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浮標式氣動量儀使用說明書

作者：氣動量儀    來源：www.acgwan.net   發布時間：
目    錄

一、概  述·····························（1）
二、產品的型號規格···················（2）
三、主要技術參數·····················（4）
四、工作原理························（4）
五、儀器的結構·······················（5）
六、用  途····························（6）
七、安裝和管路連接···················（7）
八、操作方法························（8）
九、注意事項························（11）
十、氣動測量頭的選擇和使用········ （12）







非常感謝您購置“國宇量儀”AQF型浮標式氣動量儀。為了更好的使用本量儀，在此說明書中介紹了其原理、結構及正確的操作方法，希望熟讀并得到您的喜愛。
產品質量經過嚴格檢查，如果產品出現故障而不能使用的情況下，請與本公司銷售技術部或售后服務部聯系。


一、概  述

本量儀（見圖1）是將長度尺寸的變化轉換成氣體流量變化，然后通過浮標進行指示的一種測量儀器。它與各種類型的氣動測量頭配合使用，可以完成機械加工中的多種測量。如：長度、內徑、外徑、孔的直線度和垂直度等等，本儀器有如下特點：
●儀器結構新穎，外形美觀大方，調整、使用和維護方便，易于掌握使用。
●浮標式氣動量儀與其他類型的氣動量儀相比反應速度快。
●沒有回程誤差。
●能達到較高的放大倍數，精度較高。
●屬于非接觸式測量。
●本體和測量裝置之間采用軟管連接，可實現遠距離測量。
●配上各種不同的氣動測量頭可以進行各種不同參數的測量。
●可以進行多參數測量。    

AQF系列浮標式氣動量儀的基本放大倍數一般有1000倍、2000倍、5000倍、10000倍，共4種倍數。按拼合的管數又分為單管和多管式（可拼合為10管）。因此，型號由量儀的倍數和管數決定（見表1）。量儀本體規格尺寸如（下表2）。


              量儀的型號
表  1
       倍 率  
連  數 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
單管式 AQF-1X-1 AQF-2X-1 AQF-5X-1 AQF-10X-1
2管式 AQF-1X-2 AQF-2X-2 AQF-5X-2 AQF-10X-2
3管式 AQF-1X-3 AQF-2X-3 AQF-5X-3 AQF-10X-3
4管式 AQF-1X-4 AQF-2X-4 AQF-5X-4 AQF-10X-4
5管式 AQF-1X-5 AQF-2X-5 AQF-5X-5 AQF-10X-5
6管式 AQF-1X-6 AQF-2X-6 AQF-5X-6 AQF-10X-6
7管式 AQF-1X-7 AQF-2X-7 AQF-5X-7 AQF-10X-7
8管式 AQF-1X-8 AQF-2X-8 AQF-5X-8 AQF-10X-8
9管式 AQF-1X-9 AQF-2X-9 AQF-5X-9 AQF-10X-9
10管式 AQF-1X-10 AQF-2X-10 AQF-5X-10 AQF-10X-10
     
量儀本體規格尺寸表
表  2
指示管數 長(mm) 寬(mm) 高(mm) 重量（kg）
單管： 175 112 518 7
雙管： 175 152 518 7.3
三管： 175 192 518 10.7
N管： 175 112+40（n-1） 518 3.9+3.4（n-1）

二、儀器附件（見表3）
表   3
序  號 名    稱 每  臺  數  量
管數N=1~3 管數N=3~6
1 連接管 1.5m/1根 1.5m/2根
2 塑料管           每管1.5m/1根


三、主要技術參數
基 本 放 大 倍 數 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
刻度范圍（μm） 210 110   44 22
分度值(μm)   5   2   1   0.5
兩基準點內示值誤差(μm)   4.0   2.0   1.0   0.5

技術性能以中華人民共和國機械行業標準JB3760-91為準

四、工作原理
 
浮標式氣動量儀實質上是把被測量的尺寸變化轉換為相應的空氣流量變化的一種儀器，當壓縮空氣通過錐度玻璃管時，流量的變化就使得浮在玻璃管內的浮標位置作相應的變化，于是從刻度尺上浮標位置的變化量就可以直接讀出被測量尺寸的變化。
量儀的測量原理通過孔為d的噴嘴端面與被測量表面間的間隙  （圖2）的空氣流量Q與圓柱側面積πds成函數關系：Q=f(πds)
當噴嘴孔徑d固定不變時，流量Q僅與間隙S成函數關系：Q=f(s)
間隙S的變化意味著被測量尺寸的變化，如圖所示，當被測量尺寸H減少時，間隙S增加，流量Q隨之增加，浮標位置上升；反之，則浮標位置下降，這樣就可以有浮標和刻度尺直接讀出被測尺寸。


