DE1773476A1 - Method and device for pneumatic measurement - Google Patents
Method and device for pneumatic measurementInfo
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Description
Vyzkumny ustav strojirenske technologie a ekonomikyi ' /OH/D Praha 6, Velflikova 4, CSSRVyzkumny ustav strojirenske technologie a ekonomikyi '/ OH / D Prague 6, Velflikova 4, CSSR
Verfahren und Einrichtung zum pneumatischen MessenMethod and device for pneumatic measurement
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pneumatischen Messung vorzugsweise der Abmessungen und der Lage von Gegenständen und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for pneumatic Measurement, preferably of the dimensions and the position of objects, and a device for carrying out this Procedure.
Die bekannten Verfahren zur Messung der Abmessungen und Lage von Gegenständen beruhen auf der Änderung des hydraulischen Widerstandes des Systems Klappe-Düse, wobei durch geeignete Anschaltung der hydraulischen Widerstände und entsprechende Anordnung der Ausströmdüse eine ziemlich steile Übertragungscharakteristik erzielt werden kann. Der gemeinsame Nachteil dieser Systeme - ob es sich um Nieder- oder Hochdrucksysteme handelt - liegt dabei in dem sehr kleinen Arbeitsspalt, der eine Größenordnung von etwa 100^/4m aufweist, in der nur kurzen Linearität der Übertragungscharakteristik, in der schwierigen Anschaltbarkeit des Gebers an pneumatische Regel- und Steuersysteme wegen des ziemlich hohen Niveaus des Ausgangspegels des Signals, und endlich in der kleinen Reaktinsgeschwindigkeit des Gebers auf Änderungen der Eingangsgröße, also etwa Änderungen der Abmessung. Es gibt zwar bekannte Systeme zur Längenmessung mit pneumatischen Kreisen, die einige Nachteile der bisherigen Geber, besondere bzgl. der Frequenzverhältnisse und des Niveaus The known methods for measuring the dimensions and position of objects are based on the change in the hydraulic resistance of the flap-nozzle system, whereby a fairly steep transmission characteristic can be achieved by suitable connection of the hydraulic resistances and appropriate arrangement of the discharge nozzle. The common disadvantage of these systems - whether they are low or high pressure systems - is the very small working gap, which is around 100 ^ / 4m, the only short linearity of the transmission characteristics, and the difficulty in connecting the encoder Pneumatic regulating and control systems because of the fairly high level of the output level of the signal, and finally in the low speed of reaction of the transmitter to changes in the input variable, i.e. changes in dimensions. There are known systems for length measurement with pneumatic circles that have some disadvantages of the previous encoders, special ones with regard to the frequency relationships and the level
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des Pegels des Ausgangssignals beseitigen; aber auch diese Systeme müssen in nachteiliger Weise einen kleinen Abstand der Stirn des Gebers vom Meßobjekt beibehalten, haben also nach wie vor nur einen kleinen Arbeitsspalt und einen kleinen Meßbereich.eliminate the level of the output signal; but these systems, too, have to have a small spacing in a disadvantageous manner keep the forehead of the encoder from the object to be measured, so still have only a small working gap and a small one Measuring range.
