УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ ОСИ ОТВЕРСТИЯ

Изобретение относится к пневматической измерительной технике и может быть использовано для измерения непрямолинейности отверстий с относительно большими допусками на этот параметр.
Известно устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия (RU №2274830, публ. 20.04.2006), принятое в качестве прототипа, состоящее из пневматического измерительного прибора, соединенного с чувствительным элементом в виде пневматической измерительной пробки, снабженной системой измерительных сопел, расположенных оппозитно в одной осевой плоскости, при этом устройство дополнительно содержит электронный блок обработки информации, индикатор с цифровой и предельной шкалами. Система измерительных сопел пневматической пробки состоит из четырех соединенных между собой измерительных сопел, два из которых расположены на одной образующей цилиндрической поверхности измерительной пробки на некотором расстоянии от центральной части симметрично друг другу, а два других - на диаметрально противоположной образующей в ее центральной части.
Недостатком известного устройства является малый диапазон измерения.
Задачей заявляемого изобретения является расширение диапазона измерения с одновременным сокращением погрешностей от перераспределения измерительных зазоров и погрешностей от шероховатости поверхности контролируемого отверстия.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия содержит чувствительный элемент в виде пневматической измерительной пробки, снабженной системой измерительных сопел, расположенных оппозитно в одной осевой плоскости, при этом каждое сопло соединено со своим пневмоэлектронным измерительным прибором, снабженным электронным блоком обработки информации и индикатором. Блоки обработки информации каждого из приборов соединены с суммирующим устройством, снабженным индикатором. Пневматические измерительные приборы могут быть снабжены одним блоком Обработки информации на два прибора.
Система измерительных сопел пневматической пробки состоит из четырех измерительных сопел, два из которых расположены на одной образующей цилиндрической поверхности измерительной пробки на некотором расстоянии от центральной части симметрично друг другу, а два других - на диаметрально противоположной образующей в ее центральной части.
Применение в устройстве измерительной системы из четырех сопел, каждое из которых соединено с отдельным прибором, связанным с суммирующим устройством позволяет значительно расширить диапазон измерения с 50 до 500 мкм.
За счет изменения параметров измерительной системы приборов можно расширить диапазон регулирования чувствительности.
Разъединение сопел позволило полностью исключить погрешность от перераспределения измерительных зазоров.
Применение суммирующего устройства в виде компьютера позволило повысить качество отображения результатов измерения.
Применение разностного метода обработки результатов измерения позволило полностью исключить погрешность от шероховатости поверхности контролируемого отверстия.
Устройство для пневматического измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия поясняется чертежами.
На Фиг.1 изображена метрологическая схема устройства.
На Фиг.2 изображен чувствительный элемент, повернутый на 180 градусов.
Устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде пневматической измерительной пробки. Снабженной системой измерительных сопел, расположенных оппозитно в одной осевой плоскости. Сопла 2, 3, 4 и 5 соединены линиями связи 6, 7 и 8, 9 с измерительными каналами пневмоэлектронных измерительных приборов 10 и 11. Приборы 10 и 11 снабжены электронными блоками обработки информации и индикаторами. При этом блоки обработки информации каждого из приборов соединены с суммирующим устройством 12.
Система измерительных сопел пневматической пробки 1 состоит из четырех измерительных сопел. Сопла 2 и 5 расположены на одной образующей цилиндрической поверхности измерительной пробки на некотором расстоянии от центральной части симметрично друг другу, а сопла 3 и 4 на диаметрально противоположной образующей в ее центральной части.
Суммирующее устройство 12 снабжено индикатором.
Процесс измерения отклонения от прямолинейности оси отверстия осуществляется следующим образом.
Прибор 10 измеряет минимальную и максимальную суммы измерительных зазоров перед соплами 3 и 4 и определяет разность между ними. Аналогично измеряют зазоры перед соплами 2 и 5. Результаты измерения из блоков обработки информации поступают в суммирующее устройство 12.
Отклонение прямолинейности оси отверстия определяют при вращении контролируемой детали, при этом суммарные измерительные зазоры меняются в зависимости от величины и направления криволинейности оси отверстия.
На Фиг.1 изображено положение детали, когда плоскость расположения сопел находится в плоскости максимального изгиба отверстия. Зазоры перед соплами минимальны и составляют для каждого прибора S1=2Sи.
При повороте детали на 180 градусов относительно положения измерительной пробки 1 (Фиг.2) электронные блоки измерения каждого прибора зафиксируют зазор
S2=2Sи+2Δк.
В электронных блоках измерения результаты вычитают, и в результате вращения детали в суммирующее устройство с каждого прибора поступит сигнал, соответствующий зазору:
S2-S1=2Sи+2Δк-2Sи=2Δк.
В суммирующем устройстве результаты складывают и отображают на индикаторе величину, соответствующую зазору 4Дк.
В идеальном случае, когда пробка симметрична поверхности отверстия, диапазон измерения и чувствительность возросли в 4 раза.
В процессе вычитания результатов измерения в блоках обработки информации приборов погрешности связанные с положением измерительной пробки и шероховатостью поверхности контролируемого отверстия, входящие в начальный зазор взаимоисключаются.
Таким образом, применение системы измерительных сопел, каждое из которых соединено со своим пневмоэлектронным измерительным прибором, снабженным электронным блоком обработки информации, и суммирующего устройства позволило существенно расширить диапазон измерения.