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量儀(measuring instrument)

能夠指示量值的座式和上置式等長度測量工具。與量具相比,量儀具有靈敏度高、精度高、測量力小等優(yōu)點,其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。量儀對環(huán)境條件要求較高,一般在計量室使用。

量儀通常由已知長度部分、定位瞄準(zhǔn)部分、放大細(xì)分部分、顯示記錄部分以及計算部分等組成。量儀種類繁多,按工作原理可分為:
①機(jī)械式量儀。如杠桿-齒輪式比較儀、扭簧比較儀和測微儀等。
②光學(xué)量儀。如測微自準(zhǔn)直儀、測角比較儀、平直度檢查儀、立式光學(xué)計、臥式光學(xué)計、超級光學(xué)計、立式測長儀、萬能測長儀、工具顯微鏡、投影儀、接觸式干涉儀、激光干涉儀、激光干涉比長儀和光學(xué)分度頭等。
③電動量儀。如電動測微儀、靜態(tài)光電顯微鏡、動態(tài)光電顯微鏡、光電準(zhǔn)直光管、電感式比較儀、電容式比較儀、輪廓儀和圓度儀等。
④氣動量儀。如低壓水柱式氣動量儀、差壓水柱式氣動量儀、差壓水銀柱式氣動量儀、高壓薄膜式氣動量儀、波紋管式氣動量儀和流量式氣動量儀(浮標(biāo)式氣動量儀)等。
另外,量儀也可按用途等進(jìn)行分類。量儀的精度評定方法主要有檢定法、比對法和誤差分離法等。

氣動量儀測量原理是比較測量法。其測量方法是將長度信號轉(zhuǎn)化為氣流信號,通過有刻度的玻璃管內(nèi)的浮標(biāo)示值,稱為浮標(biāo)式氣動測量儀;或通過氣電轉(zhuǎn)換器將氣信號轉(zhuǎn)換為電信號由發(fā)光管組成的光柱示值,稱為電子柱式氣動測量儀。氣動量儀是一種可多臺拼裝的量儀,它與不同的氣動測頭搭配,可以實現(xiàn)多種參數(shù)的測量。氣動量儀由于其本身具備很多優(yōu)點,所以在機(jī)械制造行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。 其優(yōu)點如下:

1、測量項目多,如長度、形狀和位置誤差等,特別對某些用機(jī)械量具和量儀難以解決的測量,例如:測深孔內(nèi)徑、小孔內(nèi)徑、窄槽寬度等,用氣動測量比較容易實現(xiàn)。

2、量儀的放大倍數(shù)較高,人為誤差較小,不會影響測量精度;工作時無機(jī)械摩擦,所以沒有回程誤差。

3、操作方法簡單,讀數(shù)容易,能夠進(jìn)行連續(xù)測量,很容易看出各尺寸是否合格。

4、實現(xiàn)測量頭與被測表面不直接接觸,減少測量力對測量結(jié)果的影響,同時避免劃傷被測件表面,對薄壁零件和軟金屬零件的測量尤為適用。

5、由于非接觸測量,測量頭可以減少磨損,延長使用期限。氣動量儀主體和測量頭之間采用軟管連接,可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。

6、結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,調(diào)整、使用和維修都十分方便。

可測量項目:內(nèi)徑、外徑、槽寬、兩孔距、深度、厚度、圓度、錐度、同軸度、直線度、平面度、平行度、垂直度、通氣度和密封性

由氣動長度傳感器、指示器(表)、空氣過濾器和穩(wěn)壓器等組成的長度測量工具。使用氣動量儀可以進(jìn)行不接觸測量,測量效率很高。氣動量儀適用于在大批量生產(chǎn)中測量內(nèi)、外尺寸,也可用于測量孔距和軸孔配合間隙。用氣動量儀測量時,需要按被測尺寸配以相應(yīng)氣動內(nèi)徑測頭結(jié)構(gòu)簡單,很適宜用于孔徑測量。它可以測量直徑為1.5毫米的小孔。氣動量儀的示值范圍較小,一般為±20~±100微米。按示值范圍不同,常見的分度值有0.5微米、1微米和 2微米等幾種。允許誤差一般不大于一個分度值。氣動量儀主要分為壓力式和流量式兩類。

壓力式

有差壓水柱式、波紋管式(見長度傳感器)、薄膜式和膜盒式等。圖2[差壓水柱式氣動量儀的工作原理]為差壓水柱式氣動量儀的工作原理。測量前,分別用與被測孔徑公差的最大極限尺寸和最小極限尺寸相等或相近(已精確測得其實際尺寸)的兩個校對環(huán)規(guī),按所采用的放大倍數(shù),用倍率微調(diào)閥、零位調(diào)整閥調(diào)整水柱的上、下限位置。測量時,由于被測孔徑實際尺寸與校對環(huán)規(guī)尺寸之差引起的間隙S1和S2變化,使測量氣室中的壓力也發(fā)生變化。變化的大小由水柱高度表示,從刻度尺上讀出被測孔徑的偏差值。薄膜式和膜盒式等氣動量儀分別采用膜片和膜盒等彈性元件作為轉(zhuǎn)換元件。測量時由壓力變化引起彈性元件位移,經(jīng)杠桿齒輪機(jī)構(gòu)放大后由表針指示。如果在彈性元件的端面上加上電觸點,便能發(fā)出電信號而進(jìn)行自動測量。

流量式

采用浮子和錐度玻璃管作為轉(zhuǎn)換元件,故又稱浮標(biāo)式氣動量儀。圖3[浮標(biāo)式氣動量儀的工作原理]為浮標(biāo)式氣動量儀的工作原理。它的調(diào)整和使用方法與差壓水柱式氣動量儀相似。由于間隙S1和S2變化引起的空氣流量變化,由浮子在錐度玻璃管中的上下位置表示。