Mit einem relativ großen Abstand von der indizierten Oberfläche können zwar die Geber arbeiten, welche mit einem Strom in Form eines konischen Mantels mit innerem Wirbel arbeiten. Jedoch sind sie aufgrund ihrer Übertragungscharakteristik nur für die Indikation der Lage des Meßobjektes mit zweiwertigem Ausgangssignal geeignet, nicht aber für genaues Messen.With a relatively large distance from the indexed surface, the donors can work with a Work current in the form of a conical mantle with an internal vortex. However, they are due to their transfer characteristics only suitable for indicating the position of the measurement object with a two-valued output signal, but not for precise purposes Measure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens zwei zueinander geneigte Strömungen erzeugt und miteinander zum Schnitt gebracht werden, das Meßobjekt in den Bereich des Schnittpunktes gebracht wird, und die sich aus dem Zusammenwirken der zwei Strömungen und des Meß-Objektes ergebende resultierende Strömung mittels eines pneumatischen Kanals gemessen wird. Zwc Durchführung des Verfahrens dient eine Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein aus mindestens zwei zueinander geneigten, an eine ein strömendes Medium erzeugende Quelle angeschlossenen Speisekanälen bestehendes Speisesystem und ein aus einem Ausgangskanal mit angeschlossener Auswerteinrichtung bestehendes Abtastsystem vorgesehen sind, und die Speisekanäle und der Ausgangskanal derart angeordnet sind, daß sich ihre Achsen im Bereich des Meßobjektes schneiden.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages. According to the invention, the object is achieved in that at least two mutually inclined currents are generated and brought together to intersect, the object to be measured is brought into the area of the intersection, and the resulting flow resulting from the interaction of the two currents and the object to be measured by means of a pneumatic duct is measured. A device is used to carry out the method, which is characterized in that a feed system consisting of at least two mutually inclined feed channels connected to a source generating a flowing medium and a scanning system consisting of an output channel with connected evaluation device are provided, and the feed channels and the Output channel are arranged such that their axes intersect in the area of the measurement object.
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Nach einer zweckmäßigen AusfUhrungsform der Erfindung ist das Speisesystem durch ein System von um den Ausgangskanal angeordneten Kanälen gebildet.According to an expedient embodiment of the invention, this is Feed system formed by a system of channels arranged around the outlet channel.
Nach einer anderen zweckmäßigen AufUhrungsform bildet das System der Speisekanäle eine Düse in Form eines Ringspaltes.According to another expedient form of execution, the System of feed channels a nozzle in the form of an annular gap.
Der Portschritt, der durch die Erfindung erzielt wird, liegt einerseits in der linearen Charakteristik,die auch den Unterdruckbereich umfaßt, wodurch eine differentiale Schaltung der Geber ermöglicht wird und andrerseits darin, daß es durch das sehr einfache System der Speisekanäle und des Abtast-Ausgangskanals möglich wird, das Meßobjekt in einem rund 10 mal größeren Abstand anzuordnen, als bei den bekannten Systemen, was beim durchlaufenden automatischen Messen von großer Bedeutung ist, weil nun auch' das Messen großer Gegenstände ohne Bedrohung der empfindlichen Abtastvorrichtung ermöglicht wird. Außerdem werden von der Oberfläche des Meßobjektes unerwünschte Unreinheiten und Emulsionen, die Meßfehler verursachen können, in einfacher Weise beseitigt. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den nachstehend anhand von Figuren geschilderten Ausführungsbeispielen hervor.The port step that is achieved by the invention lies on the one hand in the linear characteristic, which also includes the negative pressure range includes, whereby a differential circuit of the encoder is made possible and on the other hand in that it is through the very simple system of the feed channels and the sampling output channel is possible, the test object in a roughly 10 times larger To arrange a distance than in the known systems, which is of great importance for continuous automatic measurement, because now it is also possible to measure large objects without endangering the sensitive scanning device. aside from that unwanted impurities and emulsions from the surface of the measuring object, which can cause measurement errors, eliminated in a simple manner. Further advantages and features of the invention emerge from the following with reference to the figures illustrated embodiments.
