空気圧比較器 : 設計、動作、種類とその用途

の コンパレータ メトロロジーでは、特定のコンポーネントの寸法を実際の作業標準と比較することにより、特定のコンポーネントの精度を測定するために使用される精密機器です。寸法を測定しないため、間接的なタイプの精度測定ですが、指定されたコンポーネントと作業標準の間の測定内の非類似性を指定します。一般に、コンパレータは、電気および電子、光学、電気機械、機械光学、空気圧、マルチチェック、流体変位、投影、自動計測などのさまざまな分野の要件に基づいて使用されるさまざまなタイプで利用できます。 メカニカルコンパレータ .したがって、この記事では、コンパレータのタイプの1つ、つまり–について説明します。 空気圧コンパレータ 、作業、タイプとそのアプリケーション。

空気圧コンパレータとは

圧縮空気または圧縮空気で作動する精密機器。 空気圧システム 空気圧コンパレータとして知られています。空気圧コンパレータでは、「空気圧」という用語は、測定値の拡大に使用される空気を意味します。そのため、このコンパレータでは加圧空気または圧縮空気が作動媒体として使用されます。他のコンパレータと同様に、これらのコンパレータも主に標準ワークと測定対象ワークの寸法変動を分析するために使用されます。このように、このコンパレータには他のタイプのコンパレータと比較して多くの利点があるため、ほとんどの場合、他のタイプのコンパレータよりも非常に選ばれています。

動作原理

空気圧コンパレータは、気流内で発生する圧力変動の基本原理に基づいて動作します。エアはワーク全体に安定した圧力で流れ、背圧を発生させます。したがって、この背圧の変化は、ワークピースの寸法を発見するのに役立ちます。

空気圧コンパレータの設計

空気圧コンパレータは、以下で説明するコンプレッサー、水タンク、エアフィルター、圧力調整器、ディップチューブ、マノメーターチューブ、制御オリフィス、フレキシブルチューブ、ゲージヘッド、スケールなどのいくつかの重要な部品で設計されています。

コンプレッサー

このコンパレーターのコンプレッサーは、最も重要なコンポーネントです。このコンプレッサーの主な機能は、空気圧コンパレーター内で圧縮空気を生成し、継続的に供給することです。

エア・フィルター

このコンパレータのエアフィルタは、圧縮機ユニットに接続されています。エアフィルターは、空気中の汚れの粒子をろ過するのに非常に役立ちます。ここで、空気はコンプレッサーによって圧縮されます。

圧力調整ユニット

このユニットにはエアフィルターが配置されています。このユニットの主な機能は、エアフィルターからの圧縮空気の圧力を制御することです。

ディップチューブ

ディップチューブは、圧力調整器の隣のエアライン内に配置されています。このチューブは、金属シリンダーまたは水タンクに向かって直接浸されます。このチューブとエアラインの接続は、上部チャンバーとして知られています。

水槽

水タンクは、このコンパレーターの上部チャンバーの底部に配置された金属製のシリンダーであり、その中にディップチューブを保持します。

マノメーターチューブ

このコンパレーターのマノメーターチューブは、水タンクの底に垂直に平行に固定されています。コントロール

オリフィス

コントロール オリフィスは、ディップ チューブとマノメーター チューブの 2 つの交点の間のエアラインにあります。このオリフィスにより、安定した圧力でエアを供給できます。

フレキシブルチューブ

測定ヘッドを保持するために、エアライン内でフレキシブルチューブが使用されます。フレキシブル チューブの始点は次のチャンバー、つまりマノメーターとエアライン ジャンクションで固定されますが、エンドポイントはゲージまたは測定ヘッドを介して接続されます。

測定ヘッド

測定ヘッドは、空気圧ホースまたはフレキシブルチューブに接続するだけです。これの主な機能は、ワークピース内の異常を計算することです。

規模

このコンパレーターの測定スケールは、マノメーターチューブに並列に校正および配置されています。スケールの主な機能は、マノメーターチューブ内で発生する流体の変位を測定することです。

空気圧コンパレータの動作

空気圧コンパレータの動作は次のとおりです。空気圧コンパレータには、特定のレベルまで水で満たされた水タンクまたは金属シリンダーが含まれます。較正された圧力計は、この水タンクに垂直に平行に接続されています。水タンク内の水位とマノメーターは同じでなければならず、ワークで調整します。最大圧力で、空気はコンプレッサーで圧縮され、エアフィルターと圧力調整器を介して圧力でろ過および調整されます。

