Tipos de comparadores (con diagrama)

Según el método de ampliación, los comparadores se clasifican en: 1. Comparadores mecánicos 2. Comparadores eléctricos 3. Comparadores ópticos 4. Comparadores neumáticos 5. Comparadores de desplazamiento de fluidos.

Tipo # 1. Comparadores mecánicos:

Un comparador mecánico emplea medios mecánicos para obtener la ampliación, por ejemplo, palanca, sistema de engranajes, etc. Su fabricación requiere un alto grado de habilidad y precisión. El aumento del comparador mecánico varía de 250 a 1000.

Los diferentes tipos de comparadores mecánicos son:

1. Marcar los indicadores.

2. Comparadores de palanca.

3. Sigma Comparators.

4. Johanson Mikro kator.

5. Leer comparadores de tipo.

1. Marcar los indicadores:

Un indicador de dial es el tipo más simple de comparador mecánico. Es un instrumento muy versátil y sensible. Utiliza sistema de engranajes junto con un piñón y cremallera.

El Principio de Operación:

"Una presión muy leve hacia arriba sobre el eje en el émbolo de contacto se magnifica a través de un sistema de engranajes y palancas y se indica en el dial por puntero y escala"

El dial tiene un valor de división de escala de 0, 01 mm por lo general. Todo el arreglo está alojado en una caja de metal para su protección. Dial se graduó en 100 divisiones.

Un resorte adecuado proporciona una presión constante del émbolo, mientras que el resorte del cabello puede emplearse para eliminar el juego o la piratea.

Los medidores de cuadrante están generalmente disponibles con graduación de cuadrante de 0.01 mm o incluso 0.02 mm. Algunos tipos sensibles de indicador de dial tienen una graduación de 0.002 mm.

Usos:

El indicador de dial se utiliza para:

(i) Determinación del error en forma geométrica, por ejemplo, estrechamiento, redondez, ovalidad, etc.

(ii) Determinar los errores son superficies, por ejemplo alineación, paralelismo, cuadratura, etc.

(iii) Se utiliza para la comparación de dos alturas o distancias dentro de límites pequeños

(iv) Utilizado para ensayos de compresión y tensión de materiales.

Aplicación práctica:

(i) Para comprobar la veracidad de las fresas de las fresadoras.

(ii) Verificar el paralelismo de la maquina de forma ram con superficie.

(iii) Para verificar la alineación de los centros de la máquina de torno utilizando una barra entre los centros.

2. Comparadores de palanca:

Un comparador de palanca es un tipo simple e importante de comparador mecánico. Emplea una 'palanca' para obtener aumento de movimiento o desplazamiento.

Principio de funcionamiento:

El Principio de operación del comparador de tipo de palanca se muestra en la Fig. 1.11. En primer lugar, una pila de calibres de deslizamiento de dimensión estándar se coloca en la superficie del yunque, debajo del émbolo y el puntero se pone a cero.

Ahora, coloque el componente que se medirá en la superficie del yunque debajo del émbolo retirando la pila de medidores de deslizamiento.

Si hay alguna diferencia en el tamaño, el émbolo se mueve hacia arriba y hacia abajo. Estos movimientos del émbolo se magnifican, mediante la palanca y desvían el puntero en una escala graduada.

Un resorte de compresión limita la presión de medición. El aumento alcanzado depende de la longitud de la palanca a ambos lados del pivote.

La ampliación está dada por:

3. Sigma Comparator:

Sigma Comparator es un comparador mecánico de fabricación británica más popular, diseñado por británicos. Esto está disponible en varias opciones de rangos de escala.

El aumento de los comparadores sigma generalmente de 1000: 1, significa que un movimiento del émbolo de 0, 002 mm dará como resultado un movimiento del puntero de 2 mm en la escala calibrada.

Construcción:

En la Figura 1.12 se muestra un típico comparador de Sigma.

Diferentes partes de este comparador son:

(i) Base:

Consiste en una base de hierro fundido, para montar todas las partes del comparador junto con el componente de trabajo a medir.

