Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
Temat ćwiczenia:
CZUJNIKI ELEKTRYCZNE
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z zasadą działania , konstrukcją i eks- ploatacją wybranych czujników elektrycznych, a także techniką pomiarów realizowanych za pomocą tych czujników.
Program ćwiczenia:
1. Czujniki elektrostykowe
- nastawianie czujnika do kontroli określonego wymiaru;
- kontrola poprawności wykonania serii elementów;
2. Czujniki indukcyjne
- kontrola poprawności wskazań czujnika;
- nastawianie czujnika do selekcji wymiarowej serii elementów;
- przeprowadzenie selekcji serii elementów;
3. Układy głowic indukcyjnych
- przygotowanie czujnika do pomiaru układem głowic;
- przygotowanie czujnika do pomiaru z jednoczesną oceną sprawdzanego wymiaru za pomocą sygnalizacji świetlnej;
- pomiary odchyłki równoległości płaszczyzn i ocena poprawności wykonania mierzonych eksponatów
Literatura:
1. W. Jakubiec, J. Malinowski „Metrologia wielkości geometrycznych”, WNT, Warszawa 1999 r.;
2. A. Sadowski, E. Miernik, J Sobol - "Metrologia długości i kąta", WNT, Warszawa 1978 r.
3. E. Krawczuk - „Narzędzia do pomiaru długości i kąta”, WNT, Warszawa 1977
Ł Ó D Ź 2 0 0 9
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 2 -
W P R O W A D Z E N I E
Czujniki elektryczne to przyrządy, w których zmiana położenia końcówki pomiarowej powoduje odpowiednią zmianę określonej wielkości elektrycznej. Zmiana tej wielkości decy- duje z kolei o postaci i parametrach elektrycznego sygnału wyjściowego.
Elektryczna postać sygnału wyjściowego jest bardzo dogodna umożliwia bowiem:
a) łatwą zamianę tego sygnału na impulsy sygnalizacyjne, sterownicze bądź informacyjne;
b) przesyłanie sygnału na odległość, co pozwala na rozdzielenie i dość znaczne oddalenie od siebie czujnika, przetwornika i urządzenia wyjściowego;
c) łatwą zmianę czułości przyrządu w bardzo szerokich granicach;
W zależności od rodzaju wielkości elektrycznej zmieniającej się wraz ze zmianą położenia końcówki pomiarowej, czujniki elektryczne dzielimy na:
a) elektrostykowe;
b) indukcyjne;
c) pojemnościowe;
d) fotoelektryczne;
W ćwiczeniu przedstawiono tylko czujniki należące do dwóch pierwszych odmian.
Zasada działania czujników elektrostykowych opiera się na skokowej zmianie oporności obwodu elektrycznego. Wyjaśnia ją schemat zamieszczony na rys.3.1. Wciśnięcie końcówki pomiarowej 1 pokonuje opór sprężyny 2 i umożliwia sprężynie 3 obrócenie dźwigni 4. Odpowiednio ukształtowany koniec tej dźwigni zwany zwieraczem (5), odchodzi wtedy od lewego styku nastawnego - 6, co powoduje rozwarcie obwodu elektrycznego zasilającego żarówkę 7 sygnalizującą wymiar zbyt mały. Dalsze przesuwanie końcówki
8 6
5
2
3 4 6
1
7
a)
b)
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
Rys. 3.1. Zasada działania czujnika elektrostykowego (a-głowica pomiarowa; b - urządzenie sygnalizujące)
pomiarowej umożliwia takie wychylenie dźwigni 4, że zwieracz zetknie się z prawym stykiem nastawnym 6. Spowoduje to zamknięcie obwodu z żarówką 8 sygnalizującą wymiar zbyt duży. Nastawy położeń dźwigni 4, w których ma nastąpić skokowa zmiana oporności obwodów elektrycznych i związana z nimi zmiana sygnalizacji, dokonuje się poprzez wkręcanie i wykręcanie styków nastawnych 6. Regulacja ta umożliwia kontrolę wymiarów o różnych wartościach tolerancji.
