CS198908B1 - Bezkontaktní fluidní snímač - Google Patents

Description

Vynález ee týká bezkontaktního fluidního snímače s velkým měřicím rozsahem a vysokou rozlišovací schopností, zejména pro bezkontaktní měření rozměrů součástí ve strojírenské výrobě.

Dosud známé bezkontaktní fluidní snímače jsou zhotoveny s jedním děličem tlaku, který mé zcela jednoznačně definovanou pracovní charakteristiku s určitou strmostí a omezeným rozsahem linearity. Pomocí těchto snímačů je možno měřit předměty bu3 s malým měřicím rozsahem a velkou rozlišovací schopností nebo s větším měřicím rozsahem a malou rozlišovací schopností, což v řadě případů nevyhovuje stanoveným požadavkům, které ei vyžadují měřit s velkým měřicím rozsahem a vysokou rozlišovací schopností. Při použití stávajícího bezkontaktního snímače a jedním děličem tlaku pro měření předmětů a větším rozsahem měření je dosahováno menší přesnosti, zejména v důsledku velkého rozptylu na hranicích nastavěného velkého měřicího rozsahu.

Nevýhody výše uvedených bezkontaktních fluidních snímačů odstraňuje bezkontaktní fluidní snímač podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ho tvoří pouzdro, ve kterém je uložen pevný dělič tlaku a nejméně jeden axiálně posuvný dělič tlaku, který je v trvalém styku s pružným tlačným prvkem, umístěným uvnitř pouzdra. Děliče tlaku jsou opatřeny napájecí tryskou a výstupní tryskou, přičemž výstupní tryska pevného děliče tlaku je umístěna proti měřicí ploše, upravené na axiálně posuvném děliči tlaku. V provedení s nejméně dvěma axiálně posuvnými děliči tlaku je výstupní tryska pevného děliče tlaku umístěna proti měřicí ploše upravené na prvním axiálně posuvném děliči tlaku, jehož druhá měřicí plocha je umístěna proti výstupní trysce druhého axiálně posuvného děliče tlaku.

Výhodou bezkontaktního fluidního snímače podle vynálezu je možnost jednoduchého měření 9 vysokou rozlišovací schopností na hranicích teoreticky neomezeného délkového rozsahu

198 908

198 908 a možnost vysoce přesného rozlišení v širokém rozsahu rovněž na více místech celkového délkového rozsahu, což je výhodné zejména pro potřeby třídění součástí. Nejpodstatnější výhodou je, že měření velkých délkových rozsahů je prováděno výhradně v místech nejstrmějších lineárních částí měřicí charakteristiky snímače, v důsledku čehož je při měření dosaženo minimálního rozptylu a vysoké přesnosti. Nezanedbatelnou výhodou je rovněž jednoduchost provedení v porovnáni k dosaženému účinku snímače.

Příkladná provedení bezkontaktních.fluidních snímačů podle vynálezu jsou schematicky znázorněna na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zobrazen bezkontaktní fluidní snímač s uspořádáním děličů tlaku za sebou, na obr. 2 bezkontaktní fluidní snímač a uspořádáním děličů tlaku vedle sebe, na obr. 3 bezkontaktní fluidní snímač s děliči tlaku uspořádanými v kombinaci za sebou i vedle sebe a obr. 4 znázorňuje průběh měřici charakteristiky bezkontaktního fluidního snímače podle obr. 3.

Bezkontaktní fluidní snímač tvoří pouzdro 4, ve kterém je uložen jednak pevný dělič £ tlaku, jednak nejméně jeden axiálně posuvný dělič 2 tlaku, který je trvale zatěžován silou, vyvozovanou pružným tlačným prvkem 3, např. pružinoq. Každý dělič tlaku je opatřen napájecí tryskou 6, napojednou na přívod 9 fluida, výstupní tryskou 6 a výstupem 10, resp. 11 tlakového signálu.

V základním provedení (obr. 1) je použit jeden pevný dělič £ tlaku a jeden axiálně posuvný dělič 2 tlaku, uspořádané za sebou. Pružný prvek £ je uložen mezi oběma děliči £, 2 tlaku. Výstupní tryska 6 pevného děliče tlaku je uspořádána proti měřicí ploše £ před ním uloženého axiálně posuvného děliče 2 tlaku, jehož výstupní tryska 6 ústí do volného prostoru proti měřenému předmětu 12. Ve výchozím postaveni je mezi čelem 7 pevného děliče £ tlaku a měřicí plochou 8 axiálně posuvného děliče 2 tlaku vytvořena mezera o celkové rozteči lg + 1θ, kde lg představuje hodnotu délky poauvu axiálně posuvného děliče 2 tlaku bez”ovlivfiění funŤce pevného děliče £ tlaku a lg hodnotu délky vzdálenosti měřicí plochy 8 axiálně posuvného děliče 2 tlaku od čela výstupní trysky 6 pevného děliče £ tlaku,; v jejíž blízkosti se indikuje dosažení nejdelší hodnoty měřeného předmětu 12, zatímco hodnota délky lj představuje vzdálenost mezi čelem 7 výstupní trysky 6 axiálně posuvného děliče 2 tla1<ÍŤ a měřeným předmětem 12 při indikaci nejbližší hodnoty měřeného předmětu 12.

