Измерительные устройства являются исполнительными элементами контрольных приспособлений. По принципу действия эти устройства бывают:
· предельные;
· отсчетные.
Предельные измерительные устройства не сообщают о величине контролируемого параметра и позволяют судить только о годности изделия на основании предварительной их настройки. Примером предельных устройств могут служить предельные калибры – скобы, пробки, щупы и др.
В контрольных приспособлениях широкое распространение получили предельные измерительные устройства – электроконтактные датчики (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Схема работы электроконтактного датчика
Если диаметр контролируемой детали (D) находится в поле допуска, то лампы 1 и 2 не загораются. Если диаметр детали меньше допустимого, замыкается нижняя пара контактов и загорается лампа 1; при диаметре D больше максимально допустимого замыкается верхняя группа контактов и загорается лампа 2. Лампа 3 загорается при размыкании обоих контактов, то есть когда детали годны. Сопротивления подобраны так, что на любой стадии работы приспособления горит одна из трех ламп.
Погрешность измерения датчика класса 0 – не более ±0,001 мкм, измерительное усилие – не более 1…2 H.
Отсчетные измерительные устройства сообщают о величине контролируемого параметра посредством стрелочного прибора либо цифровой индикацией. Наиболее распространенные отсчетные измерительные устройства контрольных приспособлений – индикаторы часового и рычажного типов. Цена деления этих устройств составляет от 0,01 до 0,001 мм.
Получили развитие также индуктивные датчики и пневматические микрометры с погрешностью измерения до 0,5…0,2 мкм и менее. Например, рассмотрим схему пневматического микрометра высокого давления с сильфонами (рис. 6.4). По трубке 1 воздух поступает в сильфоны 4 и 8 через сопла 5 и 7. Из сильфона 8 он подается к измерительному устройству 10, а из сильфона 4 – к регулируемому клапану 2. Давление в сильфоне 8 меняется в зависимости от фактического размера заготовки 11. Давление в сильфоне 4 устанавливается постоянным. Деформация сильфонов вызывает перемещение подвешенной на плоских пружинах планки 6, которая связана с измерительным прибором 9 или датчиком 3.
Рис. 6.4. Схема пневматического микрометра:
1 – трубка; 2 – регулируемый клапан; 3 – датчик; 4, 8 – сильфоны; 5, 7 – сопла; 6 – планка; 9 – измерительный прибор; 10 – измерительное устройство; 11 – заготовка
Прибор с ротаметром (рис. 6.5) работает следующим образом. Воздух под давлением 0,3…0,5 МПа поступает к вертикальной расширяющейся трубке 2, в которой находится поплавок 3. Возле трубки расположена шкала 1. Чем больше зазор между деталью 4 и пробкой 5, тем больше скорость воздуха и высота подъема поплавка в трубке 2.
Рис. 6.5. Схема ротаметра:
1 – шкала; 2 – трубка; 3 – поплавок; 4 – деталь; 5 – пробка
Пневматические приборы точны, малоинерционны и производительны. Их можно использовать для проверки размеров, формы и взаимного расположения поверхностей.
При выборе отсчетных измерительных устройств необходимо учитывать их метрологические (цену деления, предел измерения и др.) и экономические (затраты на измерительное устройство, продолжительность работы до повторной установки, время на измерение и др.) показатели.