اندازه قطعات در دنیای مکانیک یکی از مهم ترین عنصر ها به شمار میرود به صورتی که اگر از ابزار های اندازه گیری (سیستم های اندازه گیری) استفاده
نکنیم هیچ دقتی در کارمان نخواهد بود و قطعه ای که تولید میشود تقریبا به کارمان نمیاید.
در صنعت برای انکه بتوانیم قطعات را به بهترین شکل ممکن و با تلورانس های ابعادی استاندارد بسازیم نیاز به ابزارها و سیستم های اندازه گیری پیشرفته داریم،که بنا
بر نیاز به دسته های مختلف تقسیم میشوند که در اینجا به معرفی چند نمونه از انها میپردازیم.
کمپراتورها
ابزارهایی هستند که در اندازه گیری های طولی استفاده می شوند و دقت بسیار زیادی دارند.
کمپراتور وسیله ای است که تغییر مکان های کوچک را به تغییر مکان های بزرگ و قابل رویت تبدیل می نماید.
علاوه بر بزرگنمایی زیاد باید دارای قابلیت های زیر باشند:
- یک اندازه معین را تکرار نمایند.
- مقدار بزرگنمایی آنها ثابت باشد.
- با وارد نمودن نیروی کمی به فک های اندازه گیر کار نمایند.
- بزرگنمایی بسیار زیاد داشته باشند.
کمپراتورهای با بزرگنمایی زیاد
کمپراتورهایی با حساسیت و بزرگنمایی زیاد وجود دارند که برای استفاده دراتاق های استاندارد مناسب هستند.
از این وسایل در مراکز کنترل نیز استفاده می شود.
این کمپراتورها برای کالیبراسیون سنجه ها طراحی و ساخته شده اند که در دو نوع بروکس و مکانیکی نوری موجود میباشند.
کمپراتور های مکانیکی
میکرو کاتور ها
از یک نوار نازک فلزی که در وسط آن یک لوله شیشه ای سبک متصل شده است و از وسط تابیده شده و مارپیچ چپ و راست ساخته شده است.
یک طرف نوار فلزی به یک پایه قابل تنظیم و طرف دیگر به یک زانوی فنری متصل است که انتهای دیگر این زانو به سوزن اندازه گیر متصل می گردد.
وقتی که سوزن اندازه گیر، حرکت رو به بالا و پایین می نماید، زانوی فنری، نوار تابیده شده را تغییر طول داده و سبب تابیدن بیشتر و یا باز شدن
تاب آن شده و لوله شیشه ای که در مرکز آن قرار دارد به نسبت مقدار حرکت سوزن اندازه گیر و یا تغییر طول نوار تابیده شده، می چرخد.
ابعاد سطح نوار تابیده شده همیشه کوچک انتخاب می شود و ابعاد آن به بزرگنمایی دستگاه بستگی دارد. مقدار متوسط این ابعاد ۰/۰۰۶*۰/۰۰۲۵ میلیمتر مربع است.
طول نوار تابیده شده نسبت مستقیم با بزرگنمایی دستگاه دارد.
سوزن اندازه گیری دستگاه، روی واشر های شکاف c شکل سوار شده است که واشر همراه با سوزن بالا و پایین می رود و خوردگی صورت نمی گیرد.
کمپراتور های پنوماتیکی یا هوایی
مقایسه گرهای هوایی تفاوت اندازه قطعه کار را نسبت به اندازه مرجع با استفاده از تغییر در فشار و یا سرعت جریان هوا نشان می دهند.
مزایای این کمپراتورها عبارتند از
- امکان بزرگنمایی بسیار زیاد
- عدم تماس فیزیکی با قطعات
- سریعتر از سایر کمپراتورها می توان تفاوت اندازه را خواند.
- امکان تغییر بزرگنمایی
انواع کمپراتورهای پنوماتیکی:
- کمپراتورهای هوایی فشاری
- کمپراتورهای هوایی سرعتی
کمپراتور های الکتریکی
کمپراتور های الکتریکی بر اساس پل وتستون کار می کند.
در جریان الکتریسیته مستقیم تغییر در موازنه مقاومت الکتریکی در هر بازو از پل، بوسیله جابجایی یک میله فلزی نسبت به بازو که
بوسیله سوزن اندازه گیر بوجود می آید، اندازه گیری می شود. تاثیر عدم موازنه
در مدار بوسیله یک آمپرسنج که برای خواندن طول تقسیم بندی شده است، مقدار جابجایی سوزن اندازه گیر را نشان می دهد.
در کمپراتورها برای سادگی، مقاومت ها را همگی برابر R می گیرند.
I_CD= (d.K.V_AB)/(8R^2 )
آمپرمتر را می توان مستقیما بر حسب d درجه بندی کرد.
بزرگنمایی برابر است با: (K.V_AB)/(8R^2 )
کمپراتورهای الکتریکی در دو نوع وجود دارند
نوع مقاومتی
اساس کار این نوع کمپراتورها پل وتستون می باشد.
این نوع کمپراتورها معمولا بزرگنمایی حدود ۱۰۰۰۰، ۱۵۰۰۰ و ۲۰۰۰۰ برابر دارند.
نوع سلفی
در این کمپراتور از مقاومت استفاده نشده و از سلف (سیم پیچ) استفاده شده است.
در نوع مقاومتی از روش تماسی و در نوع سلفی از روش غیر تماسی برای استفاده می شود.
