Тензодатчик малых перемещений

Для измерения размерного износа инструмента, а также малых перемещений в деталях и узлах станков, которые приходится контролировать при изучении тепловых, силовых и других повреждений рекомендуется использовать тензометрический преобразователь с упругим элементом в виде плоской пружины, нагружаемой продольной силой. Датчик, показанный на рис. 5.44, состоит из корпуса 1, плунжера 2 и двух плоских пружин 3 с наклеенными тензорезисторами. Колодки 4 и 5 фиксируют положение торцов пружин в корпусе и плунжере.

Рис. 5.44. Тензометрический датчик малых перемещений

Выводы тензорезисторов припаяны к проводам и пропущены в отверстие в корпусе. Перемещение плунжера ограничено кольцом 6 и дном корпуса 1. В исходном положении между торцом плунжера 2 и колодкой 4 обеспечен зазор 0,2 мм. Герметичность датчика создают резиновые кольца 7 и уплотнение 8. Для измерений на тензорезисторах спаивается полумост.

Механотрон

Для измерения погрешности размера детали применяют электронный датчик размера – механотрон. Это электровакуумный прибор, в котором управление электрическими токами осуществляется механически путем перемещения электродов. Датчик преобразует линейное перемещение непосредственно в изменения анодного тока и может работать без усилителя. Принцип работы состоит в следующем. Анод 3 (рис. 5.45) перемещается в направлении к неподвижному накаленному катоду 4 с помощью рычага 1, который проходит через эластичную стенку 2. При измерении контролируемого размера расстояние изменяется, что приводит к изменению анодного тока , следовательно, отображает контролируемый размер.

Рис. 5.45. Датчик размера – механотрон

Пневматические измерительные устройства

К бесконтактным методам, обеспечивающим возможность непрерывно в процессе обработки измерять размеры детали относятся пневматические измерительные устройства (рис. 5.46).

К измеряемой детали 1 подводят эжекторное сопло 2 с отверстием небольшого диаметра. Между деталью и торцом сопла устанавливается зазор . Из устройства стабилизации давления 3 сжатый воздух подается в измерительную камеру 4, который через зазор выходит в атмосферу. Давление в измерительной камере является функцией расхода воздуха из сопла, т.е. функцией зазора , изменяющегося при изменении диаметра детали. Таким образом, осуществляется косвенный метод измерения размера детали.

Рис. 5.46. Схема пневматического измерительного устройства

Датчики шероховатости

В качестве диагностического признака состояния инструмента, могут быть использованы параметры шероховатости обработанной поверхности детали. Шероховатость постепенно возрастает по мере износа инструмента в стадии установившегося изнашивания и резко повышается с начала катастрофического изнашивания. В связи с этим диагностирование по шероховатости возможно как при технологическом, так и при оптимальном критерии затупления.

Для контроля шероховатости рекомендуются оптические датчики, с помощью которых оценивается отражательная способность поверхности, зависящая от ее шероховатости.

Датчик состоит из зонда, источника света, фотодиодов и электронного блока обработки сигналов. Зонд имеет световоды, предназначенные для передачи луча от источника к измеряемой поверхности, и световоды, передающие отраженный луч к фотодиодам. Сигнал фотодиодов, зависящий от интенсивности отраженного луча, поступает в электронный блок, который выдает среднюю на некотором участке измерения величину .

Созданы датчики на основе использования лазерного луча.