Comparator

Comparatorul este un instrument de măsurare utilizat pentru măsurarea deplasării liniare. Funcționarea sa se bazează pe citirea deplasării unei tije cilindrice mobile care alunecă în interiorul unui ghidaj tubular. Capătul tijei (numit palpator sau palpator) este în contact cu suprafața obiectului măsurat. Tija sondei poate transporta un filet sau un raft; deplasările sale sunt amplificate de o cinematică a roților dințate care se angrenează cu șurubul micrometric. Un știft care alunecă pe carcasa comparatorului este introdus pe tija senzorului, ceea ce împiedică rotația acestuia. Presiunea de măsurare, stabilită la 140 de grame, este dată de un arc elicoidal fixat cu un capăt pe tija sondei și cu celălalt capăt pe carcasă. Pentru a menține presiunea de măsurare constantă, au fost studiate diferite dispozitive pe măsură ce tensiunea arcului variază. Vârful sondei este de obicei rotunjit, dar poate fi înlocuit cu altele de altă formă (conic, plat etc.)

Comparatoarele sunt realizate în mod normal cu curse utile între 1 și 100 mm, în timp ce rezoluția este în mod normal centesimală (0,01 mm), chiar dacă se fac comparatoare de precizie bimillesimală (rezoluție 0,002 mm).

Descriere

Clasificare după tipul de lectură

În funcție de sistemul de citire, comparatorul poate fi clasificat:

comparator de apelare, unde citirea se efectuează grație cadranului;
comparator digital, unde citirea se efectuează direct pe un indicator electronic digital.

Apelați comparatorul

Deplasările axiale minime ale tijei duc la mișcări mari de rotație ale indexului. Comparatoarele sunt realizate în mod normal, astfel încât o rotație completă a indicelui să fie echivalentă cu o deplasare axială de 1 mm, dar în comparatoarele de precizie poate corespunde unei deplasări de numai 0,2 mm.

O scară gradată corespunzător este imprimată pe circumferința cadranului. Cadranul este mobil: poate fi rotit pentru a regla scala la o valoare arbitrară în raport cu indexul. Există adesea un șurub de blocare care îl împiedică să se rotească accidental după reglarea inițială. La unii comparatori, în cadrul cadranului, se introduc indici mobili pentru a indica minimele și maximele unei toleranțe prestabilite.

Aproape întotdeauna comparatorul are o cursă utilă mult mai mare decât cea care poate fi citită într-o revoluție completă a indexului, prin urmare există un al doilea cadran (mai mic, în interiorul cadranului principal) destinat să numere rotațiile indexului. În comparatoarele obișnuite, un cadran mic este destinat să numere milimetrii de deplasare, în timp ce în cadranul mai mare se pot aprecia sutimi de mm.

Comparatoarele de apelare sunt realizate cu diferite măsuri pentru a îmbunătăți precizia și durabilitatea:

cinematica este realizată din oțel inoxidabil;
știfturile și suporturile sunt lipite pentru a reduce jocul;
cremaliera și pinionul sunt supuse unor tratamente de întărire a suprafeței pentru a reduce uzura.

Comparator digital

Comparatorul digital funcționează pe același principiu ca și comparatorul de apelare, cu diferența că uneltele mută un codificator mic conectat la un contor electronic. Mișcările minime ale tijei sunt astfel traduse în impulsuri electrice care pot fi numărate de un indicator electronic.

Evoluția electronicii a permis crearea unor indicatori miniaturizați cu un consum foarte redus, atât de mult încât aceștia să poată fi alimentați cu ușurință de o baterie comună cu butoane. Afișajele comparatoarelor sunt realizate în mod normal cu o rezoluție de 0,01 mm.

Indicatorii pot avea mai multe funcții:

afișarea citirilor metrice și englezești;
reducerea la zero a citirii într-un punct arbitrar;
stabilirea arbitrară a unei cote;
inversarea direcției de citire;
setare și alarmă atunci când măsurarea este în afara toleranței;
conexiune serială cu un PC, pentru a putea automatiza măsurătorile (folosind un software special).

Sonde

Sonda constă dintr-un cap fixat la capătul tijei cu ajutorul unui cuplaj filetat; aceasta pentru o înlocuire rapidă atunci când este deteriorată. Pe vârful capului, o mică bilă de oțel călit se rostogolește în interiorul unui scaun specular. Când comparatorul este utilizat pentru a verifica profilurile și planitatea și, prin urmare, a alunecat pe suprafețe, acest expedient permite:

pentru a reduce forțele radiale pe care le suferă tija (reducerea erorilor legate de îndoire);
pentru a reduce uzura sondei.

În comparatoarele de precizie, sfera este adesea realizată din rubin sintetic, a cărui duritate ridicată reduce foarte mult uzura.

Comparator universal

Adesea este necesar să se facă măsurători pe suprafețe interne, care sunt greu accesibile de pe o tijă dreaptă. În aceste cazuri se folosește un anumit tip de manometru: palpatorul este compus dintr-o sferă montată deasupra unei pârghii care deplasează un excentric; acesta din urmă este palpat de arborele comparator. Sfera este plasată pe suprafața obiectului care urmează să fie măsurat, cu pârghia aranjată paralel cu acesta din urmă. Când suprafața se deplasează ortogonal spre pârghie, aceasta mută excentricul și, în consecință, tija de comparare. Un ambreiaj vă permite să modificați poziția manetei față de excentric, astfel încât să poată fi orientat după cum doriți.

Cu o realizare precisă a mingii, pârghiei și excentricului, este posibil să se obțină comparatoare precise (chiar bimillesimale), dar în orice caz au problema că au o cursă utilă foarte scurtă (mai puțin de un milimetru).

În prezent, toate comparatoarele au inversare automată pe pârghie.

Incidența împingerii tijei

Prezența unui arc care menține tija în poziția de extensie maximă, creează probleme similare celor găsite în micrometri : instrumentul exercită o forță (o forță) asupra obiectului care urmează să fie măsurat astfel încât să poată crea variații în dimensiunile sale, și în consecință erori în măsurare. Problema este evidentă în special la materialele moi (plastic, cauciuc, ...) O soluție este de a minimiza această forță prin utilizarea arcurilor care produc forțe slabe, chiar și atunci când sunt foarte comprimate (atunci când tija este complet presată). Cei mai buni comparatori exercită forțe mai mici de 1 N, chiar și atunci când sunt complet deprimate.

Suporturi pentru comparatoare

Pentru o utilizare practică și precisă a comparatoarelor, se utilizează suporturi articulate care sunt agățate fie de ghidajul tubular al tijei, fie de atașamente speciale de coadă de rândunică poziționate pe spate sau deasupra corpului comparatorului. Adesea bazele suporturilor au un magnet practic care le permite să fie fixate pe structura metalică a băncilor de lucru sau pe mașini-unelte ( baze magnetice ).

Aplicații

Utilizarea unui comparator

Comparatorul este utilizat în mai multe scopuri:

măsurați deplasarea unui obiect;
detectează erorile de paralelism;
verificați planeitatea sau perpendicularitatea unei suprafețe față de un plan de referință;
verificați cilindricitatea și liniaritatea unei circumferințe față de o axă;
detectează diferențele de înălțime între o piesă examinată și o probă;
verificați deformările unei piese.

Alte proiecte

Wikționarul conține dicționarul lema « comparator »
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe comparator

linkuri externe

Pe această pagină puteți practica folosind comparatorul centesimal.

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu ingineria