×
09.05.2019
219.017.4a74

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА ТОНКОСТЕННОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Устройство выполнено в виде емкостного датчика, образованного двумя изолированными плоскими токопроводящими кольцами. Кольца концентрично установлены в корпусе из изоляционного материала и раздвинуты одно от другого в осевом направлении. Нижнее кольцо предназначено для установки на него торца измеряемой детали. Верхнее кольцо размещается внутри детали с радиальным зазором от внутренней поверхности детали. На нижнем кольце установлена направляющая цилиндрическая электропроводящая втулка. Кольца подсоединены к измерителю емкости, соединенному с регистрирующим устройством. Изобретение направлено на повышение точности измерения внутренних диаметров тонкостенных деталей с соотношением диаметра к толщине порядка 1000:1. Направляющая цилиндрическая втулка позволяет выправить в некоторых пределах искажения формы тонкостенной детали и обеспечивает центровку детали относительно верхнего кольца. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам для измерения внутреннего диаметра тонкостенных цилиндрических оболочек и может быть использовано в промышленности при проверке качества серийных изделий.

Известны конструкции емкостных преобразователей для измерения линейных размеров (Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин: (Измерительные преобразователи). Учеб.пособие для вузов. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние. 1983. - С.131-149).

Известно устройство для измерения внутреннего диаметра в виде емкостного преобразователя из нескольких изолированных электродов, размещенных вблизи измеряемой поверхности по диаметру детали, связанных электрической цепью с измерительными и регистрирующими приборами (Патент Великобритании GB 648981 от 17.01.1951, МПК G 01 B 7/13). Однако такое устройство не дает необходимой точности при измерении внутреннего диаметра тонкостенной цилиндрической детали из-за ее возможной эллиптичности и волнистости поверхности.

Наиболее близким к изобретению является известное устройство для измерения размеров, в частности, внутренних диаметров деталей, функционирующее на принципе емкостного преобразователя, электроды которого соединены с электрической схемой, соединенной с регистрирующим устройством (Патент Великобритании GB 638115 от 31.05.1950, МПК G 01 B 7/13). Один или несколько электродов устройства с плоской, цилиндрической или сферической мерительной поверхностью установлены в электроизолированном корпусе вблизи цилиндрической поверхности измеряемой детали по измеряемому диаметру. Величина емкости между электродами и внутренней цилиндрической поверхностью преобразуется электрической схемой и регистрирующим устройством в величину измеряемого диаметра.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет точно измерить внутренний диаметр тонкостенных деталей с соотношением диаметра к толщине порядка 1:1000, не имеющих, как правило, правильной цилиндрической формы, а обладающим эллипсностью и волнистостью поверхности из-за действия внутренних напряжений или недостаточно высокого качества изготовления.

Задача изобретения повышение точности измерения внутреннего диаметра тонкостенных цилиндрических деталей в промышленном производстве.

Для решения поставленной задачи в устройстве для измерения внутреннего диаметра тонкостенной цилиндрической детали, выполненном в виде емкостного датчика, образованного двумя изолированными токопроводящими пластинами, подсоединенными к измерителю емкости, соединенному с регистрирующим устройством, пластины выполнены в виде колец, концентрично установленных в корпусе из электроизоляционного материала и раздвинутых одно от другого в осевом направлении, нижнее из которых предназначено для установки на него торца детали, а верхнее кольцо расположено внутри детали с радиальным зазором от ее внутренней поверхности.

Дополнительно, устройство снабжено направляющей цилиндрической втулкой, концентрично установленной на нижнем кольце.

Кроме того, в устройстве втулка выполнена токопроводящей.

Дополнительно, в устройстве внутренний диаметр нижнего кольца меньше наружного диаметра верхнего кольца на 1÷3 величины радиального зазора между внутренним диаметром втулки и наружным диаметром верхнего кольца.

Кроме того, в устройстве корпус установлен на стойках, закрепленных на основании. Дополнительно, в устройстве стойки и основание выполнены из электроизоляционного материала.

Кроме того, в устройстве электроизоляционным материалом является оргстекло. Дополнительно в устройстве над верхним кольцом установлен заземленный экранный электрод.

Кроме того, в устройстве экранный электрод выполнен в виде кольца из фольгированного стеклотексталита.

Дополнительно в устройстве в качестве регистрирующего прибора использован персональный компьютер с программой калибровки и обработки результатов измерений.

Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в том, что точность измерения внутреннего диаметра тонкостенных цилиндрических деталей в промышленном производстве повышается, независимо от квалификации оператора и упрощается процедура измерения.

На чертеже схематично изображен фронтальный разрез устройства, подсоединенного к измерителю емкости, соединенному с регистрирующим устройством.

Устройство для измерения внутреннего диаметра на чертеже содержит корпус 1 из электроизоляционного материала, оргстекла, на котором установлены токопроводящие пластины в виде верхнего кольца 2, закрепленного винтами 3, и нижнего кольца 4, закрепленного винтами 5. Верхнее кольцо 2 двумя экранированными кабелями 6, а нижнее кольцо 4 двумя экранированными кабелями 7 через разъемы X1, Х2, Х3, