Types de comparateurs (avec diagramme)

Selon la méthode de grossissement, les comparateurs sont classés comme suit: 1. Comparateurs mécaniques 2. Comparateurs électriques 3. Comparateurs optiques 4. Comparateurs pneumatiques 5. Comparateurs de déplacement de fluide.

Type # 1. Comparateurs mécaniques:

Un comparateur mécanique utilise des moyens mécaniques pour obtenir le grossissement, par exemple un levier, un système d'engrenage, etc. Sa fabrication nécessite un degré élevé de précision et de précision. Le grossissement du comparateur mécanique varie de 250 à 1000.

Les différents types de comparateurs mécaniques sont:

1. Indicateurs de numérotation.

2. Comparateurs à levier.

3. Comparateurs Sigma.

4. Johanson Mikro Kator.

5. Lire les comparateurs de types.

1. Indicateurs de numérotation:

Un comparateur à cadran est le type le plus simple de comparateur mécanique. C'est un instrument très polyvalent et sensible. Il utilise un système d'engrenage avec une crémaillère.

Le principe de fonctionnement:

"Une très légère pression vers le haut sur la broche au niveau du piston de contact est amplifiée grâce à un système d'engrenages et de leviers et est indiquée sur le cadran par un pointeur et une échelle."

Le cadran a généralement une valeur de division d'échelle de 0, 01 mm. L'ensemble est logé dans un boîtier en métal pour sa protection. Le cadran est gradué en 100 divisions.

Un ressort approprié assure une pression constante du piston, tandis que le ressort à cheveux peut être utilisé pour éliminer le jeu ou les fers.

Les jauges à cadran sont généralement disponibles avec une graduation de 0, 01 mm, voire 0, 02 mm. Certains types sensibles de comparateurs ont une graduation de 0, 002 mm.

Les usages:

Le comparateur est utilisé pour:

(i) Déterminer l'erreur de forme géométrique, par exemple, conicité, arrondi, ovalité, etc.

(ii) Déterminer les erreurs est la surface, par exemple l'alignement, le parallélisme, l'équerrage, etc.

(iii) Utilisé pour comparer deux hauteurs ou distance dans de petites limites

(iv) Utilisé pour les essais de compression et de traction des matériaux.

Application pratique:

(i) Vérifier l'exactitude des notes des fraiseuses.

(ii) Vérifier le parallélisme du vérin de machine de forme avec la surface.

(iii) Vérifier l'alignement des centres de tour en utilisant une barre entre les centres.

2. Comparateurs à levier:

Un comparateur à levier est un type simple et important de comparateur mécanique. Il utilise un «levier» pour obtenir un grossissement du mouvement ou du déplacement.

Principe d'opération:

Le principe de fonctionnement du comparateur à levier est illustré à la Fig. 1.11. Tout d'abord, une pile de jauges de lecture de dimensions standard est placée sur la surface de l'enclume, sous le plongeur et le pointeur est mis à zéro.

Maintenant, placez le composant à mesurer sur la surface de l'enclume, sous le piston, en retirant le tas de jauges.

S'il y a une différence de taille, le piston monte et descend. Ces mouvements de piston sont amplifiés, par levier et dévient l’aiguille sur une échelle graduée.

Un ressort de compression limite la pression de mesure. Le grossissement obtenu dépend de la longueur du levier des deux côtés du pivot.

Le grossissement est donné par:

3. Comparateur Sigma:

Sigma Comparator est un comparateur mécanique mécanique de fabrication britannique très populaire, de conception britannique. Ceci est disponible dans divers choix d'échelles.

Le grossissement des comparateurs sigma, généralement de 1000: 1, signifie qu'un mouvement de piston de 0, 002 mm entraînera un déplacement du pointeur de 2 mm sur une échelle étalonnée.

Construction:

Un comparateur Sigma typique est présenté à la figure 1.12.

Les différentes parties de ce comparateur sont:

(i) Base:

Il consiste en une base en fonte, pour le montage de toutes les pièces du comparateur ainsi que du composant de travail à mesurer.

