- •Введение
- •1. Измерения
- •1.1. Физические величины и их измерение
- •1.2. Классификация видов и методов измерений
- •1.3. Средства измерений
- •1.4. Метрологические характеристики средств измерений
- •1.5. Подготовка к измерениям
- •1.5.1. Анализ постановки измерительной задачи
- •1.5.2. Создание условий для измерения
- •1.5.3. Выбор средств измерения
- •1.5.4. Выбор метода измерений
- •1.5.5. Выбор числа измерений
- •1.5.6. Подготовка оператора
- •1.5.7. Апробирование средств измерений
- •1.6. Методики выполнения измерений
- •1.7. Контрольные вопросы к разделу 1
- •2. Контроль изделий машиностроения
- •2.1. Основные положения
- •2.2. Виды контроля
- •2.3. Организация технического контроля на предприятии
- •2.4. Организация различных видов контроля
- •2.5. Контроль деталей калибрами
- •2.5.1. Классификация калибров
- •2.5.2. Допуски калибров для контроля гладких цилиндрических деталей
- •2.6. Контрольные вопросы к разделу 2
- •3. Меры длины и плоского угла
- •3.1. Штриховые меры длины
- •Типы и характеристики штриховых мер длины
- •Технические требования к штриховым мерам длины, а также методы
- •3.2. Плоскопараллельные концевые меры длины
- •3.3. Меры плоского угла призматические
- •Призматические меры плоского угла являются наиболее точным средством измерения углов в машиностроении. Они изготавливаются наборами или отдельными мерами следующих типов:
- •3.4. Контрольные вопросы к разделу 3
- •4. Средства для линейных измерений
- •4.1. Штангенинструменты
- •4.2. Микрометрические инструменты
- •4.2.1. Микрометры
- •4.2.2. Микрометрические глубиномеры
- •4.2.3. Нутромеры микрометрические
- •4.3. Контрольные вопросы к разделу 4
- •5. Рычажно-механические приборы для измерения линейных и диаметральных размеров
- •5.1. Классификация и назначение
- •5.2. Индикаторы часового типа
- •5.3. Рычажно–зубчатые измерительные головки
- •5.4. Пружинные измерительные головки
- •5.5. Измерительные головки с электронным отсчетным устройством
- •5.6. Скобы с отсчетным устройством
- •5.7. Индикаторные нутромеры и глубиномеры
- •5.8. Индикаторные толщиномеры и стенкомеры
- •5.9. Индикаторные стойки и штативы
- •5.10. Контрольные вопросы к разделу 5
- •6. Оптико-механические приборы
- •6.1. Классификация и назначение
- •6.2. Основы оптических методов измерений
- •6.3. Оптикаторы
- •6.4. Вертикальный окулярный оптиметр
- •6.5. Оптические длинномеры
- •6.6. Инструментальные и универсальные микроскопы
- •6.7. Проекторы
- •6.8. Универсальные микроскопы
- •6.8.1. Общий вид микроскопа
- •6.8.2. Спиральный нониус
- •6.8.3. Осветительная головка для измерений в отраженном свете
- •6.8.4. Сменные окулярные головки
- •6.9. Пример проведения линейных и угловых измерений
- •6.10. Измерительные приспособления микроскопа уим
- •6.10.1. Центровая бабка с делительной головкой
- •6.10.2. Призматические бабки
- •6.10.3. Плоский стол
- •6.10.4. Круглый стол
- •6.10.5. Щуповая головка
- •6.10.6. Биениемер
- •6.10.7. Вертикальный длиномер
- •6.10. Контрольные вопросы к разделу 6
- •7. Измерение углов и конусов
- •7.1. Допуски угловых размеров
- •7.2. Методы измерения углов
- •7.3. Контрольные инструменты для измерения углов методом сравнения
- •7.4. Средства для измерения углов абсолютным методом
- •7.5. Тригонометрические средства измерения углов
- •7.6. Контрольные вопросы к разделу 7
- •8. Методы и средства измерения отклонений формы и расположения поверхностей
