Gösterge (mesafe yükseltici alet) - Indicator (distance amplifying instrument)

Mahr kadran göstergesi, 10 mm aralık

Çeşitli bağlamlarda Bilim, teknoloji ve üretim (örneğin işleme, uydurma, ve Katmanlı üretim ), bir gösterge küçük mesafeleri doğru bir şekilde ölçmek için kullanılan çeşitli araçlardan herhangi biri ve açıları, ve büyütmek onları daha açık hale getirmek için. Adı kavramından geliyor gösteren kullanıcıya çıplak gözlerinin fark edemediği şeyi; küçük bir mesafenin varlığı veya kesin miktarı gibi (örneğin, iki düz yüzey arasında küçük bir yükseklik farkı, eşmerkezlilik iki silindir arasında veya diğer küçük fiziksel sapmalar).

A olarak adlandırılan klasik mekanik versiyon kadran göstergesi, bir çevirmek saat ibreli bir saat yüzüne benzer görüntüleme; İbreler, prob ucunun sıfır ayarına olan mesafesini temsil eden kadrandaki dairesel bir skaladaki derecelendirmeleri gösterir. Mekanik bir kadran göstergesinin iç işleri, mekanik bir kol saatinin hassas saat işleyişine benzer, kremayer ve pinyon sarkaç yerine prob konumunu okumak için dişli kaçış zamanı okumak için. Gösterge prob şaftının kenarı, kremayer dişlisini sağlamak için dişlerle kesilir. Sonda hareket ettiğinde, kremayer dişlisi dönmesi için bir pinyon dişlisini çalıştırır ve gösterge "saat" kolunu döndürür. Yaylar, okumadaki boşluk hatasını en aza indirmek için dişli mekanizmasını önceden yükler. Dişli formlarının hassas kalitesi ve yatak özgürlüğü, elde edilen tekrarlanabilir ölçüm hassasiyetini belirler. Mekanizmalar zorunlu olarak hassas olduğundan, sert çerçeve yapısı gibi zorlu uygulamalarda güvenilir bir şekilde çalışması gerekir. makine parçası kol saatlerinin sağlamlaştırılmasına benzer şekilde metal işleme işlemleri.

Diğer gösterge türleri arasında mekanik cihazlar bulunur. konsollu işaretçiler ve dijital ekranlı elektronik cihazlar. Elektronik versiyonlar bir optik veya kapasitif probun pozisyonundaki mikroskobik adımları tespit etmek için ızgara.

Göstergeler, içindeki varyasyonu kontrol etmek için kullanılabilir. hata payı işlenmiş bir parçanın inceleme işlemi sırasında, sapma Laboratuvar koşullarında bir kiriş veya halkanın yanı sıra küçük bir ölçümün kaydedilmesi veya belirtilmesi gereken diğer birçok durum. Kadran göstergeleri tipik olarak 0,25 mm ila 300 mm (0,015 inç ila 12,0 inç) aralıklarını ölçer ve 0,001 mm ila 0,01 mm (metrik ) veya 0.00005içinde -e 0,001 inç (emperyal / geleneksel ).

Aşağıdakiler dahil farklı tür ve amaçlara sahip göstergeler için çeşitli isimler kullanılır kadran göstergesi, saat, araştırma göstergesi, Işaretçi, test göstergesi, arama testi göstergesi, damla göstergesi, dalgıç göstergesi, ve diğerleri.

Genel sınıflandırma

Kadran göstergelerinde birkaç değişken vardır:

  • Analog ve dijital / elektronik okuma (çoğu analog)
  • Çevirme boyutu. Tipik olarak American Gauge Design Specification (AGD) olarak anılır:
AGDÇap aralığı (inç)Çap aralığı (mm)
01 > 1-⅜25 > 35
11-⅜ > 235 > 50
22 > 2-⅜50 > 60
32-⅜ > 360 > 75
43 > 3-¾76 > 95
  • Doğruluk
  • Seyahat aralığı
  • Çevirme devir sayısı
  • Arama stili: dengeli (örneğin, −15 ila 0 ila +15) veya sürekli (örneğin, 0 ila 30)
  • Mezuniyet stili: pozitif sayılar (saat yönünde) veya negatif sayılar (saat yönünün tersine)
  • Ana iğnenin devir sayısını gösteren devir sayaçları.