五、儀器的結構

根據量儀各個組成部分作用不同，可以把整個量儀分成四個部分：空氣過濾器； 空氣穩壓器； 指示部分； 測量裝置。
壓縮空氣的流動按下述路線（圖3）進行：由壓縮空氣管路來的壓縮空氣，通過連接管路進入空氣過濾器并由連接管通過氣閥進入儀器內部的空氣穩壓器，穩壓后由分配室進入錐度玻璃管的下端，經過浮標和錐度玻璃管壁件的環形間隙，由測量噴嘴和被測量表面的間隙流入大氣。
  壓縮空氣的流動路線


                            圖3

下面分別敘述一下各部分的結構和功用：
一、空氣過濾器
空氣過濾器的主要任務是除去壓縮空氣中的水分、油分和夾雜物。壓縮空氣由進口進入空氣過濾器的內部，經過過濾裝置除去壓縮空氣中的水分、油分和雜質，有出氣口排出。凝積下來的水分和油分可以打開下部的放水閥排除。
二、空氣穩壓器
空氣穩壓器的作用是將波動的壓縮空氣變成恒壓的壓縮空氣，以保證滿意的測量結果。結構如圖4所示。

                          圖4
三、指示部分
指示部分是用于指示被測量尺寸進行讀數的部分，其主要部分是錐度玻璃管、浮標和刻度尺。為了便于測量頭的制造、調整和使用方便，還具有零位調整和倍數調整的部分。
四、測量裝置
測量裝置是直接用于測量工件尺寸的，其結構隨著測量要求的不同而不同。
六、用   途
 
本量儀本體根據不同的測量要求設計出相應的氣動測量裝置配合使用，主要可以作如下類型的精密測量：
a.內孔直徑         d.同軸度       g.平面度
b.外圓直徑         e.垂直度       h.其它一些特殊的測量
c.直線度（孔）     f.槽寬

七、安裝和管路連接

一、安裝：
量儀本體安裝必須注意以下幾個方面：
a.量儀本體應垂直安裝在沒有振動的工作臺上，保證浮標能自由的上下移動，不與玻璃管壁相碰，而且沒有顯著的擺動現象。                             
b.空氣過濾器應垂直安裝在低于儀器約500mm的位置（如圖5）。要便于放水，不能橫放倒置。
c.量儀本體要安裝于干燥和不受日光爆曬的地方。


                          圖5
二、管路的連接
把空氣過濾器的進氣接頭用橡膠管接在壓縮空氣管路上，空氣過濾器的出氣接頭用儀器所附帶的具有金屬連接帽的橡膠管與量儀本體進氣閥連接。量儀本體輸出的接頭通過塑料軟管與測量裝置的接頭相連接。
管路的連接應注意管內是否清潔，最好先用高壓空氣吹凈。
八、操作方法

一、操作前的準備工作：
在進入測量工作以前，必須做好如下的準備工作：
1、清洗干凈相應的測量頭及校對規，按管路連接的要求，接在儀器正面的出氣接頭上。
2、供給壓縮空氣----從壓縮空氣站來的壓縮空氣，往往含有一定量的水分和油分，要想解決這一問題，可以采用下列四種措施：
（a）在壓縮空氣管路與空氣過濾器用橡膠管連接之前，先將管路氣閥打開待從管路噴出的壓縮空氣沒有水分之后，再接在空氣過濾器上。
（b）壓縮空氣管路上裝兩個氣閥，先把氣閥1打開，將管路中的水和油放除后，關閉氣閥1，打開氣閥2，送入壓縮空氣（圖6）。
（c）在空氣過濾器的前面，裝上具有一定容積的貯氣筒（圖7），使壓縮空氣管路中的水積存在儲氣筒內。