Zasada działania czujników indukcyjnych oparta jest na zależności zachodzącej pomię- dzy indukcyjnością własną (lub wzajemną) cewek przetworników, a położeniem końcówki pomiarowej. Istnieją różne sposoby powiązania tych wielkości. Np. w czujniku indukcyjnym dławikowym (rys. 3.2a) na dwóch U-kształtnych ferromagnetycznych rdzeniach R nawinięte są cewki przetworników pomiarowych. Cewki te wytwarzają przemienne pole magnetyczne, którego linie sił zamykają się poprzez ferromagnetyczną zworę Z. Zwora ta połączona jest z końcówką pomiarową. Od położenia układu końcówka pomiarowa - zwora zależą wielkości szczelin s1 i s2 , które mają bardzo istotny wpływ na oporność magnetyczną obu obwodów, a w konsekwencji i na indukcyjności poszczególnych cewek. W czujniku indukcyjnym selenoi- dalnym (rys 3.2b) końcówkę pomiarową powiązano z ferromagnetycznym rdzeniem, który przesuwa się wewnątrz dwóch jednakowych, nawiniętych jedna po drugiej cewek. Położenie końcówki pomiarowej decyduje o położeniu rdzenia, to zaś z kolei o indukcyjności poszcze- gólnych cewek.
L1
C
B L2
s2
C
s1 A
x
R Z
x
B A C
R1
R2
Rk
Uz
Up
Up
x
zakres pomiarowy
a) b)
c) d)
A
L1=f1(s1)
L2=f2(s2)
L1=f1(x)
L2=f2(x)
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 4 -
Rys. 3.2. Zasada działania czujnika indukcyjnego (a-czujnik indukcyjny dławikowy; b - czujnik indukcyjny selenoidalny; c - układ mostkowy; d - charakterystyka układu)
W każdym z prezentowanych rozwiązań konstrukcyjnych zachodzące w obu cewkach zmiany indukcyjności są ściśle ze sobą powiązane. Wzrostowi indukcyjności jednej z cewek odpowiada spadek indukcyjności drugiej i odwrotnie. Tego rodzaju układy określa się mianem różnicowych.
Zmiany indukcyjności cewek zostają następnie przekształcone w sygnał pomiarowy.
W tym celu wykorzystuje się mostek Wheatstone'a (rys 3.2c). Mostek ten jest zasilany napięciem zmiennym Uz z generatora. Przy równości indukcyjności L1 i L2 oraz rezystancji R1 i R2 spadki napięć w gałęziach AB i AC są jednakowe i pomiędzy punktami B i C nie występuje różnica potencjałów. Stan taki określa się mianem równowagi mostka.
Przesunięcie końcówki pomiarowej zmienia indukcyjność poszczególnych gałęzi. Pomiędzy wierzchołkami B i C powstaje zmienna różnica potencjałów Up , której amplituda zależy od wielkości przesunięcia końcówki pomiarowej (rys 3.2d). Przy przechodzeniu przez stan równowagi następuje zmiana fazy napięcia Up o 180° . Pozwala to na określenie usytuowania końcówki pomiarowej w stosunku do położenia równowagi i zapewnienie wskazaniom czujnika odpowiedniego znaku (+ lub -). Potencjometr Rk (rys 3.2c) służy do dodatkowej kompensacji zera.
Zawierający informację o wielkości mierzonej sygnał Up jest przetwarzany dalej w sposób zależny od budowy i funkcji wskaźnika. Przykładowy schemat blokowy wskaźnika przedstawiono na rys 3.3.
Mostek pomiarowy, którego część (cewki) znajduje się w głowicy pomiarowej, a pozo- stała część (rezystory) - we wskaźniku, jest zasilany napięciem zmiennym z generatora.
Sygnał z mostka, po wzmocnieniu, jest przekazywany do detektora fazoczułego, skąd po porównaniu z sygnałem podstawowym i wyprostowaniu doprowadzony jest do miernika i (opcjonalnie) do rejestratora . Równolegle sygnał z detektora przysyłany jest do selektora zawierającego zespół przerzutników elektronicznych o nastawnych napięciach zadziałania.
Przekraczanie tych napięć powoduje zmiany sygnalizacji świetlnej poprzez odpowiednie otwieranie i zamykanie jej obwodów elektrycznych. Analogiczne zmiany zachodzą w obwo- dach sterowania.