V alternativním provedení na obr. 2 jeou pevný dělič £ tlaku a axiálně posuvný dělič 2 tlaku umístěny vedle sebe, aby se dosáhlo zkrácení celkové délky pouzdra 4. Měřicí plocha 8 axiálně posuvného děliče 2 tlaku je vytvořena na rameni vyvedeném proti čelu 7 výstupní trysky 6 pevného, děliče £ tlaku. Pružný prvek 3 je uložen mezi dnem pouzdra 4 a axiálně posuvným děličem tlaku 2,

Další alternativní provedení znázorněné na obr. 3 představuje bezkontaktní fluidní snímač s jedním pevným děličem £ tlaku a dvěma axiálně posuvnými děliči 2, 2*tlaku, z nichž jeden je uložen před pevným děličem £ tlaku a druhý souběžně s ním. Toto provedení umožňuje identifikovat další měřenou hodnotu mezi nejbližší a nejdelší měřenou hodnotou. Délkové hodnoty Ι^’β lg*souběžně uloženého druhého axiálně posuvného děliče 2*tlaku představují funkčně oŤTpovTčfaj ící hodnoty délkovým hodnotám 1₂ a 1θ prvního axiálně posuvného děliče 2 tlaku. “

Funkce bezkontaktního fluidního snímače dle obr. 1 spočívá v tom, že přiblížením měřeného předmětu 12 k čelu 7 výstupní trysky 6 axiálně posuvného děliče 2 tlaku na vzdálenost lj se na výstupu 10 tohoto axiálně posuvného děliče 2 tlaku objeví tlakový signál Pj, kTěrý indikuje dosažení nejbližší měřené hodnoty. Při dalším přibližování dosedne měTěný předmět 12 na čelo uvedeného axiálně posuvného děliče 2 tlaku a zatlačuje ho směrem do pouzdra 4. Jakmile měřicí plocha 8 zatlačovaného axiálně posuvného děliče 2 tlaku dosáhne hranice mezi hodnotami 1₂ a lj , objeví se na výstupů 11 pevného děliče £ tlaku signál p₂, který indikuje dosažení daTší měřené hodnoty. V případě použití dvou nebo i více exiáTně posuvných děličů 2 tlaku, např. podle obr, 3, první zatlačovaný axiálně posuvný dělič 2 tlaku, po dosažení tlakového signálu p^ na výstupu 1Ó, po překonání vzdálenosti o hodnotě 1₂ a dosažení (tlakového signálu p₂ na výstupu 11 pokračuje v axiálním posuvu

198 908 dovnitř pouzdra 4 až po dosaženi hranice mezi délkovými hodnotami 1^ a lg, kdy ee na výstupu 23 objeví tlakový signál pg, který indikuje dosažení nejdeTŤí mařené, hodnoty. Tlaková úroveň signálů ρρ p₂, Pg7*6že být shodné nebo blízká, nejvýhodn&jl/umístěná do nejstrmější části liTTéórnT oKTaeti pracovní charakteristiky příslušného děliče tlaku.

Po skončeni mčření a oddálení předmětu 12 od bezkontaktního fluidního snímače, vrátí jeden nebo více pružných prvků 3 jednoho nebo více zatlačených axiálně posuvných děličů 2 tlaku zpět do výchozí polohy. _

Měřicí charakteristika na obr. 4 bezkontaktního fluidního snímače podle obr. 3 zná-¹ zorňuje průběhy výstupních tlaků pj z výstupu 10, p₂ z výstupu 11 a p₃ z výstupu 13 v závislosti na velikosti přibííŽěrTí měřeného předmětu 12 k čelu £ výstupní trysky 6 nejvíce vysunutého axiálně posuvného děliče 2 tlaku bezkontaktního fluidního snímače a dále na velikosti přiblížení -druhé měřicí plochy ^'nejvíce vysunutého axiálně posuvného děliče 2 tlaku k čelu 7 výstupní trysky 15, souběžně uloženého druhého axiálně posuvného děliče 2*tlaku, β na velikosti přiblížení měřici plochy 8 nejvíce vysunutého axiálně posuvného děliče 2 tlaku k čelu7 výstupní trysky 6 pevného děliče 2 tlaku.

Vynález je možno využít především při měření předmětů ve strojírenství, zejména tam, kde je vyžadováno měřit předměty s velkými délkovými rozsahy s vysokou rozlišovací schopností. S výhodou je možno vynálezu využít v oblasti třídění obrobků s velkými délkovými rozsahy.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Bezkontaktní fluidní snímač s velkým měřicím rozsahem a vysokou rozlišovací schopností zejména pro měření rozměrů součástí ve strojírenské výrobě, vyznačující se tím, že je tvořen pouzdrem (4), ve kterém je uložen pevný dělič (1) tlaku a nejméně jeden axiálně posuvný dělič (2) tlaku, který je v trvalém styku s přívodem (9) fluida,umístěným uvnitř pouzdra (4).
2. 2. Bezkontaktní fluidní snímač podle bodu 1, vyznačující se tím, že děliče (1,2) tlaku jsou opatřeny napájecí tryskou (5) a výstupní tryskou (6), přičemž výstupní tryska (6) pevného děliče (1) tlaku je umístěna proti měřicí ploše (8) upravené na axiálně posuvném děliči (2) tlaku.
3. 3. Bezkontaktní fluidní snímač podle bodu2,vyznačující se tím, že výstupní tryska (6) pevného děliče (1) tlaku je umístěna proti měřicí ploše (8),upravené na prvním axiálně posuvném děliči (2) tlaku, jehož druhá měřicí plocha (85 je umístěna proti výstupní trysce (6) druhého axiálně posuvného děliče (2) tlaku.