A mérőfejeket mérőműszereknek nevezzük , amelyek a mérőszonda kis mozgásait a mutató nagy mozgásaivá alakítják át a skála mentén . A mérőfejeket elsősorban relatív mérésekre, eltérések, érdesség mérésére, tengelyfelületek verésére használják.
Kezdetben, 1890-ben emelőkaros mérőfejeket [1] (miniméterek, karjelzők [2] ), majd fogaskerék- és karfogas fejeket [1] (ortotesztek [2] ), kar- csavarjelzőket [3] fejlesztettek ki . 1937-ben rugós mérőfejeket [4] fejlesztettek ki .
A legelterjedtebbek a számlapjelzők, emelőfogú jelzők, fordulatjelzők , mikrokátorok [ 5] , optikák [6] , elektrokontaktus mérőfejek [6] .
A számlapjelző olyan mérőeszköz, amelyet az alkatrész adott geometriai alakjától való eltérések, valamint a felületek egymáshoz viszonyított helyzetének abszolút és relatív mérésére, valamint az eltérések szabályozására terveztek.
A hengeres házban egy fogasléces fogaskerék és fogaskerekes hajtóművek találhatók, amelyek a mérőrúd oda-vissza mozgását a műszermutató forgó mozgásává alakítják [7] . A jelző kialakítása tartalmaz egy rugót, amely kiküszöböli a fogaskerekek holtjátékát , vagyis a fogaskerekek mindig a fogprofil egyik oldalával érintkeznek [8] . Általában az eszköz skáláját forgathatóvá teszik, ami kényelmes a nulla leolvasások beállításához relatív mérések végrehajtásakor.
A jelzőtű leggyakrabban többfordulatú, általában a nyíl egy fordulata a szonda 1 mm-es mozgásának felel meg. Egyes modellekben a készüléken van egy másodpercmutató és egy kis tárcsa, amely a nagy mutató teljes fordulatainak számát mutatja.
A leggyakoribb mutatók 0,01 mm-es felosztási értékkel, mivel nehéz nagyobb pontosságot biztosítani fogasléccel és fogaskerékkel. Egy ilyen eszköz nagy nyíla egy fordulatot tesz, ha a mérőrudat 1 mm-rel, a kis nyíl pedig 10 mm-rel elmozdítja.
A legtöbb modell mérőrúdjának munkavégén cserélhető keretben egy keményfém golyó található, amely mérés közben érinti a mért részt. A jelzőmechanizmusnak van egy visszatérő rugója, amely a jelzőtest és a rúd közé van rögzítve. Ez a rugó mérőerőt hoz létre a rúdon [9] .
A számlapjelző egy szerszámállványra van szerelve (hasonlóan a laboratóriumihoz ). Az állvány alján egy hengeres rúd van rögzítve, amely mentén egy mozgatható tengelykapcsoló rúddal van rögzítve, a végén egy jelzővel. Az állvány gyakran mágneses alappal rendelkezik. A mágneses alap lehetővé teszi az állványok felszerelését a mért acél alkatrészek függőleges és ferde síkjaira további rögzítés nélkül.
A tárcsajelzővel való munka általános eljárása:
A gépészetben a különféle alkalmazásokhoz speciális eszközök részeként alkalmazzák az indikátorokat [10] , amelyek lehetővé teszik a nagy méretű alkatrészek (jelző tartókonzolok) [11] , belső méretek (jelző furatmérők) [12] stb.
A mérőórák 0 és 1 pontossági osztályban állnak rendelkezésre [13] . A mérőóra mérési hibája a mért értéktől függ. Így az 1-2 mm-es mérési tartományban a hiba 10-15 µm-en belül van, az 5-10 mm-es tartományban pedig 18-22 µm-re nő [9] .
A mérőórákkal ellentétben a karos fogazatú mérőfejek egy egyenlőtlen kart [14] tartalmaznak , amelynek kis karja a mérőrúdhoz vagy közvetlenül a mért felülethez, a nagy kar pedig általában a második egyenlőtlen karhoz és egy fogaskerékhez csatlakozik. nyíllal. A karos fogazatú mérőfejek egyfordulatúak és többfordulatosak [15] . A mérőeszközök többféle típusban kaphatók - oldalirányú működésű, a mérőkar közvetlen érintkezésével a mért résszel [16] és egy mérőrúddal [15] . Az indikátorokat 0,001 és 0,002 mm-es felosztási árral állítják elő [15] , ami egy nagyságrenddel magasabb, mint a számlapmutatókban. Például a két kart és két fokozatpárt tartalmazó Kempinski és Monakhov indikátor mérési tartománya 1 mm, osztásértéke 1 µm, pontossága a mérési határnál kisebb, mint 5 µm [17] .
A rugós mérőfejek három fő típusban kaphatók: mikrokátor, mikrátor (kicsi) és minikátor [18] . A rugójelzőket tartják a legpontosabb kar-mechanikus mérőeszközöknek [18] . Érzékeny elemként egy nyíllal ellátott spirálrugót használnak. A mérőrúdhoz csatlakoztatott kar mozgatása megváltoztatja a rugó hosszát és elfordítja a mutatót. Ennek a kialakításnak a fő előnye, hogy a mutató mozgása során nincs súrlódás, lehetővé teszi a nagy pontosság elérését [19] . A mikrokátor osztási ára eléri a 0,1 µm-t [20] . Emellett az eszközöket az egyszerű kialakítás, a tartósság és a holtjáték hiánya jellemzi [21] .
A durvább mérésekhez rugójelzők is léteznek - 0,05 mm-es osztásértékkel rendelkező jelzők [21] .
A rugós-optikai mérőfejek (optikátorok) a rugós indikátorokkal ellentétben nyíl helyett tükörrel rendelkeznek, amely egy skálán egy nyíl képét alkotja. Az optikák nem rendelkeznek a mutatóeszközökben rejlő parallaxissal [22] . A rugós-optikai fejeket egyes források az optikai-mechanikai mérőeszközök ( optiméterek ) közé sorolják [23] .
Az elektronikus digitális skálával ellátott számlapjelzőket és sebességváltó-kijelzőket elektronikus jelzőlámpáknak nevezzük (nem tévesztendő össze az elektronikában használt elektronikus jelzőkkel ).
A mérőfejeket leggyakrabban háromlábú mérésekhez, mérőbilincsekhez, belső mérőeszközökhöz [24] , mélységmérőhöz stb.
| Mérőműszerek | |
|---|---|
| Mikrométerek |
|