ろ過された空気は、水タンク内に沈められたディップチューブ全体に流れます。同時に、同じ圧力の圧縮空気が制御オリフィスのギャップ全体に流れます。制御オリフィス全体に空気が流れると、速度が増加し、圧力が安定します。高速の空気は、空気圧ホースまたはフレキシブル チューブを通過し、最後に測定ヘッドに到達します。

ディップチューブ内の空気の膨張により、水頭が安定します。余分な空気は水タンク内の気泡として逃げます。圧力が一定の場合、空気は測定ヘッドまたは測定ゲージ内の測定ジェットから逃げます。

ワークピースが正常であるか、ワークピース内に制限がない場合、空気は測定ジェットから継続的に逃げます。同時に、圧力計管と水タンク内の水位が一致します。測定ジェット内の実際の流れに対してワークピース内に何らかの制限または不規則性がある場合、一定の逆力が形成されます。

マノメータ内の水位は、ワークピース内の制限によって引き起こされる背圧のために低下します。マノメータ内の水位変化は、標準ワークと比較した場合の測定対象ワーク内の寸法変化や異常として表されます。

空気圧比較器の種類

空気圧コンパレータには、以下で説明する 3 つのタイプがあります。

• 流量・速度式空気圧比較器です。
• 背圧式空気圧比較器。
• 差動型空気圧コンパレータ。

流量・速度式空気圧比較器

流量または速度タイプの空気圧コンパレータは、コンプレッサー、エアフィルター、圧力調整器、シャットオフバルブ、ガラスコラム、フロート、ゼロ調整ネジ、エアブリード、スケール、フレキシブルチューブ、測定ヘッド、ワークピースなどのさまざまな部品で設計されています。

最初に、ゼロ調整ネジとエアブリードを使用して、ガラス柱を必要な寸法に校正する必要があります。空気圧コンパレータのように、空気は圧縮され、ろ過され、調整されます。その後、空気はシャットオフバルブを通過し、金属フロートを含むガラス柱に向かって移動します。シャットオフバルブは、主に使用していないときに空気供給を遮断するために使用されます。空気は気柱全体に供給され、最終的に測定ヘッドから離れます。

ここで、このコンパレータの測定ヘッドは、分析対象のワークピース内に配置されます。ワークに制約や凹凸がある場合は、気流を制御します。これにより、ガラス柱内の金属フロートが少しずれます。

金属フロートの動きは、測定ヘッドとワーク間のクリアランスによって決まるガラス柱内の気流速度によって簡単に制御できます。したがって、気流の速度はクリアランスに正比例します。コンパレータの精度は最大 1 µm で、倍率は 1000,000:1 です。

背圧式ニューマチックコンパレータ

背圧式空気圧コンパレータは、コンプレッサー、圧力調整器、フィルター、スケール、調整可能なリストリクター、測定ヘッドなどのさまざまな部品で設計されています。このタイプのコンパレータには、コントロール オフィス「O1」と測定オリフィス「O2」のような 2 つのオリフィスが含まれます。

上記のコンパレーターと同様に、このコンパレーターの圧縮空気は、エアフィルターでろ過された後、圧力調整器を通過します。ここで圧力は 2 バールに減少し、制御オリフィスを通過します。最後に、空気は測定ヘッド内の測定オリフィスから離れます。

測定ヘッド内の 2 つのオリフィスの直径は D1 と D2 で示され、オリフィスの圧力は P1 と P2 で示されます。安定した圧力「P1」の空気は、O1 オリフィスを通って中央のチャンバーに入ります。最後に、O2 オリフィス全体で測定ヘッドから離れます。 O2 オリフィスとワークピースの間の距離は「d」で示されます。

最初に、O2 測定オリフィスは完全に閉じられます。それが閉じられると、P1 と P2 のような両方の圧力が等しくなります。同様に、測定オリフィスが完全に開くと、圧力 P1 と P2 はオリフィス O1 と O2 でゼロになります。

測定オリフィスとワークピースの間の距離が変化するたびに、O1 および O2 オリフィスの圧力 P1 および P2 が変化します。圧力差は、圧力表示装置によって測定されます。このコンパレーターでは、倍率は最大 7500:1 まで達成できます。

差動型空気圧比較器

差動型空気圧コンパレータは、圧力調整器、コンプレッサー、エアフィルター、制御オリフィス、ゼロ設定バルブまたは基準ジェット、圧力表示装置および測定ヘッドなどのさまざまな部品で設計されています。

