Pneumaatiline komparaator: disain, töö, tüübid ja rakendused

The võrdleja Metroloogias on täppisinstrument, mida kasutatakse antud komponendi täpsuse mõõtmiseks, võrreldes antud komponendi mõõdet tegeliku tööstandardiga. See on kaudne täpsusmõõtmise tüüp, kuna see ei mõõda mõõtmeid, kuid määrab kindlaks määratud komponendi ja tööstandardi mõõtmise erinevuse. Üldiselt on komparaatorid saadaval erinevat tüüpi, mida kasutatakse nõuete alusel erinevates valdkondades, nagu elektri- ja elektroonika, optika, elektromehaaniline, mehaaniline-optiline, pneumaatiline, mitmikkontroll, vedeliku nihe, projektsioon, automaatne mõõtmine  & mehaaniline komparaator . Nii et selles artiklis käsitletakse üht võrdlusseadme tüüpidest, nimelt pneumaatiline komparaator , töö, tüübid ja selle rakendused.

Mis on pneumaatiline komparaator?

Täppisseade, mis töötab suruõhuga või pneumaatiline süsteem on tuntud pneumaatilise komparaatorina. Pneumaatilises komparaatoris tähendab termin 'pneumaatiline' õhku, mida kasutatakse mõõdetud näidu suurendamiseks. Seega kasutatakse selles võrdlusseadmes töökeskkonnana surve- või suruõhku. Sarnaselt teistele võrdlusseadmetele kasutatakse ka neid võrdlusseadmeid peamiselt standardse tooriku ja mõõdetava tooriku mõõtmete erinevuse analüüsimiseks. Seega on sellel võrdlusseadmel palju eeliseid võrreldes teist tüüpi komparaatoritega, mistõttu valitakse see enamikul juhtudel teist tüüpi võrdlusseadmete ees.

Tööpõhimõte

Pneumaatiline komparaator töötab õhuvoolus tekkiva rõhu kõikumise põhimõttel. Õhk liigub kogu tooriku ulatuses stabiilse rõhuga, seejärel tekitab see vasturõhu. Nii et selle vasturõhu kõikumine aitab avastada tooriku mõõtmeid.

Pneumaatilise komparaatori disain

Pneumaatiline komparaator on konstrueeritud mõne olulise osaga, nagu kompressor, veepaak, õhufilter, rõhuregulaator, kastmistoru, manomeetri toru, juhtava, painduv toru, mõõtepea ja skaala, mida selgitatakse allpool.

Kompressor

Selle võrdlusseadme kompressor on kõige olulisem komponent. Selle kompressori põhiülesanne on suruõhu tootmine ja pidev varustamine pneumaatilises komparaatoris.

Õhufilter

Selle komparaatori õhufilter on ühendatud kompressoriseadmega. Õhufilter on väga kasulik õhust tulevate mustuseosakeste filtreerimisel. Siin surutakse õhk läbi kompressori.

Rõhuregulaatori üksus

See seade on varustatud õhufiltriga. Selle seadme põhiülesanne on reguleerida õhufiltrist tuleva suruõhu rõhku.

Kastmistoru

Sukeltoru on paigutatud õhuliini sees rõhuregulaatori kõrvale. See toru kastetakse otse metallsilindri või veepaagi poole. Selle toru ja ka lennuliini ühendus on tuntud kui ülemine kamber.

Veepaak

Veepaak on metallist silinder, mis on paigutatud selle võrdlusseadme ülemise kambri põhja nii, et see hoiab sukeltoru selles.

Manomeetri toru

Selle komparaatori manomeetri toru on kinnitatud vertikaalselt paralleelselt veepaagi põhjaga. Kontroll

Ava

Juhtava asub õhuliinis sukeltoru ja manomeetri toru kahe ristumiskoha vahel. See ava võimaldab õhul tarnida stabiilse rõhuga.

Paindlik toru

Lennuliini sees kasutatakse mõõtepea hoidmiseks painduvat toru. Painduva toru algpunkt on fikseeritud järgmise kambriga, st manomeetri ja õhuliini ristmikuga, samas kui lõpp-punkt on ühendatud mõõte- või mõõtepea kaudu.