Hierbei zeigt:Here shows:
Fig. 1 die schematische Anordnung des Gebers in einem gewissen Abstand vom Meßobjekt,Fig. 1 shows the schematic arrangement of the encoder at a certain distance from the measurement object,
Fig. 2 dieselbe Anordnung , wobei die Annäherung des Gegenstandes zum Geber mitAx bezeichnet ist,2 shows the same arrangement, the approach of the object to the transmitter being denoted by Ax,
Fig. 3 dieselbe Anordnung, wobei der Prüfling um einen Wert Δ x vom Geber entfernt ist, und3 shows the same arrangement, the test specimen being removed from the encoder by a value Δ x, and
Fig. 4 die Charakteristik des Gebers.4 shows the characteristics of the encoder.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Änderung der Bewegungsgröße der Speiseströme durch die Wirkung der Lage des Meßobjektes benutzt. Die Änderung der Bewegungsgröße wirkt sicn als Änderung des Drucks und der Durchflußmenge im Abtastsystem aus. Die Speiseströme ändern im Bereich des Schnittpunktes ihre dynamischen Verhältnisse, was sich als Änderung des Eingangssignals im Ausgangssystem auswirkt.In the illustrated embodiment, the change in the amount of movement of the feed currents is due to the effect of the position of the DUT used. The change in the size of the movement acts as a Change the pressure and the flow rate in the scanning system. The feed currents change in the area of the intersection their dynamic relationships, which has the effect of changing the input signal in the output system.
Der Geber (Fig. 1) umfaßt ein Speisesystem, das aus zwei Speisekanälen 1, 2 besteht. Das Speisesystem kann auch aus einem System von einzelnen Speisekanälen bestehen; die Speisekanäle können jedoch auch eine Kreisringdüse bilden. Das Speisesystem ist an die das Strömungsmedium liefernde Quelle (nicht gezeichnet) angeschlossen. Durch das System der Speisekanäle 1,2 strömen die Speiseströme 3,4, die sich im Bereich des Schnittpunktes 5 der Achsen der Speisekanäle schneiden. Der Bereich des Schnittpunktes 5 ist der Wirkungsbereich des Messens. In diesen V/irkungsbereich des Messens tritt ebenso die Achse des Ausgangskanals 7 ein. Der günstigste Fall ergibt sich, wenn sich die Achsen der Speisekanäle 1,2 und des Ausgangskanals 7 in einem Punkt schneiden. Die Speiseströme 3,4 vereinigen sich in dem resultierenden Strom 6. Die Speiseströme, die auf das Meßobjekt auftreffen, entfernen in vorteilhafter Yfeise von der Oberfläche unerwünschte Unreinheiten und Emulsionen, die Meßfehler verursachen können.The transmitter (FIG. 1) comprises a feed system which consists of two feed channels 1, 2. The feed system can also be made from consist of a system of individual feed channels; however, the feed channels can also form a circular ring nozzle. That The feed system is connected to the source (not shown) that supplies the flow medium. Through the system of feed channels 1.2, the feed streams 3, 4, which intersect in the area of the intersection 5 of the axes of the feed channels, flow. The area of the intersection point 5 is the effective area of the measurement. This area of activity of measurement also occurs the axis of the output channel 7. The best case arises when the axes of the feed channels 1,2 and des Cut output channel 7 in one point. The feed streams 3, 4 combine in the resulting stream 6. The feed streams, which hit the object to be measured remove undesirable impurities and emulsions from the surface in an advantageous manner, which can cause measurement errors.
Bei Änderung der Lage oder der Abmessung des Meßobjektes 8 um einen WertAx (Fig. 2) tritt eine Änderung der Bewegungsgröße der Teilchen der Luft in Richtung des Abtast-Ausgangskanals 7 ein, was sich in einer Änderung des resultierenden Stromes 6, der auf den Abtast-Ausgangskanal 7 trifft, auswirkt; es ergibt sich damit eine Änderung der Durchflußmenge und desIf the position or the dimensions of the measured object 8 are changed by a value Ax (FIG. 2), there is a change in the quantity of movement of the particles of air in the direction of the sampling output channel 7, which results in a change in the resulting current 6, which hits the scan output channel 7, affects; there is thus a change in the flow rate and the
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Druckes im Abtast-Ausgangskanal 7·Pressure in the scanning output channel 7
V/ird der Prüfling vom Geber entfernt (fig. 3), so steht dem Portschreiten der Speiseströme 3,4 kein Hindernis entgegen, so daß sich die Orientierung des resultierenden Stromes 6 ändert, was auch die Änderung der Orientierung des Stromes im Abtast-Ausgangskanal 7 verursacht : es entsteht ein Saugstrom.If the test item is removed from the encoder (fig. 3), this is the case Port steps of the feed streams 3, 4 are not an obstacle, so that the orientation of the resulting stream 6 changes, which also causes the change in the orientation of the flow in the sampling output channel 7: a suction flow is created.
