non è conveniente.
Tipo # 4. Comparatori pneumatici:
I comparatori pneumatici usano l'aria come mezzo di ingrandimento in metrologia. Questo è stato originariamente sviluppato dalla società Solex in Francia per la calibrazione dei carburatori.
La prima applicazione riguardava il controllo dei fori dei blocchi cilindri delle automobili. Ora è quasi usato nel negozio di produzione per questo scopo.
Principio di funzionamento:
Il comparatore pneumatico è basato sulla teoria di Bernoulli. Il principio di funzionamento di un comparatore pneumatico è mostrato nella figura 1.16. L'aria a una pressione bassa (1, 5 kg / cm 2 ) ma costante, p s, viene fornita attraverso un piccolo getto 'c' in una camera intermedia e quindi passa attraverso un secondo getto di misurazione dell'orifizio 'G' all'atmosfera.
Il componente le cui dimensioni da controllare sono poste sotto il getto di misurazione con un traferro come mostrato in Fig. 1.16. La quantità di aria che fuoriesce dallo spazio tra il pezzo da lavorare 'p' e il getto di misurazione 'G' dipenderà dallo spazio h. Lo spazio h influirà sulla pressione intermedia registrata dal manometro "M".
Se il gap 'h' è grande, la pressione registrata sarebbe piccola. D'altra parte, se il divario 'h' è piccolo, la pressione sarebbe più alta.
Il gap 'h' inizialmente impostato con l'aiuto di indicatori standard di solito scivola. Il componente di cui controllare le dimensioni viene rimosso rimuovendo gli indicatori di scorrimento.
Se il componente ha una variazione di dimensioni, il divario 'h' aumenta o diminuisce. Ciò causerà un cambiamento nella pressione intermedia e cambierà nella lettura del manometro. Il manometro è calibrato direttamente per leggere la scala lineare.
Ingrandimento:
È possibile un elevato ingrandimento perché non viene effettuato alcun contatto fisico con la parte da controllare. L'ingrandimento possibile con questo tipo di comparatore è alto come 30.000: 1, ma di solito sono circa 10.000: 1.
Usi e applicazioni:
I comparatori pneumatici possono essere applicati a misure interne ed esterne del diametro, misure di spessore. Possono anche essere applicati per verificare la concentricità delle parti angolari, la profondità dei fori ciechi, la planarità del parallelismo, la distanza del centro del foro, ecc. La Fig. 1.17 mostra alcune applicazioni di comparatori pneumatici.
Vantaggi dei comparatori pneumatici:
1. Alta precisione:
Poiché la parte da controllare non viene a contatto con la sonda di misura e quindi non si verifica usura sulla sonda di misura. Anche questo incorpora un numero molto inferiore di parti mobili, quindi meno attrito e meno inerzia porteranno ad un'elevata precisione.
2. Ingrandimento maggiore:
Un elevato ingrandimento di 30.000: 1 può essere ottenuto con comparatori pneumatici.
3. Pulizia della polvere:
Il getto d'aria aiuta a pulire la polvere, se presente, dal componente che si sta misurando.
4. Controllo delle posizioni superficiali:
I comparatori pneumatici sono i mezzi migliori per determinare l'ovalità, la rettilineità, la planarità, l'ortogonalità, la rotondità, la nastratura e i fori circolari.
Svantaggi dei comparatori pneumatici:
1. Necessità di attrezzature ausiliarie:
I comparatori pneumatici richiedono apparecchiature ausiliarie per il loro corretto funzionamento, come un preciso regolatore di pressione.
2. Scala non uniforme:
La scala dei comparatori pneumatici non è generalmente uniforme.
3. Non portatile:
L'intero apparato non è portatile.
4. Effetto di Temp:
Umidità e rugosità superficiale: i comparatori pneumatici sono sensibili alle variazioni di temperatura e umidità. La loro precisione sarà influenzata anche dalla rugosità della superficie del componente da controllare.
Tipo # 5. Comparatori di spostamento del fluido:
I comparatori di spostamento del fluido lavorano sul principio dello spostamento del fluido. Questi comparatori trovano solo applicazioni limitate in metrologia.
Principio di funzionamento:
Il funzionamento di questi comparatori dipende dallo spostamento del fluido dalla grande sezione del comparatore alla sezione relativamente più piccola del comparatore con spostamento del tastatore o stantuffo.
Il componente da controllare è posizionato sotto lo stantuffo di misurazione. In caso di deviazione delle dimensioni del componente, il diaframma devia una piccola quantità di fluido. Questa piccola quantità di fluido deflesso causerà il sollevamento del fluido nel tubo capillare. Una scala è disponibile con il tubo capillare con indica i punti limite del fluido sollevato o abbassato. Un comparatore di spostamento del fluido è mostrato in Fig. 1.18.
Ingrandimento:
L'ingrandimento dei comparatori di spostamento del fluido è approssimativamente dato da:
