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典型电动轮廓仪介绍(三)

发布时间:2019-04-28 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:882

(2)电箱

前面说过,轮廓仪的整机电路基本集装于电箱之内,面板上还装有指零表和积分表以及各种用途的开关旋钮等(图4.2.11)。

测量范围可通过旋钮1进行选择,共分8挡,各挡测量范围见表4.2.1。

表4.2.1 各挡测量范围

有效行程长度和切除长度共用一个旋钮6,和行程长度2 mm、4 mm、7 mm相对应的切除长度为0.25 mm、0.8 mm、2.5 mm,行程长度为40 mm一挡只用于记录。

电箱背面还有电源、驱动箱、记录仪等插座,并有调整仪器放大比用的电位器,如指零表增益电位器、记录仪增益电位器、积分表增益电位器等。

(3)驱动箱

驱动箱的外形如图4.2.18所示。由变速手柄可选定传感器的两种滑行速度。其中0.015 mm/s专用于记录。旋转调整手轮时可同步调整四个球形小足6的张角,借以调整传感器以小足支承定位时的电桥平衡位置(即传感器调整)。因为驱动箱除借助立柱、底座等测量中小型零件外,还可以直接放在大型工件(平面的或圆柱的)上进行测量,这时四个球形小足就作为定位支承而存在。调整它们的张角,就调整了驱动箱的高低位置,从而使传感器的轴向位置与其拖动方向重合。启动手柄4可控制电机的开断。传感器插入孔内后再用一手轮锁紧,使传感器与驱动箱内的滚动导轨固连在一起,并由同步电机经齿轮减速驱动,且拖动速度恒定,所以在仪器电路中就可以时间T代表传感器水平方向的位置L来处理信号。通道为驱动箱的燕尾导轨9可将驱动箱以准确的垂直方向(即垂直于驱动箱内滚动导轨)固定在仪器的立柱上。传感器电桥输出的衔接片8是连接传感器与驱动箱、电箱的电路外接通口。驱动箱内主要装有驱动电机、减速机构和部分控制开关以及一个比较精密的滚动导轨。

(4)积分表(平均表)

积分表是用来读表面粗糙度Ra值的,要求它具有对Ra的电量参数进行积分的功能。因此称为积分表或平均表。

平均表的结构和一般磁电式直流表相似,是在磁电式直流表的基础上改制而成的。将普通电流表中的两根游丝去掉,并在装游丝的地方焊上两根镐青铜材料制成的很薄的(截面尺寸为0.003mm×0.08 mm)导流丝,并弯成φ10mm左右的螺线。导流丝是通入表内动圈的电流的通道。

图4.2.18 驱动箱外形
1.变速手柄:2调整手轮:3传感器的轴的行程标尺:4.启动手柄:5.手柄限位器;
6.球形小足;7.传感器插入孔:3.传感器电桥输出的衔接片;9驱动箱的燕尾导轨

当表内的动圈(线圈)通入电流时,其铝框架即随动圈一起转动并切割磁力线,在框架中感应出与转速成正比的涡流。涡流的方向与通入动圈的电流方向相反。于是,在外加磁场的作用下,涡流产生一个与动圈转向相反的力矩,此力矩称为阻尼力矩。其大小与动圈速度成正比。如果把动圈通入电流I时的转矩称为驱动力矩,则驱动力矩与阻尼力矩相平衡时,动圈就会以匀速转动。若电流增加,驱动力矩也增加,动圈就加速转动,结果使阻尼力矩也增加,直到两种力矩相等时,动圈又开始一种新的匀速转动。由此可知,动圈的角速度即表针的角速度。与通入动圈的电流I成正比。通过电路的转换,将工件表面偏离中线的高度y变成对应的电流I,通入积分表使与I的大小成比例的角速度ω转动,同时将基本长度L也转成一定的积分时间T。这样就可以把求Ra的公式写为

转换成另一种形式

表针由零开始走过的角度a,就代表了Ra的大小,可从表上直接读出。

根据积分表的使用要求,它必须具备如下性能。

①均匀性。当通入最小工作电流时,指针在任意点转动的角速度应一致。

②静停性。当测量结束并将积分表两输入端短路时,指针应立即停住不动。

因为摩擦力矩一般是变值,所以会影响表的均匀性。为此对表的轴尖和轴承应提出较高的质量要求和装配要求。表面粗糙度和形状误差要小,轴尖和轴承应同心,轴承中不允许有污物等。装配时,轴尖和轴承之间的间隙要调整适当。另外,增强磁场,不仅可以提高表的灵敏性,降低机械摩擦的影响,而且还可以增大阻尼力矩,给表的静停性带来一定的好处。其次为改善惯性对表的均匀性影响,应尽可能减小转到部件的转动惯量。

为保证静停性,在安装导流丝时需特别注意,尽可能使两根导流丝产生的反力矩小,并且在指针的任意位置上都相互抵消,还可借助精确调整指针尾部的配重,设法达到指针的随遇平衡。

积分表不能倒放或水平位置使用。指针回零时必须加反向电压。

相关链接:典型电动轮廓仪介绍(二)

文章来源:《计量器使用与维护》

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