(ii) Columna:

Consiste en una columna vertical roscada, montada en la base para sostener el cabezal de medición.

(iii) Cabeza de medición:

Consiste en una cabeza de medición, montada en la columna con rosca vertical. Cabeza de medición provista de puntero, escala, puntero de tolerancia que fija los mandos de control, gatillo, punta de medición de contrato.

(iv) Mesa de Trabajo:

Se proporciona una mesa de trabajo en la parte inferior de la columna, debajo del cabezal de medición, que tiene una superficie horizontal perfectamente planificada para la colocación del componente a medir o verificar.

(v) Husillo Vertical:

El cabezal de medición lleva un eje vertical que se monta en dos resortes planos de acero. El eje trabaja dentro de guías fijas unidas a la placa posterior de la cabeza. Esta disposición proporciona un movimiento sin fricción del husillo. Los muelles proporcionan una presión resistente sobre el husillo.

(vi) Consejo de medición de contacto:

Una punta de contacto de medición está equipada con un vástago y el vástago está montado en el husillo.

(vii) Una parada:

Se proporciona adecuadamente un tope en el conjunto para restringir el movimiento del husillo en la posición más baja de la escala.

(viii) Un disparador:

Una palanca de gatillo se proyecta fuera del cabezal de medición. Esto se incorpora en el mecanismo para elevar el contacto de medición cuando sea necesario.

Procedimiento:

Para verificar el tamaño de un componente, el puntero del dial se establece primero en lectura de cero por medio de una combinación de medidores de deslizamiento de dimensiones estándar, que descansan sobre la mesa de trabajo. Esta combinación de calibres de deslizamiento luego reemplazados por la pieza de trabajo y la diferencia en las dimensiones se observa en el movimiento de un puntero en escala graduada.

Características especiales:

(i) El puntero se acciona mediante el movimiento hacia abajo del émbolo, lo que elimina la posibilidad de dañar el mecanismo por una presión excesiva hacia arriba sobre el émbolo.

(ii) Tanto la punta de contacto como la mesa de trabajo son intercambiables, de acuerdo con la forma y el tamaño del componente a verificar.

(iii) Estos comparadores están disponibles en diferentes capacidades verticales de 150 a 600 mm; significa que se pueden verificar componentes de hasta 600 mm de altura.

Rango de ampliación:

Los aumentos logrados por los comparadores Sigma están en el rango de 1000 a 2000. Significa que un movimiento del émbolo de 0, 002 mm puede ampliarse hasta la desviación del puntero de 2 mm. Está disponible el modelo más sensible que puede detectar el movimiento del émbolo de 0.0001 mm (0. 1 um).

Ventajas de los comparadores mecánicos:

(i) Bajo Costo:

Estos instrumentos suelen ser más baratos que otros tipos de comparadores.

(ii) No necesita electricidad:

Estos instrumentos no requieren ninguna fuente externa de suministro de energía o aire como en el caso de los comparadores neumáticos o eléctricos. Por lo tanto, las fuentes externas no afectan la precisión del comparador.

(iii) Escala lineal:

Estas cuotas suelen tener una escala lineal, que es fácil de leer.

(iv) Fácil de manejar:

Estas instalaciones son generalmente robustas y compactas, de fácil manejo.

(v) Adecuado para el taller:

Estos instrumentos son portátiles y pueden ser emitidos por el encargado de la tienda en el taller.

Desventajas de los comparadores mecánicos:

(i) La fricción es más:

Estos instrumentos generalmente tienen muchos vínculos móviles en comparación con el otro tipo de comparadores. Debido a las partes más móviles, la fricción es más.

(ii) La inercia es más:

Estos instrumentos suelen tener más inercia. De ahí que estos instrumentos sean muy sensibles a las vibraciones.

(iii) La precisión es menor:

Estos instrumentos generalmente tienen baja precisión debido a más fricción y alta inercia.