- •8.1. Основные виды отклонений формы поверхностей
- •8.2. Основные виды отклонений расположения поверхностей
- •8.3. Средства для измерения отклонений формы плоских поверхностей
- •8.4. Средства для измерения отклонений формы цилиндрических поверхностей
- •8.5. Контрольные вопросы к разделу 8
- •9. Методы и средства измерение шероховатости поверхности
- •9.1. Параметры для оценки шероховатости
- •Практически удобнее пользоваться следующей формулой
- •9.2. Способы оценки шероховатости
- •9.3. Определение шероховатости визуальным способом
- •9.4. Оптические средства измерения шероховатости
- •9.5. Щуповые приборы для измерения шероховатости
- •Техническая характеристика прибора:
- •9.6. Контрольные вопросы к разделу 9
- •10. Методы и средства измерения параметров резьбы
- •10.1. Основные параметры метрических резьб
- •10.2. Комплексный контроль резьбовых изделий
- •10.3. Поэлементный контроль резьбы
- •10.4. Контрольные вопросы к разделу 10
- •1. Контроль параметров зубчатых колес
- •11.1. Точность зубчатых колес и передач
- •Боковой зазор
- •11.2. Средства для проверки норм кинематической точности
- •11.3. Средства для проверки норм плавности
- •11.4. Средства для проверки норм контакта зубьев
- •11.5. Средства для проверки норм бокового зазора
- •11.6. Контрольные вопросы к разделу 11
- •12. Средства для измерения параметров движения
- •12.1. Датчики и приборы для их регистрации
- •1 2.3. Схема индуктивного датчика
- •12.2. Измерение линейной и угловой скорости
- •12.3. Измерение виброускорения
- •12.4. Измерение нескольких параметров периодической вибрации
- •13. Измерение электрических величин
- •13.1. Измерение напряжения
- •13.2. Измерение силы тока
- •13.3. Измерения мощности
- •14. Средства для измерений масс, сил и моментов
- •14.1. Приборы для измерения массы
- •14.1.1. Методы и способы взвешивания
- •14.1.2. Классификация применяемых весов и гирь
- •14.1.3. Классификация рычажных весов по конструктивным признакам
- •14.2. Средства для измерения сил и моментов
- •14.2.1. Общие сведения о динамометрах
- •14.2.2. Конструкции динамометров
- •Стандартные функции прибора:
- •15.1.2. Жидкостные манометры
- •15.1.3. Деформационные (пружинные) манометры
- •15.1.4. Грузопоршневые манометры
- •15.2. Измерение расхода
- •15.3. Измерение расхода газа сужающими устройствами
- •Основы теории, метода и средства измерения расхода.
- •Расходомеры постоянного перепада давления.
- •16. Измерение температур
- •16.1. Сведения о температуре и температурных шкалах
- •16.2. Методы измерения температур в инженерном оборудовании
- •16.3. Измерение температуры термометрами Жидкостные стеклянные термометры.
- •Манометрические термометры.
- •Дилатометрические и биметаллические термометры.
- •16.4. Термоэлектрический метод измерения температур
- •16.5. Термометры сопротивления
- •17. Методы и средства измерения твердости
- •Метод определения твердостистальным шариком (по Бринелю).
- •Число твердости определяют:
- •18. Контроль внутренних и поверхностныхдефектов
- •18.1. Контроль поверхностных дефектов
- •Непосредственным наблюдением можно обнаружить только относительно грубые внешние дефекты на поверхности детали. Мелкие дефекты можно выявить с помощью оптических приборов - лупы, микроскопа.
- •Метод проникающих растворов.
- •Трансформаторное масло…….30
- •Портативные вихретоковые дефектоскопы фирмы Centurion ndt модель ed-400 (рис. 18.3). Изготовитель - сша.
