Tipos de Comparadores (com Diagrama)

Dependendo do método de ampliação, os comparadores são classificados como: 1. Comparadores mecânicos 2. Comparadores elétricos 3. Comparadores ópticos 4. Comparadores pneumáticos 5. Comparadores de deslocamento de fluido.

Tipo 1. Comparadores Mecânicos:

Um comparador mecânico emprega meios mecânicos para obter a ampliação, por exemplo, alavanca, sistema de engrenagens, etc. Sua fabricação requer alto grau de precisão e precisão. A ampliação do comparador mecânico varia de 250 a 1000.

Diferentes tipos de comparadores mecânicos são:

1. Indicadores de discagem.

2. Comparadores de alavancas.

3. Comparadores Sigma.

4. Johanson Mikro kator.

5. Leia o tipo de Comparadores.

1. Indicadores de discagem:

Um indicador de discagem é o tipo mais simples de comparador mecânico. É um instrumento muito versátil e sensível. Utiliza o sistema de engrenagens juntamente com um pinhão e cremalheira.

O Princípio de Operação:

“Uma leve pressão ascendente no fuso no êmbolo de contato é ampliada através de um sistema de engrenagens e alavancas e é indicada no mostrador a ponteiro e escala.”

O mostrador tem um valor de divisão de escala de 0, 01 mm normalmente. Todo o arranjo está alojado em uma caixa de metal para sua proteção. Dial é graduado em 100 divisões.

Uma mola adequada proporciona uma pressão constante do êmbolo, enquanto a mola do cabelo pode ser empregada para eliminar folgas ou hacklash.

Os medidores de discagem geralmente estão disponíveis com graduação de discagem de 0, 01 mm ou até 0, 02 mm. Alguns tipos sensíveis de calibre de discagem têm graduação de 0, 002 mm.

Usos:

O indicador de discagem é usado para:

(i) Determinar o erro na forma geométrica, por exemplo, conicidade, redondeza, ovalidade etc.

(ii) Determinar os erros é superfícies, digamos alinhamento, Paralelismo, esquadria etc.

(iii) Usado para comparação de duas alturas ou distância dentro de limites pequenos

(iv) Usado para testes de compressão e tensão de materiais.

Aplicação prática:

(I) Para verificar a veracidade dos arbers da máquina de trituração.

(ii) Para verificar o paralelismo da máquina de moldar com a superfície.

(iii) Para verificar o alinhamento dos centros de máquinas de torno usando uma barra entre os centros.

2. Comparadores de alavancas:

Um comparador de alavancas é um tipo simples e importante de comparador mecânico. Emprega uma 'alavanca' para obter ampliação de movimento ou deslocamento.

Princípio da Operação:

O Princípio de operação do comparador do tipo alavanca é mostrado na Fig. 1.11. Em primeiro lugar, uma pilha de medidores deslizantes de dimensão padrão é colocada na superfície da bigorna, abaixo do pistão e o ponteiro ajustado para zero.

Agora, coloque o componente a ser medido na superfície da bigorna abaixo do êmbolo, removendo a pilha de calibres.

Se houver alguma diferença no tamanho, o êmbolo se moverá para cima e para baixo. Estes movimentos do êmbolo são ampliados, por alavanca e deflexão do ponteiro em uma escala graduada.

Uma mola de compressão limita a pressão de medição. A ampliação alcançada depende do comprimento da alavanca de ambos os lados do pivô.

A ampliação é dada por:

3. Comparador Sigma:

O Sigma Comparator é um comparador mecânico fabricado na Grã-Bretanha, mais popular e de design britânico. Isso está disponível em várias opções de intervalos de escala.

A ampliação de comparadores sigma geralmente de 1000: 1, Significa um movimento de pistão de 0, 002 mm resultará em movimento de ponteiro de 2 mm em escala calibrada.

Construção:

Um típico Sigma Comparator é mostrado na Figura 1.12.

