Пневматическое бесконтактное устройство для измерения линейных размеров

Пневматическое бесконтактное устройство для измерения линейных размеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

gij987382 (О) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.08.81 (21) 3324506/25-28 (И)М.Ка з

G 01 9 13/00 с присоединением заявки HFГосудвретвенмый комктет

СССР яо делам язобретеннй я открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.0 1$3. Бюллетень Йо 1

tS3I УДЯ 531 ° 717, . 1 (088. 8) Дата опубликованив описания 07.01.83,A.H.Ãîëîâ÷åaêî 4 Д у,г ° 4с.

Ф °, Ъ ." "г, °

Ставрополъский политехнический квйуткаут - ." (72) Автор, изобретения (71 ) Заявитель (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ BECKOHTAKTHOE TCTPORCTBO

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к измерительной технике и иоиет быть исполъэовано для бесконтактного измерения лкнвйных размеров.

Известно пневиатическов бесконтактное устройство для измерения линейных размеров, содериащве корпус с двумя коакскалъно располоиеиными силъфонамн, на которых закреплен подпруииненный относительно корпуса преобразователь.перемещений в давление, состоящий иэ подвииных вдоль оск сильфонов входного и измерительного. сопел и камеры переменной длкны, сообщенной каналом с . мексильфонной полостъв 11.

Однако диапазон измерения и чув ствительность устройства не регули- руются и определявтся кесткостъв прукины и эффективной площадью cans фонов °

Цель изобретения - pacmspeaae диапазона измерения и обеспечение регулированкя чувствительности устройства.

Зта цель достигается тем, что устройство снабиено запорным элементом, располоиенньве в канале, к двуми заслонками, одна из которых устаиов» лена на выходе as входного сопла к закреплена на измерительном сопле, а другая заслонка установлена на ь вхсще в измерительное сопло и кинеиатичвскк связана с входящее .соплом.

Заслонка перед соплами и запор.ный элемент в канале, сообщакщнм ка» меру переменного объема с мвксаль-. фонной полостъв, обеспечивазвт три реиима работы устройства, каидмй со своим диапазоном измерения и чувствктелъностыв

На чертеке изобраивно предиагавмое устройство, общий вид, в раз-., резе. пневматическое бесконтактное уст- ройство для измерения линейных размеров содеркит корпус l, райполокеи

:ные в корпусе коакскалъно один дру2О гому силъфоны 2 и 3, входное сопло 4, измерителъное соппо 5, камеру пере- ,менкой длины в виде мембранной коробки 6, гильзу 7, в которой выпол-) кены канал 8 подачи питания, «айал 9 выходного иэмерителъного д ийтения, канал 10, сообщавшей мембранную . коробку 6 с меасилъфонной колостъв

ll и вмонтированное входное сопло

4, закрепляемое с омощъв регулиро-. вочиого винта 12, гилъзу 13, в ко30 торув ввинчено измерительное сопло. 987382

5, заслонку 14, закрепленную на из- мерительном сопле 5 и установленную на выходе из входного сопла 4, заслонку 15, закрепленную в средней части мембранной коробки 6 так, что она оказывается кинематически связанной с входным соплом 4, запорный элемент 16 в канале 10, регулировочный винт 17 и пружину 18, установленную между регулировочным винтом

17 и гильзой 7.

Гильзы 7 и 13 с вмонтированными в них соплами 4 и 5 и мембранная коробка 6 образуют преобразователь перемещений сопла 5 в давление.

Преобразователь перемещений закреплен на сильфонах 2 и 3 и подпружинен с помощью пружины )8 относительно корпуса 1 так, что сопла 4 и 5 имеют возможность перемещаться вдоль оси сильфонов 2 и 3.

Перемещение измерительного сопла 5 под действием сильфонов 2 и 3 направлено на ослабление связи измерительного давления в канале 9 с размером контролируемой детали 19, следовательно,сильфоны обеспечивают отрицательную обратную casab. В противоположность сильфонам мембранная коробка 6 и заслонки 14 и 15 обеспечивают положительную обратную связь, Устройство работает на трех режимах.