(ii) colonne:

Il consiste en une colonne verticale filetée, montée sur la base pour maintenir la tête de mesure.

(iii) tête de mesure:

Il consiste en une tête de mesure, montée sur la colonne filetée verticale. Tête de mesure fournie avec pointeur, échelle, boutons de commande de réglage du pointeur de tolérance, gâchette, pointe du contrat de mesure.

(iv) Table de travail:

Une table de travail est prévue en bas de la colonne, en dessous de la tête de mesure, avec une surface horizontale parfaitement rabotée pour le placement du composant à mesurer ou à vérifier.

(v) axe vertical:

La tête de mesure porte une broche verticale montée sur deux ressorts plats en acier. La broche fonctionne à l'intérieur de guides fixes fixés à la plaque arrière de la tête. Cette disposition permet un mouvement sans friction de la broche. Les ressorts fournissent une pression résistante sur la broche.

(vi) Pointe de contact de mesure:

Une pointe de contact de mesure est équipée d'une tige et la tige est adaptée à la broche.

(vii) un arrêt:

Une butée est prévue de manière appropriée dans l'ensemble pour limiter le mouvement de la broche à la position la plus basse de la bascule.

(viii) un déclencheur:

Un levier de déclenchement fait saillie à l'extérieur de la tête de mesure. Ceci est incorporé dans le mécanisme pour élever le contact de mesure si nécessaire.

Procédure:

Pour vérifier la taille d'un composant, le pointeur de numérotation est d'abord mis à zéro, à l'aide d'une combinaison de jauges de contrôle aux dimensions standard reposant sur la table de travail. Cette combinaison de manomètres puis remplacés par la pièce à travailler et la différence de dimensions est notée par le mouvement d'un pointeur sur une échelle graduée.

Caractéristiques spéciales

(i) L’aiguille est actionnée par le mouvement du piston plongeur vers le bas, éliminant ainsi le risque d’endommagement du mécanisme dû à une pression excessive exercée sur le piston plongeur.

(ii) L'embout de contact et la table de travail sont interchangeables, en fonction de la forme et de la taille du composant à contrôler.

(iii) Ces comparateurs sont disponibles dans différentes capacités verticales de 150 à 600 mm; signifie que les composants jusqu’à 600 mm de hauteur peuvent être vérifiés.

Plage de grossissement:

Les grossissements obtenus par les comparateurs Sigma vont de 1000 à 2000. Cela signifie qu'un mouvement du piston de 0, 002 mm peut être amplifié jusqu'à une déviation de l'aiguille de 2 mm. Le modèle le plus sensible est disponible et peut détecter le mouvement du piston de 0, 0001mm (0. 1 um).

Avantages des comparateurs mécaniques:

(i) faible coût:

Ces instruments sont généralement moins chers que d'autres types de comparateurs.

(ii) pas besoin d'électricité:

Ces instruments ne nécessitent aucune source d’alimentation externe ni d’air, comme dans le cas des comparateurs pneumatiques ou électriques. Par conséquent, les sources extérieures n’affectent pas la précision du comparateur.

(iii) échelle linéaire:

Ces versements ont généralement une échelle linéaire, facile à lire.

(iv) Facile à manipuler:

Ces versements sont généralement robustes et compacts, donc faciles à manipuler.

(v) approprié à l'atelier:

Ces instruments sont portables et peuvent être délivrés par le magasinier dans l’atelier.

Inconvénients des comparateurs mécaniques:

(i) La friction est plus:

Ces instruments ont généralement de nombreux liens mobiles par rapport aux autres types de comparateurs. En raison du plus grand nombre de pièces en mouvement, le frottement est plus important.

(ii) l'inertie est plus:

Ces instruments ont généralement plus d'inertie. Ces instruments sont donc très sensibles aux vibrations.

(iii) La précision est inférieure:

La précision de ces instruments est généralement faible en raison de la friction accrue et de la forte inertie.