Diferentes partes deste comparador são:

i) Base:

Consiste em uma base de ferro fundido, para montar todas as partes do comparador junto com o componente de trabalho a ser medido.

ii) coluna:

Consiste em uma coluna vertical rosqueada, montada na base para manter a cabeça de medição.

iii) cabeça de medição:

Consiste em uma cabeça de medição, montada na coluna rosqueada vertical. Cabeça de medição fornecida com ponteiro, escala, botões de controle de ajuste de ponteiro de tolerância, gatilho, ponta de contrato de medição.

(iv) Tabela de trabalho:

Uma mesa de trabalho é fornecida na parte inferior da coluna, abaixo da cabeça de medição, com a superfície horizontal perfeitamente planeada para a colocação do componente a medir ou verificar.

v) eixo vertical:

A cabeça de medição possui um fuso vertical montado em duas molas de aço plano. O fuso trabalha dentro de guias fixas presas à placa traseira da cabeça. Este arranjo fornece um movimento sem fricção do fuso. As molas fornecem uma pressão resistente no fuso.

(vi) Dica de contato de medição:

Uma ponta de contato de medição é equipada com uma haste e haste ajustada ao fuso.

(vii) uma parada:

Uma parada é adequadamente fornecida na montagem para restringir o movimento do fuso na posição mais baixa da escala.

(viii) Um gatilho:

Uma alavanca de acionamento se projeta para fora da cabeça de medição. Isso está incorporado no mecanismo para elevar o contato de medição quando necessário.

Procedimento:

Para verificar o tamanho de um componente, o ponteiro do mostrador é primeiro definido para leitura zero por meio de uma combinação de medidores de deslizamento de dimensões padrão, apoiados na mesa de trabalho. Esta combinação de medidores de deslizamento é então substituída pela peça de trabalho e a diferença nas dimensões é notada a partir do movimento de um ponteiro em escala graduada.

Características especiais:

(i) O ponteiro é acionado pelo movimento descendente do êmbolo, eliminando assim a possibilidade de danos no mecanismo causados por pressão excessiva para cima no êmbolo.

(ii) Tanto a ponta de contato como a mesa de trabalho são intercambiáveis, de acordo com a forma e tamanho do componente a ser verificado.

(iii) Estes comparadores estão disponíveis em diferentes capacidades verticais de 150 a 600mm; significa que os componentes até 600 mm de altura podem ser verificados.

Faixa de ampliação:

As ampliações obtidas pela Sigma Comparators estão na faixa de 1000 a 2000. Significa um movimento do pistão de 0, 002 mm que pode ser ampliado até a deflexão do ponteiro de 2 mm. O modelo mais sensível está disponível, que pode detectar o movimento do êmbolo de 0, 0001mm (0. 1 um).

Vantagens dos Comparadores Mecânicos:

(i) baixo custo:

Estes instrumentos são geralmente mais baratos que outros tipos de comparadores.

(ii) não precisa de eletricidade:

Estes instrumentos não necessitam de fonte externa de energia ou ar, como no caso de comparadores pneumáticos ou elétricos. Portanto, fontes externas não afetam a precisão do comparador.

(iii) Escala Linear:

Essas parcelas geralmente têm escala linear, que é fácil de ler.

(iv) Fácil de manusear:

Estas parcelas são geralmente robustas e compactas, fáceis de manusear.

(v) Adequado para o Workshop:

Estes instrumentos são portáteis e podem ser emitidos do armazenista na oficina.

Desvantagens de Comparadores Mecânicos:

(i) O atrito é mais:

Esses instrumentos geralmente têm muitos encadeamentos móveis em comparação com o outro tipo de comparadores. Devido a mais partes móveis, o atrito é mais.

(ii) Inércia é Mais:

Esses instrumentos geralmente têm mais inércia. Por isso, esses instrumentos são muito sensíveis a vibrações.

(iii) a precisão é menor:

Esses instrumentos geralmente têm baixa precisão devido a mais atrito e alta inércia.