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
Sterowanie Rejestrator
sieć Zasilacz Generator
Selektor Detektor
fazoczuły Wzmacniacz
Miernik głowica
pomiarowa Pozostała część mostka Mostek pomiarowy
Sygnalizacja
Rys. 3.3. Schemat blokowy czujnika indukcyjnego
Niektóre zadania pomiarowe wymagają dodawania lub odejmowania dwóch różnych wskazań przyrządu pomiarowego. W przypadku zastosowania czujników indukcyjnych ope- racji tej można dokonywać automatycznie poprzez odpowiednie łączenie sygnałów przycho- dzących jednocześnie z dwóch głowic pomiarowych. W zależności od sposobu łączenia tych sygnałów wyróżnia się układy sumujące i układy różnicowe głowic pomiarowych (rys 3.4).
Poza automatycznym sumowaniem wyników układy czujników indukcyjnych mogą posiadać inne istotne zalety. Przykładowo, przedstawiony na rys 3.5a sumujący układ do pomiaru grubości jest mało wrażliwy na odchyłkę położenia mierzonego elementu w kierunku równoległym do osi pomiaru (przemieszczenie elementu w tym kierunku spowoduje spadek wartości sygnału z jednej głowicy i wzrost wartości sygnału z drugiej; suma wartości obu sygnałów praktycznie się nie zmieni). Z kolei przedstawiony na rys 3.5b różnicowy układ do pomiaru równoległości płaszczyzn jest mało wrażliwy na wpływy zewnętrzne (np. wpływ temperatury), oraz różnice w wysokościach mierzonych elementów. Spowodowane tymi przyczynami zmiany sygnałów obu głowic skompensują się wzajemnie.
a) b)
x
x
Rys.3.4. Działanie układów głowic pomiarowych: a - sumującego; b - różnicowego;
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 6 -
b)
c) a)
Rys. 3.5. Przykłady pomiarów dokonywanych przy pomocy układów głowic indukcyjnych
a) pomiar grubości elementów;
b) pomiar nierównoległości płaszczyzn;
c) pomiar prostopadłości tworzącej;
P R Z E B I E G Ć W I C Z E N I A Zadanie 1.
Dla zadanego przez prowadzącego zajęcia wymiaru wymaganego nastawić odpowied- nio czujnik elektrostykowy i dokonać za jego pomocą oceny poprawności wykonania wysokości wskazanych wałków.
W ćwiczeniu wykorzystany zostanie zestaw pomiarowy produkcji FWP im. Świerczew- skiego (rys. 3.6). W skład tego zestawu wchodzi głowica pomiarowa (a), wskaźnik (b) oraz podstawa pomiarowa (c).
W celu wykonania zadania należy:
1. Zbudować dwa stosy płytek wzorcowych o wysokościach równych wartościom granicz- nym zadanego wymiaru wymaganego;
2. Za pomocą pokrętła 6 ustawić wstępnie lewy styk nastawny. Właściwe położenie styku zależy od wielkości tolerancji sprawdzanego wymiaru. Przy dużych tolerancjach (T 0.2 mm) kontakt pomiędzy stykiem a zwieraczem winien mieć miejsce w okolicy dolnej podstawy styku. W miarę spadku wartości tolerancji sprawdzanego wymiaru punkt zetknięcia obu tych elementów winien zbliżać się do górnej podstawy styku.
3. Umieścić głowicę pomiarową w gnieździe uchwytu (rys.3.6 poz.17) i unieruchomić ją za pomocą pokrętła 23.
4. Stos płytek o wysokości równej dolnej wartości granicznej umieścić pod stopką głowicy pomiarowej. Za pomocą pokrętła 15 opuszczać powoli głowicę aż do momentu zmiany
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
sygnalizacji świetlnej. Jeżeli zakres regulacji pokrętłem 15 okaże się za mały należy wyco- fać je w położenie środkowe i skorzystać z możliwości zgrubnej regulacji położenia ramie- nia 16 za pomocą nakrętki 22 po uprzednim odblokowaniu go pokrętłem 21. Następnie ponownie wykorzystać pokrętło 15.