Mõõtepea

Mõõtepea ühendatakse lihtsalt pneumaatilise vooliku või painduva toruga. Selle põhifunktsioon on töödeldava detaili kõrvalekallete arvutamine.

Kaal

Selle võrdlusseadme mõõteskaala on kalibreeritud ja paigutatud manomeetri torule paralleelselt. Skaala põhiülesanne on mõõta manomeetri torus toimuva vedeliku nihkumist.

Pneumaatiline komparaator töötab

Pneumaatiline komparaator töötab; pneumaatiline komparaator sisaldab veepaaki või metallsilindrit, mis on täidetud veega kuni teatud tasemeni. Selle veepaagiga on vertikaalselt paralleelselt ühendatud kalibreeritud manomeeter. Veetase veepaagis ja ka manomeeter peavad olema sarnased ja seda reguleeritakse toorikuga. Maksimaalsel rõhul surutakse õhk kompressoriga kokku & see filtreeritakse & reguleeritakse rõhuga läbi õhufiltri ja ka rõhuregulaatori.

Filtreeritud õhk voolab läbi sukeldustoru, mis on sukeldatud veepaaki. Samal ajal voolab võrdse rõhuga suruõhk läbi kontrollava pilu. Kui õhk voolab läbi juhtava, siis kiirus suureneb ja rõhk muutub stabiilseks. Õhk läbib suure kiirusega pneumaatilist voolikut või painduvat toru ja lõpuks jõuab mõõtepeani.

Õhu paisumise tõttu sukeltoru sees püsib vee pea stabiilne. Üleliigne õhk jookseb veepaagis õhumullidena minema. Pideva rõhu korral jookseb õhk mõõtepea või mõõtemõõturi sees olevast mõõtejoast eemale.

Kui toorik on normaalne või tooriku sees pole piire, väljub õhk pidevalt läbi mõõtejoa. Samal ajal ühtib veetase manomeetri torus ja veepaagis. Kui tooriku sees on piirangud või ebakorrapärasused tegeliku voolu jaoks mõõtejoas, tekib teatud tagasijõud.

Veetase manomeetris langeb tooriku sees olevate piirangute põhjustatud vasturõhu tõttu. Veetaseme muutust manomeetri sees tähistatakse mõõtmete muutusena või mõõdetava tooriku mis tahes kõrvalekaldena võrreldes standardse toorikuga.

Pneumaatilise komparaatori tüübid

Pneumaatilised komparaatorid on saadaval kolme tüüpi, mida käsitletakse allpool.

• Voolu/kiiruse tüüpi pneumaatiline komparaator.
• Tagasisurve tüüp Pneumaatiline komparaator.
• Diferentsiaaltüüpi pneumaatiline komparaator.

Voolu/kiiruse tüüpi pneumaatiline komparaator

Voolu- või kiirustüüpi pneumaatiline komparaator on konstrueeritud erinevate osadega, nagu kompressor, õhufilter, rõhuregulaator, sulgeventiil, klaassammas, ujuk, nullreguleerimiskruvi, õhuvool, skaala, painduv toru, mõõtepea ja toorik.

Esmalt tuleb klaassammas kalibreerida vajaliku mõõtmeni, kasutades nullreguleerimiskruvi ja õhu väljalaskmist. Nagu pneumaatiline komparaator, surutakse õhk kokku, filtreeritakse ja reguleeritakse. Pärast seda läbib õhk sulgventiili ja liigub klaaskolonni poole, mis sisaldab metallist ujukit. Sulgemisventiili kasutatakse peamiselt õhuvarustuse sulgemiseks, kui seda ei kasutata. Õhk varustab kogu õhusammast ja liigub lõpuks mõõtepeast eemale.

Siin asetatakse selle võrdlusseadme mõõtepea analüüsitavasse toorikusse. Kui töödeldaval detailil on piiranguid või ebakorrapärasusi, kontrollitakse õhuvoolu. Selle tulemuseks on metallist ujuki väike nihkumine klaaskolonnis.

