Назначение, составные части и основные параметры измерительного ОП

Измерительные приборы предназначены для приема сигнала об измеряемой величине и преобразования его в формы удобные для восприятия или передачи.

Измерительные приборы состоят из трех основных частей:

а/ воспринимающей (чувствительный элемент), через нее поступает в прибор значение измеряемой величины;

б/ преобразователя, изменяющего поступающую величину по форме и количественно;

в/ регистратора, фиксирующего значение измеряемой величины.

В оптических измерительных приборах одна из частей имеет оптическую систему. Основными параметрами измерительного прибора являются:

1) пределы измерения - наименьшая и наибольшая величины, которые могут быть измерены прибором,

2) диапазон измерения - разность между пределами измерения (например, прибор измеряет длины от 100 до 150 мм, стало быть, диапазон измерения - 50 мм),

3) цена деления основной шкалы прибора - значение измеряемой величины, соответствующее одному делению шкалы;

4) интервал деления шкалы - расстояние между центрами соседних штрихов в линейной /угловой/ мере;

5) погрешность измерения - разность между показаниями прибора при измерениях и действительным значением измеряемой величины;

6) чувствительность - свойство прибора реагировать на изменение измеряемой величины и оценивается передаточным отношением величины ?a ? перемещения указателя прибора к величине изменения измеряемой величины "с", т. е.

7) порог чувствительности - наименьшее изменение измеряемой величины способное вызвать изменение в показании прибора;

8) точность отсчета - точность, достигаемая при отсчете по шкале прибора;

9) измерительное усилие для контактного метода измерения) - сила создаваемая прибором и действующая на объект измерения в направлении линии измерения.

Абсолютное большинство измерительных приборов ближнего действия работают в прямоугольной системе координат. Перемещение индикаторного устройства относительно измеряемого объекта происходит вдоль осей прямоугольной системы координат.

Рис. 4.3.1-1

Измерительная схема такого прибора будет представлять три (одну, две) взаимно перпендикулярных направляющих, вдоль которых будут производиться линейные измерения. При оптической индикации различают поперечные координаты, которые измеряются в плоскости перпендикулярной оптической оси индикаторного устройства и продольная координата, измеряемая вдоль оси.

Поперечные координаты измеряются путем сравнения со шкалой, расположенной параллельно линии измерения, т.е. вдоль поперечных осей координат.

При измерении продольной координаты может быть применен как вышеуказанный способ, так и метод фокусировки путем перемещения компонентов оптической системы, которые связаны с соответствующими шкалами.

При оптическом методе индикации индикаторным устройством служит обычно микроскоп с сеткой в поле зрения или с окуляр - микрометром. При контактном способе индикации прибор имеет контактный щуп, который упирается в поверхность измеряемого объекта. Такой прибор может измерять только одну координату.

К направляющим, вдоль которых происходит перемещение объекта относительно индикаторного устройства, предъявляются следующие требования:

а/ движущаяся часть при движении должна перемещаться параллельно самой себе;

б/ движущаяся часть не должна иметь поперечных перемещений;

в/ должны иметь высокую износоустойчивость;

г/ обеспечивать плавность и легкость хода /движения/;

д/ изменение температуры не должно изменять параметров направляющих;

е/ должны быть технологичны в изготовлении.

а/ точностью направления;

б/ величиной силы трения;

в/ нечувствительностью к изменению температуры,

г/ нагрузочной способностью,

д/ износоустойчивостью,

е/ ремонтопригодностью,

ж/ стоимостью изготовления.

Направляющие в зависимости от вида трения могут быть трех видов:

1. с трением скольжения

Рис. 4.3.1-2

2) с трением качения на шариках, роликах или иголках

Рис. 4.3.1-3

З) с внутренним трением

Рисунок 4.3.1-4

При вращении шестерни 2 каретка I будет перемещаться на величину "а", при изгибе пружины 5 каретка I будет опускаться вниз, а изгиб пружины 6 будет поднимать ее на ту же величину. Для одинакового изгиба пружин нижний их конец перемещается принудительно на величину, равную а/2.

Направляющие могут быть открытого типа (рис. 4.3.1-1б, 4.3.1-2а) и замкнутого типа рис. 4.3.1-1а,в; 4.3.1-2б).

Первые могут работать только в определенном положении и не должны подвергаться вибрации и ударам при их работе, но они не подвержены температурным влияниям и обеспечивают хорошую точность направления, дешевы в изготовлении.

Направляющие с внутренним трением применяются для небольших перемещений. Они имеют малое усилие и обеспечивают высокую точность перемещения.