5. Dokonać końcowej, precyzyjnej regulacji położenia lewego styku głowicy pomiarowej.
W tym celu należy przemieszczać go bardzo powoli za pomocą pokrętła 6 przerywając tę czynność natychmiast po zmianie sygnalizacji świetlnej.
6. Sprawdzić poprawność ustawienia styku przez delikatne pocieranie korpusu głowicy opuszkiem palca w kierunku góra-dół. Jeżeli styk jest dokładnie ustawiony, pocieranie takie wywołuje zmiany sygnalizacji świetlnej. W przypadku, gdy zmiany takie nie zacho- dzą czynności przedstawione w punktach 5 i 6 należy powtórzyć.
7. Dokonać końcowej, precyzyjnej regulacji położenia prawego styku głowicy pomiarowej.
Czynność tą wykonuje się w ten sam sposób, który przedstawiono w punktach 5 i 6 , z tą tylko różnicą, że pod stopką czujnika znajduje się teraz stos płytek o wysokości równej górnej wartości granicznej, a do regulacji położenia prawego styku używa się pokrętła 7.
Nie wolno też korzystać z pokrętła 15 ponieważ uległoby wtedy rozregulowaniu położenie lewego styku.
8. Przeprowadzić kontrolę poprawności wykonania wysokości wskazanych wałków. Wyniki kontroli odnotować w karcie pomiarów.
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
a)
8b )
STEROWANIE CZUJNIK
WYŁMDMp MDDh
MDNa
Rys. 3.6. Czujnik elektrostykowy: a) głowica pomiarowa; b) wskaźnik;
c) podstawa pomiarowa;
7 6
4 5
3
2 1
9 10 11
14 13
12
c)
22 15
16 17 18 19
20 21
23
24
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
Zadanie 2
Przygotować do pracy czujnik indukcyjny i na podstawie jego sygnalizacji podzielić wskazaną partię wałków na dwie grupy selekcyjne. Wymiary wymagane grup selekcyjnych WI = ? i WII = ? określi prowadzący zajęcia. Jako kryterium podziału przyjąć zaobserwowa- ną wartość średnicy wałka.
W ćwiczeniu wykorzystany zostanie zestaw pomiarowy składający się z indukcyjnej głowicy pomiarowej, urządzenia wskazująco-sygnalizująco-sterującego (rys. 3.7) oraz podsta- wy pomiarowej (rys. 3.6c). W celu wykonania zadania należy:
1. Sprawdzić poprawność działania przyrządu:
- włączyć przewód zasilający czujnika do sieci oraz wcisnąć klawisz zasilania (rys. 3.7, poz. 5);
- dobrać właściwy dla realizowanego zadania zakres pomiarowy przyrządu (do wyboru zakresy: 5m, 25 m i 80 m) i wcisnąć jego klawisz;
- wcisnąć klawisz dodatniego kierunku wskazań oznaczony literą P;
- pokrętło regulacji zera 3 ustawić w położeniu środkowym;
- przygotować trzy stosy płytek wzorcowych o wysokościach dobranych tak,aby po wyze- rowaniu przyrządu na stos o średniej wysokości, dwom pozostałym stosom odpowiadały wskazania równe odpowiednio dolnej i górnej granicy wybranego zakresu pomiarowego;
- wykorzystując stos o średniej wysokości starannie wyzerować czujnik używając w tym celu przede wszystkim elementów regulacyjnych podstawy pomiarowej (nakrętka 22 i pokrętło 15). Pokrętła regulacji zera (rys.3.7 poz. 3) używać tylko w końcowej fazie zerowania i w możliwie małym zakresie, co pozwoli na pozostanie w najkorzystniej- szym obszarze charakterystyki czujnika;
- podsuwając pozostałe stosy płytek wzorcowych sprawdzić poprawność wskazań przy- rządu. W przypadku stwierdzenia błędów przekraczających wartość jednej działki elementarnej wskaźnik należy wyregulować. Do ustawienia symetrii wskazań służy pokrętło 2 (rys. 3.7), a do regulacji wzmocnienia - pokrętło znajdujące się w dnie obudowy wskaźnika.