Die Einstellung des Gebers auf den Anfangswert wird mittels eines Etalons durchgeführt, das dem Geber bis zu einem solchen Abstand angenähert wird, daß der Abtast-Ausgangskanal 7 das verlangte Signal , z.B. ein Nullsignal, abgibt. Zum eigentlichen Messen legt man dann unter den Geber einzelne Messobjekte.The setting of the encoder to the initial value is carried out by means of an etalon, which the encoder up to such an Distance is approximated so that the scan output channel 7 emits the required signal, for example a zero signal. To the actual Measurement is then placed under the encoder.
Falls das Meßobjekt innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegt (Fig. 1 ) , liegt der Bereich des Schnittpunktes 5 ungefähr auf der Oberfläche des Meßobjektes 8, und der resultierende Strom 6, der von der Oberfläche des Meßobjektes 8 zurückgeworfen ist, trifft in den Ausgangskanal 7. Da aber das Meßobjekt 8 nicht außer halb der Herstellungstoleranz liegt, muß auch der resultierende Strom 6 im Toleranzfeld liegen, so daß das Meßobjekt 8 als gut klassifiziert wird.If the measurement object lies within the specified tolerance (FIG. 1), the area of the intersection point 5 is approximately on the surface of the measurement object 8, and the resulting current 6, which is reflected from the surface of the measurement object 8, meets in the output channel 7. Since, however, the DUT 8 not except half of the manufacturing tolerance, the resulting current 6 must also lie in the tolerance field, so that the test object 8 is classified as good.
Ist das Meßobjekt 8 jedoch größer als die zulässige Grenze (Fig. 2) so liegt der Bereich des theoretischen Schnittpunktes unterhalb der Oberfläche des Meßobjektes 8, und die Spitze des resultierenden Stromes 6 dringt tief in den Abtast-Ausgangskanal 7 ein, wodurch ein Signal zum Aussortieren des fehlerhaften Gegenstandes gegeben wird. However, if the test object 8 is greater than the permissible limit (FIG. 2), the area of the theoretical intersection point is below the surface of the test object 8, and the tip of the resulting current 6 penetrates deep into the sampling output channel 7, whereby a signal for Sorting out the defective item is given.
Wenn schließlich das Meßobjekt θ kleiner als die zulässigeFinally, if the measurement object θ is smaller than the allowable
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Grenze ist (Fig. 3), so ergibt sich im Bereich des Schnittpunktes 5 oberhalb des Meßobjektes 8 aus den Speiseströmen 3,4 ein derartiger resultierender StromGjdaß ein gegenüber den vorigen Fällen gegensinniges Ausgangssignal entsteht. In dem Abtast-Ausgangskanal 7 entsteht ein Unterdruck und damit ein Saugstrom. Das dadurch hervorgerufene Signal klassifiziert dann den Gegenstand etwa unter die unnacharbeitbaren Ausschußteile.Limit is (Fig. 3), then results in the area of the intersection 5 above the measurement object 8 from the feed currents 3, 4 such a resulting current Gjdaß a opposite output signal in the opposite direction to the previous cases. A negative pressure is created in the scanning output channel 7 and thus a suction flow. The resulting signal then classifies the object as something that cannot be reworked Reject parts.