При первом режиме запорный элемент 16 закрыт, измерительное сопло

5 удалено от заслонки 15 на расстояние, исключающее возможность дросселирования, а заслонка 14 приближена к входному соплу 4 и оказывает дросселирующее воздействие на воздух, поступающий по каналу 8 от стабилизатора давления (не показан) в сопло 4. Положение входного сопла

4 относительно заслонки 14 отрегулировано с помощью винта 12 так, что расход воздуха через сопло 4 минимален, 1

При установке контролируемой детали 19 на измерительную позицию давление в мембранной коробке 6 повышается. Так как межсильфонная полость ll не соединена с мембранной коробкой 6, гильза 7 совместно с входным соплом 4 остаются неподвижны-I ми, а измерительное сопло 5 йод действием мембранной коробки 6 перемещается в направлении контролируемой детали 19, в результате чего между заслонкой 14 и входным соплом 4 уве личивается зазор, что приводит к до» статочно быстрому повышению давления в канале 9. Таким образом, первый режим работы устройства близок к релейному.

При работе на втором режиме запорный элемент 16 открыт, сопло 5, удалено от заслонки 15, а заслонка

14 оказывает дросселирующее воздействие на истечение воздуха из входного сопла 4. При подаче контролируемой детали 19 на измерительную позицию давление в мембранной коробке 6 и в полости 11 повышается, что приводит к растягиванию коробки шую чувствительность., Когда сила сжатия пружины 18 обес печивает преобладание отрицательной обратной связи над положительной, диапазон измерений увеличивается, а чувствительность уменьшается и наоборот, если перемещение под воздействием положительной обратной связи, больше, чем под действием отрицательной обратной связи — пределы измерения сужаются, а чувствительность по» вышается.

35 На третий режим работы устройство настраивается регулированием положения сопел 4 и 5 в гильзак 7 и 13 до таких зазоров с заслонками 14 и 15, при которых последние оказывают

4р дросселирующее действие на истечение воздуха из сопел и при открытом запорном элементе 16 в полости ll, мембранной коробке 6 и канале 9 устанавливается начальное избыточное давление, которое несколько ниже давления, соответствующего нкжнему предельному размеру контролируемой детали 11. Тогда установка контролируемой детали на измерительную по-. зицию приведет к повышению давления в полости 11, коробке 6 и канале 9, опусканию измерительного сопла 5 под воздействием мембранной коробки б положительной обратной связи к удалению заслонок 14 к 15 от входного 4 к измерительного 5 сопел.

Точки закрепления заслонок выбраны так, что скорость перемещения эаслонкк 14 вдвое выше скорости перемещения заслонки 15. Поэтому мебранная коробка 6 и межсильфонная полость 11 быстро заполняются воздухом, а.давление в нкх и в канале 9 повышается от начального иэбыточрого до величины, соответствующей

6$ размеру детали, что обеспечивает по-, 6 и сильфонов 2 и 3, которые стремят;ся переместить измерительное сопло 5

t0:â противоположные стороны.

Фактическое смещение измерительного сопла 5 под действием положительной и отрицательной обратных связей силы зависит от сжатия пружины 18, осуществляемого с помощью винта 17, закрепленного в корпусе 1. Если пере« мещения сильфонов и мембранной коробки равны, устройство работает как обычный пневматический преобразователь типа сопло-заслонка, но с экономным потреблением воздуха, имея малый диапазон измерений, но боль987382 вышение быстродействия датчика. Отрицательная обратная связь при этом, оказывает такое же воздействие, как и на втором режиме.

Введение заслонок перед соплами и запорного элемента в канале, сообщакщем мембранную коробку с межсильфонной полостью,.позволяет наст раивать устройство на различные режима работы и тем саъым обеспечива- . .ет расширение диапазона измерения и регулирование его чувствительности, сохраняя одновременно приемлемое быстродействие устройства .

Формула изобретения

Пневматическое бесконтактное устройство для измерения линейных размеров, содержащее корпус с дву" щя коаксиалъно расположенными силь1 фонами, на которых закреплен подпружиненный относительно корпуса преобразователь перемещений в давление, состоящий из подвижных вдоль оси сильфонЬв входного и измеритель»

5 ного сопл и камеры переменной длины, сообщенной каналом с межсильфонной полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью расширения диапазона измерений и регулирования чувствительности, оно снабжено за10 порньж элементом, расположенным в канале, и двумя заслонками, одна из которых установлена на выходе

;из входного сопла и закреплена на измерительном сопле, а другая зас15 лонка установлена на входе в измерителъное сопло и кинематически связана с входными соплом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

;@ 1. Авторское свидетельство СССР

9 603844, кл. G 01 В 13/00, 197б, 987382

Составитель В.Гордеев

Редактор A ° Шишкина Техред М.Костик

Корректор Г.Решетник филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10277/25 Тираж 600 Подписное

BHHHGH Государственного, комитета СССР по делам изобретений.и открнтий..

115035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5