Πνευματικός Συγκριτής: Σχεδιασμός, Εργασία, Τύποι & Εφαρμογές του

ο συγκριτής στη Μετρολογία είναι ένα όργανο ακριβείας, που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ακρίβειας ενός δεδομένου εξαρτήματος συγκρίνοντας τη δεδομένη διάσταση του εξαρτήματος με το πραγματικό πρότυπο εργασίας. Είναι ένας έμμεσος τύπος μέτρησης ακρίβειας επειδή δεν θα μετρήσει τη διάσταση, αλλά θα καθορίσει την ανομοιότητα εντός της μέτρησης μεταξύ του καθορισμένου εξαρτήματος και του προτύπου εργασίας. Γενικά, οι συγκριτές είναι διαθέσιμοι σε διαφορετικούς τύπους που χρησιμοποιούνται με βάση τις απαιτήσεις σε διαφορετικούς τομείς όπως ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά, οπτικά, ηλεκτρομηχανικά, μηχανικά-οπτικά, πνευματικά, πολλαπλών ελέγχων, μετατόπιση ρευστού, προβολή, αυτόματη μέτρηση  και μηχανικός συγκριτής . Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει έναν από τους τύπους συγκριτών, δηλαδή - πνευματικός συγκριτής , εργασία, τύποι & εφαρμογές του.

Τι είναι ένας πνευματικός συγκριτής;

Μια συσκευή ακριβείας που λειτουργεί με πεπιεσμένο αέρα ή πνευματικό σύστημα είναι γνωστός ως πνευματικός συγκριτής. Στον πνευματικό συγκριτή, ο όρος «πνευματικός» σημαίνει αέρας που χρησιμοποιείται για τη μεγέθυνση της μετρούμενης ένδειξης. Έτσι, ο πεπιεσμένος ή συμπιεσμένος αέρας χρησιμοποιείται ως μέσο εργασίας σε αυτόν τον συγκριτή. Παρόμοια με άλλους συγκριτές, αυτοί οι συγκριτές χρησιμοποιούνται επίσης κυρίως για την ανάλυση της διακύμανσης των διαστάσεων μεταξύ του τυπικού τεμαχίου και του προς μέτρηση τεμαχίου εργασίας. Επομένως, αυτός ο συγκριτής έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με άλλους τύπους συγκριτών, επομένως επιλέγεται εξαιρετικά στις περισσότερες περιπτώσεις έναντι άλλων τύπων συγκριτών.

Αρχή λειτουργίας

Ο συγκριτής πεπιεσμένου αέρα λειτουργεί με βάση τη θεμελιώδη αρχή της διακύμανσης της πίεσης που δημιουργείται εντός της ροής αέρα. Ο αέρας ρέει με σταθερή πίεση σε όλο το τεμάχιο εργασίας, τότε θα δημιουργήσει αντίθλιψη. Έτσι, η διακύμανση αυτής της αντίθλιψης θα σας βοηθήσει να ανακαλύψετε τη διάσταση του τεμαχίου εργασίας.

Σχεδιασμός Πνευματικού Συγκριτή

Ο πνευματικός συγκριτής έχει σχεδιαστεί με μερικά σημαντικά μέρη όπως συμπιεστή, δεξαμενή νερού, φίλτρο αέρα, ρυθμιστή πίεσης, σωλήνα εμβάπτισης, σωλήνα μανόμετρου, στόμιο ελέγχου, εύκαμπτο σωλήνα, κεφαλή μέτρησης και κλίμακα που εξηγούνται παρακάτω.

Συμπιεστής

Ο συμπιεστής σε αυτόν τον συγκριτή είναι το πιο σημαντικό εξάρτημα. Η κύρια λειτουργία αυτού του συμπιεστή είναι να παράγει και να παρέχει συνεχώς πεπιεσμένο αέρα μέσα στον πνευματικό συγκριτή.