(iv) Usar, jugar, Backlesh:

Cualquier desgaste, juego, retroceso o imprecisión dimensional en el dispositivo utilizado también se magnificará. Esto aumenta el error en la medición.

(v) El rango es limitado:

Estos instrumentos generalmente tienen un rango de medición limitado, ya que el puntero se mueve sobre una escala fija.

(vi) Error de paralaje:

Estos instrumentos generalmente se ven afectados por un error debido al paralaje cuando el puntero se mueve sobre una escala fija.

Tipo # 2. Comparadores eléctricos:

Un comparador eléctrico emplea medios eléctricos para obtener la ampliación. En este comparador, el movimiento del émbolo de contacto de medición se convierte en una señal eléctrica.

La señal eléctrica es registrada por un instrumento que puede calibrarse en términos de movimiento del émbolo.

Construcción:

Un comparador eléctrico consta de cuatro unidades básicas.

(i) Sonda de medición (émbolo):

Esto está en contacto directo del componente que se está comprobando.

(ii) Amplificador y Unidad Indicadora:

Amplificador amplifica las señales eléctricas obtenidas y da a la unidad indicadora. La unidad indicadora indica la variación de las dimensiones, si las hay, por el movimiento del puntero en una escala calibrada.

(iii) Unidad de potencia:

La unidad de poder le da el poder al puente de piedra de trigo para equilibrarlo mientras establece el puntero a cero con respecto al componente estándar.

(iv) Unidad Base y Estándar:

Estos proporcionan retención y soporte a todas las otras unidades. Aparte de cuatro unidades básicas, se proporciona un resorte para controlar la presión de contacto. Una tira delgada de acero flexible también se proporciona como se muestra en la Figura. 1.13 (a).

Principio de funcionamiento:

El principio de funcionamiento de un comparador eléctrico se muestra en la figura 1.13 (a) una armadura apoyada en una tira delgada de acero flexible se suspende entre dos bobinas C y C. Cuando la distancia de la armadura de dos bobinas es igual, el puente de Wheatstone es Equilibrado y no fluye corriente por el galvanómetro.

Poco movimiento del émbolo de medición desequilibra el puente, lo que resulta en el flujo de corriente a través del galvanómetro. La escala del galvanómetro está calibrada para dar los movimientos del émbolo.

Aumento:

Los comparadores eléctricos están disponibles para leer hasta 0.0001 mm con una ampliación que varía entre 1100-18, 000. Algunos comparadores eléctricos más sensibles disponibles con una ampliación de 40, 000 o más.

Características especiales:

Estos comparadores también podrían suministrarse con indicadores, que emitirían una señal si el componente que se está comprobando se encuentra por debajo o por encima de las dimensiones estándar. La señal del indicador puede ser lámparas de colores o un zumbador.

Este principio se conoce como "Visual gauging Head". Dichos instrumentos no proporcionan ninguna diferencia en la dimensión, sino que solo proporcionan una Indicación Visual.

Ventaja de los comparadores eléctricos:

(i) Alto Grado de Confiabilidad:

Desde comparadores mecánicos accionados por engranajes, palancas, cremallera y piñón, etc .; todos estos están sujetos al desgaste, la fricción y el desgaste, lo que afecta la precisión y la vida útil del instrumento.

Por otro lado, los comparadores eléctricos poseen un número mínimo de piezas móviles, por lo que podemos esperar un alto grado de fiabilidad de estos instrumentos.

(ii) Medición remota:

El instrumento indicador puede estar alejado de la unidad de medición.

(iii) Alta ampliación:

Debido a la reducción de la fricción, el desgaste y con las piezas móviles mínimas, estos comparadores tienen un aumento elevado.

(iv) No sensible a las vibraciones:

El mecanismo que lleva el puntero es ligero y no es sensible a la vibración.

Desventajas de los comparadores eléctricos:

(i) Alto Costo:

Estos instrumentos suelen ser más caros que los comparadores mecánicos.