Prensipler

Göstergeler doğası gereği yalnızca göreli ölçüm sağlar. Ancak uygun referansların kullanıldığı göz önüne alındığında (örneğin, ölçü blokları ), genellikle referanslara karşı periyodik yeniden kalibrasyonla pratik bir mutlak ölçüme eşdeğer bir ölçü sağlarlar. Bununla birlikte, kullanıcı bunları nasıl doğru şekilde kullanacağını bilmeli ve bazı durumlarda ölçümlerinin nasıl mutlak değil, aşağıdaki gibi faktörler nedeniyle hala göreceli olacağını anlamalıdır. kosinüs hatası (daha sonra tartışılacaktır).

Başvurular

  • İçinde kalite üretim sürecinde tutarlılığı ve doğruluğu kontrol etmek için ortam.
  • Üzerinde atölye katı bir üretim çalışmasından önce bir makineyi başlangıçta kurmak veya kalibre etmek için.
  • Tarafından alet yapımcıları (gibi kalıpçılar ) hassas takım üretimi sürecinde.
  • Metal olarak mühendislik tipik bir uygulamanın bir torna dört çeneli aynadaki iş parçası. Kadran göstergesi, dışarı koşmak İş parçasının (iş parçasının dönme simetrisi ekseni ile iş milinin dönme ekseni arasındaki yanlış hizalama), küçük ayna çene ayarlamaları kullanarak onu uygun şekilde küçük bir aralığa düşürmek.
  • Doğru ölçümlerin kaydedilmesi gereken imalat dışındaki alanlarda (ör. fizik ).
  • Yanal olup olmadığını kontrol etmek için dışarı koşmak bir otomobile yeni bir rotor takarken disk freni. Yanal salgı (disk yüzeyi ile şaft ekseni arasında diklik eksikliği, deformasyonlardan veya daha sık olarak göbeğin montaj yüzeyinin düzgün temizlenmemesinden kaynaklanır. Bu salgı, fren pedalı titreşimleri, araç titreşimi üretebilir frenler uygulandığında ve diskin eşit olmayan şekilde aşınmasına neden olabilir. Yanal salgı, dengesiz tork, hasarlı saplamalar veya göbek ile rotor arasındaki çapak veya pas nedeniyle olabilir. Bu varyasyon, bir kadran göstergesi ile test edilebilir ve Çoğu zaman varyasyon, diski başka bir konuma yeniden takarak az çok iptal edilebilir, böylece hem göbek hem de diskin toleransları birbirini iptal etme eğilimindedir. Salgıyı azaltmak için disk monte edilir ve yarıya kadar torklanır belirtilen tork (gerilimleri dağıtacak tekerlek olmadığından), frenleme yüzeyine bir kadran Göstergesi yerleştirilir ve kadranın yüzü ortalanır, disk elle yavaşça döndürülür ve maksimum sapma not edilir. -out w Kılavuzda belirtilen izin verilen maksimum bitim değerinde, disk bu konuma takılabilir, ancak teknisyen toplam yanal salgıyı en aza indirmek isterse, diğer saat pozisyonları denenebilir. Aşırı salgı, belirtilen toleransı aşarsa diski hızla bozabilir (tipik olarak 0,004 inç (0,10 mm), ancak çoğu disk, optimum konuma takılırsa 0,002 inçten (0,05 mm) daha azına ulaşabilir).

Prob göstergesi

0,01–20 mm kadran göstergesi

Prob göstergeleri tipik olarak bir dereceli kadran ve iğne tarafından sürülen saat mekanizması (Böylece saat Terminoloji) ana kadran üzerindeki iğne dönüşlerinin sayısını kaydetmek için daha küçük gömülü saat yüzü ve iğne ile küçük artışları kaydetmek için. Kadran, hassas ölçüm için ince geçişlere sahiptir. Yaylı prob (veya piston) hareket eder dik olarak ya geri çekilerek ya da göstergenin gövdesinden uzanarak test edilen nesneye.