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 10 -
6 5 4 3 2 1
0
M D N f - A 5 5 25 80 P L 1
2
3
4 5
6 7
Rys. 3.7. Wskaźnik czujnika indukcyjnego
2. Ustawić sygnalizację świetlną czujnika zgodnie z zadanym wariantem danych.
Zauważmy, że cały obszar możliwych wartości zaobserwowanych dzieli się na cztery podobszary (rys. 3.8), a mianowicie:
{ d < AWI } , { AWI< d < BWI } , { AWII < d < BWII } i { d > BWII }
gdzie A i B oznaczają wartości graniczne wymiarów wymaganych dla pierwszej (WI) i drugiej (WII) grupy selekcyjnej. W przypadku takim optymalne wykorzystanie zakresu pomiarowego uzyskuje się przy zerowaniu czujnika za pomocą stosu płytek wzorcowych o wysokości h = BWI = AWII . Granice poszczególnych obszarów wyznaczać będą wtedy odchyłki: -TWI , 0 i TWII , gdzie TWi oznacza wartość tolerancji i-tej grupy selekcyjnej.
Przyjmując przedstawiony wyżej sposób zerowania czujnika oraz pokazane na rys. 3.8 przyporządkowanie elementów sygnalizacyjnych, nastawy selektora można doko- nać w następujący sposób:
a) za pomocą wkrętaka ustawić wszystkie pokrętła potencjometrów (rys. 3.7, poz.7) w prawe skrajne położenia;
b) podstawić pod stopkę czujnika stos płytek wzorcowych o wysokości h = BWI , odbloko- wać ramię podstawy (pokrętło 21, rys.3.6) i tak je opuścić, aby uzyskać dowolne wychylenie wskazówki. Następnie ramię zablokować;
c) za pomocą pokrętła 15 (rys. 3.6) oraz (w możliwie małym stopniu) za pomocą pokrętła regulacji zera (rys. 3.7, poz. 3) ustawić wskazówkę przyrządu w położeniu = -TWI . Powinna się palić żarówka nr 1 (rys. 3.7, poz. 6);
d) pokręcać powoli pokrętło potencjometru 1/2 (rys. 3.7, poz. 7) aż do chwili zapalenia się żarówki nr 2;
e) sprawdzić poprawność ustawienia potencjometru 1/2 przez bardzo wolne przemieszcza- nie wskazówki za pomocą pokrętła regulacji zera. Ustawienie potencjometru można
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
uznać za poprawne jeśli zmiana sygnalizacji świetlnej wystąpi przy położeniu wskazówki różniącym się od wymaganego nie więcej niż o połowę działki elementarnej. Jeżeli warunek ten nie jest spełniony położenie potencjometru należy odpowiednio skorygować;
f) w analogiczny sposób ustawić pokrętło potencjometru 2/3 - przy wychyleniu wskazów- ki 2 = 0 i pokrętło potencjometru 3/4 - przy wychyleniu wskazówki 3 = TWII. Zmian położenia wskazówki należy dokonywać głównie za pomocą pokrętła 15 (rys.3.6).
W końcowej fazie ustawiania można skorzystać z pokrętła regulacji zera.
za małe
2-ga żar.
I grupa
3-a żar.
II grupa
4-ta żar.
1-a żar.
za duże
-TWI 0 TWII
AWI
BWI = AWII
BWII
d
Rys. 3.8. Podział zbioru możliwych wartości zaobserwowanych
3. Wyzerować czujnik.
Pod stopką czujnika winien znajdować się stos płytek o wysokości h = BWI. Za pomocą pokrętła 15 (rys. 3.6) ustawić wskazówkę w położenie = 0. Do precyzyjnego ustawiania wskazówki można wykorzystać pokrętło regulacji zera (rys. 3.7, poz 3).
4. Ustawić stopę zderzaka.
Stopa zderzaka (rys.3.6 poz. 18) służy do ustalania położenia mierzonych przedmio- tów. W naszym przypadku należy ustawić ją tak, aby dosunięty do niej wałek stykał się z końcówką głowicy pomiarowej swoją najwyższą tworzącą. W tym celu, po odblokowaniu stopy, przesuwamy ją wraz z mierzonym wałkiem tak, aby uzyskać maksymalne wychy- lenie wskazówki. W położeniu, w którym to następuje, stopę należy zablokować.
