Пневматическое устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1986 года по МПК G01B13/02 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точных измерений линейных размеров и перемещений, в том числе при активном контроле и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 916979.

Цель изобретения - повышение точности измерения при использовании в устройстЕзе измерительной оснастки, характеризующейся нелинейной зависимостью расхода воздуха от контролируемого параметра путем компенсации нелинейности.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - конструкция экрана.

Пневматическое устройство для измерения линейных размеров содержит ротамет- рическую стеклянную коническую трубку 1, зеркало 2, экран 3 с вырезом переменной ширины В по длине С, источник 4 света с отражателем 5, установленные в нижней части трубки 1, конический поплавок 6 с зеркальным пояском 7, обращенным в сторону источника света, полупрозрачное зеркало 8, расположенное между источником света 4 и поплавком 6, фотоэлемент 9, обращенный чувствительным слоем к полупрозрачному зеркалу, отсчетную шкалу 10, используемую при визуальном контроле, эжектор 11 с входом 12 высоконапорного газа, входом 13 низконапорного газа и выходом 14, настроечные краны: перепускной кран 15, кран 16 выпуска воздуха в атмосферу, дросселирующий кран 17, регулируемый дроссель 18, измерительную оснастку 19, сообщенную каналом 20 через кран 15 с входом устройства, каналом 21 - с выходом трубки 1 и каналом 22 через дроссель 18 - с входом 13 эжектора 11.

Перепускной кран 15 каналом 20 вклю- чей параллельно трубке 1, а дросселирующий кран 17 включен последовательно трубке 1. Эжектор 11, настроечные краны 15- 17, дроссель 18, измерительная оснастка 19 и каналы 20-22 образуют измерительную ветвь устройства. Экран 3 расположен между трубкой 1 и зеркалом 2. Полупрозрачное зеркало 8 расположено под углом к оси трубки, обеспечивающим поступление на фотоэлемент 9 света, отраженного от зеркала и поплавка. Перед работой устройство устанавливают по вертикали в пределах заданного допуском угла наклона трубки 1, что осуществляется путем покачивания устройства в разные стороны. При покачивании световой пучок частично выходит за пределы чувствительного слоя фотоэлемента и вновь полностью попадает на него. Выходной сигнал при этом также изменяет свою величину. Вертикальное положение определяют по максимальному значению выходного сигнала и фиксируют устройство в этом положении, считая его готовым к работе.

Устройство работает следующим образом.

В процессе обработки детали 23 изменяется измерительный зазор S между поверхностью конуса 24 и седлом 25 измерительной оснастки. Это вызывает пере.мещение поплавка 6 в трубке 1. При это.м параллельный пучок света источника 4, сформированный отражетелем 5, подается на поплавок 6 через полупрозрачное зеркало 8. Отраженный от зеркального пояска 7 поплавка 6 пучок света поступает на зеркало 2. Отразившись от него, а также от поплавка и от полупрозрачного зеркала 8, пучок света поступает на фотоэлемент 9. От степени освещения чувствительного слоя фотоэлемента 9 в его выходной цепи изменяется выходное напряжение Vtbuc.

0

0

Так как вырез в экране 3 имеет переменную ширину В, перемещение поплавка 6 в

0 трубке 1 вызывает изменение площади отраженного светового пучка. От этого изменяется площадь засветки фотоэлемента 9 и пропорционально - величина выходного сигнала. Профиль а выреза в экране 3, определяющий полосу пропускаемого на зерка5 ло 2 света, подбирается экспериментальным путем соответственно конкретным характеристикам применяемой оснастки, например для сопл диаметром 0,2 мм профиль а экрана 3 близок к графику степенной функции. Это обеспечивает получение зависимости выходного электрического сигнала от контролируемого параметра, близкой к линейной. Выходной электрический сигнал используется для управления процессом обработки детали 23 с помощью инструмента 26. Введение между трубкой и зеркало.м экрана с вырезом переменной ширины, а также установка полупрозрачного зеркала между источником света и поплавком позволяют за счет выполнения профиля выреза соответственно конкретным характеристикам применяемой измерительной оснастки с высокой точностью осуществлять активный контроль при использовании измерительной оснастки с различными дросселями.

45

Формула изобретения

ПневМуЧтическое устройство для измерения линейных размеров по авт. св. № 916979, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено расположенным

между трубкой и зеркалом экраном с вырезом переменной ширины и полупрозрачны.м зеркалом, расположенным между источником света и поплавком под углом к оси трубки, обеспечивающим поступление на фотоэлемент света, отраженного от зеркала и

поплавка.

фиг.2

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для точных измерений линейных размеров и перемещений, в том числе при активном контроле, и является усовершенствованием устройства, описанного в основном авт. св. № 916979. Цель дополнительного изобретения - повышение точности измерения путем компенсации нелинейности. Для этого между источником 4 света и поплавком 6 устанавливается полупрозрачное зеркало 8, а между трубкой 1 и зеркалом 2 - экран 3 с вырезом переменной ширины, причем профиль выреза в экране 3, определяющий полосу пропускаемого на зеркало 2 света, подбирается соответственно характеристикам применяемой измерительной оснастки, что обеспечивает получение зависимости выходного сигнала от контролируемого параметра, близкой к линейной. 2 ил. f/ / i сл 25 23 2S 1C 4 ;о 00 ГС / фиг.1 N