Metallist ujuki liikumist saab hõlpsasti juhtida klaaskolonnis oleva õhuvoolu kiiruse kaudu, mille määrab mõõtepea ja tooriku vaheline kaugus. Seega on õhuvoolu kiirus otseselt proportsionaalne kliirensiga. Võrdlusseadme täpsus on kuni 1 µm ja selle suurendus on 1000 000:1.

Tagasisurve tüüp Pneumaatiline komparaator

Vasturõhu tüüpi pneumaatiline komparaator on konstrueeritud erinevate osadega, nagu kompressor, rõhuregulaator, filter, skaala, reguleeritav piiraja ja mõõtepea. Seda tüüpi komparaatoril on kaks düüsi, nagu kontrollkontor 'O1' ja mõõteava 'O2'.

Sarnaselt ülaltoodud komparaatoriga filtreeritakse selles võrdlusseadmes olev suruõhk läbi õhufiltri ja seejärel läbib rõhuregulaatori. Siin alandatakse rõhku 2 baarini ja see läbib juhtava. Lõpuks liigub õhk mõõtepea sees olevast mõõteavast eemale.

Kahe mõõtepeas oleva ava läbimõõt on tähistatud D1 ja D2 ning avade rõhud tähistatakse P1 ja P2. Stabiilse rõhuga P1 õhk liigub läbi O1 ava keskmisesse kambrisse. Lõpuks eemaldub see mõõtepeast kogu O2 ava ulatuses. O2 ava ja tooriku vaheline kaugus on tähistatud tähega d.

Alguses suletakse O2 mõõteava täielikult. Kui see on suletud, on mõlemad rõhud, nagu P1 ja P2, võrdsed. Samamoodi, kui mõõteava on täielikult avatud, nullivad rõhud P1 ja P2 avades O1 ja O2.

Kui mõõteava ja tooriku vaheline kaugus muutub, muutub rõhk P1 ja P2 O1 ja O2 avades. Rõhu erinevust mõõdetakse rõhuindikaatoriga. Selles võrdlusseadmes on võimalik saavutada suurendus kuni 7500:1.

Diferentsiaaltüüpi pneumaatiline komparaator

Diferentsiaaltüüpi pneumaatiline komparaator on konstrueeritud erinevate osadega, nagu rõhuregulaator, kompressor, õhufilter, juhtava, nulli seadistusventiil või võrdlusjoa, rõhu näidik ja mõõtepea.

Esiteks surutakse seda tüüpi komparaatoris õhk kokku ja lastakse voolata läbi õhufiltri ja rõhuregulaatori. Lõpuks tekib õhurõhk ja see muudetakse stabiilseks. Stabiilsel rõhul voolab õhk kogu jagatud kanali ulatuses.

Õhk voolab ühest otsast läbi OC1 ava ja jõuab mõõtepeani läbi P kanali. Samuti voolab õhk läbi OC2 ava ja jõuab kanali kaudu nullreguleerimisventiilini.
Rõhu indikaatorseade asub lennufirmas ja ühendab mõlemad P- ja Q-kanalid. Esiteks kalibreeritakse see standardse toorikuga. Kui mõõtepea liigub tooriku poole, hakkab mõõteseadmes olev osuti kõrvale pöörama. Kui mõõtepea ja tooriku vahel on luba või piirang väheneb, siis rõhk süsteemis suureneb. Lõpuks toimub läbipaine.

Rõhunäitude teisendamiseks näidikuseadmest lineaarseteks mõõtmeteks kasutatakse järgmist valemit.

P = ρgh

Kus P = seadme kaudu näidatud rõhk, ρ = õhu tihedus, g = erikaal ja h = analüüsitava tooriku mõõtmed. Selle võrdlusseadme suurendusvahemik on 1250x kuni 20000x.

Erinevus mehaanilise ja pneumaatilise komparaatori vahel

Mehaanilise ja pneumaatilise komparaatori erinevust käsitletakse allpool.

Eelised

The Pneumaatilise komparaatori eelised sisaldama järgmist.