اینترفرومتر
اینترفرومترها از جمله وسایل اندازه گیری نوری می باشند.به دلیل معایب تختی سنج نوری
در مواقعی از این وسایل استفاده می شود.از تختی سنج نوری می توان در نور روز یا نور تک رنگ استفاده نمود، اما:
با استفاده از نور تک رنگ نمی توان خطوط را مستقیما از بالا مشاهده کرد و این امر باعث خطا در شمارش تعداد و یا شکل آنها می شود.
قرار دادن تختی سنج نوری به صورت مناسب روی سطح سخت می باشد، زیرا با فشار کمتر و یا بیشتر، تعداد خطوط کم و زیاد می شود.
انواع اینتر فرومتر
۱- اندازه گیری تختی سطح
۲- اندازه گیری طول قطعات
اینترفرومتر اندازه گیری تختی و موازی
این دستگاه تشکیل شده از یک لامپ جیوه ای که تشعشعات آن از فیلتر سبز عبور کرده،
بنابراین دیگر رنگ ها را دفع، فقط نور سبز را که طول موج آن نزدیک به ۰/۰۵ میکرومتر است عبور می دهد.
این نور بر روی سوراخ کوچکی، کانون می شود و یک منبع نقطه ای قوی از نور تکرنگ بوجود می آید
که در صفحه کانونی یک عدسی موازی کننده قرار دارد و مانند یک پرتو نور موازی پرتاب شده است.
این پرتو از طریق یک تختی سنج نوری بر روی سنجه مورد آزمایش هدایت می شود و نوارهای تداخلی در عرض صفحه سنجه شکل می گیرند.
نوار های تداخلی با استفاده از یک صفحه شیشه ای ضخیم نیمه منعکس کننده (نیمه آینه)
که در وضعیت ۴۵ درجه محور تختی سنج نوری تنظیم شده است بصورت مستقیم و از بالا قابل مشاهده است.
این نور بعد از عبور از یک نیمه آینه و عدسی محدب وارد تختی سنج نوری شده و به سطح اندازه گیری تابیده می شود.
خطوط تداخلی نور تشکیل شده روی قطعه کار مستقیما از بالا و از طریق شیشه
ضخیم نیمه منعکس کننده که در وضعیت ۴۵ درجه نسبت به محور نور قرار گرفته، دیده می شود.
تختی سنج روی قابی قرار دارد که می توان زاویه اش را نسبت به میزی که قطعه کار روی آن قرار گرفته، تغییر داد.
میز قطعه کار را نیز می توان چرخاند، بطوریکه خطوط نورانی بتوان بهترین موقعیت را پیدا نماید.
یک مزیت این روش این است که می توان آن را برای آزمایش موازی بودن دو سطح قطعات اندازه گیری شده بکار برد.
اینترفرومتر اندازه گیری طول
نام این اینترفرومتر تداخل سنج گیج است. تداخل سنج به طور مستقیم طول را اندازه گیری می کند.
نور لامپ کادمیم وسط لنز J روز صفحه G متمرکز می شود و بنابراین یک منبع
نقطه ای شدید نور به دست می آید که در صفحه کانونی لنز Fقرار دارد.
اشعه موازی به دست آمده به سمت منشور F هدایت می شود.
رنگ ها و بنابراین طول موج ها جدا شده و تنها رنگ مورد نیاز انتخاب می گردد
این کار با تغییر زاویه صورت های تابنده منشور نسبت به صفحه مبنای B انجام می گیرد.
اشعه ۹۰ درجه کامل میچرخد و به سمت صفحه مرجع C هدایت می شود.
سطح زیر این صفحه مرجع با فیلم آلومینیوم نیمه بالایی پوشش داده شده است،
که نسبت های مساوی از نور برخوردی را عبور داده و به سطح بالایی گیج و صفحه مبنای B برخورد می کند.
اما محور آن کمی منحرف می گردد، که مربوط به مایل بودن صفحه مرجع می باشد،
سپس این نور توسط منشور ۹۰ درجه کامل می چرخد و درون چشمی و چشم مشاهده کننده می تابد.
سایه نگار نوری یا پروفایل پروژکتور
پروفایل پروژکتور یا سایه نگار نوری از وسایل اندازه گیری نوری پرمصرف بوده که کاربرد فراوانی در صنعت دارند .
ساختمان پروفایل پروژکتور تشکیل شده:
از یک منبع تولید نور
لنزهایی جهت بزرگنمایی تصویر قطعه
آینه هایی جهت منعکس کردن تصویر
صفحه نمایش جهت نشان دادن تصویر بزرگ شده قطعه
üمیز دستگاه که در بر گیرنده قطعه کار می باشد.
در روی میز دستگاه دو میکرومتر در جهت y و x سوار شده اند که توسط آنها می توانیم میز دستگاه را جابجا نمائیم .
این میکرومترها توسط دو سیم به یک سیستم دیجیتالی متصل می باشد که توسط آن می توانیم جابجائی میز دستگاه را تا حد ۱ میکرون اندازه گیری کنیم .
طرز کار آن نیز به این صورت است که:
- قطعه کار روی میز ماشین قرار می گیرد
- دستگاه روشن می شود
- منبع تولید نور ، نوری به قطعه تابیده می شود
- توسط لنزهایی ، تصویر پدید آمده از قطعه بزرگ شده
- توسط آینه ای این تصویر بر روی صفحه نمایش منعکس می شود.
بزرگنمایی تصویری که در صفحه نمایش نشان داده میشود میتواند از ۵ برابر تا ۱۰۰ برابر باشد که بستگی به لنزهای دارد که روی ماشین سوار است .
