Pneumatisk komparator: Design, arbejde, typer og dets applikationer

Det komparator i metrologi er et præcisionsinstrument, der bruges til at måle nøjagtigheden af ​​en given komponent ved at sammenligne den givne komponentdimension med den faktiske arbejdsstandard. Det er en indirekte type nøjagtighedsmåling, fordi den ikke vil måle dimensionen, men den vil specificere forskellen inden for måling mellem den specificerede komponent og arbejdsstandard. Generelt er komparatorer tilgængelige i forskellige typer, som bruges baseret på kravet inden for forskellige områder som elektrisk og elektronik, optisk, elektromekanisk, mekanisk-optisk, pneumatisk, multi-check, væskeforskydning, projektion, automatisk måling  & mekanisk komparator . Så denne artikel diskuterer en af ​​komparatortyperne, nemlig - pneumatisk komparator , arbejde, typer og dets applikationer.

Hvad er en pneumatisk komparator?

En præcisionsanordning, der betjenes med en trykluft eller pneumatisk system er kendt som en pneumatisk komparator. I pneumatisk komparator betyder udtrykket 'Pneumatisk' luft, der bruges til forstørrelse af målt aflæsning. Så tryk- eller komprimeret luft bruges som et arbejdsmedium i denne komparator. I lighed med andre komparatorer bruges disse komparatorer også hovedsageligt til at analysere dimensionsvariationen mellem standardemnet og arbejdsemnet, der skal måles. Denne komparator har således mange fordele sammenlignet med andre typer komparatorer, så den er ekstremt valgt i de fleste tilfælde frem for andre typer komparatorer.

Arbejdsprincip

Den pneumatiske komparator arbejder efter det grundlæggende princip om trykvariation genereret i luftstrømmen. Luften strømmer ved stabilt tryk gennem hele emnet, så det vil skabe modtryk. Så variationen i dette modtryk vil hjælpe med at opdage emnets dimension.

Pneumatisk komparatordesign

Den pneumatiske komparator er designet med nogle vigtige dele som en kompressor, vandtank, luftfilter, trykregulator, dykrør, manometerrør, kontrolåbning, fleksibelt rør, målehoved og skala, som er forklaret nedenfor.

Kompressor

Kompressoren i denne komparator er den vigtigste komponent. Hovedfunktionen af ​​denne kompressor er at producere og kontinuerligt tilføre trykluft i den pneumatiske komparator.

Luft filter

Luftfilteret i denne komparator er forbundet til kompressorenheden. Et luftfilter er meget nyttigt til at filtrere de smudspartikler, der kommer fra luften. Her komprimeres luften gennem kompressoren.

Trykregulatorenhed

Denne enhed er indrettet med et luftfilter. Denne enheds hovedfunktion er at styre det tryklufttryk, der kommer fra luftfilteret.

Dip Tube

Dyprøret er anbragt i luftledningen ved siden af ​​trykregulatoren. Dette rør dyppes direkte mod metalcylinderen eller vandtanken. Tilslutningen af ​​dette rør såvel som flyselskabet er kendt som et øvre kammer.

Vandtank

Vandbeholderen er en metalcylinder, der er anbragt i bunden af ​​det øvre kammer i denne komparator, så den holder dykrøret inde i det.

Manometerrør

Manometerrøret i denne komparator er fastgjort lodret parallelt med bunden af ​​en vandtank. Styring

åbning

Kontrolåbningen er placeret i luftledningen mellem to skæringspunkter mellem dykrøret og manometerrøret. Denne åbning gør det muligt for luften at tilføres ved et stabilt tryk.

Fleksibelt rør

Et fleksibelt rør bruges i flyselskabet til at holde målehovedet. Det fleksible rørs begyndelsespunkt er fikseret med et næste kammer, det vil sige et manometer og en flyveforbindelse, mens endepunktet er forbundet via et måle- eller målehoved.

Målehoved

Målehovedet er simpelthen forbundet til den pneumatiske slange eller fleksible rør. Hovedfunktionen af ​​dette er at beregne abnormiteterne i emnet.

vægt

Måleskalaen i denne komparator er kalibreret og anbragt parallelt til manometerrøret. Skalaens hovedfunktion er at måle forskydningen af ​​væske, der sker inde i manometerrøret.

Pneumatisk komparator virker

Den pneumatiske komparator virker; pneumatisk komparator inkluderer en vandtank eller metalcylinder, der er fyldt med vand op til et bestemt niveau. Et kalibreret manometer er forbundet lodret parallelt med denne vandtank. Vandstanden i vandbeholderen såvel som manometeret skal være ens og den justeres med et emne. Ved maksimalt tryk komprimeres luften med en kompressor & den filtreres & reguleres med tryk gennem luftfilteret samt en trykregulator.