- •18.2. Контроль внутренних дефектов
- •19. Контроль качества покрытий
- •19.1. Методы и средства измерения толщины плёнок (покрытий)
- •19.1.1. Поверка толщиномеров
- •19.1.2. Оптические методы измерения толщины плёнок
- •19.1.3. Физические разрушающие методы измерения толщины плёнок (покрытия)
- •19.1.4. Химические методы измерения толщины плёнок (покрытия)
- •19.1.5 Весовой метод измерения толщины плёнок (покрытия)
- •19.2. Методы определения толщины покрытий
- •19.2.1. Метод определения толщины непрозрачных покрытий
- •19.2.2. Метод определения толщины прозрачных лаковых покрытий
- •19.3. Методы определения твердости покрытий
- •19.4. Методы определения параметров шероховатости лакокрасочных покрытий
- •19.5. Метод определения стойкости лакокрасочных покрытий к воздействию переменных температур
- •19.6. Метод определения адгезии лакокрасочных покрытий
- •19.7. Метод определения блеска прозрачных лаковых покрытий
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •12.2. Измерение линейной и угловой скорости……………………. 207
1 2.3. Схема индуктивного датчика
Усилители. Большинство существующих вибродатчиков не в состоянии развить сигнал, достаточный для непосредственного приведения в действие измерительных и регистрирующих устройств. По этому для этих целей используют усилители.
Введение в схему усилителя не только сохраняет хорошие эксплуатационные свойства датчиков, но во многих случаях улучшает их и даже открывает новые возможности, такие например как: подавление помех с помощью отрицательной обратной связи, исправление частотной характеристики и др. Наиболее употребительные усилители на сопротивлениях. Такие усилители дают возможность получать большое постоянное усилие в диапазоне частот от 1-2 до нескольких тысяч герц.
Если аппаратура предназначена для измерения вибрации начиная с частоты 5-10 Гц, то вполне оправдано применение усилителей на трансформаторах с трансформаторным выходом на регистрирующие устройства.
Для усиления очень низких частот применяются усилители постоянного тока. К недостаткам таких усилителей относятся заметное влияние на постоянство усиления даже малой нестабильности питания.
Наиболее широкое распространение получают усилители с полупроводниковыми элементами – транзисторами.
Достоинства: долговечность, компактность, надежность.
Недостатки: затруднение при усилении низких частот, зависимость характеристик от перепада температур.
Осциллографы. Осциллографы, как самостоятельные приборы, выпускают двух типов: световые (шлейфовые) осциллографы и электронные осциллографы.
Световой (шлейфовый) осциллограф является основным и наиболее универсальным прибором для записи вибрации (рис. 12.4).
5
Рис. 12.4. Схема шлейфового осциллографа
Через проволочную петельку 1, находящуюся в поле сильного постоянного магнита 2, пропускается исследуемый ток, который взаимодействия с магнитным полем создает момент силы относительно точки упругого закрепления 4 петли и закручивает ее. Приклеенное к петле легкое зеркальце 3 отбрасывает луч света на равномерно вращающийся барабан 5 или движущуюся ленту, на которой получается в некотором масштабе запись тока в функции от времени.
Шлейфом называется как сама проволочная петелька, так и все устройство ее подвеса вместе с зеркальцем.
Электронный осциллограф служит главным образом для лабораторных исследований и наладки аппаратуры. След светового пятна от электронного луча трубки наблюдается на ее экране. При регистрации нестационарных процессов удобны трубки с послесвечением.
Современный электронный осциллограф является весьма универсальным прибором, при помощи которого можно производить различные измерения и наблюдения.
12.2. Измерение линейной и угловой скорости
Структура приборов для измерения скорости в значительной степени определяются типом и конструкцией измерительных приборов. Преобразование сигнала, пропорционально перемещению в сигнал, пропорционально скорости, достигается введением дифференциального звена, а преобразование сигнала пропорционально ускорению – введением интегрирующего звена.
Частотипный детектор измерителей скорости с измерительных приборов, работающими в режиме виброметра или акселерометра, определяются допустимыми ошибками дифференцирования или интегрирования. Если в приборе используют измерительный преобразователь (ИП) инерционного типа работающие в области частоты собственного резонанса, то их сигнал пропорционален скорости.
Рис.12.5.
