气动量仪的原理及专业分析

气电量仪的组成

1精密减压阀为量仪提供工作压力

2）测头传递工件表面的气流或气压值测头可以是塞规环规或其他形状都是根据被测工件的具体尺寸而配制的测头两个重要部件喷嘴孔和排气槽

3）压力变送器（气电转换器）将测头感知的压力信号转换为电信号

4）单片机控制系统由显示单元按键操作单元和CPU构成

显示单元用于显示测量值和测量判断结果按键操作单元用于操作量仪如设定参数触发保存数据上传数据

CPU把气电转换器转换后的信号经过AD采样CPU处理运算后转换成显示值送给显示单元直观显示

5）电源为量仪电路部分提供工作电压

6）标定规是用于标定量仪测量系统一般根据公差上下限制作极限标定规尺寸标定规的材质分为钢铬或硬质合金

电子柱式气电量仪和浮标式气动量仪的比较

气电量仪特点测量范围大一台气电量仪包含了各种倍数的气动量仪

测量精度高读数准确显示直观

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弊端须专业人员进行售后维护对气源质量要求较高单台成本较高

浮标式气动量仪特点不需电源供电对气源质量要求较低操作简单单台成本低

弊端不同公差要求需配备不同放大倍数的量仪综合成本较高数据统计须人工记录

气动量仪术语

放大器 – 气动量仪的数据显示设备放大器包括空气流量和压力的调节装置能在一个标尺上显示出测量得到的尺寸值当它同一个气动测量工具相接时能够将得到的数据成倍放大后显示出来以便于操作者读出

平衡状态 – 当气动测头的一个喷嘴孔较之另一喷嘴孔靠近被测工件的表面远离工件表面的那个喷嘴孔的流量补偿了靠近被测工件表面的喷嘴孔的流量时放大器的读出数据保持稳定的状态

显示柱–一个气电放大器或流量放大器特性显示为一个柱状图形条或是流量计锥管

满量程值（FSV） – 刻度显示出的最大值FSV通常为1.5～2倍被测尺寸的最大公差值以显示被测尺寸接近或超差的情况

放大倍数 – 放大器给出的尺寸增量对于气动量仪中放大倍率可调的系统这种调节是通过使用校对规调节背压的大小来实现的而对于具有固定放大倍数的系统为了得到精密的测量值就只能对气动测头提出更高的精度要求

喷嘴 – 气动测头上对被测工件喷出空气的阻尼孔喷嘴孔的直径由所用的气动量仪系统决定喷嘴孔的数目和位置则由测量工件的应用决定

分辨率 – 放大显示的量程范围内的最小增量值例如爱德蒙得的电气柱型图有一百个分度值分辨率就是满量程的1/100

调压阀 – 气动量仪系统用于调节空气的流量或压力的设备例如一个具有精确尺寸的阻尼孔或者一个针阀或者是二者一起使用

零位 – 放大器设置放大率过程中确定放大后测量范围的位置的过程零位常选择在满量程的中点位置而显示的值可以位于全量程范围内的任何位置

零位尺寸 – 被测尺寸的期望值或者是名义尺寸值在背压系统中零位尺寸通常是最大值与最小值的中间值而在流量系统中零位尺寸通常是最小值

气电量仪的工作原理

气电量仪的测量原理是比较测量法其测量方法是将长度信号转化为气流

信号通过有刻度的玻璃管内的浮标示值称为浮标式气动测量仪或通

过气电转换器将气信号转换为电信号由发光管组成的光柱示值称为电子

柱式气动测量仪气动量仪是一种可多台拼装的量仪它与不同的气动测

头搭配可以实现多种参数的测量气动量仪与其它量仪相比优点如下

1测量项目多如长度形状和位置误差等特别对某些用机械量具和量

仪难以解决的测量例如测深孔内径小孔内径窄槽宽度等用气动测量比较容易实现

2量仪的放大倍数较高人为误差较小不会影响测量精度工作时无机械磨擦所以没有回程误差

3操作方法简单读数容易能够进行连续测量很容易看出各尺寸是否合格

4实现测量头与被测表面不直接接触减少测量力对测量结果的影响同时避免划伤被测件表面对薄壁零件和软金属零件的测量尤为适用
5由于非接触测量测量头可以减少磨损延长使用期限气动量仪主体和测量头之间采用软管连接可实现远距离测量距离不影响数据准确度会影响反应时间（1.5米）
6结构简单工作可靠调整使用和维修都十分方便
可测量项目内径外径槽宽两孔距深度厚度圆度锥度同轴度直线度平面度平行度垂直度通气度和密封性 

气动量仪是基于喷嘴挡板的机构（如图1）把被测量的尺寸变化转换为空气流量变化的一种测量仪器当喷嘴和挡板间的间隙发生变化时从间隙中流出的气体流量将发生变化从而引起内部气体压力发生变化由内部差压传感器感知的变化相当于喷嘴和挡板间的距离变化当挡板为被测尺寸时量仪就会指示出被测尺寸的变化量 当喷嘴孔径d固定不变时流量Q与间隙S的特性曲线如图2所示