            圖6                                  圖7

每天工作之前和工作完畢后，在通入壓縮空氣的情況下，將儲氣筒下部的放水閥打開，將積存的水放出。
當空氣過濾器通入壓縮空氣后，打開儀器進氣閥，檢查各連接部分是否有漏氣現象，從測量噴嘴噴出的壓縮空氣是否正常。
（d）根據使用廠家的氣源質量和對空氣清潔度要求，還可選擇我公司生產的GYL型空氣過濾裝置與本量儀配套使用。
二、調整
量儀調整得正確與否會直接影響到測量結果的正確性，所以應給予特別的重視。調整的具體方法隨著測量類型的不同略有差別，下面主要介紹三種最基本的調整方法。對量儀有了充分了解并掌握了這三種方法后，對其它類型測量的調整可以說沒有什么困難。
1、 用氣動軸向測量頭和測量臺架的調整
倍數的調整一般在兩個基準點上（1000倍在零下80μm至零上80μm,2000倍為零下40μm至零上40μm,5000倍為零下15μm至零上15μm，10000倍為零下8μm至零上8μm）進行。下面以5000倍為例說明之。
在調整之前應選擇三組具有圖9所示尺寸差的量塊組，將第一組量塊放入測量噴嘴的下面，調節測量臺架和測量頭上的微調螺母，是噴嘴與量塊端面輕輕接觸后固定之，打開進氣閥送入壓縮空氣。將第二組量塊放入測量噴嘴下面，浮標應處下基準點上（如圖9），如果浮標高于該位置應進行零位調整---高于要求位置時零位旋鈕按順時針方向轉動，反之則逆時針轉動，是浮標正確的處在要求的位置上。將第三組量塊放入測量噴嘴下面，浮標應處在上基準點上（如圖8），如果浮標高于該位置，將放大倍率旋鈕逆時針轉動，反之則順時針轉動，然后反復用第二組第三組量塊進行零位和倍數的調整，使浮標正確處于上下兩基準點上時為止。
                                                                                   
           圖8                               圖9                                              
2、 用氣動內徑測量頭及校對規的調整
測量頭兩噴嘴對應的尺寸與被測量尺寸間具有一定初始間隙，所以在調整過程中，用上下限校對規的實際差值進行倍數和零位的調整。
首先將下限校對規（設實際尺寸為φ22）套入測量頭上，使測量頭的噴嘴位于校對規的寬度的中間，打開進氣閥，調節零位旋鈕使浮標處于“0”位（如圖10）。取下下限校對規，放上上限校對規（設實際尺寸為φ22.015），旋轉放大倍數旋鈕進行倍數調整，如此反復用上、下限校對規調節放大倍數旋鈕和零位旋鈕達到浮標分別正確位于“0”和“15”時為止。



       圖10                        圖11

零位的調整當然以浮標指示的零位與尺寸的零位重合最為方便，但是實際測量中往往有這樣的現象發生：如用2000倍的浮標式氣動量儀要測量尺寸為φ27+0.07 0的工件，此時就無法采用刻度尺的“0”作為讀數的零位，而必須以零下的“30”作為讀數的零位，以零下“30”至零上“40”作為讀數區間。
3、用氣動外徑測量頭及校對柱測量的調整
如圖11外徑測量的調整方法與氣動內徑測量頭和校對規的調整方法相似，所差別的是用上限校對柱調整零位，用下限校對柱調整倍數，正好與內徑測量情況相反。這是由于外徑越大，測量間隙越小，浮標的位置越低；反之，外徑越小，測量間隙越大，浮標位置越高。這一點無論在調整時還是測量時都應特別注意。
三、測 量：
量儀調整完畢后，即可進行測量工作。當用氣動軸向測頭及測量臺架進行測量時，將工作的被測面放在測量噴嘴下面，浮標可直接指示出被測量工件的尺寸。
內、外徑的測量只要將被測工件代替校對規（校對柱），浮標可直接指示出被測工件的尺寸。
在測量內徑過程中，測量頭的測量位置與校對位置保持一致可以提高測量精度，如圖12所示的三種情況中，一般采用第一種和第二種，第三種的誤差比較大。

