Средства измерения универсального назначения
жүктеу/скачать 1,62 Mb.
|
Уч.пособ.(Средства измерения универсального наз..
- Бұл бет үшін навигация:
- Пружинная измерительная головка ИГП
- Основные параметры пружинных головок различных типов
- Автоколлимация (оптическая схема)
- Трубка оптиметра
Таблица 4.2 - Метрологические показатели индикаторов
Пружинные измерительные головки являются наиболее точными рычажно-механическими приборами. Они выпускаются трех основных типов: ИГП - микрокаторы; ИПМ - микаторы (малогабаритные); ИРП - миникаторы. В качестве чувствительного элемента в этих приборах (рис. 4.3 а) используется специальная пружина 2, завитая спирально от середины в разные стороны и закрепленная по концам на плоских пружинах. К середине пружины приклеена стрелка 3. Перемещение измерительного стержня 7 вызывает изменение длины пружины 2 и поворот ее средней части. Смещение стрелки относительно шкалы прибора пропорционально перемещению измерительного стержня. Преимущества пружинных передач: высокая чувствительность ленточных пружин, обеспечивающая большую точность измерений; отсутствие шарниров и зазоров. Основные параметры пружинных измерительных головок приведены в таблице 4.3. Таблица 4.3 - Основные параметры пружинных головок различных типов
У микрокаторов (рис. 4.3 а) ленточная пружина 2 закреплена на угольнике 1 и консольной пружине 4, установленой на угловом выступе. Изменяя положение пружины 4 с помощью винтов, которыми она крепится к выступу, регулируют натяжение ленточной пружины и устанавливают прибор на нуль. Измерительный стержень 7 подвешен на мембранах 6 и жестко связан с угольником 1. Перемещение стержня вызывает поворот угольника вокруг точки а и растяжение пружины. Измерительное усилие создается пружиной 5. Пружинная передача микрокатора (рис.4.3 б)размещена в корпусе 1 к которому присоединена измерительная гильза 5. Положение шкалы 2 регулируется в пределах + 5 делений винтом 4 для установки прибора на нуль. Указатели 3 поля допуска перемещаются рычажками, расположенными на задней стенке корпуса. На конце гильзы с помощью хомута 6, зажимаемого винтом 7, установлен арретир 8 (рычаг), соединенный с измерительным наконечником 9 со сферической поверхностью. Фиксатором 10 измерительный стержень зажимают при транспортировании. Оптико-механическая измерительная головка (оптиметр) - измерительная головка, в которой механический рычаг сочетается с оптическим. Головка оптиметра является самой распространенной из всех оптических головок. Она применяется при измерениях, требующих высокой точности, и даже при переаттестации концевых мер. Работа оптиметра основана на принципе автоколлимации. Автоколлимацией называется способность объектива превращать пучок лучей, исходящих из точки О, расположенной в фокальной плоскости 3 (рис. 4.4 а) на фокусном расстоянии F от объектива 1, в параллельные лучи и затем, после отражения от плоского зеркала 2, снова собирать их в фокальной плоскости в одну точку. Рис. 4.4 Автоколлимация (оптическая схема): а – ход лучей, когда плоскость зеркала параллельна фокальной плоскости; б – ход лучей, когда плоскость зеркала повернута под углом к фокальной плоскости; 1 – объектив; 2 – зеркало; 3 – фокальная плоскость; 4 – измерительный стержень Допустим, что источник света находится на оптической оси и в фокальной плоскости, но плоскость зеркала 2 повернута на некоторый угол к оптической оси (рис. 4.4 б). В этом случае световые лучи, исходящие из точки О, после линзы пойдут параллельно оптической оси. На схеме эти лучи обозначены векторами ad и ad. Отразившись от зеркала, которое повернуто на угол , лучи отклоняются на угол 2 и пойдут в направлении dc и dc. В результате изображение светящейся точки О переместиться в точку В на расстоянии Н. Если поворот зеркала связан с перемещением стержня 4, который расположен относительно оси поворота плоскости на расстоянии l, то передаточное отношение системы будет равно . (4.1) Вследствие малой величины угла можно им пренебречь и считать, что tg22. Тогда формула примет вид . (4.2)
Из формулы видно, что передаточное отношение К не зависит от расстояния между объективом и зеркалом. Эта особенность позволяет делать головку оптиметра небольших размеров. Устройство самой трубки оптиметра приведено на рис. 4.5. Свет из источника 7 при помощи зеркала 6 направляется в трехгранную призму 5. Дальше лучи света, отражаясь от грани призмы, проходят через прозрачную стеклянную пластину 4, на которой нанесена шкала. На рисунке эта шкала показана на черном фоне. Изображение шкалы проходит через призму 8, где лучи преломляются на и идут через объектив 9. Пройдя объектив, лучи направляются параллельным пучком к зеркалу 10 и, отражаясь от него, идут обратно. Обратные лучи проходят тот же путь и дают на стеклянной пластинке 4 отраженную шкалу. Так осуществляется автоколлимация в головке оптиметра. Если измерительный стержень 1 переместить на какую-то величину, то это сейчас же вызовет угловое отклонение зеркала 10, которое вращается вокруг оси 11. Угловое отклонение зеркала приведет к вертикальному перемещению отраженной шкалы. Размер этого перемещения оценивается относительно неподвижного указателя. За перемещением шкалы наблюдают через окуляр 3. Зеркало 10 связано с измерительным стержнем 1 пружиной 2, которая создает измерительное усилие в пределах 1,8...2 Н. В трубке оптиметра фокусное расстояние F (расстояние от объектива 9 до оси окуляра 3) равно 200 мм, а плечо l от оси измерительного стержня до оси качания зеркала - 5 мм. Поэтому передаточное отношение трубки Отсюда следует, что при перемещении измерительного стержня 1 на 1 мкм отраженная шкала переместиться на 80 мкм, но поскольку отсчет ведется через 12-кратный окуляр, то общее увеличение трубки оптиметра будет равно не 80, а 960. Это значит, что перемещение измерительного стержня не 0,001 мм сместит изображение на одно деление, интервал которого в поле зрения окуляра составит 0.96 мм. По положению линии измерений оптико-механические приборы делят на вертикальные (В) и горизонтальные (Г), а по способу отсчета показаний - на окулярные (О) и экранные (Э). Пример маркировки оптиметра: ОВО - оптиметр вертикальный окулярный. Метрологические показатели основных типов оптиметров приведены ниже. ОВО-1 ОГО-1 Показатели: ОВЭ-02 ОВЭ-1 ОГЭ-1 Диапазон измерения, мм 0...100 0...200 0...500 Цена деления, мкм 0,2 1,0 1,0 Пределы измерения по шкале, мм +0,025 +0,1 +0,1 Допускается основная погреш- ность, мкм, на участке шкалы мм: от 0 до +0,015 + 0,07 — — св. + 0,015 + 0,1 __ __ от 0 до +0,06 ___ +0,2 +0,2 св. 0,06 ___ +0,3 +0,3 Вариация показаний, мкм 0,2 0,1 0,1 жүктеу/скачать 1,62 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||