Измерение размеров деталей с помощью

Цифровой растровой измерительной системы

Цифровые растровые измерительные системы, имеющие сравнительно большие диапазоны измерений и устройство для установки нулевого показания в любой точке диапазона измерения, в основном предназначены для измерения линейных размеров методом непосредственной оценки в производственных и лабораторных условиях.

Преобразование сигнала в растровых системах основано на взаимодействии двух линейных шкал с параллельными штрихами на расположенных рядом друг с другом параллельных стеклянных пластинках: неподвижной, соединенной с корпусом преобразователя, и подвижной, соединенной с его измерительным стержнем. При перемещении подвижной шкалы ее темные полосы постоянно перекрывают светлые полосы неподвижной шкалы, и луч света, проходящий сквозь шкалы, модулируется, и это фиксируется фотоэлектрическим датчиком. Количество шагов фиксируется электронным блоком. Если шаг рамок шкал равен 0,004 мм, сдвигом шкал по ходу на четверть шага можно достичь дискретности отсчета 0,001 мм. Электронный блок может представлять собой отдельную коробку, связанную с датчиком проводами, в этом случае датчик имеет плоскую (12 мм толщиной) прямоугольную коробку; или датчик содержит миниатюрный электронный блок с жидкокристаллической индикацией внутри, тогда он имеет большие габариты, но не имеет отдельного электронного блока и проводов.

Растровые измерительные преобразователи, как и другие измерительные головки, предназначены для применения в сочетании с базирующими и установочными приспособлениями. Они оснащены присоединительными втулками Æ8h7, поэтому их в основном целесообразно применять со стандартными стойками и штативами имеющими, присоединительные гнезда с отверстием Æ8Н8.

Основным преимуществом растровых преобразователей, помимо большого диапазона измерений, является то, что на выходе преобразователя мы имеем цифровой сигнал. Этот сигнал может быть воспринят ЭВМ или другой измерительной или управляющей системой, имеющей цифровой вход. Поэтому растровые преобразователи часто используют в системах активного контроля размеров и в измерительных автоматах.

В связи с неудобством поиска экстремального значения с помощью цифрового табло применение цифровых растровых измерительных систем со штатными сферическими наконечниками целесообразно лишь для измерения размеров плоских деталей, например ширины шпонок, высоты дисков и т. д.

В нашей стране растровые измерительные преобразователи изготавливаются на заводе “Измерон” (Санкт-Петербург), их выпускают также ряд зарубежных фирм, в частности: Mitutoyo (Япония), Brown & Sharp (США), Mahr (ФРГ) и др. Некоторые метрологические характеристики ряда измерительных головок с присоединительными втулками Æ8h7 приведены в табл. 7.1, а цифровых головок – в табл. 7.2.

Рис. 7.1. Растровый фотоэлектрический преобразователь

Установка для измерения наружных размеров деталей методом непосредственной оценки состоит из трех основных узлов (рис. 7.1):

– стойки C-III с основанием 1, колонкой 2, кронштейном 3, столом 8, маховиком микроподачи 10 и стопорными винтами 4 и 9;

– растрового преобразователя 5;

– электронного блока с цифровым отсчетным устройством 12, органами управления и контроля 11, 13 и 14.

Т а б л и ц а 7.1

Основные метрологические характеристики некоторых

Измерительных головок

Модель измерительных головок с присоединительной втулкой Æ8h7	Цена деления, мм	Пределы измерения, мм
ИЧ-2 ИЧ-5 ИЧ-10 ИЧ-25 ИЧ-50 1МИГ 2МИГ 1ИГ 2ИГ 1ИПМ 2ИПМ	0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,001 0,002 0,001 0,002 0,001 0,002	0 … 2 0 … 5 0 … 10 0 … 25 0 … 50 0 … 1 0 … 2 ±0,05 ±0,1 ±0,05 ±0,1

Т а б л и ц а 7.2

Основные метрологические характеристики ряда цифровых

Растровых измерительных систем

Модель	Пределы Измерения, мм	Дискретность Отсчета, мм	Изготовитель
ЛИР-14 ЛИР-17 542-303 542-310	0 … 20 0 … 30 0 … 30 0 … 30 0 … 100 0 … 25 0 … 100	0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001	СКБ ИС СКБ ИС Измерон Mitutoyo Mitutoyo Mahr Mahr

Дискретность отсчета и пределы измерения растрового измерительного преобразователя определяются номером его модели (таб. 7.2). Пределы измерения по высоте стойки определяются моделью стойки, для стойки С-III они равны 0 … 100 мм.

Порядок выполнения работы

1. Включить электронный блок растровой измерительной системы в осветительную сеть, тумблером 14 включить питание системы, о чем должна свидетельствовать индикаторная лампочка 11.

2. Открепив стол 8 стопорным винтом 9, вращением маховика 10 против часовой стрелки переместить его в крайнее нижнее положение.

3. Закрепить в стойке растровый преобразователь стопорным винтом 4, таким образом, чтобы измерительный наконечник слегка касался или был на расстоянии 0,5 мм от стола.

4. Вращением маховичка 10 по часовой стрелке добиться показаний на цифровом табло 12 электронного блока около 0,1 … 0,5 мм и в этом положении закрепить стол стопорным винтом 9. Установить нулевое показание на цифровом табло 12, нажав на кнопку обнуления 13.

5. Проверить настройку нулевого показания. Для этого несколько раз приподнять измерительный наконечник над столом с помощью арретира 6 и аккуратно опустить его на стол. В случае если показания отличаются от нулевого, установить ноль на табло кнопкой 13.

6. Одной рукой поднять измерительный наконечник в максимально верхнее положение и удерживать его в этом положении. Другой рукой положить измеряемую деталь на стол под измерительный наконечник и аккуратно опустить его на деталь.

7. Снять показания на цифровом табло 12 и записать их в отчет. Точно так же провести измерения всех деталей.

8. Построить схему расположения поля допуска и дать заключение о годности всех деталей.

9. Оформить отчет о работе согласно приведенной форме.

Форма протокола измерений

Группа №	Ф. И. О.
Работа 7	Измерение размеров деталей с помощью цифровой растровой измерительной системы
Данные об установке	Данные о детали
Дискретность отсчета		Наименование
Пределы измерения датчика		Номинальный размер
Пределы измерения установки		Предельные отклонения
Схема измерительной установки (рис. 7.1)	Показания цифрового табло, мм
Схема расположения поля допуска и заключение о годности

Р а б о т а 8