Der Komparator in der Metrologie ist ein Präzisionsinstrument, mit dem die Genauigkeit einer bestimmten Komponente gemessen wird, indem die angegebene Komponentenabmessung mit dem tatsächlichen Arbeitsstandard verglichen wird. Es handelt sich um eine indirekte Art der Genauigkeitsmessung, da sie nicht die Dimension misst, sondern die Unähnlichkeit innerhalb der Messung zwischen der angegebenen Komponente und dem Arbeitsstandard angibt. Im Allgemeinen sind Komparatoren in verschiedenen Typen erhältlich, die je nach Anforderung in verschiedenen Bereichen wie Elektrik und Elektronik, Optik, Elektromechanik, Mechanik-Optik, Pneumatik, Multi-Check, Flüssigkeitsverdrängung, Projektion, automatische Messung & mechanischer Komparator . In diesem Artikel wird also eine der Arten von Komparatoren erörtert, nämlich – pneumatischer Komparator , Arbeiten, Typen und ihre Anwendungen.
Was ist ein pneumatischer Komparator?
Ein Präzisionsgerät, das mit Druckluft betrieben wird bzw pneumatisches System ist als pneumatischer Komparator bekannt. Bei pneumatischen Komparatoren bedeutet der Begriff „Pneumatik“ Luft, die zur Vergrößerung des Messwerts verwendet wird. Als Arbeitsmedium wird bei diesem Komparator also Druck- oder Druckluft verwendet. Ähnlich wie andere Komparatoren werden auch diese Komparatoren hauptsächlich zur Analyse der Maßabweichung zwischen dem Standardwerkstück und dem zu messenden Werkstück verwendet. Somit hat dieser Komparator im Vergleich zu anderen Arten von Komparatoren viele Vorteile, so dass er in den meisten Fällen gegenüber anderen Arten von Komparatoren äußerst bevorzugt wird.
Arbeitsprinzip
Der pneumatische Komparator arbeitet nach dem Grundprinzip der im Luftstrom erzeugten Druckvariation. Die Luft strömt mit stabilem Druck durch das Werkstück und erzeugt dann einen Gegendruck. Die Variation dieses Gegendrucks hilft also, die Werkstückabmessung zu ermitteln.
Design des pneumatischen Komparators
Der pneumatische Komparator ist mit einigen wichtigen Teilen wie einem Kompressor, einem Wassertank, einem Luftfilter, einem Druckregler, einem Tauchrohr, einem Manometerrohr, einer Steueröffnung, einem flexiblen Rohr, einem Messkopf und einer Skala ausgestattet, die unten erklärt werden.
Kompressor
Der Kompressor in diesem Komparator ist die wichtigste Komponente. Die Hauptfunktion dieses Kompressors besteht darin, Druckluft innerhalb des pneumatischen Komparators zu erzeugen und kontinuierlich zuzuführen.
Luftfilter
Der Luftfilter in diesem Komparator ist mit der Kompressoreinheit verbunden. Ein Luftfilter ist sehr nützlich, um die aus der Luft kommenden Schmutzpartikel zu filtern. Hier wird die Luft durch den Kompressor komprimiert.
Druckreglereinheit
Diese Einheit ist mit einem Luftfilter ausgestattet. Die Hauptfunktion dieser Einheit besteht darin, den Druckluftdruck zu steuern, der vom Luftfilter kommt.
Tauchrohr
Das Tauchrohr ist innerhalb der Luftleitung neben dem Druckminderer angeordnet. Dieses Rohr wird direkt in Richtung des Metallzylinders oder Wassertanks getaucht. Die Verbindung dieses Schlauches sowie der Luftleitung wird als obere Kammer bezeichnet.
Wassertank
Der Wassertank ist ein Metallzylinder, der bei diesem Komparator am Boden der oberen Kammer angeordnet ist, so dass er das Tauchrohr in sich aufnimmt.
Manometerrohr
Das Manometerrohr in diesem Komparator wird vertikal parallel zum Boden eines Wassertanks befestigt. Kontrolle
Öffnung
Die Steueröffnung befindet sich in der Luftleitung zwischen zwei Schnittpunkten des Tauchrohrs und des Manometerrohrs. Diese Öffnung ermöglicht die Zufuhr von Luft mit einem stabilen Druck.
Flexibler Schlauch
Innerhalb der Luftleitung wird ein flexibler Schlauch verwendet, um den Messkopf zu halten. Der Anfangspunkt des flexiblen Schlauchs ist mit einer nächsten Kammer, d. h. einer Manometer- und Luftleitungsverbindung, fixiert, während der Endpunkt durch einen Mess- oder Messkopf verbunden ist.