まず、このタイプのコンパレーターの空気は圧縮され、エアフィルターと圧力調整器全体に流れます。最後に空気の圧力が発生し安定します。安定した圧力で、空気はスプリットチャンネル全体に流れます。

空気は一端で OC1 オリフィスを通って流れ、「P」チャネルを通って測定ヘッドに到達します。同様に、空気は OC2 オリフィスを通って流れ、チャネルを通ってゼロ調整バルブに到達します。
圧力表示装置はエアライン内にあり、P & Q チャネルの両方を接続します。まず、標準ワークで校正します。測定ヘッドがワークピースに向かって移動すると、測定デバイス内のポインターが脇に回り始めます。測定ヘッドとワークピースの間に許可または制限が減少すると、システム内の圧力が増加します。最後に、たわみが発生します。

圧力測定値を指示装置からの直線寸法に変換するには、次の式を使用します。

P = ρgh

ここで、P = デバイスによって示される圧力、ρ = 空気密度、g = 比重、および h = 分析されるワークピースの寸法。このコンパレーターの倍率範囲は 1250x から 20000x です。

メカニカルコンパレータと空気圧コンパレータの違い

機械式コンパレータと空気圧式コンパレータの違いについては、以下で説明します。

利点

の 空気圧コンパレータの利点 以下のものが含まれます。

• これらのコンパレータの操作は非常に簡単です。
• このコンパレータは、ワークピースと測定ヘッドの間に接触がありません。
• 30000:1までの高倍率です。
• 指示器と測定ヘッドを別々の場所に配置しても邪魔になりません。
• このコンパレーターのエア ジェットは、ワークピースのクリーンアップに役立ちます。
• このコンパレータの動作中、振動は発生しません。
• 可動部品の数が非常に少ないため、これらは非常に正確であり、摩擦と慣性が非常に少なくなります。
• このコンパレーターは、円形ボアのテーパーと楕円形を決定するのに最適です。
• 測定は非常に小さく、ワークピースに損傷を与えません。しかし、それは空気のジェットの測定された部分からほこりをきれいにするのに役立ちます.

短所

の 空気圧コンパレータの欠点 以下のものが含まれます。

• これらは便利ではありません。
• このコンパレータにはコンプレッサーが必要です。
• すべての生態学的条件に適しているわけではありません。
• 温度と湿度の変化は、精度に影響を与える可能性があります。
• これらのコンパレータは、他のコンパレータに比べて応答が遅いです。
• この比較器には、精密な圧力調整器などの精巧な補助装置が必要です。
• 機械式コンパレータに比べて経済的ではありません。
• このコンパレータのスケールは一貫していません。
• このコンパレータまたは異なる寸法では、異なる測定ヘッドが必要です。
• メニスカスエラーは、ガラス管を指示装置として使用した場合に発生します。
• さまざまなタイプのワークピースをチェックするには、さまざまな測定ヘッドが必要です。
• 圧力調整器、エアフィルターなどの補助コンポーネントが必要です

アプリケーション

空気圧コンパレータの使用またはアプリケーションには、次のものがあります。

• エアコンパレータは、シリンダワークの内径を検出します。
• このコンパレータは、多数のワークピースまたはシリンダをテストする必要がある場合に使用されます。
• これらは、プラグ ゲージのようにコンポーネントのサイズを自動的に制御するために広く使用されています。
• これらのコンパレータは主に、膨大な数の等しい次元を高速にチェックするために使用されます。
• 長さが元の寸法からどのくらい変化するかを検出するために使用されます。
• このコンパレータを使用することにより、ワークの内外径を検出することができます。
• ワークの真直度・平面度を検出できます。
• このコンパレータは、ワークのタッパーと楕円率を分析するために使用されます。
• ワークの直角度・真円度の確認にも便利です。
• 空圧コンパレータの用途は、ゲージヘッドの種類とオリフィスの数によって変わります。
• これらのコンパレータは、内外径測定および厚さ測定に適用できます。
• これらのコンパレータは、角度のある部品の同心度、止まり穴の深さ、穴の中心距離、平行度の平面度などをチェックするのに非常に役立ちます。

したがって、これは空気圧に関する簡単な情報です コンパレータ – タイプ 、利点、欠点、およびそのアプリケーション。最も頻繁に使用される空気圧コンパレータは、米国のSolex Air Gauges Ltd業界によって設計および販売されているSolex空気圧コンパレータです。したがって、これは最も人気のある空気圧コンパレータの 1 つです。ここであなたに質問があります。エレクトロニクスのコンパレーターとは何ですか?