Kadran yüzü herhangi bir konuma döndürülebilir, bu, yüzü kullanıcıya doğru yönlendirmek için kullanılır. Ayarlamak sıfır noktasında, sınır göstergelerini dahil etmenin bazı yolları da olacaktır (sağdaki görüntüde sırasıyla 90 ve 10'da görülen iki metalik çıkıntı), bu sınır şeritleri kadran yüzü etrafında gerekli herhangi bir konuma döndürülebilir. Ayrıca, göstergenin probunun kolayca geri çekilmesine izin verecek bir kaldıraç kolu da olabilir.

Göstergenin montajı birkaç şekilde yapılabilir. Çoğu göstergede, arka plakanın bir parçası olarak cıvata deliği olan bir montaj pabucu bulunur. Alternatif olarak, cihaz, bir pens veya özel kelepçe kullanarak pistonu yönlendiren silindirik gövde tarafından tutulabilir; bu, genellikle bir göstergeyi, kalınlık ölçerler ve karşılaştırıcılar gibi bir birincil bileşen olarak entegre etmek için tasarlanmış araçlar tarafından kullanılan yöntemdir. Sap için ortak dış çaplar 3/8 inç ve 8 mm'dir, ancak başka çaplar da yapılmıştır. Birkaç üreticinin içerdiği başka bir seçenek, kadran testi göstergelerindekilerle uyumlu kırlangıç ​​kuyruğu montajlarıdır.

Arama testi göstergesi

Arama testi göstergesi

Bir arama testi göstergesiolarak da bilinir kol kolu test göstergesi veya parmak göstergesi, standart bir kadran göstergesine göre daha küçük bir ölçüm aralığına sahiptir. Bir test göstergesi, kolun sapmasını ölçer, prob geri çekilmez ancak menteşe noktası etrafında bir yay şeklinde sallanır. Kol, uzunluk veya bilye çapı için değiştirilebilir ve ölçümlerin, bir sonda tipi gövdenin ulaşamayacağı dar oluklarda ve küçük deliklerde alınmasına izin verir. Gösterilen model çift yönlüdür, bazı tiplerin ters yönde ölçüm yapabilmek için bir yan kol ile değiştirilmesi gerekebilir.

Bu göstergeler aslında doğrusal yer değiştirmeyi değil, açısal yer değiştirmeyi ölçer; doğrusal mesafe, ilişkili değişkenlere dayalı olarak açısal yer değiştirme ile ilişkilidir. Hareketin nedeni parmağa dikse, doğrusal yer değiştirme hatası kadranın görüntüleme aralığı içinde kabul edilebilir derecede küçüktür. Bununla birlikte, bu neden ideal 90 ° 'den 10 ° daha fazla olduğunda bu hata fark edilmeye başlar.[1] Bu denir kosinüs hatası, çünkü gösterge yalnızca kosinüs hareket, kullanıcı muhtemelen net hareketle ilgileniyor vektör. Kosinüs hatası aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.

Test göstergelerinin temas noktaları çoğunlukla 1, 2 veya 3 mm çapında standart bir küresel uçla gelir. Çoğu çeliktir (alaşımlı takım çeliği veya HSS ); üst düzey modeller karbürdendir (örneğin tungsten karbür ) daha fazla aşınma direnci için. Uygulamaya bağlı olarak yakut (yüksek aşınma direnci) veya Teflon veya PVC (iş parçasının çizilmesini önlemek için) gibi temas noktaları için başka malzemeler mevcuttur. Bunlar daha pahalıdır ve her zaman OEM seçenekleri olarak bulunmazlar, ancak talep eden uygulamalarda son derece kullanışlıdırlar.

Modern kadran testi göstergeleri genellikle entegre bir gövde (görüntünün sağında) veya gösterge gövdesi üzerinde bir kırlangıç ​​kuyruğu tutan özel bir kelepçe kullanılarak monte edilir. Bazı enstrümanlar özel tutucular kullanabilir.