Φίλτρο αέρα

Το φίλτρο αέρα σε αυτόν τον συγκριτή είναι συνδεδεμένο στη μονάδα συμπιεστή. Ένα φίλτρο αέρα είναι πολύ χρήσιμο στο φιλτράρισμα των σωματιδίων βρωμιάς που προέρχονται από τον αέρα. Εδώ ο αέρας συμπιέζεται μέσω του συμπιεστή.

Μονάδα ρυθμιστή πίεσης

Αυτή η μονάδα είναι διατεταγμένη με φίλτρο αέρα. Η κύρια λειτουργία αυτής της μονάδας είναι να ελέγχει την πίεση του πεπιεσμένου αέρα που προέρχεται από το φίλτρο αέρα.

Dip Tube

Ο σωλήνας εμβάπτισης είναι τοποθετημένος εντός της αεροπορικής εταιρείας δίπλα στον ρυθμιστή πίεσης. Αυτός ο σωλήνας βυθίζεται απευθείας προς τον μεταλλικό κύλινδρο ή τη δεξαμενή νερού. Η σύνδεση αυτού του σωλήνα καθώς και της αεροπορικής εταιρείας είναι γνωστή ως άνω θάλαμος.

Δεξαμενή νερού

Η δεξαμενή νερού είναι ένας μεταλλικός κύλινδρος που είναι διατεταγμένος στη βάση του άνω θαλάμου σε αυτόν τον συγκριτή έτσι ώστε να συγκρατεί το σωλήνα εμβάπτισης μέσα του.

Σωλήνας μανόμετρου

Ο σωλήνας μανόμετρου σε αυτόν τον συγκριτή είναι στερεωμένος κατακόρυφα παράλληλα στη βάση μιας δεξαμενής νερού. Ελεγχος

Στόμιο

Το στόμιο ελέγχου βρίσκεται στην αεροπορική εταιρεία μεταξύ δύο διασταυρώσεων του σωλήνα εμβάπτισης και του σωλήνα μανόμετρου. Αυτό το στόμιο επιτρέπει στον αέρα να τροφοδοτεί με σταθερή πίεση.

Εύκαμπτος σωλήνας

Ένας εύκαμπτος σωλήνας χρησιμοποιείται εντός της αεροπορικής εταιρείας για να συγκρατεί την κεφαλή μέτρησης. Το αρχικό σημείο του εύκαμπτου σωλήνα στερεώνεται με έναν επόμενο θάλαμο, δηλαδή ένα μανόμετρο και διασταύρωση αεροπορικής εταιρείας, ενώ το τελικό σημείο συνδέεται μέσω μιας κεφαλής μέτρησης ή μέτρησης.

Κεφαλή μέτρησης

Η κεφαλή μέτρησης συνδέεται απλώς με τον πνευματικό σωλήνα ή τον εύκαμπτο σωλήνα. Η κύρια λειτουργία αυτού είναι ο υπολογισμός των ανωμαλιών εντός του τεμαχίου εργασίας.

Κλίμακα

Η κλίμακα μέτρησης σε αυτόν τον συγκριτή είναι βαθμονομημένη και διευθετημένη στον σωλήνα του μανόμετρου παράλληλα. Η κύρια λειτουργία της κλίμακας είναι να μετρήσει τη μετατόπιση του ρευστού που συμβαίνει μέσα στο σωλήνα του μανόμετρου.

Πνευματικός Συγκριτής Λειτουργεί

Ο πνευματικός συγκριτής λειτουργεί είναι? ο πνευματικός συγκριτής περιλαμβάνει μια δεξαμενή νερού ή έναν μεταλλικό κύλινδρο που είναι γεμάτος με νερό μέχρι ένα συγκεκριμένο επίπεδο. Ένα βαθμονομημένο μανόμετρο συνδέεται κάθετα παράλληλα με αυτή τη δεξαμενή νερού. Η στάθμη του νερού μέσα στη δεξαμενή νερού καθώς και το μανόμετρο πρέπει να είναι παρόμοια και να ρυθμίζεται με ένα τεμάχιο εργασίας. Στη μέγιστη πίεση, ο αέρας συμπιέζεται με συμπιεστή και φιλτράρεται & ρυθμίζεται με πίεση μέσω του φίλτρου αέρα καθώς και με ρυθμιστή πίεσης.