(iv) Desgaste, Brincadeira, Backlesh:

Qualquer desgaste, reprodução, retrocesso ou imprecisão dimensional no dispositivo usado também serão ampliados. Isso aumenta o erro na medição.

(v) o alcance é limitado:

Esses instrumentos geralmente têm um alcance de medição limitado, à medida que o ponteiro se move em uma escala fixa.

(vi) Erro de paralaxe:

Esses instrumentos geralmente são afetados por erros devido à paralaxe quando o ponteiro se move sobre uma escala fixa.

Tipo # 2. Comparadores Elétricos:

Um comparador elétrico emprega meios elétricos para obter a ampliação. Neste comparador, o movimento do pistão de contato de medição é convertido em um sinal elétrico.

O sinal elétrico é gravado por um instrumento que pode ser calibrado em termos de movimento do êmbolo.

Construção:

Um comparador elétrico consiste em quatro unidades básicas.

(i) Sonda de medição (êmbolo):

Isso está em contato direto com o componente que está sendo verificado.

(ii) Amplificador e Unidade Indicadora:

Amplificador impulsionar os sinais elétricos obtidos e dá a unidade de indicação. A unidade indicadora indica a variação das dimensões, se houver, pelo movimento do ponteiro em uma escala calibrada.

iii) Unidade de Potência:

A unidade de potência fornece a energia para a ponte de pedra de trigo para equilibrá-la enquanto ajusta o ponteiro para zero com respeito ao componente padrão.

(iv) Base e Unidade Padrão:

Estes fornecem suporte e suporte para todas as outras unidades. Além de quatro unidades básicas, uma mola é fornecida para controlar a pressão de contato. Uma fina faixa de aço flexível também é fornecida como mostrado na figura. 1, 13 (a).

Princípio de trabalho:

O princípio de operação de um comparador elétrico é mostrado na Fig. 1.13 (a) uma armadura apoiada em uma fina fita de aço flexível é suspensa entre duas bobinas C e C. Quando a distância da armadura de duas bobinas é igual, a ponte de Wheatstone é balanceado e nenhuma corrente flui através do galvanômetro.

Pouco movimento do êmbolo de medição desequilibra a ponte, resultando no fluxo de corrente através do galvanômetro. Escala de galvanômetro é calibrada para dar os movimentos do êmbolo.

Ampliação:

Comparadores elétricos estão disponíveis para leitura até 0.0001mm com ampliação variando entre 1100-18.000. Alguns comparadores elétricos mais sensíveis disponíveis com ampliação de 40.000 ou superior.

Características especiais:

Estes comparadores também poderiam ser fornecidos com indicadores, que dariam um sinal se o componente sendo verificado estivesse abaixo ou acima das dimensões padrão. O sinal do indicador pode ser luzes coloridas ou um som de campainha.

Este princípio é conhecido como "Visual Heading Heading". Tais instrumentos não fornecem qualquer diferença de dimensão, mas fornecem apenas uma indicação visual.

Vantagem de Comparadores Elétricos:

(i) Alto grau de confiabilidade:

Desde os comparadores mecânicos acionados por engrenagens, alavancas, cremalheira e pinhão etc .; Todos estes são sujeitos a desgaste e fricção e tanee afetam a precisão e vida útil do instrumento.

Por outro lado, os comparadores elétricos possuem um número mínimo de peças móveis, portanto, podemos esperar um alto grau de confiabilidade desses instrumentos.

ii) Medição remota:

O instrumento indicador pode ser remoto da unidade de medição.

(iii) alta ampliação:

Devido ao atrito reduzido, desgaste e com partes móveis mínimas, esses comparadores têm uma alta ampliação.

(iv) Não sensível a vibrações:

O ponteiro de transporte do mecanismo é leve e não é sensível a vibrações.

Desvantagens dos Comparadores Elétricos:

(i) Alto Custo:

Estes instrumentos geralmente são mais caros que os comparadores mecânicos.