5. Podzielić wskazaną partię wałków na grupy selekcyjne.
Dosuwając do stopy zderzaka kolejne wałki i obserwując wskazania sygnalizacji świetl- nej dokonać klasyfikacji poszczególnych wałków. Wyniki odnotować w karcie pomiarów.
6. Oszacować niepewność wyniku pomiaru.
Na całkowity błąd każdego z przeprowadzanych w ramach niniejszego zadania pomia- rów składają się przede wszystkim:
- błędy płytek wzorcowych użytych do zerowania przyrządu;
- błąd zerowania;
- błędy głowicy pomiarowej i wskaźnika;
- błędy popełnione przy ustawianiu sygnalizacji świetlnej;
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 12 -
Aby obliczyć graniczną wartość błędu pomiaru (niepewność wyniku pomiaru) należy najpierw oszacować graniczne wartości w/w błędów.
Graniczne dopuszczalne wartości błędów płytek wzorcowych zależą od ich długości nominalnej i klasy dokładności wykonania. Szczegółowe dane odnośnie wartości tych błędów zawiera poniższa tabela:
TABELA 1. Graniczne dopuszczalne wartości błędów płytek wzorcowych [m]
Wymiar nominalny Klasa dokładności wykonania płytek
L [mm] 00 0 1 2
L 10 0,06 0,12 0,25 0,50
10 < L 25 0,07 0,15 0,30 0,60
25 < L 50 0,10 0,20 0,40 0,80
Graniczna wartość błędu zerowania zależy od staranności z jaką przeprowadzamy ten proces. W naszym przypadku zerowanie należy przeprowadzić tak, aby graniczna wartość błędu nie przekroczyła 0,3 wartości działki elementarnej.
Graniczna wartość błędów głowicy pomiarowej i wskaźnika wynosi wg danych ich producenta 3% używanego zakresu pomiarowego. Wynika stąd, że ze względu na dokład- ność należy zawsze pracować na możliwie najmniejszym zakresie pomiarowym przyrządu.
Wartość błędu ustawienia sygnalizacji zależy głównie od staranności, z jaką ustawienie to jest realizowane. W naszym przypadku (p. punkt 2e) graniczna wartość tego błędu wynosi połowę wartości działki elementarnej.
Niepewność pomiaru ux obliczamy z zależności ux
uxi
2 ,gdzie uxi (i = 1, 2,..., n) oznacza niepewności oszacowania wartości poszczególnych błędów źródłowych. Uzyskany wynik należy odnotować w karcie pomiarów.
Zadanie 3
Za pomocą układu głowic indukcyjnych dokonać pomiaru odchyłki równoległości płaszczyzn oceniając jednocześnie na podstawie sygnalizacji świetlnej poprawność wykona- nia mierzonych eksponatów. Dopuszczalne wartości odchyłki równoległości określi prowa- dzący zajęcia.
Do wykonania powyższego zadania wykorzystany zostanie elektroniczny przyrząd do pomiaru długości TT60 produkcji szwajcarskiej f-my TESA. Przyrząd ten wyposażony jest w dwie indukcyjne głowice pomiarowe, które można stosować pojedynczo bądź razem: w ukła- dzie sumującym i w układzie różnicowym.
Do mocowania głowic pomiarowych służy specjalny uchwyt, dostosowany do kształtu mierzonych elementów. Uchwyt ten dokładnie ustala wzajemną odległość obu głowic, w
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
naszym przypadku wynosi ona 100 mm. Uchwyt mocujący głowice zamocowany jest z kolei w standardowej podstawie pomiarowej, identycznej jak w przypadku poprzednich zadań (rys. 3.6c)
Widok przyrządu TT60, ze szczególnym uwzględnieniem elementów sterujących poka- zano na rysunkach 3.9 i 3.10. Szczegółowe informacje na temat przyrządu zawiera znajdująca się na stanowisku pomiarowym instrukcja jego obsługi.