                                       
第一種              第二種              第三種
                    圖12

九、注意事項

浮標式氣動量儀是精密測量儀器的一種，由于采用壓縮空氣的流量變化進行測量，所以在使用中除與一般的精密儀器給予應有的注意外，對下列各項應給予足夠的重視：
a.壓縮空氣的壓力保持在0.3-0.7MPa之間。
b.氣源要盡量清潔.干燥。
c.每天工作前，應將過濾器中的水排出，每天工作結束后亦應進行同樣的工作。
d.存放時零位旋鈕和放大倍數旋鈕不宜過松和過緊。
e.浮標與刻度尺之間存在著一定距離，在讀數時應特別注意，正確的讀數的方法如圖13所示。
f.在長時間的連續測量過程中或中斷測量以后重新工作時，應經常用校對規（柱）校對零位。                                                       
g.在沒有必要時不要將錐度玻璃管卸下，以免打碎玻璃管，或弄壞浮標，儀器上部壓緊螺釘是用來壓緊玻璃管的，不維修時不應擰動。
h.裝多管量儀時管與管之間密封環不能漏裝，裝后不得漏氣。
i.長期使用，儀器必須進行周期檢定。


圖13

十、氣動測量頭的選擇和使用

測量頭是根據被測工件的幾何形狀及尺寸精度專門設計的測量裝置。其指示部分是AQF型浮標式氣動量儀，測量原理是通過與標準件（校對規或校對柱）尺寸的比較而測出被測工件的被測尺寸。
一、浮標式氣動量儀倍數的選擇：單位：mm
a.被測尺寸公差≥0.006≤0.012，選用10000倍量儀;
b.被測尺寸公差≥0.012≤0.025，選用5000倍量儀；
c.被測尺寸公差≥0.025≤0.075，選用2000倍量儀;
d.被測尺寸公差≥0.075≤0.154，選用1000倍量儀;
二、調整浮標式氣動量儀的倍數
1、內外徑氣動測量頭的調整方法按本書：“8.操作方法”中“8.2.1”“8.2.3”項調整。
2、直線度（孔）測量頭的調整
將需使用的內孔軸心線直線度測量頭與校對規清洗擦凈，按浮標式氣動量儀使用說明書用塑料軟管連接好測量頭，打開氣源，即可進行調整。
內孔軸心線直線度測頭調整時，必須把中間二小孔朝下擺放，再按圖15將上下限校對規套在測頭上，此時上限校對規蓋住中間二孔，故將 浮標調整倒刻度尺上限位置。然后取下校對規，將上下限校對規位置互換套在側頭上，此時下限校對規蓋住中間二孔，類似內徑測頭調整方法，將浮標調到刻度尺下限位置，如此反復調整幾次，即可將倍數調整好。


             圖15

由于測頭長短不一，有的一個校對規可以蓋住四個孔，即可按內徑測頭的調整方法調整。也有的一個校對規只能蓋住一個孔，或能蓋住三個孔但是另一個校對規放不穩，則需增加輔助校對規。具體情況如圖16、圖17所示。調整浮標式氣動量儀的方法同前，調整上限時一定要上限校對規蓋住測頭中間朝下二孔的位置。調下限時一定要下限校對規換到測頭中間朝下二孔的位置。
輔助校對規或用同規格的校對規（其尺寸在被測工件公差范圍內）；如位置放不下時，允許用6mm厚的同規格校對規。


上限   下限   輔助               上限或下限+輔助
圖16                               圖17

三、在浮標式氣動量儀上的讀數
1、內徑
接第七條中第二項中的第二種方法，調整好氣動量儀的倍數后，取下校對規，將內徑測量頭插入被測工件孔內即可進行測量，并在浮標式氣動量儀上按浮標位置讀出數值。
2、外徑
將被測工件放到測量頭的測量位置（工件應緊靠V定位面）即可進行測量，并在浮標式氣動量儀上按浮標指示的位置讀其數值。
3、直線度（孔）
把工件套在已調整好的內孔直線度測頭上（測頭固定，中間兩孔朝下）使工件轉動，工件轉動一周浮標上下移動最大差值的一半即為被測孔的軸心線直線度數值。
如圖18、如圖19所示，被測工件孔徑為D，孔的軸心線直線度為H時，兩個位置.兩種讀數，其差值的一半即為孔的軸心線直線度。
浮標變化差值為：（D+H）-(D-H)=2H


     浮標指示值D-H             浮標指示值D+H
          圖18                      圖19

四、氣動測量頭與校對規（柱）使用后的注意事項
10.4.1測量頭及校對規（柱）在停止使用時，要用汽油清洗后涂油以免生銹。
10.4.2校對規（柱）經定期檢定后，如發現尺寸有變化，應以新檢定的實際尺寸作為調整儀器倍數的依據。

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