(ii) Fonte de Energia Externa:

Esses instrumentos requerem uma agência externa para operar, ou seja, alimentação elétrica CA Assim, a flutuação na tensão ou frequência pode afetar a precisão da medição.

(iii) Aquecimento de Bobinas:

O aquecimento de bobinas no sistema pode causar a alteração da calibração.

(iv) Escala de tamanho:

Se apenas uma escala fixa é usada com um ponteiro móvel e depois com ampliações altas, um pequeno intervalo é obtido.

Tipo # 3. Comparadores Ópticos:

Não existe um comparador óptico puro, mas uma grande ampliação é obtida pelo uso do princípio óptico em comparadores ópticos.

Um instrumento mecânico também contribui bastante para a ampliação geral. Por isso, por vezes, é referido como 'Mech-optical comparator'.

A ampliação no caso de comparadores ópticos é obtida com a ajuda de feixes de luz que tem a vantagem de serem retos e sem peso. Comparadores ópticos têm sua própria fonte de luz.

Princípio do trabalho:

O princípio óptico adotado nos comparadores ópticos é 'alavanca óptica' e é mostrado na Fig. 1.14.

Se um raio de luz AC atinge um espelho, ele é refletido como raio CO, de tal forma que:

∠ACN = ∠NCO

Agora, se o espelho estiver inclinado através de um ângulo a, o raio de luz refletido se moveu através de um ângulo de 2a.

Em comparadores ópticos, o menor é inclinado pelo movimento do êmbolo de medição e o movimento da luz refletida é registrado como uma imagem em uma tela.

A Fig. 1.15 mostra o princípio de funcionamento de um comparador óptico-mecânico, no qual são usadas as alavancas mecânicas e ópticas.

Ampliação:

A ampliação do comparador óptico é definida como “a razão entre a distância movida pelo ponteiro indicador (feixe) e o deslocamento do êmbolo”.

A ampliação de comparadores ópticos é geralmente 1000: 1, com faixa de medição de mais e menos 0, 075 mm.

Vantagens dos Comparadores Ópticos:

1. Alta Precisão:

Estes comparadores têm geralmente poucos elementos móveis e, portanto, não estão sujeitos a desgaste, e muito atrito, além de fornecer alta precisão.

2. alta gama:

Estes comparadores têm uma escala que pode ser feita após uma linha de referência e, portanto, tem um alcance alto.

3. alta ampliação:

A ampliação é geralmente alta.

4. Sem Inércia:

Um feixe de luz é usado para ampliação que não tem inércia.

5. Parallex Eerror:

Erro Parallex não está presente.

Desvantagens dos Comparadores Ópticos:

1. caro:

Comparadores ópticos são caros do que outros tipos, como comparadores mecânicos e elétricos.

2. tamanho:

O tamanho do comparador óptico é grande.

3. Precisa de Fonte de Luz:

Comparadores ópticos requerem o fornecimento elétrico para operar a fonte de luz.

4. Aquecimento do Instrumento:

O aquecimento da fonte de luz afeta a precisão da medição.

5. Necessidade de quarto escuro:

O quarto escuro é necessário para fazer leituras de maneira fácil e correta.

6. Leitura não conveniente:

Fazer leituras continuamente através da peça ocular não é conveniente.

Tipo # 4. Comparadores Pneumáticos:

Comparadores pneumáticos usam o ar como um meio de ampliação em metrologia. Isso foi originalmente desenvolvido pela Solex Company na França para a calibração de carburadores.

A primeira aplicação foi a verificação dos furos dos blocos de cilindros do automóvel. Agora é quase usado na oficina de produção para essa finalidade.

Princípio de trabalho:

O Comparador Pneumático é baseado na teoria de Bernoulli. O princípio de funcionamento de um comparador pneumático é mostrado na figura 1.16. Ar a baixo (1, 5 kg / cm ² ) mas a pressão constante, p _s, é fornecida através de um pequeno jato 'c' para uma câmara intermediária e depois passa através de um segundo jato de orifício 'G' para a atmosfera.

