Měřicí hlavy se nazývají měřicí přístroje , které převádějí malé pohyby měřicí sondy na velké pohyby ručičky po stupnici . Měřicí hlavy se používají především pro relativní měření, měření odchylek, drsnosti, otlučení povrchů hřídelí.
Zpočátku v roce 1890 byly vyvinuty pákové měřicí hlavy [1] (minimetry, pákové indikátory [2] ), poté převodové a pákové ozubené hlavy [1] (ortotesty [2] ), pákové indikátory [3] . V roce 1937 byly vyvinuty pružinové měřicí hlavy [4] .
Nejrozšířenější jsou úchylkoměry, pákové úchylkoměry, víceotáčkové úchylkoměry, mikrokatory [5] , optiky [6] , elektrokontaktní měřicí hlavy [6] .
Číselníkový úchylkoměr je měřící zařízení určené pro absolutní a relativní měření a kontrolu odchylek od daného geometrického tvaru součásti, jakož i vzájemné polohy ploch.
Ve válcovém pouzdře se nachází ozubená tyč s pastorkem a ozubené převody, které převádějí vratný pohyb měřicí tyče na rotační pohyb ukazatele přístroje [7] . Konstrukce indikátoru obsahuje pružinu, která eliminuje vůli ozubených kol, to znamená, že ozubená kola zabírají vždy s jednou stranou profilu zubu [8] . Obvykle je stupnice zařízení otočná, což je vhodné pro nastavení nulových hodnot při provádění relativních měření.
Ručička indikátoru je nejčastěji víceotáčková, obvykle jedna otáčka šipky odpovídá pohybu sondy o 1 mm. U některých modelů má zařízení vteřinovou ručičku a malý číselník, který ukazuje počet plných otáček velké ručičky.
Nejběžnější indikátory s hodnotou dělení 0,01 mm, protože je obtížné zajistit větší přesnost s ozubeným kolem a pastorkem. Velká šipka takového zařízení udělá jednu otáčku, když se měřicí tyč posune o 1 mm, malá šipka - když se posune o 10 mm.
Na pracovním konci měřicí tyče u většiny modelů je ve výměnném rámu karbidová kulička, která se při měření dotýká měřené části. Mechanismus indikátoru má vratnou pružinu upevněnou mezi tělem indikátoru a tyčí. Tato pružina vytváří měřící sílu na tyči [9] .
Číselníkový úchylkoměr je upevněn ve stojanu na nářadí (podobném laboratornímu ). Na základně stativu je upevněna válcová tyč, podél níž je upevněna pohyblivá spojka s tyčí s indikátorem upevněným na konci. Často má stativ magnetickou základnu. Magnetická základna umožňuje instalovat stativy na svislé a nakloněné roviny měřených ocelových dílů bez dodatečného upevnění.
Obecný postup pro práci s číselníkem:
Pro různé aplikace ve strojírenství se indikátory používají jako součást speciálních přístrojů [10] , které umožňují měření rozměrných dílů (držáky indikátorů) [11] , vnitřní rozměry (měřiče vrtání indikátorů) [12] , atd.
Číselníkové úchylkoměry jsou dostupné ve třídách přesnosti 0 a 1 [13] . Chyba měření úchylkoměru závisí na naměřené hodnotě. V rozsahu měření 1–2 mm je tedy chyba v rozmezí 10–15 µm a v rozmezí 5–10 mm se chyba zvyšuje na 18–22 µm [9] .
Na rozdíl od číselníkových úchylkoměrů je v pákových měřicích hlavicích zabudováno nestejnoměrné rameno [14] , jehož malé rameno je spojeno s měřicí tyčí nebo přímo s měřenou plochou a velké rameno je obvykle spojeno s druhým nerovným ramenem a převodem. se šipkou. Pákové ozubené měřicí hlavy jsou jednootáčkové a víceotáčkové [15] . Měřicí přístroje jsou k dispozici v různých typech - boční s přímým kontaktem měřicího ramene s měřenou částí [16] a s měřicí tyčí [15] . Ukazatele se vyrábí s cenou dělení 0,001 a 0,002 mm [15] , která je řádově vyšší než u číselníkových ukazatelů. Například indikátor Kempinski a Monakhov, obsahující dvě páky a dva páry převodů, má rozsah měření 1 mm, hodnotu dělení 1 µm a přesnost na hranici měření menší než 5 µm [17] .
Pružinové měřicí hlavy jsou dostupné ve třech hlavních typech: mikrokátory, mikátory (malé) a minikátory [18] . Pružinové indikátory jsou považovány za nejpřesnější pákovo-mechanické měřící zařízení [18] . Jako citlivý prvek je použita spirálová pružina se šípem. Pohybem páky spojené s měřicí tyčí se mění délka pružiny a otáčí se ukazatel. Hlavní výhoda této konstrukce, absence tření při pohybu ukazatele, umožňuje dosáhnout vysoké přesnosti [19] . Cena dělení mikrokatátoru dosahuje 0,1 µm [20] . Zařízení se navíc vyznačují jednoduchým designem, odolností a nedostatkem vůle [21] .
Existují i pružinové indikátory pro hrubší měření - decindicators [21] s hodnotou dělení 0,05 mm.
Pružinové optické měřicí hlavy (optiky) mají na rozdíl od pružinových indikátorů místo šipky zrcátko, které tvoří obraz šipky na stupnici. Optiky nemají paralaxu vlastní ukazovacím zařízením [22] . Pružinové optické hlavy jsou některými zdroji klasifikovány jako opticko-mechanické měřicí přístroje ( optimetry ) [23] .
Číselníkové ukazatele a ukazatele řadicí páky s elektronickou digitální váhou se nazývají elektronické ukazatele (nezaměňovat s elektronickým ukazatelem v elektronice).
Měřicí hlavy se nejčastěji instalují pro měření do stativů, měřicích svorek, indikátorů uvnitř měřidel [24] , hloubkoměrů atd.
| Měřící nástroje | |
|---|---|
| Mikrometry |
|