Компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений линейных размеров Советский патент 1992 года по МПК G01B13/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при измерении линейных размеров.

Известен компенсационный прибор для измерения линейных размеров, содержащий корпус с компенсационным соплом, разделенный мембраной с жестким центром и неподвижной перегородкой с отверстием на три камеры, шток, установленный с возможностью осевого линейного перемещения в неподвижной перегородке и взаимодействующий одним из своих кондов с жестким центром мембраны, другой конец которого конический и расположен в компенсационном сопле, измерительную головку, взаимодействующую с коническим концом штока, источник стабилизированного давления, измерительную ветвь, образованную входным и измерительным соплами, подключенную к источнику стабилизированного давления и сообщенную с бесштоковой камерой, входное сопло, подключенное к источнику стабилизированного давления и сообщенное с остальными камерами.

Недостатком указанного прибора является ограниченный диапазон измерений, так как пневматическая характеристика его измерительной ветви умещается в небольшом диапазоне измерительных зазоров..

Наиболее близким к предлагаемому является компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений линейных размеров, содержащий корпус с компенсационным соплом, разделенный мембраной с жестким центром на штоковую и бесштоковую камеры, шток, установленный в штоковой камере с возможностью осевого линейного перемещения и взаимодействующий одним концом с жестким центром мембраны, а другой конец выполнен коническим и установлен в компенсационном сопле, измерительную головку, взаимодействующую с торцом конического конца

(Л

С

о

00

ю о

штока, источник стабилизированного давления, подключенный к нему эжекторный преобразователь, измерительный выход которого сообщен с бесштоковой камерой, и измерительное сопло, подключенное к вы- ходу эжекторного преобразователя.

Недостатком данного прибора является то, что пневматическая характеристика эжекторного преобразователя с подключенным к нему измерительным соплом распо- ложена в более широком диапазоне измерительных зазоров, чем пневматическая характеристика, определяемая входным соплом и компенсационным зазором, и имеет более длинный прямолинейный уча- сток. Указанное вызывает нелинейность и, следовательно, связанную с ней, погрешность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений линейных размеров, содержащий корпус с компенсационным соплом, разделенный мембраной с жестким центром на штоковую и бесшто- ковую камеры, шток, установленный в што- ковой камере с возможностью осевого линейного перемещения и взаимодействующий одним концом с жестким центром мембраны, а другой конец выполнен коническим и установлен в компенсационном сопле, измерительную головку, взаимодействующую с торцом конического конца штока, источник стабилизированного давления, подключенный к нему эжекторный преобразователь, измерительный выход которого сообщен с бесштоковой камерой, и измерительное сопло, подключенное к выходу эжекторного преобразователя, снабжен мембраной и дополнительным эжекторным преобразователем, мембрана установлена в штоковой камере и разделяет ее на глухую и проточную камеры, дополнительный эжекторный преобразователь подключен к источнику стабилизированного давления так, что его измерительный выход соединен с глухой камерой, а его основной выход связан с проточной камерой.

На чертеже представлена принципи- альная схема прибора для бесконтактных измерений линейных размеров.

Компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений линейных размеров содержит корпус 1 с ком- пенсационным соплом 2, диаметр которого определяется размером dK. Корпус 1 разделен мембраной 3 с жестким центром 4 и мембраной 5 на камеры 6, 7 и 8. В корпусе 1 установлен с возможностью осевого линейного перемещения шток 9, расположенный в камерах 7 и 8, Шток 9 имеет возможность взаимодействия одним концом с жестким центром 4 мембраны 3, а его другой конец выполнен коническим с углом конуса о. и проходит через компенсационное сопло 2. Торец конического конца штока 9 контактирует с измерительной головкой 10. Мембрана 5 соединена со штоком 9. К источнику 11 стабилизированного давления параллельно подключены эжекторные преобразователи 12 и 13с измерительными выходами 14 и 15 и выходами 16 и 17. С выходом 16 эжекторного преобразователя 12 сообщено измерительное сопло 18с диаметром с1и, а выход 17 эжекторного преобразователя 13 соединен со штоковой камерой 8, сообщенной с компенсационным соплом 2. Измерительный выход 14 эжекторного преобразователя 12 соединен с глухой бесштоковой камерой 6, а измерительный выход 15 эжекторного преобразователя 13 сообщен с глухой штоковой камерой 7. Измеряемая деталь 19 удалена от торца измерительного сопла 18 на расстояние, определяемое зазором S.

Измерение линейных размеров производится следующим образом.

При изменении размера измеряемой детали 19 изменяется зазор S, что приводит к изменению давления на измерительном выходе 14 эжекторного преобразователя 12 и, следовательно, в камере 6. Под действием этого изменения давления мембрана 3 через жесткий центр 4 перемещает шток 9, который воздействует на измерительную головку 10 и одновременно своим конусом изменяет площадь истечения через компенсационное сопло2 до величины, равной площади истечения через зазор S. При этом давление на измерительных выходах 14 и 15 эжекторных преобразователей 12 и 13, а следовательно, и в камерах 6 и 7, выравнивается и перемещение штока прекращается. По величине перемещения L штока 9, воздействующего на измерительную головку 10, судят о размере контролируемой детали 19.

Формула изобретения Компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений линейных размеров, содержащий корпус с компенсационным соплом, разделенный мембраной с жестким центром на штоковую и бесштоковую камеры, шток, установленный в штоковой камере с возможностью осевого линейного перемещения и взаимодействующий одним концом с жестким центром мембраны, а другой конец выполнен

коническим и установлен в компенсационном сопле, измерительную головку, взаимодействующую с торцом конического конца штока, источник стабилизированного давления, подключенный к нему эжекторный преобразователь, измерительный выход которого сообщен с бесштоковой камерой, и измерительное сопло, подключенное к выходу эжекторного преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения

0

точности измерений, он снабжен мембраной и дополнительным эжекторным преобразователем, мембрана установлена в штоковой камере и разделяет ее на глухую и проточную камеры, дополнительный эжекторный преобразователь подключен к источнику стабилизированного давления так, что его измерительный выход соединен с глухой камерой, а его основной выход связан с проточной камерой.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений путем снижения нелинейности. Для этого компенсационный пневматический прибор для бесконтактных измерений снабжен мембраной и дополнительным эжекторным преобразователем. Мембрана установлена в штоковой камере и разделяет ее на глухую и проточную камеры. Дополнительный эжекторный преобразователь подключен к источнику стабилизированного давления так, что его измерительный выход соединен с глухой камерой, а его основной выход - с проточной камерой. 1 ил.

19