Штангенглубиномер с автоматической регистрацией результатов измерения

Область техники
Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использована для измерения глубины в деталях.
Уровень техники
Известный электронный штангенглубиномер, представленные на чертеже 3, страница 6 (см. ГОСТ 162-90 Штангенглубиномер. Технические условия), содержащие штангу и цифровое отсчетное устройство.
Недостатками данного штангенглубиномера являются низкие технические показатели, заключающиеся в недостаточной точности измерений в труднодоступных местах и быстродействия измерений.
Наиболее близким устройством по технической сущности является штангенрейсмас с автоматической регистрацией результатов измерения (Патент RU 198393, МПК G01B 3/20, опубликовано 03.07.2020 Бюл. № 19), содержащий основание, штангу и подвижную рамку, на которой расположено цифровое отсчетное устройство, причем на подвижной рамке установлен считывающий компьютерный блок, объединяющий в себе цифровой штангенрейсмас и компьютер, к которому подключен датчик температуры, камера, модуль wi-fi и лазерный датчик, установленный на разметочной ножке в направлении измерения, с возможностью передачи данных в компьютер в точке касания лазера для регистрации показаний измерения детали.
Недостатком наиболее близкого устройства является ограниченный функционал измерений, выраженный отсутствием возможности измерения глубины деталей.
Целью заявленного технического решения является расширение технологических возможностей штангенглубиномера, за счет установления лазерного датчика на двухсторонней опоре вблизи штанги.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом данного решения является повышение быстродействия измерения и обработки данных.
Указанный технический результат достигается в устройстве штангенглубиномера с автоматической регистрацией результатов измерений, содержащем двухстороннюю опору и рамку, изготовленные единой деталью, подвижную штангу, на рамке расположено цифровое отсчетное устройство, причем на рамке штангенглубиномера устанавливают считывающий компьютерный блок, включающий в себя цифровое отсчетное устройство и компьютер, к которому подключены: датчик температуры, камера, модуль wi-fi и лазерный датчик, установленный на двухсторонней опоре рядом со штангой в направлении измерения глубины, с возможностью передачи данных на компьютерный блок в точке касания лазера для регистрации показаний измерения.
Отличительными признаками являются:
- на рамке штангенглубиномера устанавливают считывающий компьютерный блок, включающий в себе цифровое отсчетное устройство и компьютер, позволяющий быстро и точно снимать результаты;
- подключенные к компьютеру датчик температуры и камера, дают возможность учитывать погрешности измерения с учетом данных температуры и фиксировать камерой места измерений;
- подключенный к компьютеру модуль wi-fi, позволяет передавать с компьютера штангенглубиномера полученную информацию измерения заинтересованным потребителям;
- лазерный датчик, установленный на двухсторонней опоре рядом со штангой в направлении измерения глубины, с возможностью передачи данных на компьютерный блок в точке касания лазера для регистрации показаний измерения, здесь аналоговые данные преобразуются в цифровые и устанавливается измеряемый показатель с учетом цифровых данных электронного устройства штангенглубиномера до разметочной ножки с отрицательной величиной и за вычетом расстояния установки лазерного датчика в потае от разметочной ножки;
- лазерный датчик, установленный в потае рамки, позволяет увеличить спектр возможностей измерений глубины деталей, имеющих малый диаметр, установка в потае обеспечит сохранность датчика.
Дополнительно заявляемое устройство позволяет:
– исключить человеческий фактор - ошибок оператора при фиксации результатов измерений;
– увеличить скорость проводимых исследований за счет автоматизации заполнения базы данных на электронном устройстве (настольном компьютере, ноутбуке, смартфоне и т.д.);
– вести передачу измерений на электронное устройство посредством беспроводного интерфейса;
– снимать измерения с помощью лазерного датчика для настройки штангенглубиномера к работе.
Сравнение заявляемого решения с аналогами и прототипом не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графически, где на фиг. представлен общий вид штангенглубиномера с автоматической регистрацией результатов измерений, включающий:
1 – штангу;
2 – двухстороннюю опору;
3 – рамку;
4 – считывающий компьютерный блок, объединяющий в себе цифровой штангенглубиномер и компьютер с датчиком температуры, камерой и модулем wi-fi;
5 - экран, считывающего компьютерного блока;
6 – зажим рамки;
7 – лазерный датчик, установленный в потае двухсторонней опоры.
Осуществление полезной модели
Штангу 1 штангенглубиномера выполняют в подвижном состоянии с возможностью фиксации на рамке 3. Рамка 3, двухсторонняя опора 2 и считывающий компьютерный блок 4 с экраном 5, объединяющий в себе цифровой штангенглубиномер и компьютер с датчиком температуры, камерой преобразователем и модулем wi-fi, изготавливают единой деталью. Зажим рамки 6 обеспечивает надежную фиксацию штанги 1. Лазерный датчик 7, установленный на двухсторонней опоре 2, передает данные, на считывающий компьютерный блок 4.
Исполнение штангенглубиномера с автоматической регистрацией результатов измерений осуществляется присоединением к рамке 3, с зажимом 6, считывающий компьютерный блок 4 с экраном 5, объединяющий в себе цифровой штангенглубиномер и компьютер с датчиком температуры, камерой и модулем wi-fi. На изготовленной единой детали фиксируется подвижная штанга 1. Считывающий компьютерный блок 4 связан проводным соединением с лазерным датчиком 7 из серии OADM 20I2441/S14C с диапазоном измерения 30-130 мм и разрешением 0,004-0,02 мм [3], установленным на двухсторонней опоре 2.
Перед началом работы оборудуется рабочее место. Затем предлагаемая модель подключается к внешнему цифровому носителю посредствам беспроводной сети. Включается считывающий компьютерный блок 4. Перед началом измерений производится поверка штангенглубиномера с автоматической регистрацией результатов измерений. После поверки штангенглубиномер ставится для измерения глубины детали. Лазерным датчиком 7, установленным на двухсторонней опоре 2 в направлении измерения, с возможностью передачи данных в считывающий компьютерный блок 4 в точке касания лазером  основания детали для регистрации показаний измерения, где аналоговые данные преобразуются в цифровые и устанавливается измеряемый показатель с учетом цифровых данных электронного устройства штангенглубиномера с точностью до 10 микрон [1], показаний длины лазерной линии и размера установки лазерного датчика в потай, совокупность этих величин определит искомый линейный размер. Используемый датчик OADM 20I2441/S14C позволяет получать данные с точностью до 4 микрон [3]. Полученная информация с штангенглубиномера передается на внешние цифровые носители для дальнейшей обработки. Полученные таким образом данные могут значительно повысить быстродействие измерения и обработку данных.
Эффективность предложенного штангенглубиномера заключается в его возможности обеспечить повышенную точность измерений и высокую производительность.
Источники информации:
1. ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия.
2. Патент RU 198393, МПК G01B 3/20, опубликовано 03.07.2020 Бюл. № 19.
3. Лазерные датчики расстояния и перемещения Baumer / [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://rusautomation.ru/lazernye-datchiki-rasstoyaniya-baum. (Дата обращения 25.03.2021).