Realizację zadania 3 można podzielić na trzy etapy:
I. Przygotowanie przyrządu do pomiaru nierównoległości płaszczyzn za pomocą układu głowic.
II. Włączenie i odpowiednie ustawienie trybu pomiaru z oceną za pomocą sygnalizacji świetlnej.
III. Przeprowadzenie pomiarów i dokonanie oceny wskazanych eksponatów.
Aby przygotować przyrząd TT60 do pomiaru nierównoległości płaszczyzn za pomocą układu głowic należy:
1. Przygotować dwa stosy płytek wzorcowych o wysokościach tak dobranych, aby ich śred- nia była zbliżona ( 0,1 mm) do średniej odległości kontrolowanych płaszczyzn, a różnica wynosiła 0,5 mm.
2. Sprawdzić poprawność zamocowania głowic pomiarowych w uchwycie. Głowica podłą- czona do gniazda A powinna znajdować się z lewej strony.
3. Za pomocą wyłącznika 1 (rys. 3.10) włączyć zasilanie przyrządu.
4. Obserwując wskaźnik funkcji pomiarowej 7 (rys. 3.9) ustawić za pomocą klawiszy wyboru 6 funkcję pomiarową A (przyrząd wyświetla wartość sygnału pochodzącego wyłącznie z głowicy A).
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 14 -
1 0 3 2
4 5
1 2
3 4
5
- +
-88888.8
HOLD inm
AUTO RANGE
inm
888.8 T
CAL 2
RANGE
M O HOLD
A B Tol
0 0 UNIT MEM9 10 11 13 14 1 12
8 7 6 5 4 3 2
Rys. 3.9. Widok strony przedniej przyrządu TT60: 1) wyświetlacz analogowy i cyfrowy; 2) klawisz przełącznika analogowych zakresów pomiarowych; 3) wskaźnik skali analogowej; 4) klawisze elektronicznej korekcji wartości wskazania; 5) klawisz przełącznika trybu oceny; 6) klawisze wyboru funkcji pomiarowej; 7) wskaźnik funkcji pomiarowej; 8) wskaźnik uaktywnienia trybu oceny; 9) optyczny wskaźnik poprawności sprawdzanego wymiaru; 10) wskaźnik poprawności zasilania; jego pojawienie się sygnalizuje, ze napięcie zasilania wykracza poza dopuszczalne granice; 11) wskaźnik trybu zachowania; 12) obudowa ze składanym pod spód wspornikiem, umożliwiającym dwa różne pochylenia przyrządu; 13) wskaźnik zablokowania klawiatury; 14) wskaźnik rodzaju mierzonego wymiaru;
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
1 ON 8
OFF
RS
A B
DC 7.3V ON
8 7 6 5 4 3 2 1
Rys. 3.10. Widok strony tylnej przyrządu TT60: 1) wyłącznik zasilania; 2) gniazdo zasilania zewnętrznego; 3) gniazdo wejściowe głowicy pomiarowej B; 4) gniazdo wejściowe głowicy pomiarowej A; 5) gniazdo transferu danych zewnętrznych;
6 – piętnastostykowe gniazdo wejścia/wyjścia; 7 – mikroprzełączniki konfiguracji; 8) wejście/wyjście OPTO-RS;
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 16 -
5. Zlikwidować ewentualną elektroniczną korekcję wskazania wartości sygnału z głowicy A.
W tym celu należy jednocześnie wcisnąć i przytrzymać klawisze 0 i 0 aż do chwili, gdy symbol pojawi się poniżej wskaźnika funkcji pomiarowej
6. Stos płytek o mniejszej wysokości podsunąć pod końcówkę pomiarową głowicy A. Wy- korzystując elementy regulacyjne podstawy pomiarowej, a w szczególności pokrętło 15 (rys. 3.6c) ustawić wskazówkę w położeniu zbliżonym do zera (-5 m < <5 m).
7. Postępując analogicznie jak w punkcie 4 wybrać funkcję pomiarową B. Postępując analogicznie jak w punkcie 5 zlikwidować ewentualną elektroniczną korekcję wskazania wartości sygnału z głowicy B.