(ii) Fuente de alimentación externa:

Estos instrumentos requieren una agencia externa para operar, es decir, suministro eléctrico de CA Por lo tanto, la fluctuación en el voltaje o la frecuencia puede afectar la precisión de la medición.

(iii) Calentamiento de Bobinas:

El calentamiento de las bobinas en el sistema puede alterar la calibración.

(iv) Escala de Fized:

Si solo se usa una escala fija con un puntero en movimiento y luego con grandes aumentos, se obtiene un rango pequeño.

Tipo # 3. Comparadores ópticos:

No hay un comparador óptico puro, pero se obtiene un gran aumento mediante el uso del principio óptico en los comparadores ópticos.

Un instrumento mecánico también contribuye bastante para la ampliación general. Por eso a veces se le conoce como 'comparador mech-óptico'.

La ampliación en el caso de los comparadores ópticos se obtiene con la ayuda de haces de luz que tienen la ventaja de ser rectos y sin peso. Los comparadores ópticos tienen su propia fuente de luz incorporada.

Principio de trabajo:

El principio óptico adoptado en los comparadores ópticos es la "palanca óptica" y se muestra en la figura 1.14.

Si un rayo de luz CA choca contra un espejo, se refleja como rayo CO de manera que:

∠ACN = ∠NCO

Ahora, si el espejo está inclinado en un ángulo a, el rayo de luz reflejada se ha movido en un ángulo de 2a.

En los comparadores ópticos, el menor se inclina por el movimiento del émbolo de medición y el movimiento de la luz reflejada se registra como una imagen en una pantalla.

La figura 1.15 muestra el principio de funcionamiento de un comparador óptico-mecánico en el que se utilizan palancas mecánicas y ópticas.

Aumento:

El aumento del comparador óptico se define como "la relación entre la distancia recorrida por el indicador (haz) y el desplazamiento del émbolo".

La ampliación de los comparadores ópticos es generalmente de 1000: 1, con un rango de medición de más y menos 0.075 mm.

Ventajas de los comparadores ópticos:

1. Alta precisión:

Estos comparadores suelen tener algunos enlaces móviles y, por lo tanto, no están sujetos al desgaste, ni a la fricción y dan una gran precisión.

2. Alto rango:

Estos comparadores tienen una escala que se puede hacer más allá de una línea de referencia y, por lo tanto, tienen un rango alto.

3. Alta ampliación:

La ampliación suele ser alta.

4. Sin inercia:

Se utiliza un haz de luz para la ampliación que no tiene inercia.

5. Parallex Eerror:

El error de Parallex no está allí.

Desventajas de los comparadores ópticos:

1. Costoso:

Los comparadores ópticos son costosos que otros tipos como los comparadores mecánicos y eléctricos.

2. Tamaño:

El tamaño del comparador óptico es grande.

3. Necesita Fuente de Luz:

Los comparadores ópticos requieren el suministro eléctrico para operar la fuente de luz.

4. Calentamiento del instrumento:

El calentamiento de la fuente de luz afecta la precisión de la medición.

5. Necesidad de cuarto oscuro:

Se requiere cuarto oscuro para tomar lecturas fácil y adecuadamente.

6. La lectura no es conveniente:

Tomar lecturas continuamente a través del ocular no es conveniente.

Tipo # 4. Comparadores neumáticos:

Los comparadores neumáticos utilizan el aire como medio de aumento en metrología. Este fue desarrollado originalmente por la compañía Solex en Francia para la calibración de carburadores.

La primera aplicación fue la verificación de los orificios de los bloques de cilindros de automóviles. Ahora casi se usa en el taller de producción para este propósito.

Principio de funcionamiento:

El comparador neumático se basa en la teoría de Bernoulli. El principio de funcionamiento de un comparador neumático se muestra en la figura 1.16. El aire a una presión baja (1, 5 kg / cm ² ) pero constante, p _s, se suministra a través de un pequeño chorro 'c' a una cámara intermedia y luego pasa a través de un segundo orificio que calibra el chorro 'G' a la atmósfera.