Test göstergesi

İdeal test göstergesi itildi

Modern dişli kadran mekanizmalarından önce, tek bir kol veya kaldıraç sistemleri kullanan test göstergeleri yaygındı. Bu cihazların menzili ve hassasiyeti, genellikle 10/1000 inç ila 30/1000 inç arasında değişen ve tipik olarak 1/1000 inçlik hassasiyetle modern arama tipi birimlerden daha düşüktü. Yaygın bir tek kollu test göstergesi Starrett (No. 64) idi ve amplifikasyon için kaldıraç sistemleri kullananlar Starrett (No. 564) gibi şirketler tarafından yapıldı.[2] ve Lufkin (No. 199A),[3] İdeal Tool Co. gibi daha küçük şirketlerin yanı sıra kaldıraçlı test göstergesi veya piston tipi olarak kullanılabilen cihazlar da Koch tarafından üretildi.[4]

Dijital gösterge

Elektroniğin gelişmesiyle birlikte, saat yüzü (kadran) bazı göstergelerde dijital ekranlarla (genellikle LCD'ler ) ve saat mekanizması ile değiştirildi doğrusal kodlayıcılar. Dijital göstergelerin, analog seleflerine göre bazı avantajları vardır. Birçok dijital gösterge modeli, verileri elektronik olarak bir bilgisayara kaydedebilir ve iletebilir. RS-232 veya USB. Bu kolaylaştırır İstatiksel Süreç Kontrolü (SPC), çünkü bir bilgisayar ölçüm sonuçlarını bir tablo halinde kaydedebilir. veri kümesi (gibi veritabanı tablosu veya hesap tablosu ) ve yorumlayın (üzerlerinde istatistiksel analiz yaparak). Bu önleyen Uzun sayı sütunlarının manuel olarak kaydedilmesi, yalnızca operatörün hata yapma riskini azaltmakla kalmaz (rakamlar gibi aktarımlar ) ama aynı zamanda insanı zaman alan veri kaydetme ve kopyalama görevlerinden kurtararak sürecin üretkenliğini büyük ölçüde artırır. Diğer bir avantajı ise, bir düğmeye basarak metrik ve inç birimleri arasında geçiş yapılabilmesidir. ortadan kaldırmak ayrı birim dönüştürme bir hesap makinesine veya web tarayıcısına yazma ve ardından sonuçları yazma adımı.

Temas noktası (ipucu) türleri

Piston (düşme) gösterge ipuçları

Düşme göstergelerinde, probun ucu, uygulamaya bağlı olarak genellikle çeşitli şekil ve boyutlarla değiştirilebilir. Uçlar tipik olarak # 4-48 veya M2.5 vida dişi ile tutturulur. Küresel ipuçları genellikle vermek için kullanılır nokta İletişim. İhtiyaç duyuldukça silindirik ve düz uçlar da kullanılmaktadır. İğne şeklindeki uçlar, ucun küçük bir deliğe veya yuvaya girmesine izin verir. Aksesuar uç setleri ayrı ve ucuza satılır, böylece hiçbir ipucu seti olmayan göstergeler bile yeni bir setle zenginleştirilebilir.

Arama testi göstergesi ipuçları

Uçları doğrusal olarak dalmak yerine bir yay şeklinde sallanan kadranlı test göstergeleri genellikle küresel uçlara sahiptir. Bu şekil verir nokta temas, uç yay boyunca hareket ederken tutarlı ölçümlere izin verir (ölçülen yüzeyle bilye temas açısından bağımsız olarak, bilye yüzeyinden merkez noktaya tutarlı ofset mesafesi aracılığıyla). Birkaç küresel çap ticari olarak sunulmaktadır; 1mm, 2mm ve 3mm standart boyutlardır.