In Fig. 4 ist die Arbeitscharakteristik des Gebers dargestellt. Auf der Achse χ ist der Abstand des Gebers vom Prüfling 8 aufgezeichnet, auf der Achse y die Drücke im Ausgangskanal. Beim Abstand χ des Gebers vom Meßgegenstand, was der Situation in Fig. 1 entspricht, entsteht im Abtast-Ausgangskanal 7 ein Ausgangdruck ρ = 0. Bei einer Annährung des Meßobjektes 8 zum Geber auf einen Abstand x.., das ist um Δ χ vom Abstand χ , was der Situation in Fig. 2 entspricht, entsteht im Abtast-Ausgangskanal 7 ein Druck P-. Beim Entfernen des Meßobjektes 8 von dem Geber auf einen Abstand xQ +di, hat die Charakteristik Negativwerte, wobei der Druck die Werte P £ reicht. Die Tatsache, daß in dem Abtast-Ausgangskanal 7 eine Null-Durchflussmenge und ein Nulldruck erreichbar ist, daß also das Ausgangssignal gleich Null ist, gibt" die Möglichkeit, die Einrichtung an pneumonische Kreise anzuschließen*4 shows the working characteristics of the encoder. The distance between the transducer and the test item 8 is recorded on the χ axis, and the pressures in the outlet duct are recorded on the y axis. At the distance χ of the transmitter from the object to be measured, which corresponds to the situation in FIG. 1, an output pressure ρ = 0 arises in the scanning output channel 7 Distance χ, which corresponds to the situation in FIG. 2, a pressure P- is produced in the scanning output channel 7. When the measured object 8 is removed from the transmitter to a distance x Q + di, the characteristic has negative values, the pressure reaching the values P £. The fact that a zero flow rate and zero pressure can be achieved in the scanning output channel 7, that is to say that the output signal is equal to zero, gives "the possibility of connecting the device to pneumonic circuits *
Aus den in Fig. 1,2,3 dargestellten geometrischen Verhältnissen ist ersichtlich, daß der Arbeitsspalt S , das ist der Abstand zwischen den Rändern der Speisekanäle 1,2 und dem Meßobjekt 8, beträchtlich größer ist, als im Falle des Messens nach dem Prinzip der veränderlichen hydraulischen Widerstände, und daßFrom the geometrical relationships shown in FIGS. 1, 2, 3 it can be seen that the working gap S , that is the distance between the edges of the feed channels 1, 2 and the measurement object 8, is considerably larger than in the case of measuring according to the principle the variable hydraulic resistances, and that
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auch der Bereich der Einrichtung beträchtlich größer ist. Me Änderung des Speisedruckes ρ in den Speisekanälen 1, 2 verursacht eine Änderung der Steilheit der Übertragungscharakteristik ρ = f(x), das ist der Abhängigkeit des Ausgangsdruckes ρ des Gebers von der Änderung des Abstandes von der Oberfläche des Prüflings, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Dies ist eine wichtige Eigenschaft der Einrichtung bei der Realisation der Summe der Ausgangssignale von einigen Gebern.also the area of the facility is considerably larger. A change in the feed pressure ρ in the feed channels 1, 2 causes a change in the steepness of the transmission characteristic ρ = f (x), that is the dependence of the outlet pressure ρ of the encoder of the change in the distance from the surface of the test object, as can be seen from FIG. This is an important feature of the device when realizing the sum of the output signals from some encoders.
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Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS403967 | 1967-06-02 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1773476A1 true DE1773476A1 (en) | 1971-09-16 |
Family
ID=5382176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681773476 Pending DE1773476A1 (en) | 1967-06-02 | 1968-05-21 | Method and device for pneumatic measurement |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1773476A1 (en) |
| GB (1) | GB1223148A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4134589A1 (en) * | 1991-10-19 | 1993-04-22 | Neuman & Esser Maschf | METHOD FOR DIAGNOSIS OF WEARING MACHINE PARTS |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4843361A (en) * | 1971-10-01 | 1973-06-22 |
-
1968
- 1968-05-21 DE DE19681773476 patent/DE1773476A1/en active Pending
- 1968-05-24 GB GB2487668A patent/GB1223148A/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE4134589A1 (en) * | 1991-10-19 | 1993-04-22 | Neuman & Esser Maschf | METHOD FOR DIAGNOSIS OF WEARING MACHINE PARTS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1223148A (en) | 1971-02-24 |
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