1.8.3 Измерительные приборы
В промышленности используются для линейных и угловых измерений механические, оптико-механические, пневматические, электрические и прочие (лазерные, ультразвуковые и т.д.) приборы. Прослеживаются тенденции в конструировании приборов – переход к экранным и цифровым отсчетам, широкое использование электронных схем для обработки экспериментальных данных и выхода на цифросчитающие устройства и ЭВМ, ЭЦВМ, применение приборов “обратной связи” с целью регулировки и обеспечения точности в процессе обработки (активный контроль), автоматизация средств контроля, повышение надежности, точности (и стоимости!).
Механические приборы. Достоинства: дешевы, просты в эксплуатации, мобильны, не требуют подвода энергии, некоторые достаточно надежны и точны.
Недостатки: невысокая точность, влияние механического износа на точность, инерционность, значительная измерительная сила, малая производительность контроля.
Механические приборы разделяют на рычажные, зубчатые, рычажно-зубчатые, с пружинной передачей.
К рычажным относят приборы в которых малое перемещение измерительного наконечника увеличивается (усиливается) с помощью неравноплечного рычага. Передаточное отношение прибора равно отношению длин рычагов и достигает значения 1000.
К подобным приборам относится ранее выпускавшийся миниметр с ценами деления 1, 2, 5, 10 мкм для относительных измерений наружных размеров.
К приборам с зубчатой передачей относят индикаторы часового типа, которые широко применяются для абсолютных и относительных измерений размеров, перемещений, а также для измерений отклонений формы и взаимного расположения поверхностей (радиального и торцового биений, отклонений от плоскости, от параллельности и т.д.). Индикаторы часто используются в качестве отсчетных устройств в различных приспособлениях и измерительных приборах: индикаторном нутромере, индикаторном глубиномере, толщиномере, индикаторных скобах и т.д.
В этом приборе перемещение измерительного стержня с рейкой усиливается (увеличивается) с помощью серии зубчатых передач и показывающая стрелка совершает большие перемещения при малом перемещении стержня (изменении размера деталей).
Цена деления прибора 0,01, пределы измерения 0-10, 0-5, 0-3, измерительная сила (0,8-2) Н, погрешность измерения зависит от диапазона перемещения стержня и составляет от 0,002 до 0,01.
Индикаторный нутромер широко применяется в заводской и лабораторной практике для относительных измерений внутренних размеров. Он состоит из измерительной части и головки с индикатором часового типа.
Индикаторный нутромер показан на рисунке 6. В головке измерительной части имеют подвижный и сменный (на разные пределы измерения) наконечники. Перемещения подвижного наконечника через рычажную систему и стержень передается на измерительный наконечник индикатора и его стрелку. Для совмещения измерительной оси прибора с диаметром отверстия предусмотрен центрирующий подпружиненный “мостик”. Индикаторный нутромер должен быть перед измерением настроен на нуль. Настройка может быть осуществлена по концевым мерам (см. рисунок 6), по детали с известным размером, по штангенциркулю, установленному по концевым мерам, по гладкому микрометру.
Рисунок 6 - Настройка индикаторного нутромера на нуль