气动测量原理

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1、苏州爱德蒙得精密测量设备有限公司气动量仪由来、测量原理及其应用气动测量技术就是通过空气流量和压力来测量工件尺寸的技术。为了实现精密测量，气动量仪利用了这样一个物理原理：流量和压力都与间隙的大小成比例关系，同时压力和流量相互之间成反比例关系。调压后的空气流通过调节阀——针阀、或镶有红宝石阻尼孔的调节阀等，——然后到达喷嘴处，如果喷嘴孔是对着大气时，最大流量通过喷嘴孔，此时在调节阀同喷嘴之间存在一个最小压力，我们称之为“背压”。当我们使一障碍物从远至近靠近喷嘴孔时，喷出的空气流量就会因之而逐渐减少，同时背压值升高，喷嘴孔被完全挡住后，流量将为零，背压值将同调压阀的出口压力值相等。在

2、这个例子里，空气流量从最大变到最小，背压则与之相反，从最小到最大。这个变化过程可以从流量—间隙、压力—间隙的曲线图中看出，除了压力和流量的初始和饱和阶段，这两条线段的其它部分都是直线，正是这种线形关系，奠定了气动量仪的测量基础。这就是说，当流量增大或减小时，我们可以准确测量喷嘴孔与障碍物之间的间隙的变化，也就是测头到被测零件表面的间隙的变化，同样的，背压增大表明了测头喷嘴与工件间间隙值。气动量仪发展简史从第一台气动量仪诞生到现在已经有六十多年。世界历史上的第一台气动量仪，是第二次世界大战后，由法国的汽化器公司为了测量他们的汽化器喷射口而制造的，它是一台背压型气动量仪。这种气动量

3、仪由一个简单空气调节系统与一个灌满水带有刻度的管子（指示器）联接组成。当时的设计采用了那个时代最简单的调压阀，前一个调节阀将空气流的压力调节到一个适当的值，然后空气流经过一个三通的“T”型管，“T”型管的竖直部分开口并且被浸在水中，多余的空气就通过这个通道变成气泡回到大气中。第二个调节阀用于零位调节，而通过其后与水箱底部相通的压力示管的水面高度，操作人员就可以读出气动测头与第二个调节阀之间的背压变化，测量出工件表面到测头喷嘴之间的距离。测量时，气动塞规被插入到化油器喷嘴孔中。如果化油器喷嘴孔越大，用于置换的空气就越多，刻度管中的水被部分的置换。当背压反映刻度管中水平位置时，气动

4、塞规气孔与工件之间的间距也就被指示出来。这样，该公司就建立了一套标准的背压读数，并通过筛选“合格的”零部件、记录其精确的背压读数，使之与化油器喷嘴孔的尺寸相符。一旦此标准成立，一套相应的背压测量法将会作用于另外的生产部件上以此判断其是否在合理的公差范围内。然后通过与原始背压标准的比较，判定出化油器喷嘴孔的合格与否。1943年，一批于二战期间从纳粹集中营中逃出来的流亡中的法国工程师们为这个简单的背压系统申请了专利，用表盘读数，并将它与重新开发的空气调节系统结合使用，消除了之前以水为介质的测量方法中的蒸发影响。就这样，气动量仪—在流亡中—诞生了。今天的气动量仪主要有四种系统：背压泄

5、流系统、背压系统、差分系统、和流量系统。每一种系统有其独特的性能特点，运用于合适的环境中，将能实现准确、高效的测量，还能对测量工具的磨损等变化进行补偿。另外，气电放大、数据收集/处理等技术将气动量仪的测量分辨率提高到了百万分之一英寸的水平，同时还实现了测量数据同打印机、计算机等设备的传输，使得测量数据的统计分析和处理成为可能。标定规：单vs双标定规系统尽管相关气动测量系统且不只是气动系统方式的使用越来越多，我们仍有必要讨论一下用“单标定规”还是“双标定规”的区别。对于任何形式的气动量仪来说，工程师或操作者所选择的标定规是十分关键的，将影响其整个气动测量系统的精确度。简而言之，标

6、定规就是标定一套气动测量系统或任何相关测量系统的物理标准。为确保其精度，标定规的实际尺寸通常由超高精密的比较仪，用鉴定过的高等级量块来检定。单标定规系统既只用一个单标定规来标定量仪放大器或显示器，用于指示工件名义尺寸或公差值的零位。对于双标定规系统，工件公差的最大和最小尺寸可以分别由两个标定规来标定。但是对于单标定规系统，对超出工件公差带范围外的测量，单标定规系统则没有相应的标定规进行比对。这样，操作者必须依赖显示器的直线性，显示器可以将实际尺寸间在差异准确无误地转换成正确定的读数。但是如果选用单标定系统的话，一旦显示器的直线性有偏差，则将产生不正确的测量值。这种情况特别容易出

7、现在接近公差带边缘的工件加工中。如果显示器不能将背压值转换成准确读数的话，再好的气动测量系统也不能准确显示出工件尺寸。因此一套好的气动测量系统在于是否拥有双标定规系统。气动测量系统的分类苏州爱德蒙得精密测量设备有限公司背压泄流式系统这种系统的“泄流”特性，赋予了它的使用的多样性。不同的气动测量系统都可以使用背压泄流系统，正是因为这种系统具有了极高的测量准确性及灵活性，许多量仪公司都将背压泄流法作为其综合气动测量系统的重点。背压泄流系统也有一个固定的调压阀，用于控制空气流的压力处于线性范围内的