Ο φιλτραρισμένος αέρας ρέει σε ένα σωλήνα εμβάπτισης που είναι βυθισμένος μέσα σε μια δεξαμενή νερού. Ταυτόχρονα, ο πεπιεσμένος αέρας με ίση πίεση ρέει σε όλο το διάκενο του στομίου ελέγχου. Μόλις ο αέρας ρέει σε όλο το στόμιο ελέγχου, τότε η ταχύτητα θα αυξηθεί και η πίεση θα γίνει σταθερή. Ο αέρας με τεράστια ταχύτητα διέρχεται από τον πνευματικό σωλήνα ή τον εύκαμπτο σωλήνα και, τέλος, φτάνει στην κεφαλή μέτρησης.

Λόγω της διαστολής του αέρα μέσα στο σωλήνα εμβάπτισης, η κεφαλή του νερού διατηρείται σταθερή. Ο πλεονάζων αέρας θα τρέξει ως φυσαλίδες αέρα μέσα στη δεξαμενή νερού. Σε σταθερή πίεση, ο αέρας τρέχει μακριά από τον πίδακα μέτρησης εντός της κεφαλής μέτρησης ή του μετρητή μέτρησης.

Εάν το τεμάχιο εργασίας είναι κανονικό ή δεν υπάρχει όριο εντός του τεμαχίου εργασίας, τότε ο αέρας διαφεύγει συνεχώς μέσω του πίδακα μέτρησης. Ταυτόχρονα, η στάθμη του νερού εντός του σωλήνα μανόμετρου και της δεξαμενής νερού θα ταιριάζει. Εάν υπάρχει οποιοσδήποτε περιορισμός ή ανωμαλία εντός του τεμαχίου εργασίας για την πραγματική ροή εντός του πίδακα μέτρησης, θα σχηματιστεί μια ορισμένη αντίστροφη δύναμη.

Η στάθμη του νερού μέσα στο μανόμετρο θα πέσει λόγω της επαγόμενης αντίθλιψης από τους περιορισμούς εντός του τεμαχίου εργασίας. Η αλλαγή της στάθμης του νερού εντός του μανόμετρου δηλώνεται ως η διακύμανση των διαστάσεων ή τυχόν ανωμαλίες εντός του τεμαχίου εργασίας που μετρώνται σε σύγκριση με το τυπικό τεμάχιο εργασίας.

Τύποι Πνευματικού Συγκριτή

Οι πνευματικοί συγκριτές είναι διαθέσιμοι σε τρεις τύπους που αναλύονται παρακάτω.

• Πνευματικός συγκριτής τύπου ροής/ταχύτητας.
• Πνευματικός συγκριτής τύπου οπίσθιας πίεσης.
• Πνευματικός Συγκριτής Διαφορικού τύπου.

Πνευματικός συγκριτής τύπου ροής/ταχύτητας

Ο πνευματικός συγκριτής τύπου ροής ή ταχύτητας έχει σχεδιαστεί με διαφορετικά μέρη όπως συμπιεστή, φίλτρο αέρα, ρυθμιστή πίεσης, βαλβίδα διακοπής, γυάλινη στήλη, πλωτήρα, μηδενική βίδα ρύθμισης, εξαέρωση αέρα, κλίμακα, εύκαμπτο σωλήνα, κεφαλή μέτρησης και τεμάχιο εργασίας.

Αρχικά, η γυάλινη στήλη πρέπει να βαθμονομηθεί στην απαραίτητη διάσταση χρησιμοποιώντας μια βίδα μηδενικής ρύθμισης και εξαέρωση αέρα. Όπως ένας πνευματικός συγκριτής, ο αέρας συμπιέζεται, φιλτράρεται και ρυθμίζεται. Μετά από αυτό, ο αέρας περνά μέσα από τη βαλβίδα διακοπής και κινείται προς τη γυάλινη στήλη που περιλαμβάνει έναν μεταλλικό πλωτήρα. Η βαλβίδα διακοπής χρησιμοποιείται κυρίως για τη διακοπή της παροχής αέρα όταν δεν χρησιμοποιείται. Ο αέρας τροφοδοτείται σε όλη τη στήλη αέρα και απομακρύνεται τελικά από την κεφαλή μέτρησης.

