Pneumatisk komparator: Design, bruk, typer og dens applikasjoner

De komparator in Metrology er et presisjonsinstrument som brukes til å måle nøyaktigheten til en gitt komponent ved å sammenligne den gitte komponentdimensjonen med den faktiske arbeidsstandarden. Det er en indirekte type nøyaktighetsmåling fordi den ikke vil måle dimensjonen, men den vil spesifisere ulikheten i målingen mellom den angitte komponenten og arbeidsstandarden. Vanligvis er komparatorer tilgjengelige i forskjellige typer som brukes basert på kravet i forskjellige felt som elektrisk og elektronikk, optisk, elektromekanisk, mekanisk-optisk, pneumatisk, multisjekk, væskeforskyvning, projeksjon, automatisk måler  og mekanisk komparator . Så denne artikkelen diskuterer en av typene komparatorer, nemlig - pneumatisk komparator , arbeid, typer og dets applikasjoner.

Hva er en pneumatisk komparator?

En presisjonsenhet som betjenes med en trykkluft eller pneumatisk system er kjent som en pneumatisk komparator. I pneumatisk komparator betyr begrepet 'pneumatisk' luft som brukes til forstørrelse av målt avlesning. Så trykkluft eller komprimert luft brukes som arbeidsmedium i denne komparatoren. I likhet med andre komparatorer, brukes disse komparatorene også hovedsakelig for å analysere dimensjonsvariasjonen mellom standard arbeidsstykke og arbeidsstykke som skal måles. Dermed har denne komparatoren mange fordeler sammenlignet med andre typer komparatorer, så den er ekstremt valgt i de fleste tilfeller fremfor andre typer komparatorer.

Arbeidsprinsipp

Den pneumatiske komparatoren fungerer etter det grunnleggende prinsippet om trykkvariasjon generert i luftstrømmen. Luften strømmer med stabilt trykk gjennom hele arbeidsstykket, da vil det skape mottrykk. Så variasjonen i dette mottrykket vil bidra til å oppdage arbeidsstykkets dimensjon.

Pneumatisk komparatordesign

Den pneumatiske komparatoren er designet med noen viktige deler som en kompressor, vanntank, luftfilter, trykkregulator, dyprør, manometerrør, kontrollåpning, fleksibelt rør, målehode og skala som er forklart nedenfor.

Kompressor

Kompressoren i denne komparatoren er den viktigste komponenten. Hovedfunksjonen til denne kompressoren er å produsere og kontinuerlig tilføre trykkluft i den pneumatiske komparatoren.

Luftfilter

Luftfilteret i denne komparatoren er koblet til kompressorenheten. Et luftfilter er veldig nyttig for å filtrere smusspartikler som kommer fra luften. Her komprimeres luften gjennom kompressoren.

Trykkregulatorenhet

Denne enheten er utstyrt med et luftfilter. Hovedfunksjonen til denne enheten er å kontrollere trykklufttrykket som kommer fra luftfilteret.

Dip Tube

Dypprøret er anordnet i luftledningen ved siden av trykkregulatoren. Dette røret dyppes direkte mot metallsylinderen eller vanntanken. Tilkoblingen av dette røret så vel som flyselskapet er kjent som et øvre kammer.

Vanntank

Vanntanken er en metallsylinder som er anordnet ved bunnen av det øvre kammeret i denne komparatoren slik at den holder dypprøret inne i seg.

Manometerrør

Manometerrøret i denne komparatoren er festet vertikalt parallelt med bunnen av en vanntank. Kontroll

Åpning

Kontrollåpningen er plassert i flyselskapet mellom to skjæringer mellom dypperøret og manometerrøret. Denne åpningen lar luften tilføres ved et stabilt trykk.

Fleksibelt rør

Et fleksibelt rør brukes i flyselskapet for å holde målehodet. Det fleksible rørets startpunkt er festet med et neste kammer, det vil si et manometer og et flylinjekryss, mens endepunktet er forbundet med et måle- eller målehode.

Målehode

Målehodet kobles ganske enkelt til den pneumatiske slangen eller det fleksible røret. Hovedfunksjonen til dette er å beregne unormalitetene i arbeidsstykket.

Skala

Måleskalaen i denne komparatoren er kalibrert og anordnet til manometerrøret parallelt. Hovedfunksjonen til skalaen er å måle forskyvningen av væske som skjer i manometerrøret.

Pneumatisk komparator fungerer

Den pneumatiske komparatoren fungerer er; pneumatisk komparator inkluderer en vanntank eller metallsylinder som er fylt med vann opp til et bestemt nivå. Et kalibrert manometer er koblet vertikalt parallelt med denne vanntanken. Vannnivået i vanntanken samt manometeret må være likt og det justeres med et arbeidsstykke. Ved maksimalt trykk komprimeres luften med en kompressor og den filtreres og reguleres med trykk gjennom luftfilteret samt en trykkregulator.