• Neid komparaatoreid on väga lihtne kasutada.
• Sellel võrdlusseadmel ei ole töödeldava detaili ja mõõtepea vahel mingit kontakti.
• Sellel on kuni 30000:1 suur suurendus.
• Sissetungimist ei toimu, kui nii näidikuseade kui ka mõõtepea on paigutatud erinevatesse kohtadesse.
• Selles võrdlusseadmes olev õhujuga aitab töödeldavat detaili puhastada.
• Selle komparaatori töötamise ajal vibratsiooni ei esine.
• Need on väga täpsed, kuna liikuvaid osi on äärmiselt vähem, nii et hõõrdumine ja inerts on äärmiselt väiksem.
• See võrdlusseade on parim ümmarguste avade koonuse ja ovaalsuse määramiseks.
• Mõõtmine on äärmiselt väike ja ei kahjusta töödeldavat detaili. Kuid see aitab puhastada tolmu mõõdetud õhujoa osast.

Puudused

The pneumaatiliste komparaatorite puudused sisaldama järgmist.

• Need ei ole käepärased.
• See võrdlusseade nõuab kompressorit.
• See ei sobi kõikidele ökoloogilistele tingimustele.
• Temperatuuri ja niiskuse muutus võib mõjutada nende täpsust.
• Need võrdlusseadmed reageerivad aeglasemalt võrreldes teiste võrdlusseadmetega.
• See võrdlusseade vajab keerukaid lisaseadmeid, näiteks täpset rõhuregulaatorit.
• See ei ole ökonoomne võrreldes mehaanilise tüüpi komparaatoritega.
• Selle võrdlusseadme skaala ei ole ühtlane.
• Selles võrdlusseadmes on vaja erinevaid mõõtepäid või erinevaid mõõtmeid.
• Meniski viga ilmneb klaastorude kasutamisel näiduseadmena.
• See vajab erinevat tüüpi toorikute kontrollimiseks erinevaid mõõtepäid.
• Vajalikud on lisakomponendid nagu rõhuregulaator, õhufilter jne

Rakendused

Pneumaatiliste komparaatorite kasutusalad või rakendused hõlmavad järgmist.

• Pneumaatiline komparaator tuvastab silindri toorikute siseläbimõõdu.
• Seda võrdlusseadet kasutatakse siis, kui on vaja katsetada suurt hulka toorikuid või silindreid.
• Neid kasutatakse laialdaselt komponentide suuruse automaatseks juhtimiseks nagu pistikumõõturid.
• Neid võrdlusseadmeid kasutatakse peamiselt suure hulga võrdsete mõõtmete kiireks kontrollimiseks.
• Seda kasutatakse selleks, et avastada, kui palju pikkus algmõõtmetest muutub.
• Selle võrdlusseadme abil saab tuvastada tooriku sise- ja välisläbimõõdu.
• Töödeldava detaili sirguse ja tasasuse saab tuvastada.
• Seda võrdlusseadet kasutatakse tooriku taprite ja ovaalsuse analüüsimiseks.
• See on kasulik ka tooriku ruudulisuse ja ümaruse kontrollimiseks.
• Pneumaatilise komparaatori rakendused muutuvad sõltuvalt mõõtepea tüübist ja avade arvust.
• Neid võrdlusseadmeid saab kasutada sise- ja välisläbimõõdu ning paksuse mõõtmiseks.
• Need võrdlusseadmed on väga kasulikud nurksete osade kontsentrilisuse, pimeaugu sügavuse, ava keskpunkti kauguse, paralleelsuse tasasuse jne kontrollimisel.

Seega on see lühike teave pneumaatika kohta komparaator – tüübid , eelised, puudused ja selle rakendused. Kõige sagedamini kasutatav pneumaatiline komparaator on Solex pneumaatiline komparaator, mille on välja töötanud ja turustab Solex Air Gauges Ltd tööstus USA-s. Seega on see üks populaarsemaid pneumaatilisi komparaatoreid. Siin on teile küsimus, mis on elektroonikas komparaator?