(iv) Porter, jouer, Backlesh:

Toute usure, jeu, distorsion ou imprécision dimensionnelle de l'appareil utilisé sera également amplifiée. Cela augmente l'erreur dans la mesure.

(v) La plage est limitée:

La plage de mesure de ces instruments est généralement limitée car le pointeur se déplace sur une échelle fixe.

(vi) Erreur de parallaxe:

Ces instruments sont généralement affectés par des erreurs dues à la parallaxe lorsque le pointeur se déplace sur une échelle fixe.

Type n ° 2. Comparateurs électriques:

Un comparateur électrique utilise des moyens électriques pour obtenir le grossissement. Dans ce comparateur, le mouvement du piston de contact de mesure est converti en un signal électrique.

Le signal électrique est enregistré par un instrument qui peut être calibré en fonction du mouvement du piston.

Construction:

Un comparateur électrique est constitué de quatre unités de base.

(i) sonde de mesure (plongeur):

Ceci est en contact direct avec le composant en cours de vérification.

ii) Amplificateur et unité d'affichage:

L'amplificateur amplifie les signaux électriques obtenus et donne à l'unité indicatrice. L'unité indicatrice indique la variation éventuelle des dimensions par le déplacement du pointeur sur une échelle étalonnée.

(iii) Unité d'alimentation:

Le bloc d’alimentation donne l’énergie au pont en pierre de blé pour l’équilibrer tout en mettant le pointeur à zéro avec le composant respecté au standard.

iv) Unité de base et unité standard:

Celles-ci assurent la prise en charge et le soutien de toutes les autres unités. Outre quatre unités de base, un ressort est fourni pour contrôler la pression de contact. Une bande d'acier mince et flexible est également fournie, comme illustré à la figure. 1.13 (a).

Principe de fonctionnement:

Le principe de fonctionnement d'un comparateur électrique est illustré à la Fig. 1.13 (a) une armature reposant sur une mince bande d'acier flexible est suspendue entre deux bobines C et C. Lorsque la distance de l'armature à deux bobines est égale, le pont de Wheatstone est équilibré et aucun courant ne circule dans le galvanomètre.

Le faible mouvement du piston de mesure déséquilibre le pont, ce qui entraîne un flux de courant à travers le galvanomètre. L'échelle du galvanomètre est calibrée pour donner les mouvements du plongeur.

Grossissement:

Des comparateurs électriques sont disponibles pour lire jusqu'à 0, 0001 mm avec un grossissement compris entre 1100 et 18000. Certains comparateurs électriques les plus sensibles disponibles avec un grossissement de 40 000 ou plus.

Caractéristiques spéciales

Ces comparateurs pourraient également être équipés d'indicateurs, qui émettraient un signal si le composant à contrôler se situe en dessous ou au-dessus des dimensions standard. Le signal de l'indicateur peut être soit des lampes colorées, soit un son de sonnerie.

Ce principe est appelé «tête de mesure visuelle». De tels instruments ne fournissent aucune différence de dimension mais donnent seulement une indication visuelle.

Avantage des comparateurs électriques:

(i) Haut degré de fiabilité:

Depuis des comparateurs mécaniques actionnés par des engrenages, leviers, pignon et crémaillère, etc. tous ces éléments sont soumis à l'usure et au frottement et affectent la précision et la durée de vie de l'instrument.

D'autre part, les comparateurs électriques possèdent un nombre minimal de pièces mobiles. Nous pouvons donc nous attendre à un degré de fiabilité élevé de ces instruments.

ii) Mesure à distance:

L'instrument indicateur peut être distant de l'unité de mesure.

(iii) fort grossissement:

En raison de la friction réduite, de l'usure et du minimum de pièces en mouvement, ces comparateurs ont un grossissement élevé.

(iv) non sensible aux vibrations:

Le pointeur qui porte le mécanisme est léger et insensible aux vibrations.

Inconvénients des comparateurs électriques:

(i) Coût élevé:

Ces instruments sont généralement plus chers que les comparateurs mécaniques.

