75. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электроконтактные преобразователи.
Электроконтактные преобразователи (ГОСТ 3899-81) предназначены для разбраковки деталей на “годные” и “брак”, рассортировки деталей на размерные группы, а также могут быть использованы в качестве электронного индикатора контакта. Электроконтактные преобразователи входят в состав контрольно-сортировочных автоматов, приборов управляющего (активного) контроля, контрольных приспособлений, применяются в щупах координатных измерительных машин как индикатор контакта и в приспособлениях для измерения малых отверстий (от 1 до 13,5 мм) к оптическим измерительным приборам горизонтального исполнения.
Принцип действия электроконтактного преобразователя заключается в использовании перемещения измерительного стержня для замыкания или размыкания электрических контактов, включенных в электрическую цепь со светосигнальным или исполнительным устройством. Имеются три вида преобразователей: предельные (преобразователи размеров), определяющие соответствие контролируемого размера установленной размерной группе, в частности полю допуска; амплитудные (преобразователи колебания размеров), сравнивающие колебания размера (овальность, биение, плоскостность и т.д.) с допустимым, и индикаторы контакта, фиксирующие “координатное” положение контактного щупа измерительного прибора.
На рисунке 3.13 представлены конструкции электроконтактных преобразователей. Предельный преобразователь (рисунок 3.13,а) модели 233 имеет две пары контактов 2, 3 и 6, 7, замыкание которых происходит при перемещении наконечника 1 измерительного стержня 9 относительно контролируемой детали 10. Движение подвижным контактам 2 и 7 передается от измерительного стержня 9 через рычаг 5. Замыкание каждой пары контактов настраивается микрометрическими винтами 4 и 5 по образцам с предельными размерами I и II.
Амплитудный преобразователь (рисунок 3.13,б) отличается от предельного тем, что он должен выявлять только колебания размера (например, отклонения от круглости, прямолинейности и т. д.) независимо от его значения. Для этого в схему механизма вводят фрикционное звено (полуцилиндр 8 и планка 9), допускающее проскальзывание подвижных элементов преобразователя после замыкания какого-либо из контактов.
При подключении контактов 5, 6 и 1, 2 к светофорному устройству и настройки замыкания контактов (с помощью микрометрических винтов 4 и 3 по измерительной головке 7 или образцовой детали) на допуск отклонения формы (от замыкания одной пары контактов до замыкания другой пары без проскальзывания) форма детали 10 будет в пределах поля допуска при замыкании лишь одной пары контактов или загорании лишь одной лампочки светофора.
Рисунок 3.13 – Электроконтактные преобразователи
76. Измерение неэлектрических и электрических величин с помощью ип. Электронный индикатор контакта.
Третий вид электроконтактных преобразователей – электронный индикатор контакта используется в электроконтактной головке в составе отдельных приборов различных моделей. Эта головка является приспособлением к горизонтальным оптиметрам, длинномерам, интерферометрам, а также к измерительным машинам. Она предназначена для измерения внутренних размеров от 1 до 13,5 мм с практически нулевым измерительным усилением (около 0,01 сН).
Электронный индикатор контакта (ИК) устанавливают в кассету многооперационных станков (обрабатывающих центров) на координатные измерительные машины (КИМ) не для прямого контроля линейных размеров (диаметр, длина и т.д.), а для определения координат проверяемой точки детали в системе координат станка или КИМ. ИК формирует релейный сигнал о контакте своего наконечника с препятствием (поверхностью контролируемой детали) при движении ИК независимо от ориентации этой поверхности относительно направления движения головки с ИК. По этому сигналу отсчитывают значения трех координат в пространстве.
В качестве примера на рисунке 3.15 приведена электроконтактная головка модели ТР-1 с внутренним контаком. Измерительный рычаг 1, имеющий на одном конце сферический наконечник 2 (или наконечник другой формы), другим своим концом через сменный переходник 3 (адаптер) крепится к центральной части мембраны 12. Мембрана дает возможность поворачивать рычаг 1 в пределах пространственного угла от 0 до 28,5°, что обеспечивает отсчет по координатам X и Y. Измерительный рычаг 1 жестко связан с диском 4, на котором через 120° расположены подвижные контакты в виде шариков 10. В исходном положении каждый шарик опирается на свою пару цилиндров 11 (неподвижные электрические контакты) и электрически замыкает последовательно соединенные цилиндры по отношению к внешнему источнику питания (разъем 6).
Рисунок 3.15 – Электронный индикатор контакта
Такое касание (замыкание) в шести точках создает полную однозначность положения наконечника по трем координатам X, Y и Z. При любом смещении наконечника в момент касания его с контролируемой деталью хотя бы один из шариков отходит от одного из трех пар цилиндров и разрывает электрическую цепь, что является сигналом для снятия отсчета. Головку 5 устанавливают на подвижный кронштейн 8 с помощью штифтов 7 и однозначно базируют с использованием центрового шарика 9.
Перечисленные модели индикаторов контакта имеют угол отклонения измерительного рычага по осям X и Y до 28,5° и линейное перемещение до 17 мм по оси Z, размах срабатывания 2 мкм. Для надежного срабатывания контактов головку ИК герметизируют и наполняют аргоном.