Topun (küre) az önce bahsedilen avantajına rağmen (temas açısı ilgisizliği ile ilgili olarak) kendisi, kolun genel temas açısı yapar Önemli olmak. Çoğu DTI'da, ölçümün gerçekten doğru olması için, yani kadran okumasının büyüklüğünün gerçek uç hareket mesafesini yansıtmadan ölçülmekte olan yüzeye paralel (0 °, 180 °) olması gerekir. kosinüs hatası. Başka bir deyişle, ucun hareketinin yolu ölçülen vektör ile çakışmalıdır; aksi takdirde, sadece kosinüs vektör ölçülmektedir (kosinüs hatası adı verilen hatayı verir). Bu gibi durumlarda gösterge yine de faydalı olabilir, ancak doğru bir ölçüm elde etmek için bir ofset (çarpan veya düzeltme faktörü) uygulanmalıdır (ölçümün sadece karşılaştırmalı olmaktan çok mutlak olduğu durumlarda). (Bu gerçek, kol ile DTI gövdesi arasındaki açı için değil, kol ile parça arasındaki açı için geçerlidir,[5] Bu, çoğu DTI'da ayarlanabilir.) Aynı ilke, CMM makinenin (doğru kullanıldığında) yaklaşma vektörü ile yüzey vektörü arasındaki herhangi bir farkı hesaba katmak için bilye ofset telafisini ayarladığı temas tetiklemeli problar (TTP'ler).

Bazı DTI'lar (Interapid hattı ve rakipleri gibi), 12 ° uç açısı (kol ile ölçülen yüzey arasında) sıfır kosinüs hatasına karşılık gelen açı olacak şekilde yerleşik bir toleransla yapılır. Bu, birimin bir yüzey üzerinden geçebileceği şekilde gösterge gövdesinin dışında topun bulunmasının pratikliğinden dolayı kullanıcı için büyük bir kolaylıktır.

Bir DTI'nin ucunu değiştirmek, bir damla göstergesinin ucunu değiştirmek kadar basit bir mesele değildir, çünkü bir kaldıraç olan ucun uzunluğu, göstergenin içindeki saat işleyişine tam olarak uymaktadır, böylece onun yayının uzunluğu ekstremite hareketinin kadranın iğnesini hareket ettiren dişlilere bilinen bir oranı vardır. Bu nedenle, daha uzun veya daha kısa bir uç eklemek, gerçek bir mesafe okuması elde etmek için bir düzeltme faktörünün kadran okuması ile çarpılmasını gerektirir. DTI uçları genellikle değişim için dişlidir (düşme gösterge uçları gibi), küçük daireler bir anahtarı kabul eder; ancak kullanıcının servis verebileceği uç değişikliğiyle ilgili niyet, uzunluğun yukarıda belirtilen önemi nedeniyle yalnızca göstergeyle birlikte gelen ipuçlarıyla sınırlıdır. Tipik olarak bir DTI, küçük bilye ucu ve büyük bilye ucu gibi yalnızca birkaç uçla birlikte gelir.

Sadece kadran okuması kullanılıyorsa, yukarıdaki hususların hiçbiri (kosinüs hatası veya kol uzunluğu hatası) önemli değildir karşılaştırmalı olarak (kesinlikle yerine). Ancak, karşılaştırmalı ve mutlak kafa karıştırıcı tipteki hatalardan kaçınmak, aletin kendisinden ziyade kullanıcının bilgi ve dikkatine bağlıdır ve bu nedenle DTI tamircileri genellikle bir DTI'nın doğruluğunu onaylamaz. doğru mutlak ölçüm - tek başına karşılaştırmalı kullanım için mükemmel olsa bile. Böyle bir DTI, yalnızca karşılaştırmalı kullanım için hala onaylanabilir (ve etiketlenebilir), ancak kullanıcı hatası riski söz konusu olduğu için, makine atölyelerindeki gösterge kalibrasyon kuralları ya "yalnızca karşılaştırmalı kullanım" etiketi talep eder (kullanıcıların anlayabileceği ve takip edin) veya göstergenin kullanımdan kaldırılmasını talep edin (değilse).

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ http://www.mmsonline.com/articles/understanding-errors-in-hand-held-measuring-instruments
  2. ^ Sisson 1934
  3. ^ Cadı 1941
  4. ^ Koch 1906
  5. ^ Pieczynski, Joe (2018/01/17), Kosinüs Hatası Gösterildi ve Meydan Okundu. (Makinist eğitim videosu.)

daha fazla okuma

Dış bağlantılar