Пневматический микрометр Советский патент 1949 года по МПК G01B13/02 

Для устранения зависимости показаний манометра пневматического микрометра от давления в камере высокого давления предлагается устройство пневматического микрометра, отличающееся от уже .известных своим конструктивным выполнением.

На фиг. 1 изображена схема пневматич,еского микрометра с точностью измерения до 0,1 р.; на фиг. 2-то же с точностью измерения до 0,5..

Работа прибора в первом варианте выполнения (фиг. 1) осуществляется следующим образом.

От питающей магистрали воздух проходит через дозирующий дроссель /, в результате чего давление воздуха в системе прибора можно при необходимости понижать по сравнению с давлением в магистрали, и попадает по трубке 2 в разветвление 22. Воздух из разветвления через одинаковые жиклеры 4 т 6 попадает в верхнюю « нижнюю полости 7 и 8 рабочей камеры диференциального манометра. Верхняя полость 7 рабочей камеры -отделена от нижней 8 эластинной и воздухонепроницаемой металлической мембраной 17.

Верхняя полость 7 при помощи трубки 26 сообщаете с измерительным соплом 25, расположенным над столом 24. Стол 24, предназначенный для измеряемой детали, может перемещаться в вертикальном направлении.

Нижняя полость 8 сообщается с соплом 5, расположенным над наклонной плоскостью клина 9, который перемещается вручную в горизонтальных направляющих посредством щтурвала 12 через винт II и ХВОСТОВИК с гайкой 10.

При перемещении клина 9 его зубчатая рейка 13 поворачивает шестерню 27 и соединенную с последней стрелку 15. За полный ход клина 9 шестерня 27 со стрелкой 15 делают четыре полных оборота. Число полных оборотов, совершенных стрелкой, указывается на планке 14 и может быть прочтено через вырез в шкале 16.

Клин 9 при своем перемещении позволяет менять высоту кольцевого зазора под соплом 5 в пределах от 0,01 мм до 0,05 .мм, что при его длине в 75 мм составит угол подъема клина в 2. При столь м-алом угле подъема клина 9 отрегулировать минимальный зазор 0,01 мм. не представляет затруднений, так как подъем на 1 у- соответствует ходу около 1,87 мм.

437

Если сопротивление выходу воздуха между соллом 25 и поверхностью измеряемой детали равио сопротивлению выходу воздуха между компенсационным соплом 5 и наклонной поверхностью клина 9 (т. е. кольцевой зазор ), то, независимо от давления поступающего з рабочую камеру воздуха, мембрана 17 не будет испытывать никакого давления и останется в покое.

Всякое нарушение равенства кольцевых зазоров вызывает некоторый прогиб м-ембраны 17 в ту или иную сторону.

Величина прогиба зависит от диаметра и упругости мембраны 17 и определяется при помош,и спеи,иального оптического индикатора, работа которого осуществляется следующим образом.

На верхней плоскости мебраны 77, в ее центре, укреплено цилиндрическое зеркало 18, выполненное в виде полуцилиндра. На зеркало 18 под углом в 30° к плоскости мембраны 17 падает луч от источника света 9- При нейтральном положении мембраны 17 отраженный от зеркала 18 луч направляется вертикально и ложится на нулевую черту шкалы 21 индикатора в виде световой черты. При прогибе мембраны 17 вверх или вниз зеркало 18 поднимается или опускается и отраженный луч отклоняется от вертикали вправо при подъеме зеркала и влево при его опускании.

Замер производится следующим: образом.

На стол 24 помещают измеряемую деталь, подведя под сопло 25 замеряемую поверхность, и при этом, если имеется отклонение от номинала в сторону плюса, световая черта сдвинется вправо, если же имеется отклонение в сторону минуса-световая черта сдвинется влево. Затем, вращая щтурвал 12, приводят световую черту индикатора на нуль, после чего стрелка 15 по шкале 16 прибора указывает отклонение размера в микронах.