Εδώ, η κεφαλή μέτρησης σε αυτόν τον συγκριτή τοποθετείται σε ένα προς ανάλυση τεμάχιο εργασίας. Εάν υπάρχουν περιορισμοί ή ανωμαλίες στο τεμάχιο εργασίας, τότε η ροή του αέρα θα ελέγχεται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια μικρή μετατόπιση του μεταλλικού πλωτήρα στη γυάλινη στήλη.

Η κίνηση του μεταλλικού πλωτήρα μπορεί εύκολα να ελεγχθεί μέσω της ταχύτητας ροής αέρα μέσα στη γυάλινη στήλη, η οποία καθορίζεται από το διάκενο μεταξύ της κεφαλής μέτρησης και του τεμαχίου εργασίας. Έτσι, ο ρυθμός ροής αέρα είναι ευθέως ανάλογος με το διάκενο. Η ακρίβεια του συγκριτή είναι έως 1 μm και η μεγέθυνσή του είναι 1000.000:1.

Πνευματικός συγκριτής τύπου οπίσθιας πίεσης

Ο πνευματικός συγκριτής τύπου αντίθλιψης έχει σχεδιαστεί με διαφορετικά μέρη όπως συμπιεστή, ρυθμιστή πίεσης, φίλτρο, κλίμακα, ρυθμιζόμενο περιοριστή και κεφαλή μέτρησης. Αυτός ο τύπος συγκριτή περιλαμβάνει δύο στόμια όπως το γραφείο ελέγχου «O1» και το στόμιο μέτρησης «O2».

Παρόμοια με τον παραπάνω συγκριτή, ο πεπιεσμένος αέρας σε αυτόν τον συγκριτή φιλτράρεται μέσω ενός φίλτρου αέρα και στη συνέχεια διέρχεται από τον ρυθμιστή πίεσης. Εδώ η πίεση μειώνεται στα 2 bar και περνά από το στόμιο ελέγχου. Τέλος, ο αέρας απομακρύνεται από το στόμιο μέτρησης μέσα στην κεφαλή μέτρησης.

Η διάμετρος των δύο στομίων εντός της κεφαλής μέτρησης συμβολίζεται με D1 & D2 και οι πιέσεις των στομίων συμβολίζονται με P1 & P2. Ο αέρας με σταθερή πίεση «P1» διέρχεται σε όλο το στόμιο O1 στον μεσαίο θάλαμο. Επιτέλους, απομακρύνεται από την κεφαλή μέτρησης σε όλο το στόμιο O2. Η απόσταση μεταξύ του στομίου O2 και του τεμαχίου εργασίας δηλώνεται με «d».

Αρχικά, το στόμιο μέτρησης O2 θα κλείσει εντελώς. Μόλις κλείσει τότε και οι δύο πιέσεις όπως P1 & P2 θα είναι ίσες. Ομοίως, όταν το στόμιο μέτρησης ανοίξει τελείως τότε οι πιέσεις P1 & P2 μηδενίζονται στα στόμια O1 & O2.

Κάθε φορά που η απόσταση μεταξύ του στομίου μέτρησης και του τεμαχίου εργασίας αλλάζει, η πίεση P1 & P2 στα στόμια O1 & O2 ποικίλλει. Η διαφορά πίεσης μετριέται με συσκευή ένδειξης πίεσης. Σε αυτόν τον συγκριτή, η μεγέθυνση μπορεί να επιτευχθεί έως και 7500:1.

Πνευματικός Συγκριτής Διαφορικού τύπου

Ο πνευματικός συγκριτής διαφορικού τύπου έχει σχεδιαστεί με διαφορετικά μέρη όπως ρυθμιστή πίεσης, συμπιεστή, φίλτρο αέρα, στόμιο ελέγχου, βαλβίδα μηδενικής ρύθμισης ή πίδακα αναφοράς, συσκευή ένδειξης πίεσης και κεφαλή μέτρησης.

