39. Гидростатические измерительные приборы. Конструкция, основные характеристики и порядок использования микрометрического уровня.

Уровень – это прибор, предназначенный для измерения отклонения от вертикального и горизонтального положения поверхностей.

Отсчетным элементом уровня является ампула – стеклянная трубка, внутренняя поверхность которой изогнута по дуге с большим радиусом кривизны. Ампулу заполняют жидким наполнителем так, чтобы после запайки концов внутри осталось небольшое количество воздуха - пузырек, который является указателем для отсчета угла наклона по шкале ампулы. В уровнях цену деления принято выражать не в угловых мерах, а в линейных и соответствующую перемещению пузырька ампулы на одно деление шкалы.

Наиболее широкое распространение получили технические уровни: брусковые, рамные и микрометрические.

Метрологические характеристики микрометрического уровня: пределы измерения уклонов в обе стороны от горизонтали – до 30 мм на 1 м; величина отсчета по шкале микрометрического узла – 0,1 мм на 1 м; цена деления шкалы ампулы - 0,1 мм на 1 м.

Основанием уровня микрометрического является корпус с рабочими поверхностями в виде сторон призмы с углом 150 ° для установки уровня на цилиндрические поверхности. Для проверки уклонов плоских поверхностей по бокам призмы уровня предусмотрены плоские рабочие поверхности. С корпусом посредством втулки и центров шарнирно связана трубка, что позволяет устанавливать помещенную в трубке основную ампулу под различными уклонами к рабочим поверхностям уровня. Перемещение и определение величину установленного уклона трубки с ампулой осуществляется посредством микрометрической головки, смонтированной на стойке. Микрометрическая головка состоит из гильзы соединенной с трубкой при помощи центров и имеющей возможность перемещаться в вертикальном направлении по стойке. Это перемещение создается при помощи микровинта, свободно вращающегося относительно резьбовой части гильзы, но ограниченного от осевого перемещения. На верхнем конце микровинта жестко закреплен барабан с нанесенной на нем шкалой с двойной оцифровкой. Конструкция микрометрической головки позволяет производить совмещение нулевого штриха барабана с продольным и нулевыми штрихами гильзы посредством поворота барабана относительно микровинта и гильзы, для чего предварительно необходимо открепить гайку. Установочная ампула служит для определения правильности установки уровня в поперечном направлении.

Перед использованием уровня необходимо рабочие поверхности уровня и проверяемую поверхность тщательно протереть. Прежде чем определять величину уклона проверяемой поверхности, надо установить направление уклона. Для этого устанавливают уровень рабочими поверхностями на проверяемую поверхность и судят о направлении уклона по положению пузырька основной шкалы. Предварительно нужно убедиться, что нулевой штрих барабана совпадает с продольным штрихом гильзы и скошенный край барабана находится над нулевым штрихом гильзы, что соответствует параллельному положению осей ампулы относительно рабочих поверхностей уровня. Затем приступают к определению величин уклона проверяемой поверхности, для чего необходимо вращать барабан микрометрической головки в направлении, соответствующем направлению уклона до установки пузырька ампулы в среднее положение. Величину подъема отсчитывают по шкалам микрометрической головки, у которой каждое деление шкалы гильзы соответствует подъему в 5 мм/1000 мм и каждое деление шкалы барабана – 0,1 мм/1000 мм.

40. Измерение отклонений формы номинально цилиндрических поверхностей деталей с использованием кругломера.

Наиболее широкими возможностями обладают кругломеры, которые, кроме прецизионного вращательного относительного перемещения измерительного преобразователя и контролируемой детали обеспечивают также возможность их относительного прецизионного прямолинейного перемещения в направлении оси детали. По причине таких широких функциональных возможностей кругломеры такого типа иногда называют цилиндромерами.

Принципиальная схема измерения на базе цилиндромера.

1-измеряемая деталь,

2-предметный стол прибора

3-линейный измерительный преобразователь электрического принципа действия,

4-электронный блок, включающий усилитель, частотный фильтр и устройства отображения измерительной информации

5,6-записывающее устройство, воспроизводящие измеренные профили поверхности детали в продольном и поперечном сечении

7-плоскость центрирования детали,

8-плоскость нивелирования детали

9,10-электроприводы, обеспечивающие вращение предметного стола и прямолинейное перемещения измерительного преобразователя.

Порядок выполнения измерения: возможно два варианта реализации этого прибора, а именно 1)с вращающиеся изменяемой деталью (как на схеме),

2)с вращающиеся измерительным преобразователем

на представленной схеме, кроме обращающийся детали прибор имеет прецизионную направляющую прямолинейного движения измерительного преобразователя, выставленную параллельно оси вращение шпинделя. Перед измерением деталь центрируют, и нивелирует по двум сечениям, находящимся на границе нормируемого участка.

Центрирование детали состоит в совмещении центра нижнего сечения 7 с осью вращения шпинделя.

Суть нивелирования состоит в совмещении оси детали с осью вращение шпинделя, когда ось детали имеет угловое отклонение по отношению к оси вращения шпинделя. В современных моделях таких приборов центрирование и нивелирование осуществляется в автоматическом режиме.

Путем аналитической компенсации имеющегося плоско-параллельного смещения и углового отношения оси детали по отношению к оси вращения шпинделя.

Для осуществления такой компенсации предварительно деталь ощупывается и сканируется в двух выделенных сечениях 7 и 8, по результатам чего определяется реальное расположение оси детали в системе координат прибора и в дальнейшем при измерении в получаемые результаты аналитически вводятся соответствующие поправки вычислительным комплексом прибора.

После центрирования и нивелирование контролируемой детали с помощью измерительного преобразователя, контролируемая поверхность измеряется по отдельным линиям и записываются соответствующие профилограммы измерительных сечений в полярной или декартовой системе координат. Если прибор снабжен компьютером, то измерение в каждом выбранном сечении можно производить дискретно, с фиксацией соответствующих координат контрольных точек и в дальнейшем автоматически с помощью специализированных программного обеспечения вычислять искомое отклонение от цилиндричности по измеренным координатам контрольных точек.

Рассматриваемое свойство измерения позволяет также отдельно контролировать такие дифференциальные или поэлементные отклонения формы поверхности, как отклонение круглости или отклонение профиля продольного сечения.

Причем такое свойство измерения позволяет измерить данное отклонение в соответствии с их стандартными определениями.

Следует отметить, что изменение отклонения формы номинальной цилиндрических поверхностей, выполняемые с помощью кругломеров данного класса считается наиболее достоверными.

Н акладной клугломер