Во втором варианте вьшолнения (фиг. 2) прибор работает несколько иначе.

Путь воздуха от магистрали до жиклеров 4 V( 6 аналогичен описан438

ному выше. За жиклером 6 воздух через трубку 23 сообщается с верхней полостью 7 рабочей камеры и одновременно через трубку 27 с соплами 25 измеряющего злемента, между которыми проходит измеряемая деталь 28 в виде ленты, удерживаямой в нужном положении роликами 29.

За жиклером 4 воздух по каналу 30 подается в форкамеру, сообщающуюся с «ижней полостью 8 рабочей камеры, и через жиклер 5 выходит в атмосферу. На нижней плоскости мембраны 17 укреплена (по оси мембраны) игла 31, ко.н::ческий конец которой входит в жиклер 5. На верхней плоскости мембраны 17 укреплено зеркало 18.

При толщине замеряемой детали, соответствующей заданному щомлналу, игла 31 входит своей конической частью в отверстие л иклера 5 таким образом, что кольцевой зазор между ними по своей площади равен cyMMapnoMiy зазору измерительных сопел 25. При этом луч осветителя 19 расположен вертикально на нуле деления щкалы 21 прибора.

Если замеряемая толщина детали меньше номинала, то сумм арное проходное сечение сопел 25 увеличивается. При этом давление воздуха в верхней полости 7 рабочей камеры падает, глембрана 17 вследствие разности давлений начинает перемещаться вверх и, поднимая коническую иглу 31, увеличивает кольцевой зазор между иглой 31 и жиклером 5Перемещение мембраны 17 и увеличение кольцевого зазора в жиклере. 5 продолжается до тех пор, пока кольцевой зазор в жиклере 5 не окажется равным суммарному зазору между деталью 28 и измерительными соплам И 25, в результате чего давления уравняются.

При увеличении толщины детали против номинала произойдет противоположное явление. При этом игла 31, опускаясь, будет м,енять сечение жиклера 5 до тех пор, пока оно не будет равно проходному сечению сопел 25.

Предмет изобретения

1.Пневматический микрометр с измерительным соплом, приключенным через жиклер к камере высокого давления, отличающийся тем, что, с целью устранения зависимости манометрического показания микрометра от Давления, в камере высокого давления путем производства измерения по компенсационному способу, параллельно измерительному соплу 25 н жиклеру 6, включено через жиклер 4 сопло 5, снабл енное приспособлением для изменения его проходного сечения, а в качестве манометра применен диференциальный манометр, измеряющий разность давлений в ветвях обоих сопел (фиг. 1).

2.Форма выполнения микрометра по п. I, отл н ч а ю щ а яс я тем, что в качестве приспособления для изменения проходного сечения сопла применена конусная игла 5/, входящая в сопло 5 и прикрепленная к пластичной мембране 17 диференциального манометра, с целью достижения автоматической установки иглы 31 в положение, при котором1 лроходное сечение сопла 5 равно

.25 гь

i IS

проходному сечению измерительного сопла 25, и получения соответствующего этому положению иглы 31 отсчета на шкале 21 манометра (фиг. 2).

3.Форма выполнения микрометра поп. 1,отл и чающаяся тем, что в качестве приспособления для изменения проходного сечения сопла 5 применен установленный перед соплом перемещаемый клин 5, связанный с измерителем его перемещения, а в качестве манометра взят диференциальный манометр с эластичной мембраной 17, который используют в процессе измерения как нуль-прибор.

4.Форма выполнения микрометра по п.п. 2 иЗ, отличающаяся тем, что для измерения малых перемещений по нормали мембраны 17 манометра на последней установлено цилиндрическое зеркало 18, фокусирующее изобралсение проектируемого осветителем 19 индекса на шкалу 21 и смещающее последнее по шкале 21 на величину, пропорциопальную отклонению мембраны 17 по нормали от нулевого ее положенияФиг. 1

№ 75065

-4Jr

- 4 Фиг. 2