Den filtrerte luften strømmer gjennom et dyprør som er nedsenket i en vanntank. Samtidig strømmer trykkluften med likt trykk gjennom reguleringsåpningen. Når luften strømmer gjennom kontrollåpningen, vil hastigheten økes og trykket bli stabilt. Luften med stor hastighet passerer gjennom den pneumatiske slangen eller det fleksible røret, og til slutt når den målehodet.

På grunn av utvidelsen av luft inne i dypprøret, holdes vannhodet stabilt. Overskuddsluften vil renne bort som luftbobler inne i vanntanken. Ved konstant trykk renner luften bort fra målestrålen inne i målehodet eller måleinstrumentet.

Hvis arbeidsstykket er normalt eller det ikke er noen grense inne i arbeidsstykket, slipper luft kontinuerlig ut gjennom målestrålen. Samtidig vil vannivået i manometerrøret og vanntanken samsvare. Hvis det er noen begrensning eller uregelmessighet i arbeidsstykket for faktisk strømning innenfor målestrålen, vil det dannes en viss tilbakekraft.

Vannnivået i manometeret vil synke på grunn av det induserte mottrykket av restriksjonene i arbeidsstykket. Vannstandsendringen i manometeret betegnes som dimensjonsvariasjonen eller eventuelle unormaliteter i arbeidsstykket som måles sammenlignet med standardarbeidsstykket.

Typer pneumatisk komparator

De pneumatiske komparatorene er tilgjengelige i tre typer som diskuteres nedenfor.

• Strømnings-/hastighetstype pneumatisk komparator.
• Tilbaketrykk type Pneumatisk komparator.
• Pneumatisk komparator av differensialtype.

Strømnings-/hastighetstype pneumatisk komparator

Den pneumatiske komparatoren av strømnings- eller hastighetstype er designet med forskjellige deler som en kompressor, luftfilter, trykkregulator, stengeventil, glasskolonne, flottør, nulljusteringsskrue, luftutlufting, skala, fleksibelt rør, målehode og arbeidsstykke.

Først må glasskolonnen kalibreres til den nødvendige dimensjonen ved å bruke en nulljusteringsskrue og luftutlufting. Som en pneumatisk komparator blir luften komprimert, filtrert og regulert. Etter det passerer luften gjennom stengeventilen og beveger seg mot glasskolonnen som inkluderer en metallflottør. Stengeventilen brukes hovedsakelig til å stenge lufttilførselen når den ikke brukes. Luften tilføres gjennom luftsøylen og beveger seg til slutt bort fra målehodet.

Her er målehodet i denne komparatoren plassert i et arbeidsstykke som skal analyseres. Hvis det er noen begrensninger eller uregelmessigheter på arbeidsstykket, vil luftstrømmen bli kontrollert. Dette resulterer i en liten forskyvning av metallflotten i glasskolonnen.

Metallflytebevegelsen kan enkelt kontrolleres gjennom luftstrømhastigheten i glasskolonnen, som bestemmes av klaringen mellom målehodet og arbeidsstykket. Dermed er luftstrømmen direkte proporsjonal med klaringen. Komparatornøyaktigheten er opptil 1 µm og forstørrelsen er 1000 000:1.

Tilbaketrykk type Pneumatisk komparator

Den pneumatiske komparatoren av mottrykkstypen er designet med forskjellige deler som en kompressor, trykkregulator, filter, skala, justerbar begrenser og målehode. Denne typen komparator inkluderer to åpninger som kontrollkontor 'O1' og måleåpning 'O2'.

I likhet med komparatoren ovenfor, filtreres den komprimerte luften i denne komparatoren gjennom et luftfilter og passerer deretter gjennom trykkregulatoren. Her reduseres trykket til 2 bar og det passerer gjennom kontrollåpningen. Til slutt beveger luften seg bort fra måleåpningen i målehodet.

De to åpningenes diameter inne i målehodet er merket med D1 og D2, og trykket til åpningene er merket med P1 & P2. Luften med stabilt trykk 'P1' passerer gjennom O1-åpningen inn i midtkammeret. Til slutt beveger den seg bort fra målehodet gjennom O2-åpningen. Avstanden mellom O2-åpningen og arbeidsstykket er angitt med 'd'.

Først vil O2-måleåpningen være helt lukket. Når den er lukket, vil begge trykkene som P1 og P2 være like. På samme måte, når måleåpningen er helt åpen, nullstilles trykkene P1 og P2 ved åpningene O1 og O2.

Når avstanden mellom måleåpningen og arbeidsstykket endres, varierer trykket P1 & P2 ved O1 & O2 åpninger. Trykkforskjellen måles med en trykkindikerende enhet. I denne komparatoren kan forstørrelsen oppnås opp til 7500:1.

Pneumatisk komparator av differensialtype

Differensialtypen pneumatisk komparator er designet med forskjellige deler som en trykkregulator, kompressor, luftfilter, kontrollåpning, nullstillingsventil eller referansestråle, trykkindikator og målehode.

Først komprimeres luften i denne typen komparatorer og får strømme gjennom luftfilteret og trykkregulatoren. Til slutt genereres lufttrykket og gjøres stabilt. Ved stabilt trykk strømmer luften gjennom den delte kanalen.