El componente cuyas dimensiones deben verificarse se coloca debajo del chorro de medición con un espacio de aire como se muestra en la Fig. 1.16. La cantidad de aire que se escapa a través del espacio entre la pieza de trabajo 'p' y el chorro de medición 'G' dependerá del espacio h. La separación h afectará la presión intermedia registrada por el manómetro “M”.

Si el espacio 'h' es grande, la presión registrada sería pequeña. Por otro lado, si la brecha 'h' es pequeña, la presión sería mayor.

El espacio 'h' establecido inicialmente con la ayuda de un estándar conocido generalmente desliza los medidores. El componente cuyas dimensiones se deben verificar se coloca retirando los medidores de deslizamiento.

Si el componente tiene una variación en el tamaño, el espacio 'h' aumentará o disminuirá. Esto causará un cambio en la presión intermedia y cambiará en la lectura del manómetro. El manómetro está calibrado directamente para leer la escala lineal.

Aumento:

Es posible un alto orden de ampliación porque no se hace contacto físico con la parte que se está verificando. La ampliación posible con este tipo de comparador es tan alta como 30, 000: 1, pero por lo general son alrededor de 10, 000: 1.

Usos y aplicaciones:

Los comparadores neumáticos se pueden aplicar a mediciones de diámetro interno y externo, mediciones de espesor. También se pueden aplicar para verificar la concentricidad de las partes angulares, la profundidad de los orificios ciegos, la planitud del paralelismo, la distancia al centro del orificio, etc. La Fig. 1.17 muestra algunas aplicaciones de los comparadores neumáticos.

Ventajas de los comparadores neumáticos:

1. Alta precisión:

Dado que la pieza que se debe revisar no entra en contacto con la sonda de medición y, por lo tanto, no se produce desgaste en la sonda de medición. Además, esto incorpora menos cantidad de partes móviles, por lo tanto, menos fricción y menos inercia conducirá a una alta precisión.

2. Mayor aumento:

Se puede lograr un aumento de hasta 30, 000: 1 con los comparadores neumáticos.

3. Limpieza del polvo:

El chorro de aire ayuda a limpiar el polvo, si lo hay, del componente que se está midiendo.

4. Comprobación de las posiciones superficiales:

Los comparadores neumáticos son los mejores medios para determinar la ovalidad, la rectitud, la planitud, la cuadratura, la redondez, la ternura y los taladros circulares.

Desventajas de los comparadores neumáticos:

1. Necesidad de equipos auxiliares:

Los comparadores neumáticos requieren equipo auxiliar para su correcto funcionamiento, como un regulador de presión preciso.

2. Escala no uniforme:

La escala de los comparadores neumáticos generalmente no es uniforme.

3. No portátil:

Todo el aparato no es portátil.

4. Efecto de la temperatura:

Humedad y rugosidad de la superficie: los comparadores neumáticos son sensibles a los cambios de temperatura y humedad. Su precisión también se verá afectada por la rugosidad de la superficie del componente que se está verificando.

Tipo # 5. Comparadores de desplazamiento de fluidos:

Los comparadores de desplazamiento de fluido funcionan según el principio de desplazamiento de fluido. Estos comparadores solo encuentran aplicaciones limitadas en metrología.

Principio de funcionamiento:

El funcionamiento de estos comparadores depende del desplazamiento del fluido de la sección grande del comparador a la sección relativamente más pequeña del comparador con el desplazamiento del palpador o émbolo.

El componente a verificar se coloca debajo del émbolo de medición. Si hay alguna desviación en el tamaño del componente, entonces el diafragma desvía una pequeña cantidad de líquido. Esta pequeña cantidad de líquido desviado hará que el líquido suba en el tubo capilar. Hay una escala disponible con el tubo capilar que indica los puntos límites del fluido elevado o disminuido. En la Fig. 1.18 se muestra un comparador de desplazamiento de fluido.