8. Odblokować głowicę B w uchwycie, podsunąć pod jej końcówkę pomiarową niższy stos płytek i tak ustawić głowicę względem uchwytu, aby wskazanie przyrządu było zbliżone do zera. Czynność ustawiania głowicy B należy przeprowadzić ręcznie bez zmiany położenia uchwytu (tak, aby nie zmienić położenia głowicy A). W momencie, gdy wskazanie przyrządu mieści się w przedziale (-100 m, 100 m) głowicę można ponownie zablokować w uchwycie
9. W sposób analogiczny jak w punktach 4 i 7 wybrać funkcję pomiarową A - B
10. Wsunąć pod końcówkę pomiarową głowicy A wyższy, a pod końcówkę głowicy pomiarowej B niższy stos płytek. Ponieważ różnica wysokości pomiędzy stosami wynosi 0,5 mm przyrząd powinien wskazywać = 500 m. Ze względu na błędy przy wstępnym ustawianiu położenia głowic wskazanie przyrządu jest przeważnie inne. Dlatego należy je sprowadzić do pożądanej wartości. Wykorzystujemy w tym celu elektroniczną korekcję wskazania przyrządu sterowaną klawiszami 0 i 0 .
11. Zamienić miejscami stosy płytek. Przyrząd powinien wskazywać wartość = - 500 m.
Możliwe są również wskazania = - 499 m i = - 501 m. W przypadku wystąpienia innej wartości należy poinformować o tym prowadzącego zajęcia.
Aby włączyć i odpowiednio ustawić tryb pomiaru z oceną za pomocą sygnalizacji świetlnej należy:
1. Za pomocą klawisza przełącznika analogowych zakresów pomiarowych (rys. 9, poz. 2) wybrać możliwie mały analogowy zakres pomiarowy mieszczący w sobie wszystkie wartości dopuszczalne kontrolowanego wymiaru.
2. Wcisnąc klawisz przełącznika trybu oceny (rys. 9, poz. 5)
Pierwsze wciśnięcie przełącznika trybu oceny powoduje wyświetlenie wartości górnej granicy tolerancji oraz pokazuje jej pozycję na skali analogowej (rys.11a)
a) b)
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
1 0
2 1
2
- +
8100.0
mRANGE
m
200.0 T
,
1 0
2 1
2
- +
-100.0
mRANGE
m
200.0 T
Rys. 11. Widok wyświetlacza po pierwszym (a) i drugim (b) wciśnięciu klawisza przełącznika trybu oceny 3. Za pomocą klawiszy korekcji wartości wskazań (rys.9, poz. 4 ) ustawić zadaną przez
prowadzącego wartość górnej granicy tolerancji.
4. Wcisnąć ponownie klawisz przełącznika trybu oceny
Drugie wciśnięcie przełącznika trybu oceny powoduje wyświetlenie wartości dolnej granicy tolerancji oraz pokazuje jej pozycję na skali analogowej (rys.11b).
5. Za pomocą klawiszy korekcji wartości wskazań (rys.9, poz. 4) ustawić zadaną przez prowadzącego wartość dolnej granicy tolerancji.
6. Wcisnąć klawisz trybu oceny.
Trzecie wciśnięcie klawisza trybu oceny włącza tryb pomiaru z jednoczesną oceną po- prawności wykonania mierzonego wymiaru za pomocą sygnalizacji świetlnej. Przyrząd jest gotowy do pracy. Przykładowy widok wyświetlacza przy pracy w tym trybie poka- zano na rys. 12.
1 0 2
1
2
- +
8863.6
HOLD m RANGE m
200.0 T
analogowe wskazanie zmierzonego wymiaru (+60 m)
elementy sygnalizacji świetlnej
Rys. 12. Widok wyświetlacza przy pracy przyrządu w trybie pomiaru z jednoczesną oceną mierzonego wymiaru za pomocą sygnalizacji świetlnej
W etapie trzecim pod końcówki pomiarowe obu głowic wprowadzamy mierzone eksponaty ustawiając je tak, aby:
- punkty styku obu głowic z mierzonym eksponatem leżały symetrycznie względem jego obrysu;
Instytut Obrabiarek i TBM PŁ
- 18 -
- numer eksponatu nie był odwrócony „do góry nogami” (p. rys 13);
3 - 11 x x
eksponat numer eksponatu
położenie końcówek pomiarowych
Rys. 13. Schemat ustawienia eksponatu do pomiaru zespołem głowic
Wyniki pomiarów i oceny zmierzonych eksponatów odnotować w odpowiednich rubrykach karty pomiarów.