(ii) source d'alimentation externe:

Ces instruments nécessitent l'intervention d'un organisme externe, c'est-à-dire une alimentation électrique alternative. Ainsi, les fluctuations de tension ou de fréquence peuvent affecter la précision de la mesure.

(iii) Chauffage des bobines:

Le chauffage des bobines dans le système peut altérer l'étalonnage.

(iv) échelle dimensionnée:

Si seulement une échelle fixe est utilisée avec un pointeur en mouvement, alors avec des grossissements élevés, une petite plage est obtenue.

Type n ° 3. Comparateurs optiques:

Il n’existe pas de comparateur optique pur, mais on obtient un fort grossissement en utilisant le principe optique dans les comparateurs optiques.

Un instrument mécanique contribue également beaucoup au grossissement général. Par conséquent, il est parfois appelé «comparateur mécano-optique».

L'agrandissement dans le cas des comparateurs optiques est obtenu à l'aide de faisceaux lumineux, ce qui présente l'avantage d'être droit et en apesanteur. Les comparateurs optiques ont leur propre source de lumière intégrée.

Principe de travail:

Le principe optique adopté dans les comparateurs optiques est le «levier optique» et est illustré à la Fig. 1.14.

Si un rayon de lumière AC frappe un miroir, il est réfléchi comme un rayon CO tel que:

∠ACN = ∠NCO

Maintenant, si le miroir est incliné d'un angle a, le rayon de lumière réfléchi s'est déplacé d'un angle de 2a.

Dans les comparateurs optiques, le mineur est incliné par le mouvement du piston de mesure et le mouvement de la lumière réfléchie est enregistré en tant qu'image sur un écran.

La Fig. 1.15 montre le principe de fonctionnement d'un comparateur opto-mécanique dans lequel des leviers mécaniques et optiques sont utilisés.

Grossissement:

Le grossissement du comparateur optique est défini comme «le rapport entre la distance parcourue par le pointeur indicateur (faisceau) et le déplacement du plongeur».

Le grossissement des comparateurs optiques est généralement de 1000: 1, avec une plage de mesure de plus et moins 0, 075 mm.

Avantages des comparateurs optiques:

1. Haute précision:

Ces comparateurs ont généralement quelques liaisons mobiles et ne sont donc pas sujets à l'usure, à la friction et à une grande précision.

2. haute gamme:

Ces comparateurs ont une échelle qui peut être établie au-delà d’une ligne de référence et ont donc une plage élevée.

3. Fort grossissement:

Le grossissement est généralement élevé.

4. Pas d'inertie:

Un faisceau de lumière est utilisé pour un grossissement sans inertie.

5. Parallex Eerror:

L'erreur Parallex n'est pas là.

Inconvénients des comparateurs optiques:

1. Coûteux:

Les comparateurs optiques sont plus coûteux que d’autres types, comme les comparateurs mécaniques et électriques.

2. taille:

La taille du comparateur optique est grande.

3. Besoin d'une source de lumière:

Les comparateurs optiques nécessitent l’alimentation électrique pour faire fonctionner la source de lumière.

4. Chauffage de l'instrument:

Le chauffage par la source de lumière affecte la précision de la mesure.

5. Besoin de chambre noire:

Une pièce sombre est nécessaire pour prendre des lectures facilement et correctement.

6. La lecture n'est pas pratique:

Prendre des lectures en continu à travers l'oculaire n'est pas pratique.

Type # 4. Comparateurs pneumatiques:

Les comparateurs pneumatiques utilisent l’air comme moyen de grossissement en métrologie. Celui-ci a été développé à l'origine par la société Solex en France pour l'étalonnage des carburateurs.

La première application consistait à vérifier les alésages de blocs-cylindres d'automobiles. À présent, il est presque utilisé dans les ateliers de production à cette fin.

Principe de fonctionnement:

Le comparateur pneumatique est basé sur la théorie de Bernoulli. Le principe de fonctionnement d'un comparateur pneumatique est illustré à la figure 1.16. De l'air à faible (1, 5 kg / cm ² ) mais à pression constante, p _s, est fourni par un petit jet 'c' dans une chambre intermédiaire, puis passe à travers un deuxième orifice de jaugeage 'G' dans l'atmosphère.