Den filtrerede luft strømmer gennem et dykrør, som er nedsænket i en vandtank. Samtidig strømmer den komprimerede luft med lige tryk gennem reguleringsåbningen. Når luften strømmer gennem kontrolåbningen, vil hastigheden blive øget, og trykket vil blive stabilt. Luften med stor hastighed passerer gennem den pneumatiske slange eller det fleksible rør og til sidst når den til målehovedet.

På grund af udvidelsen af ​​luft i dykrøret holdes vandhøjden stabil. Den overskydende luft vil løbe væk som luftbobler i vandtanken. Ved konstant tryk løber luften væk fra målestrålen inde i målehovedet eller måleren.

Hvis emnet er normalt, eller der ikke er nogen begrænsning i emnet, slipper luft konstant ud gennem målestrålen. Samtidig vil vandstanden i manometerrøret og vandtanken matche. Hvis der er nogen begrænsning eller uregelmæssighed i emnet for den faktiske strømning i målestrålen, vil der blive dannet en vis tilbagekraft.

Vandniveauet i manometeret vil falde på grund af det inducerede modtryk af restriktionerne i emnet. Vandstandsændringen i manometeret betegnes som dimensionsvariationen eller eventuelle abnormiteter i det emne, der måles, sammenlignet med standardemnet.

Typer af pneumatisk komparator

De pneumatiske komparatorer fås i tre typer, som diskuteres nedenfor.

• Flow/Velocity type Pneumatisk komparator.
• Modtryk type Pneumatisk komparator.
• Pneumatisk komparator af differentialtype.

Flow/Velocity type Pneumatisk komparator

Den pneumatiske komparator af flow- eller hastighedstype er designet med forskellige dele som en kompressor, luftfilter, trykregulator, afspærringsventil, glaskolonne, svømmer, nuljusteringsskrue, luftudluftning, skala, fleksibelt rør, målehoved og emne.

Først skal glassøjlen kalibreres til den nødvendige dimension ved at bruge en nuljusteringsskrue og luftudluftning. Som en pneumatisk komparator bliver luften komprimeret, filtreret og reguleret. Derefter passerer luften gennem afspærringsventilen og bevæger sig mod glassøjlen, der inkluderer en metalflyder. Afspærringsventilen bruges hovedsageligt til at lukke for lufttilførslen, når den ikke bruges. Luften tilføres gennem luftsøjlen og bevæger sig endelig væk fra målehovedet.

Her placeres målehovedet i denne komparator i et emne, der skal analyseres. Hvis der er begrænsninger eller uregelmæssigheder på emnet, vil luftstrømmen blive kontrolleret. Dette resulterer i en lille forskydning af metalflyderen i glassøjlen.

Metalflyderbevægelsen kan let kontrolleres gennem luftstrømshastigheden i glassøjlen, som bestemmes af afstanden mellem målehovedet og emnet. Luftstrømmens hastighed er således direkte proportional med frigangen. Komparatorens nøjagtighed er op til 1 µm og dens forstørrelse er 1000.000:1.

Modtryk type Pneumatisk komparator

Den pneumatiske komparator af modtrykstypen er designet med forskellige dele som en kompressor, trykregulator, filter, skala, justerbar begrænser og målehoved. Denne type komparator inkluderer to åbninger som kontrolkontor 'O1' og måleåbning 'O2'.

I lighed med ovenstående komparator filtreres den komprimerede luft i denne komparator gennem et luftfilter, hvorefter den passerer gennem trykregulatoren. Her sænkes trykket til 2 bar og det passerer gennem kontrolåbningen. Til sidst bevæger luften sig væk fra måleåbningen i målehovedet.

De to åbningers diameter inde i målehovedet er angivet med D1 & D2, og trykket i åbninger er angivet med P1 & P2. Luften med stabilt tryk 'P1' passerer gennem O1-åbningen ind i det midterste kammer. Til sidst bevæger den sig væk fra målehovedet gennem O2-åbningen. Afstanden mellem O2-åbningen og emnet er angivet med 'd'.

I første omgang vil O2-måleåbningen være helt lukket. Når først den er lukket, vil begge tryk som P1 og P2 være ens. Tilsvarende, når måleåbningen er helt åben, nulstilles trykkene P1 & P2 ved åbningerne O1 & O2.

Når afstanden mellem måleåbningen og emnet ændres, varierer trykket P1 & P2 ved O1 & O2 åbninger. Forskellen i tryk måles med en trykindikator. I denne komparator kan forstørrelsen opnås op til 7500:1.

Pneumatisk komparator af differentialtype

Den pneumatiske komparator af differentialtype er designet med forskellige dele som en trykregulator, kompressor, luftfilter, kontrolåbning, nulstillingsventil eller referencestråle, trykindikator og målehoved.