O componente cujas dimensões devem ser verificadas é colocado abaixo do jato de medição com algum intervalo de ar, como mostrado na Fig. 1.16. A quantidade de ar escapando através da folga entre a peça de trabalho 'p' e a medição do jato 'G' dependerá da folga h. O intervalo h afetará a pressão intermediária registrada pelo manômetro “M”.

Se a lacuna "h" for grande, a pressão registrada seria pequena. Por outro lado, se a lacuna 'h' for pequena, a pressão seria maior.

A lacuna 'h' inicialmente definida com a ajuda de um padrão conhecido geralmente desliza medidores. O componente cujas dimensões devem ser verificadas é colocado removendo os medidores de deslizamento.

Se o componente tiver variação de tamanho, a diferença 'h' aumentará ou diminuirá. Isso fará com que mude na pressão intermediária e mudará na leitura do manômetro. O manômetro é calibrado diretamente para ler a escala linear.

Ampliação:

Uma ordem alta de ampliação é possível porque nenhum contato físico é feito com a peça que está sendo verificada. A ampliação possível com esse tipo de comparador é tão alta quanto 30.000: 1, mas geralmente é cerca de 10.000: 1.

Usos e Aplicações:

Os comparadores pneumáticos podem ser aplicados a medições de diâmetro interno e externo, medições de espessura. Eles também podem ser aplicados para verificar a concentricidade das partes angulares, profundidade dos furos cegos, nivelamento do paralelismo, distância do centro do furo, etc. A Fig. 1.17 mostra algumas aplicações dos comparadores pneumáticos.

Vantagens dos Comparadores Pneumáticos:

1. Alta Precisão:

Como a peça a ser verificada não entra em contato com a sonda de medição e, portanto, não ocorre desgaste na sonda de medição. Também isso incorpora um número muito menor de partes móveis, portanto, menos atrito e menos inércia levarão a uma alta precisão.

2. Maior Ampliação:

Uma alta como 30.000: 1 ampliação pode ser alcançada com comparadores pneumáticos.

3. Limpeza de poeira:

O jato de ar ajuda a limpar a poeira, se houver, do componente que está sendo medido.

4. Verificação das Posições da Superfície:

Comparadores pneumáticos são os melhores meios para determinar a ovalidade, retidão, planicidade, esquadria, redondeza, mastigabilidade e orifícios circulares.

Desvantagens dos Comparadores Pneumáticos:

1. Necessidade de Equipamentos Auxiliares:

Comparadores pneumáticos requerem equipamentos auxiliares para o seu funcionamento adequado, como o regulador de pressão preciso.

2. Escala não uniforme:

A escala de Comparadores Pneumáticos geralmente não é uniforme.

3. Não Portátil:

O aparelho inteiro não é portátil.

4. Efeito da Temp:

Umidade e rugosidade da superfície: Os Comparadores Pneumáticos são sensíveis às mudanças de temperatura e umidade. Sua precisão também será afetada pela rugosidade da superfície do componente que está sendo verificado.

Tipo 5. Comparadores de Deslocamento de Fluidos:

Comparadores de deslocamento de fluido trabalham com o princípio de deslocamento de fluido. Esses comparadores encontram apenas aplicativos limitados em metrologia.

Princípio de trabalho:

A operação destes comparadores depende do deslocamento do fluido da grande seção do comparador para a seção relativamente menor do comparador com o deslocamento do apalpador ou do êmbolo.

O componente a ser verificado é colocado abaixo do êmbolo de medição. Se houver algum desvio no tamanho do componente, o diafragma desvia uma pequena quantidade de fluido. Esta pequena quantidade de fluido defletido causará o aumento de fluido no tubo capilar. Uma escala está disponível com o tubo capilar indicando os pontos limites do fluido levantado ou abaixado. Um comparador de deslocamento de fluido é mostrado na Fig. 1.18.