Пневматические и индуктивные датчики

 

Пневматические приборы имеют высокую точность, позволяют производить дистанционные измерения, измерительная оснастка проста по конструкции. Приборы позволяют производить бесконтактные измерения, легко поддаются автоматизации и просты в эксплуатации. Недостатками пневматических приборов являются их инерционность, необходимость тщательной очистки сжатого воздуха от влаги и механических частиц, небольшие пределы измерения. Схема пневматического прибора активного контроля БВ-6060 на базе дифференциального отсчетно-командного устройства показана на рис. 24.

Сжатый воздух их сети, пройдя через фильтр и стабилизатор 16, под постоянным давлением истекает через входные сопла 12 и 13 в камеры сильфонов и 15, служащие чувствительными элементами. Из правого сильфона через воздухопровод 3 воздух поступает к измерительному соплу 4 и вытекает в атмосферу через зазор s между его торцом и заслонкой 1 (регулируемым винтом), установленных в измерительной скобе 2. В сильфоне 11 создается измерительное давление h1, которое зависит от размера контролируемой детали. Из другого сильфона 15 воздух вытекает в атмосферу через узел противодавления 14, а в его камере создается постоянное давление h2. Концы сильфонов жестко связаны кареткой 17, установленной на параллельных плоских пружинах 10. Перемещение каретки 17 зависит от разности давлений ht и h2 в сильфонах 11 и 15 и передается на стрелку 5 от сектора 6 через рычажно-зубчатый механизм. На каретке 17 установлены два или четыре электроконтакта 8, которые замыкаются при перемещении каретки с регулируемыми контактами 9, установленными на параллельных плоских пружинах 7. При дифференциальных измерениях вместо узла противодавления 14 устанавливают второе измерительное сопло, аналогичное соплу 4. Пневматический прибор БВ-6060 выпускают с ценой деления 0,5; 1 и 2 мкм на две или четыре управляющих команды.

Схема пневматического прибора БВ-6060

Рис. 24. Схема пневматического прибора БВ-6060

Индуктивные приборы имеют высокую точность и большие пределы измерения, позволяют производить дистанционные измерения. Индуктивные приборы имеют высокую стабильность показаний во времени и малую инерционность. Недостатком приборов является некоторая сложность конструкции и необходимость тщательной герметизации измерительного устройства. В индуктивных приборах используется свойство катушек преобразователя менять коэффициент самоиндукции или взаимоиндукции при перемещении его якоря и таким образом линейное перемещение преобразуется в электрический сигнал. Индуктивный прибор имеет преобразователь, расположенный в измерительном устройстве, и отсчетно-командное устройство, обеспечивающее питание преобразователя и преобразующее его выходной сигнал в перемещение стрелки и в управляющие команды.

На рис. 25 приведена схема индуктивного преобразователя. Соленоидный преобразователь (рис. 25, а) имеет две катушки 3 с обмотками заключенные в магнитопровод 2, и якорь 4, перемещающийся внутри катушек 3. Для уменьшения габаритных размеров преобразователя и увеличения индуктивности системы магнитопровод и якорь изготовляют из ферритов или пермалоя, а катушки делают бескаркасными. Одинарный преобразователь (рис. 25, б) состоит из круглого ферритового магнитопровода ферритовой пластинки 3, служащей якорем, и катушек 2.

Основными измерительными схемами индуктивных приборов активного контроля являются мостовые схемы переменного тока, работающие в режиме отклонения. В такие схемы включают дроссельные и трансформаторные преобразователи. На рис. 26 показана электрическая схема прибора БВ-4100. Катушки дроссельного преобразователя БВ-6067 включены в мостовую схему с обмотками выходного трансформатора задающего генератора ЗГ. Обмотки преобразователя питаются стабилизированным напряжением 1,5 В, частотой 9-14 кГц от задающего генератора ЗГ. Равновесие моста при одинаковом числе витков, индуктивностях и полных сопротивлениях обмоток преобразователя наступает при среднем положении якоря преобразователя. При перемещении якоря преобразователя от среднего положения, вызванного изменением размера контролируемой детали, меняется индуктивность L его катушек, их индуктивное xL и полное z сопротивление и на высоте моста появляется напряжение, обусловленное разностью полных сопротивлений z1, и z2 обмоток преобразователя.

Функциональная схема индуктивного прибора БВ-4100

Рис. 25. Схема индуктивных преобразователей: а - соленоидного типа б, - одинарного типа

Переменное напряжение с выхода моста поступает на усилитель напряжения УН и далее на фазовый детектор ФД, который преобразует этот сигнал в постоянное знакопеременное напряжение. Постоянное напряжение поступает на усилитель постоянного тока УПТ и с его выхода на стрелочный прибор и на входы формирователей команд ФК. Формирователи команд являются пороговыми элементами с регулируемым уровнем срабатывания, и включает электромагнитные реле при достижении выходным сигналом настроенного уровня. Реле выдают команды в цепи управления станка и включают сигнальные лампочки отсчетно-командного устройства.

Похожие материалы