Luften strømmer i den ene enden gjennom OC1-åpningen og når målehodet gjennom 'P'-kanalen. På samme måte strømmer luften gjennom en OC2-åpning og når en nulljusteringsventil gjennom kanalen.
Den trykkindikerende enheten er plassert i flyselskapet og kobler sammen både P- og Q-kanaler. For det første kalibreres den av et standard arbeidsstykke. Når målehodet beveger seg mot arbeidsstykket, begynner pekeren inne i måleanordningen å snu seg til side. Hvis det er noen tillatelse eller begrensning av reduksjoner mellom målehodet og arbeidsstykket, vil trykket i systemet økes. Til slutt finner avbøyning sted.

For å konvertere trykkavlesningene til de lineære dimensjonene fra indikeringsanordningen, brukes følgende formel.

P = ρgh

Hvor, P = Trykk angitt gjennom enheten, ρ = Lufttetthet, g = egenvekt, og h = arbeidsstykkets dimensjoner som skal analyseres. Forstørrelsesområdet til denne komparatoren varierer fra 1250x til 20000x.

Forskjellen mellom mekanisk komparator og pneumatisk komparator

Forskjellen mellom den mekaniske komparatoren og den pneumatiske komparatoren er diskutert nedenfor.

Fordeler

De fordelene med en pneumatisk komparator Inkluder følgende.

• Disse komparatorene er veldig enkle å betjene.
• Denne komparatoren har ingen kontakt mellom arbeidsstykket og målehodet.
• Den har opptil 30 000: 1 høy forstørrelse.
• Det er ingen inntrenging når både indikatorenheten og målehodet er plassert på forskjellige steder.
• En luftstråle i denne komparatoren hjelper til med å rydde opp i arbeidsstykket.
• Når du bruker denne komparatoren, forekommer ingen vibrasjoner.
• Disse er svært nøyaktige på grunn av det ekstremt færre antallet bevegelige deler, så det er ekstremt mindre friksjon og lav treghet.
• Denne komparatoren er best for å bestemme avsmalningen og ovalheten til de sirkulære boringene.
• Målingen er ekstremt liten og forårsaker ingen skade på arbeidsstykket. Men det hjelper til med å rense støv fra den målte delen av luftstrålen.

Ulemper

De ulemper med pneumatiske komparatorer Inkluder følgende.

• Disse er ikke praktiske.
• Denne komparatoren krever en kompressor.
• Det er ikke hensiktsmessig for alle økologiske forhold.
• Temperatur- og fuktighetsendringen kan påvirke presisjonen deres.
• Disse komparatorene er trege i respons sammenlignet med andre komparatorer.
• Denne komparatoren trenger forseggjort hjelpeutstyr som en presis trykkregulator.
• Det er ikke økonomisk sammenlignet med komparatorer av mekanisk type.
• Skalaen i denne komparatoren er ikke konsistent.
• Det kreves forskjellige målehoder i denne komparatoren eller forskjellige dimensjoner.
• Meniskfeil oppstår når glassrør brukes som indikasjonsanordning.
• Den trenger forskjellige målehoder for å kontrollere forskjellige typer arbeidsstykker.
• Hjelpekomponenter er ekstra nødvendige som en trykkregulator, luftfilter, etc

applikasjoner

Brukene eller anvendelsene av pneumatiske komparatorer inkluderer følgende.

• Den pneumatiske komparatoren registrerer den indre diameteren til sylinderarbeidsstykker.
• Denne komparatoren brukes når et stort antall arbeidsstykker eller sylindre må testes.
• Disse er mye brukt for å kontrollere komponentenes størrelse automatisk som pluggmålere.
• Disse komparatorene brukes hovedsakelig for rask kontroll av et stort antall like dimensjoner.
• Den brukes til å finne ut hvor mye lengden endres fra de opprinnelige dimensjonene.
• Arbeidsstykkets innvendige og utvendige diameter kan oppdages ved å bruke denne komparatoren.
• Arbeidsstykkets retthet og flathet kan oppdages.
• Denne komparatoren brukes til å analysere tappers og ovalitet til arbeidsstykket.
• Den er også nyttig for å kontrollere arbeidsstykkets firkantethet og rundhet.
• De pneumatiske komparatorapplikasjonene endres avhengig av målehodetypene og antall åpninger.
• Disse komparatorene kan brukes på innvendige og utvendige diametermålinger og tykkelsesmålinger.
• Disse komparatorene er svært nyttige for å sjekke vinkeldelenes konsentrisitet, blindhullsdybde, senteravstand til hullet, parallellitetsflathet, etc.

Dermed er dette kort informasjon om pneumatisk komparator – typer , fordeler, ulemper og dens anvendelser. Den mest brukte pneumatiske komparatoren er Solex pneumatisk komparator som er designet og markedsført av Solex Air Gauges Ltd-industrien i USA. Så dette er en av de mest populære pneumatiske komparatorene. Her er et spørsmål til deg, hva er en komparator innen elektronikk?