For det første komprimeres luften i denne type komparator og får lov til at strømme gennem luftfilteret og trykregulatoren. Til sidst genereres lufttrykket og gøres stabilt. Ved stabilt tryk strømmer luften gennem den delte kanal.

Luften strømmer i den ene ende gennem OC1-åbningen og når målehovedet gennem 'P'-kanalen. På samme måde strømmer luften gennem en OC2-åbning og når en nuljusteringsventil gennem kanalen.
Den trykindikerende enhed er placeret i flyselskabet og forbinder begge P- og Q-kanaler. For det første kalibreres det af et standard emne. Når først målehovedet bevæger sig mod emnet, begynder viseren i måleapparatet at dreje til side. Hvis der er nogen tilladelse eller begrænsning af fald mellem målehovedet og emnet, vil trykket i systemet blive øget. Til sidst finder afbøjning sted.

For at konvertere trykaflæsningerne til de lineære dimensioner fra indikeringsanordningen, anvendes følgende formel.

P = ρgh

Hvor P = tryk angivet gennem apparatet, ρ = lufttæthed, g = massefylde, og h = emnets dimensioner, der skal analyseres. Forstørrelsesområdet for denne komparator spænder fra 1250x til 20000x.

Forskellen mellem mekanisk komparator og pneumatisk komparator

Forskellen mellem den mekaniske komparator og den pneumatiske komparator er diskuteret nedenfor.

Fordele

Det fordelene ved en pneumatisk komparator omfatte følgende.

• Disse komparatorer er meget enkle at betjene.
• Denne komparator har ingen kontakt mellem emnet og målehovedet.
• Den har op til 30000:1 høj forstørrelse.
• Der er ingen indtrængen, når både indikatorenheden og målehovedet er arrangeret på forskellige steder.
• En luftstråle i denne komparator hjælper med at rense arbejdsemnet.
• Under betjening af denne komparator forekommer der ingen vibrationer.
• Disse er meget nøjagtige på grund af det ekstremt færre antal bevægelige dele, så der er ekstremt mindre friktion og lav inerti.
• Denne komparator er bedst til at bestemme tilspidsningen og ovalheden af ​​de cirkulære boringer.
• Målingen er ekstrem lille og forårsager ingen skade på emnet. Men det hjælper med at rense støv fra den målte del af luftstrålen.

Ulemper

Det ulemper ved pneumatiske komparatorer omfatte følgende.

• Disse er ikke praktiske.
• Denne komparator kræver en kompressor.
• Det er ikke passende for alle økologiske forhold.
• Ændringen i temperatur og luftfugtighed kan påvirke deres præcision.
• Disse komparatorer reagerer langsomt sammenlignet med andre komparatorer.
• Denne komparator har brug for kompliceret hjælpeudstyr som en præcis trykregulator.
• Det er ikke økonomisk sammenlignet med mekaniske type komparatorer.
• Skalaen i denne komparator er ikke konsistent.
• Der kræves forskellige målehoveder i denne komparator eller forskellige dimensioner.
• Meniskfejl opstår, når glasrør bruges som indikeringsanordning.
• Den har brug for forskellige målehoveder til kontrol af forskellige typer emner.
• Hjælpekomponenter er ekstra nødvendige som en trykregulator, luftfilter osv

Ansøgninger

Anvendelser eller anvendelser af pneumatiske komparatorer omfatter følgende.

• Den pneumatiske komparator registrerer den indvendige diameter af cylinderemner.
• Denne komparator bruges, når et stort antal emner eller cylindre skal testes.
• Disse bruges i vid udstrækning til automatisk at kontrollere komponenternes størrelse som stikmålere.
• Disse komparatorer bruges hovedsageligt til hurtig kontrol af et stort antal lige store dimensioner.
• Det bruges til at finde ud af, hvor meget længden ændrer sig fra de oprindelige mål.
• Emnets indvendige og udvendige diametre kan detekteres ved at bruge denne komparator.
• Arbejdsemnets rethed og fladhed kan detekteres.
• Denne komparator bruges til at analysere tappers & ovalitet af emnet.
• Det er også nyttigt til at kontrollere arbejdsemnets firkantethed og rundhed.
• De pneumatiske komparatorapplikationer ændres afhængigt af målehovedtyperne og antallet af åbninger.
• Disse komparatorer kan anvendes til indvendige og udvendige diametermålinger og tykkelsesmålinger.
• Disse komparatorer er meget nyttige til at kontrollere vinkeldelenes koncentricitet, blindhulsdybde, hullets centerafstand, parallelitet fladhed osv.

Dette er således kort information om pneumatisk komparator – typer , fordele, ulemper og dets anvendelser. Den mest brugte pneumatiske komparator er Solex pneumatisk komparator, som er designet og markedsført af Solex Air Gauges Ltd-industrien i USA. Så dette er en af ​​de mest populære pneumatiske komparatorer. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en komparator i elektronik?