Messkopf
Der Messkopf wird einfach mit dem Pneumatikschlauch oder Flexschlauch verbunden. Die Hauptfunktion besteht darin, die Anomalien innerhalb des Werkstücks zu berechnen.
Skala
Die Messskala in diesem Komparator ist kalibriert und parallel zum Manometerrohr angeordnet. Die Hauptfunktion der Waage besteht darin, die Flüssigkeitsverdrängung zu messen, die im Manometerrohr auftritt.
Pneumatischer Komparator funktioniert
Die pneumatische Komparatorfunktion ist; Der pneumatische Komparator enthält einen Wassertank oder Metallzylinder, der bis zu einem bestimmten Füllstand mit Wasser gefüllt ist. Senkrecht parallel zu diesem Wasserbehälter ist ein geeichtes Manometer angeschlossen. Der Wasserstand im Wassertank sowie das Manometer müssen ähnlich sein und werden mit einem Werkstück eingestellt. Bei maximalem Druck wird die Luft mit einem Kompressor komprimiert und durch den Luftfilter sowie einen Druckregler gefiltert und mit Druck reguliert.
Die gefilterte Luft strömt durch ein Tauchrohr, das in einen Wassertank eingetaucht ist. Gleichzeitig strömt die Druckluft mit gleichem Druck durch den Steuerblendenspalt. Sobald Luft durch die Steueröffnung strömt, erhöht sich die Geschwindigkeit und der Druck wird stabil. Die Luft strömt mit großer Geschwindigkeit durch den pneumatischen Schlauch oder das flexible Rohr und erreicht schließlich den Messkopf.
Aufgrund der Luftausdehnung im Tauchrohr wird die Wassersäule stabil gehalten. Die überschüssige Luft wird als Luftblasen im Wassertank abgeführt. Bei konstantem Druck läuft die Luft innerhalb des Messkopfes bzw. Messgerätes von der Messdüse weg.
Wenn das Werkstück normal ist oder keine Begrenzung innerhalb des Werkstücks vorhanden ist, entweicht kontinuierlich Luft durch die Messdüse. Gleichzeitig stimmen der Wasserstand im Manometerrohr und im Wassertank überein. Wenn es innerhalb des Werkstücks eine Einschränkung oder Unregelmäßigkeit für den tatsächlichen Fluss innerhalb des Messstrahls gibt, wird eine gewisse Gegenkraft gebildet.
Der Wasserstand innerhalb des Manometers sinkt aufgrund des induzierten Gegendrucks durch die Beschränkungen innerhalb des Werkstücks. Die Wasserstandsänderung innerhalb des Manometers wird als Dimensionsabweichung oder irgendwelche Anomalien innerhalb des zu messenden Werkstücks im Vergleich mit dem Standardwerkstück bezeichnet.
Arten von pneumatischen Komparatoren
Die pneumatischen Komparatoren sind in drei Typen erhältlich, die unten besprochen werden.
- Pneumatischer Komparator für Durchfluss/Geschwindigkeit.
- Pneumatischer Gegendruck-Komparator.
- Pneumatischer Komparator vom Differentialtyp.
Pneumatischer Komparator für Durchfluss/Geschwindigkeit
Der pneumatische Komparator vom Durchfluss- oder Geschwindigkeitstyp besteht aus verschiedenen Teilen wie Kompressor, Luftfilter, Druckregler, Absperrventil, Glassäule, Schwimmer, Nulleinstellschraube, Entlüftung, Waage, flexiblem Schlauch, Messkopf und Werkstück.
Zunächst muss die Glassäule mit einer Nullpunktschraube und Entlüftung auf das erforderliche Maß kalibriert werden. Wie bei einem pneumatischen Komparator wird die Luft komprimiert, gefiltert und geregelt. Danach strömt die Luft durch das Absperrventil und bewegt sich in Richtung der Glassäule, die einen Metallschwimmer enthält. Das Absperrventil dient hauptsächlich zum Absperren der Luftzufuhr, wenn es nicht verwendet wird. Die Luft strömt durch die Luftsäule und entfernt sich schließlich vom Messkopf.
Dabei wird der Messkopf in diesem Komparator innerhalb eines zu analysierenden Werkstücks platziert. Wenn es Einschränkungen oder Unregelmäßigkeiten am Werkstück gibt, wird der Luftstrom kontrolliert. Dies führt zu einer geringfügigen Verschiebung des Metallschwimmers in der Glassäule.
Die Bewegung des Metallschwimmers kann leicht durch die Luftströmungsgeschwindigkeit innerhalb der Glassäule gesteuert werden, die durch den Abstand zwischen Messkopf und Werkstück bestimmt wird. Somit ist die Luftströmungsrate direkt proportional zum Zwischenraum. Die Genauigkeit des Komparators beträgt bis zu 1 µm und die Vergrößerung 1000.000:1.