Le composant dont les dimensions doivent être vérifiées est placé sous le jet de jaugeage avec un entrefer, comme indiqué sur la Fig. 1.16. La quantité d'air s'échappant à travers l'espace entre la pièce à travailler "p" et le jet de jaugeage "G" dépend de l'espace h. L'écart h affectera la pression intermédiaire enregistrée par le manomètre «M».

Si l'écart h est grand, la pression enregistrée serait faible. D'autre part, si l'écart «h» est faible, la pression serait plus élevée.

L’écart «h» initialement défini à l’aide de normes connues glisse généralement des jauges. Le composant dont les dimensions doivent être vérifiées est placé en retirant les jauges.

Si la taille du composant varie, l'écart 'h' sera augmenté ou diminué. Cela entraînera un changement de pression intermédiaire et un changement de lecture du manomètre. Le manomètre est étalonné directement pour lire une échelle linéaire.

Grossissement:

Un grossissement élevé est possible car aucun contact physique n'est établi avec la pièce à contrôler. Le grossissement possible avec ce type de comparateur va jusqu'à 30 000: 1, mais est généralement d'environ 10 000: 1.

Utilisations et applications:

Les comparateurs pneumatiques peuvent être appliqués aux mesures de diamètre interne et externe, aux mesures d'épaisseur. Ils peuvent également être utilisés pour vérifier la concentricité des pièces angulaires, la profondeur des trous borgnes, la planéité du parallélisme, l'entraxe des trous, etc. La Fig. 1.17 montre certaines applications des comparateurs pneumatiques.

Avantages des comparateurs pneumatiques:

1. Haute précision:

Comme la pièce à contrôler n’entre pas en contact avec la sonde de mesure, il n’ya pas d’usure sur la sonde. De plus, cela incorpore un nombre de pièces en mouvement très réduit, donc moins de frottement et moins d’inertie conduisent à une précision élevée.

2. Grossissement supérieur:

Un grossissement de 30 000: 1 peut être obtenu avec des comparateurs pneumatiques.

3. Nettoyage de la poussière:

Le jet d'air aide à éliminer les éventuelles poussières du composant à mesurer.

4. Vérification des positions de surface:

Les comparateurs pneumatiques sont le meilleur moyen de déterminer l’ovalité, la rectitude, la planéité, l’équerre, la rondeur, la taperness et les alésages circulaires.

Inconvénients des comparateurs pneumatiques:

1. Besoin d'équipement auxiliaire:

Les comparateurs pneumatiques nécessitent un équipement auxiliaire pour leur bon fonctionnement, comme un régulateur de pression précis.

2. Échelle non uniforme:

L'échelle des comparateurs pneumatiques n'est généralement pas uniforme.

3. non portable:

L'ensemble de l'appareil n'est pas portable.

4. Effet de Temp:

Humidité et rugosité de surface: Les comparateurs pneumatiques sont sensibles aux changements de température et d'humidité. Leur précision sera également affectée par la rugosité de surface du composant à contrôler.

Type # 5. Comparateurs de déplacement de fluide:

Les comparateurs de déplacement de fluide fonctionnent sur le principe du déplacement de fluide. Ces comparateurs ne trouvent que des applications limitées en métrologie.

Principe de fonctionnement:

Le fonctionnement de ces comparateurs dépend du déplacement du fluide de la grande section du comparateur vers la section relativement plus petite du comparateur avec déplacement du palpeur ou du plongeur.

Le composant à contrôler est placé sous le piston de mesure. En cas de variation de la taille du composant, le diaphragme dévie une petite quantité de fluide. Cette petite quantité de fluide dévié fera monter le fluide dans le tube capillaire. Une échelle est disponible avec le tube capillaire avec indique les points limites du fluide levé ou abaissé. Un comparateur de déplacement de fluide est présenté à la Fig. 1.18.