ПНЕВМОИНДУКТИВНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ КОНТРОЛЯ СФЕР Советский патент 2005 года по МПК G01B13/00 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам для контроля сфер пневмоэлектронного действия и может быть использовано в прецизионном гироприборостроении при изготовлении сферических опор скольжения с газовой смазкой.

Все более возрастающие требования по точности и надежности к командным приборам систем управления МБР порождают создание приборов и узлов повышенной точности, изготовление которых невозможно без соответствующего метрологического обеспечения. В частности, гироскопическая сферометрия требует в настоящее время точности измерения до 0, 15 мкм.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является прибор пневмоиндуктивный для контроля сфер [1], содержащий стабилизатор давления пневмосети, сферическую пневмоизмерительную станцию и пневмоиндуктивный преобразователь со стрелочным показывающим прибором со шкалой в микрометрах.

Недостатками этого известного устройства, принятого за прототип, являются погрешности измерения, возникающие из-за несовершенства настройки трехсопельной сферической пневмоизмерительной станции, из-за возникающего гистерезиса мембран пневмопреобразователя, из-за несовершенства конструкции прижимного груза.

Указанные недостатки являются следствием того, что измерительная станция имеет один пневмоканал и из-за этого практически невозможно настроить каждое измерительное сопло в отдельности. Настройка происходит только интегрально. Погрешность гистерезиса мембраны возникает из-за постоянного воздействия рабочего давления 1,5 атм в мембранной коробке во время производства измерений.

Конструкция механизма опускания прижимного груза из-за ручного его приведения в действие создает перекосы детали, повышенные давления на них, вплоть до ударного действия.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерения радиуса сферических поверхностей за счет устранения тех недостатков, которые присущи известным устройствам и перечислены выше.

Указанная цель достигается благодаря тому, что в известное устройство для контроля сфер, содержащее стабилизатор давления пневмосети, сферическую пневмоизмерительную станцию, пневмопреобразователь с отсчетным устройством, в соответствии с предложенным техническим решением, введена пневмоизмерительная станция, измерительные сопла которой имеют индивидуальные каналы подачи сжатого воздуха, с системой микролифта тарированного прижимного груза с концевым выключателем, электрически связанным с установленным в пневмосеть на входе пневмопреобразователя электромагнитным клапаном.

Сущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена блок-схема предложенного прибора для измерения радиуса сферической поверхности.

Прибор содержит узел подготовки сжатого воздуха, содержащий фильтр тонкой очистки и стабилизатор давления 1; электромагнитный клапан 2, представляющий собой соленоид с конусным клапаном-якорем; пневмопреобразователь 3, преобразующий перемещение мембраны от действия измерительного давления с помощью тензометрического датчика давления в электрический сигнал с передачей его на цифровое отсчетное устройство 5, где происходит отсчет размера в микрометрах; пневмоизмерительную станцию 4, состоящую из трехсопельной пневмосистемы с индивидуальной подачей сжатого воздуха, 3-х точечных упоров для базирования детали при измерении, устройства для плавного перемещения прижимного груза - микролифта с концевым выключателем, который электрически соединен с электромагнитным клапаном 2.

Предлагаемый прибор работает следующим образом: при подключении прибора к пневмосети происходит в стабилизаторе давления 1 стабилизация сжатого воздуха до рабочего давления 1,5 атм. Далее при установке измеряемой сферы на измерительную станцию после прижатия ее тарированным грузом с помощью микролифта шток прижимного устройства замыкает контакты концевого выключателя и происходит включение электромагнитного клапана 2, который пропускает сжатый воздух в пневмопреобразователь 3 и измерительную станцию 4, где происходит преобразование измерительного давления, зависящего от радиуса контролируемой сферы, в перемещение мембраны преобразователя и затем в электрический сигнал, пропорциональный величине радиуса сферы, и проводят отсчет размера в микрометрах по цифровому индикатору отсчетного устройства 5.

По сравнению с известным техническим решением, взятым за прототип, предлагаемое устройство снижает погрешности гистерезиса мембраны, т.к. пневмосеть включается только во время измерения при прижиме детали к упорам измерительной станции и в этот момент на мембрану действует только измерительное давление, которое не превышает 0,4 атм. Пониженное давление и меньшее время воздействия сжатого воздуха на мембрану снижают указанную погрешность.

Кроме того, введение микролифта в измерительной станции для опускания тарированного груза устраняет те случайные ошибки, которые может совершить оператор.

Снабжение измерительной станции индивидуальными каналами подачи сжатого воздуха в измерительные сопла позволило резко сократить время юстировки станции, а также повысить точность настройки пневмохарактеристики прибора за счет более точной настройки каждого измерительного сопла, т.к. пневмохарактеристика каждого измерительного сопла выставляется при перекрытии каналов двух других сопел.

Конструкция прототипа такой настройки не позволяет сделать.

Предложенное техническое решение прибора для измерения радиуса сфер позволило в совокупности с новым пневмопреобразователем уменьшить случайную погрешность измерения с 0,2 мкм (прототип) до 0,1 мкм. Данные получены в результате испытаний промышленного образца прибора.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к устройствам для контроля сфер пневмоэлектронного действия и может быть использовано в прецизионном гироприборостроении при изготовлении сферических опор скольжения с газовой смазкой. Сущность: прибор содержит пневмоизмерительную станцию с прижимным грузом и пневмопреобразователь, связанный с ней. Кроме того, прибор снабжен микролифтом прижимного груза с концевым выключателем и электромагнитным клапаном, который включен между концевым выключателем и входом пневмопреобразователя. Технический результат: повышение точности измерений. 1 ил.

Пневмоиндуктивный прибор для контроля сфер, содержащий пневмоизмерительную станцию с прижимным грузом и связанный с ней пневмопреобразователь с отсчетным узлом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен микролифтом прижимного груза с концевым выключателем и электромагнитным клапаном, включенным между концевым выключателем и входом пневмопреобразователя.