Pneumatischer Gegendruck-Komparator
Der pneumatische Komparator vom Gegendrucktyp ist mit verschiedenen Teilen wie Kompressor, Druckregler, Filter, Waage, einstellbarer Drossel und Messkopf ausgestattet. Diese Art von Komparator enthält zwei Öffnungen wie die Kontrollstelle „O1“ und die Messöffnung „O2“.
Ähnlich wie beim obigen Komparator wird die Druckluft in diesem Komparator durch einen Luftfilter gefiltert und dann durch den Druckregler geleitet. Hier wird der Druck auf 2 bar abgebaut und durch die Regelblende geleitet. Schließlich bewegt sich die Luft innerhalb des Messkopfes von der Messöffnung weg.
Der Durchmesser der beiden Öffnungen im Messkopf wird mit D1 & D2 bezeichnet, und die Drücke der Öffnungen werden mit P1 & P2 bezeichnet. Die Luft mit stabilem Druck „P1“ strömt durch die O1-Öffnung in die mittlere Kammer. Schließlich bewegt es sich durch die O2-Blende vom Messkopf weg. Der Abstand zwischen der O2-Öffnung und dem Werkstück wird mit „d“ bezeichnet.
Die O2-Messblende ist zunächst vollständig geschlossen. Sobald es geschlossen ist, sind beide Drücke wie P1 und P2 gleich. Wenn die Messblende vollständig geöffnet ist, gehen die Drücke P1 und P2 in ähnlicher Weise an den Blenden O1 und O2 auf Null.
Wenn sich der Abstand zwischen Messblende und Werkstück ändert, ändert sich der Druck P1 und P2 an den Blenden O1 und O2. Die Druckdifferenz wird von einem Druckanzeigegerät gemessen. Bei diesem Komparator kann die Vergrößerung bis zu 7500:1 erreicht werden.
Pneumatischer Komparator vom Differentialtyp
Der pneumatische Komparator vom Differentialtyp besteht aus verschiedenen Teilen wie Druckregler, Kompressor, Luftfilter, Steuerblende, Nullstellventil oder Referenzdüse, Druckanzeigegerät und Messkopf.
Zuerst wird die Luft in dieser Art von Komparator komprimiert und kann durch den Luftfilter und den Druckregler strömen. Endlich wird der Luftdruck erzeugt und stabilisiert. Bei stabilem Druck strömt die Luft durch den geteilten Kanal.
Die Luft strömt an einem Ende durch die OC1-Öffnung und erreicht den Messkopf durch den „P“-Kanal. Ebenso strömt die Luft durch eine OC2-Öffnung und erreicht durch den Kanal ein Nulleinstellventil.
Das Druckanzeigegerät befindet sich innerhalb der Luftleitung und verbindet beide P- und Q-Kanäle. Zuerst wird es durch ein Standardwerkstück kalibriert. Sobald sich der Messkopf auf das Werkstück zubewegt, beginnt sich der Zeiger im Messgerät zur Seite zu drehen. Wenn zwischen Messkopf und Werkstück eine Erlaubnis oder Einschränkung abnimmt, wird der Druck im System erhöht. Abschließend erfolgt die Umlenkung.
Zur Umrechnung der Druckmesswerte in die linearen Abmessungen des Anzeigegeräts wird die folgende Formel verwendet.
P = ρgh
Wobei P = durch das Gerät angezeigter Druck, ρ = Luftdichte, g = spezifisches Gewicht und h = die zu analysierenden Werkstückabmessungen sind. Der Vergrößerungsbereich dieses Komparators reicht von 1250x bis 20000x.
Unterschied zwischen mechanischem Komparator und pneumatischem Komparator
Der Unterschied zwischen dem mechanischen Komparator und dem pneumatischen Komparator wird unten diskutiert.
| Mechanischer Komparator | Pneumatischer Komparator |
| Es ist ein Messinstrument, das verwendet wird, um die Bewegung des Mittels zu vergrößern, um die Genauigkeit des Instruments zu verbessern. | Es handelt sich um ein Präzisionsgerät zur Bewertung der Maßabweichung zwischen dem zu messenden Werkstück und dem Standardwerkstück. |
| Ein mechanischer Komparator wird auch als Microcator bezeichnet. | Ein pneumatischer Komparator ist auch als Solex-Luftmessgerät oder pneumatischer Solex-Komparator bekannt. |
| Mechanischer Komparator arbeitet an Ritzel, Zahnstangen, Federn, Hebeln usw. | Ein pneumatischer Komparator arbeitet einfach durch Hochdruckluft, Gegendruck, Ventile usw. |
| Im Vergleich zum pneumatischen Komparator ist dieser Komparator nicht schneller. | Dieser Komparator ist normalerweise schneller |
| Es ist weniger präzise. | Es ist genauer als ein mechanischer Komparator. |
| Es ist im Vergleich zum pneumatischen Typ nicht teuer. | Es ist teurer. |
| Es braucht weniger Wartung. | Es braucht mehr Wartung. |
Vorteile
Der Vorteile eines pneumatischen Komparators das Folgende einschließen.