Преобразователь инерционного действия |
Преобразователь инерционного действия (рис. 12.5) предназначен для измерения абсолютных параметров вибрации, состоит из упругого подвеса с элементом демпфирования и инерционного элемента. Инерционный элемент массой М подвешен на пружине, второй конец который закреплён в неподвижной точке. |
При измерении вибрации сигналом может быть вибрация перемещения, вибрация скорости или ускорения.
Сигнал с измерительного прибора через согласующее устройство подаётся на измерительный усилитель.
Линейный участок амплитудно-частотной характеристики измерительного прибора инерционного типа, работающего в области частоты собственного резонанса, определяется степенью успокоения Q этого ИП. Линейный
|
участок тем шире, чем больше Q. Однако увеличение успокоения приводит к снижению чувствительности ИП. Эти особенности ограничивают возможности применения пъезоэлектрических ИП, работающих в области собственного резонанса. Их применяют для измерения скорости узкополосных вибропроцессоров, спектр которых лежит в области собственной частоты ИП. Низкочастотная виброизмерительная аппаратура |
Рис. 12.6.Амплитудно-частотная характеристика волосиметра |
НВА-1 предназначена для измерения среднеквадратичных значений скорости в октавных полосах частот. Электрический сигнал, слитный с пъезообразователем, пропорционален ускорению колеблющегося объекта.
1
2
3
4
5
6
10
9
7
8
|
На схеме (рис. 12.7) обозначено: 1– измерительный преобразователь; 2 – преобразовательный усилитель; 3 – интегратор; 4 – фильтр верхних частот; 5 – измерительный усилитель; 6 – фильтр нижних частот; 7 – среднеквадратичный детектор; 8 – индикатор перегрузки; 9 – индикатор; 10 – калибратор. |
Рис. 12.7. Структурная схема волосиметра 2510 |
Для преобразователя электрических сигналов в сигналы пропорциональные скорости, предусмотрен интегратор 3, преобразующий сигнал усилителя до величины необходимой для нормальной работы среднеквадратичного детектора и поступает на индикатор 9 отградуированный в децибелах.
Измерительная величина определяется суммированием показаний на делителях напряжения на индикаторе. Уровень вибрации по скорости в октавных полосах измеряют с помощью октавных фильтров. Для поддержания постоянного коэффициента усиления измерительного тракта в аппаратуре предусмотрена электрическая калибровка. Аппаратура имеет выход для подключения через приставку светолучевого осциллографа, а также выход для подключения анализирующих и регистрирующих приборов. Портативный прибор модели 2510, структурная схема которого приведена на рис. 12.7 предназначен для контроля уровня вибрации вращающихся машин, балансировки роторов в полевых условиях контроля качества изделий.
Сигнал с входа пъезоэлектрического ИП 1, пропорциональный ускорению поступает на предварительный усилитель заряда 2. Это позволяет использовать длинные соединительные кабели между ИП и прибором без снижения общей чувствительности. Сигнал предварительного усилителя 2 интегрируется интегратором 3, ограничивается по низкой частоте (в соответствии с рекомендациями ISO) фильтром верхних частот 4, усиливается усилитель 5, ограничивается фильтром нижних частот 6 по высокой частоте, детектируется среднеквадратичным детектором 7 и поступает на строчный индикатор 9. Быстродействующий индикатор перегрузки 8 реагирует на пики скорости которые могут перегрузить прибор. Для быстрой электрической калибровки прибора предусмотрен внутренний калибратор- генератор. 10 эталонного сигнала с частотой 80 Гц и регулировкой в пределах ±425. К прибору через специальные разъемы могут быть подключены внешние фильтры, позволяющие осуществлять частотный анализ измеряемых колебаний. Благодаря наличию низкоимпедансного выхода к прибору можно подключать различные самопишущие, регистрирующие и индикаторные приборы. В состав приборов также входит встроенное устройство для зарядки аккумуляторов. Помимо приборов с пъезоэлектрическими измерительными приборами для измерения скорости применяют приборы с ИП других типов: индукционных и индуктивных.