Πρώτον, ο αέρας σε αυτόν τον τύπο συγκριτή συμπιέζεται και αφήνεται να ρέει σε όλο το φίλτρο αέρα και τον ρυθμιστή πίεσης. Επιτέλους, η πίεση του αέρα δημιουργείται και γίνεται σταθερή. Σε σταθερή πίεση, ο αέρας ρέει σε όλο το κανάλι διαχωρισμού.

Ο αέρας ρέει στο ένα άκρο μέσω του στομίου OC1 και φτάνει στην κεφαλή μέτρησης μέσω του καναλιού «P». Ομοίως, ο αέρας ρέει σε ένα στόμιο OC2 και φτάνει σε μια μηδενική βαλβίδα ρύθμισης μέσω του καναλιού.
Η συσκευή ένδειξης πίεσης βρίσκεται εντός της αεροπορικής εταιρείας και συνδέει και τα δύο κανάλια P & Q. Πρώτον, βαθμονομείται από ένα τυπικό τεμάχιο εργασίας. Μόλις η κεφαλή μέτρησης μετακινηθεί προς το τεμάχιο εργασίας, τότε ο δείκτης μέσα στη συσκευή μέτρησης αρχίζει να γυρίζει στην άκρη. Εάν υπάρχει κάποια άδεια ή μειωθεί περιορισμός μεταξύ της κεφαλής μέτρησης και του τεμαχίου εργασίας, τότε η πίεση στο σύστημα θα αυξηθεί. Τέλος, λαμβάνει χώρα εκτροπή.

Για τη μετατροπή των ενδείξεων πίεσης σε γραμμικές διαστάσεις από τη συσκευή ένδειξης, χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος.

P = ρgh

Όπου, P = Πίεση που υποδεικνύεται μέσω της συσκευής, ρ=Πυκνότητα αέρα, g = ειδικό βάρος και h= οι διαστάσεις του προς ανάλυση τεμαχίου προς ανάλυση. Το εύρος μεγέθυνσης αυτού του συγκριτή κυμαίνεται από 1250x έως 20000x.

Διαφορά μεταξύ Μηχανικού Συγκριτή και Πνευματικού Συγκριτή

Η διαφορά μεταξύ του μηχανικού συγκριτή και του πνευματικού συγκριτή συζητείται παρακάτω.

Πλεονεκτήματα

ο πλεονεκτήματα ενός πνευματικού συγκριτή περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτοί οι συγκριτές είναι πολύ απλοί στη λειτουργία.
• Αυτός ο συγκριτής δεν έχει καμία επαφή μεταξύ του τεμαχίου εργασίας και της κεφαλής μέτρησης.
• Έχει υψηλή μεγέθυνση έως και 30000: 1.
• Δεν υπάρχει εισβολή όταν τόσο η συσκευή ένδειξης όσο και η κεφαλή μέτρησης είναι τοποθετημένα σε διαφορετικές θέσεις.
• Ένας πίδακας αέρα σε αυτόν τον συγκριτή βοηθά στον καθαρισμό του τεμαχίου εργασίας.
• Κατά τη λειτουργία αυτού του συγκριτή, δεν εμφανίζεται δόνηση.
• Αυτά είναι πολύ ακριβή λόγω του εξαιρετικά μικρότερου αριθμού κινούμενων μερών, επομένως υπάρχει εξαιρετικά λιγότερη τριβή και χαμηλή αδράνεια.
• Αυτός ο συγκριτής είναι καλύτερος για τον προσδιορισμό της κωνικότητας και της ωοειδούς σχήματος των κυκλικών οπών.
• Η μέτρηση είναι εξαιρετικά μικρή και δεν προκαλεί καμία ζημιά στο τεμάχιο εργασίας. Βοηθά όμως στον καθαρισμό της σκόνης από το μετρημένο τμήμα του πίδακα αέρα.