- Diese Komparatoren sind sehr einfach zu bedienen.
- Dieser Komparator hat keinen Kontakt zwischen Werkstück und Messkopf.
- Es hat eine bis zu 30000:1 hohe Vergrößerung.
- Es gibt keinen Eingriff, wenn sowohl das Anzeigegerät als auch der Messkopf an unterschiedlichen Orten angeordnet sind.
- Ein Luftstrahl in diesem Komparator hilft beim Reinigen des Werkstücks.
- Während dieser Komparator betrieben wird, treten keine Vibrationen auf.
- Diese sind aufgrund der extrem geringen Anzahl beweglicher Teile sehr genau, sodass extrem weniger Reibung und geringe Trägheit auftreten.
- Dieser Komparator eignet sich am besten, um die Konizität und Ovalität der kreisförmigen Bohrungen zu bestimmen.
- Die Messung ist extrem klein und verursacht keine Beschädigung des Werkstücks. Aber es hilft bei der Entfernung von Staub aus dem gemessenen Teil des Luftstrahls.
Nachteile
Der Nachteile pneumatischer Komparatoren das Folgende einschließen.
- Diese sind nicht handlich.
- Dieser Komparator benötigt einen Kompressor.
- Es ist nicht für alle ökologischen Bedingungen geeignet.
- Die Temperatur- und Feuchtigkeitsänderung kann ihre Genauigkeit beeinflussen.
- Diese Komparatoren reagieren langsam im Vergleich zu anderen Komparatoren.
- Dieser Komparator benötigt aufwendige Zusatzgeräte wie einen präzisen Druckregler.
- Es ist im Vergleich zu Komparatoren vom mechanischen Typ nicht wirtschaftlich.
- Die Skala in diesem Komparator ist nicht konsistent.
- Bei diesem Komparator sind unterschiedliche Messköpfe oder unterschiedliche Abmessungen erforderlich.
- Meniskusfehler treten auf, wenn Glasröhrchen als Anzeigegerät verwendet werden.
- Es benötigt unterschiedliche Messköpfe, um unterschiedliche Arten von Werkstücken zu prüfen.
- Zusatzkomponenten wie Druckminderer, Luftfilter usw. sind zusätzlich erforderlich
Anwendungen
Die Verwendungen oder Anwendungen von pneumatischen Komparatoren umfassen die folgenden.
- Der pneumatische Komparator erkennt den Innendurchmesser von Zylinderwerkstücken.
- Dieser Komparator kommt zum Einsatz, wenn eine große Anzahl von Werkstücken oder Zylindern geprüft werden müssen.
- Diese werden häufig verwendet, um die Größe der Komponenten wie Lehrdorne automatisch zu kontrollieren.
- Diese Komparatoren werden hauptsächlich zur schnellen Überprüfung einer großen Anzahl gleicher Abmessungen verwendet.
- Es wird verwendet, um festzustellen, wie stark sich die Länge von den ursprünglichen Abmessungen ändert.
- Mit diesem Komparator können die Innen- und Außendurchmesser des Werkstücks erkannt werden.
- Die Geradheit und Ebenheit des Werkstücks kann erkannt werden.
- Dieser Komparator wird verwendet, um den Tapper und die Ovalität des Werkstücks zu analysieren.
- Es ist auch nützlich, um die Rechtwinkligkeit und Rundheit des Werkstücks zu überprüfen.
- Die pneumatischen Komparatoranwendungen ändern sich abhängig von den Messkopftypen und der Anzahl der Öffnungen.
- Diese Komparatoren können für Innen- und Außendurchmessermessungen und Dickenmessungen verwendet werden.
- Diese Komparatoren sind sehr nützlich, um die Konzentrizität der Winkelteile, die Sacklochtiefe, den Achsabstand des Lochs, die Ebenheit der Parallelität usw. zu überprüfen.
Dies ist also eine kurze Information zur Pneumatik Komparator – Typen , Vorteile, Nachteile und ihre Anwendungen. Der am häufigsten verwendete pneumatische Komparator ist der pneumatische Komparator von Solex, der von der Industrie von Solex Air Gauges Ltd in den USA entwickelt und vermarktet wird. Dies ist also einer der beliebtesten pneumatischen Komparatoren. Hier ist eine Frage an Sie, was ist ein Komparator in der Elektronik?