Μειονεκτήματα

ο μειονεκτήματα των πνευματικών συγκριτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτά δεν είναι βολικά.
• Αυτός ο συγκριτής απαιτεί συμπιεστή.
• Δεν είναι κατάλληλο για όλες τις οικολογικές συνθήκες.
• Η αλλαγή θερμοκρασίας και υγρασίας μπορεί να επηρεάσει την ακρίβειά τους.
• Αυτοί οι συγκριτές είναι αργοί στην απόκριση σε σύγκριση με άλλους συγκριτές.
• Αυτός ο συγκριτής χρειάζεται περίτεχνο βοηθητικό εξοπλισμό όπως έναν ακριβή ρυθμιστή πίεσης.
• Δεν είναι οικονομικό σε σύγκριση με συγκριτές μηχανικού τύπου.
• Η κλίμακα σε αυτόν τον συγκριτή δεν είναι συνεπής.
• Απαιτούνται διαφορετικές κεφαλές μέτρησης σε αυτόν τον συγκριτή ή διαφορετικές διαστάσεις.
• Σφάλμα μηνίσκου παρουσιάζεται όταν χρησιμοποιούνται γυάλινοι σωλήνες ως συσκευή ένδειξης.
• Χρειάζεται διαφορετικές κεφαλές μέτρησης για τον έλεγχο διαφορετικών τύπων τεμαχίων εργασίας.
• Απαιτούνται επιπλέον βοηθητικά εξαρτήματα όπως ρυθμιστής πίεσης, φίλτρο αέρα κ.λπ

Εφαρμογές

Οι χρήσεις ή οι εφαρμογές των πνευματικών συγκριτών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Ο πνευματικός συγκριτής ανιχνεύει την εσωτερική διάμετρο των τεμαχίων εργασίας κυλίνδρου.
• Αυτός ο συγκριτής χρησιμοποιείται όταν πρέπει να δοκιμαστεί μεγάλος αριθμός τεμαχίων ή κυλίνδρων.
• Αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως για τον αυτόματο έλεγχο του μεγέθους των εξαρτημάτων όπως τα βύσματα.
• Αυτοί οι συγκριτές χρησιμοποιούνται κυρίως για γρήγορο έλεγχο ενός τεράστιου αριθμού ίσων διαστάσεων.
• Χρησιμοποιείται για να ανακαλύψει πόσο αλλάζει το μήκος από τις αρχικές διαστάσεις.
• Οι εσωτερικές και εξωτερικές διάμετροι του τεμαχίου μπορούν να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας αυτόν τον συγκριτή.
• Η ευθύτητα και η επιπεδότητα του τεμαχίου μπορούν να ανιχνευθούν.
• Αυτός ο συγκριτής χρησιμοποιείται για την ανάλυση των Tappers & ovality του τεμαχίου εργασίας.
• Είναι επίσης χρήσιμο για τον έλεγχο του τετραγώνου και της στρογγυλότητας του τεμαχίου εργασίας.
• Οι εφαρμογές σύγκρισης πεπιεσμένου αέρα αλλάζουν ανάλογα με τους τύπους κεφαλής μέτρησης και τον αριθμό των ανοιγμάτων.
• Αυτοί οι συγκριτές μπορούν να εφαρμοστούν σε μετρήσεις εσωτερικής και εξωτερικής διαμέτρου και μετρήσεις πάχους.
• Αυτοί οι συγκριτές είναι πολύ χρήσιμοι για τον έλεγχο της ομοκεντρικότητας των γωνιακών μερών, του βάθους της τυφλής οπής, της κεντρικής απόστασης της οπής, της επιπεδότητας παραλληλισμού κ.λπ.

Επομένως, αυτές είναι σύντομες πληροφορίες για το πνευματικό συγκριτής – τύποι , τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και οι εφαρμογές του. Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος πνευματικός συγκριτής είναι ο πνευματικός συγκριτής Solex, ο οποίος σχεδιάζεται και διατίθεται στην αγορά από τη βιομηχανία Solex Air Gauges Ltd στις ΗΠΑ. Αυτός λοιπόν είναι ένας από τους πιο δημοφιλείς πνευματικούς συγκριτές. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι ο συγκριτής στα ηλεκτρονικά;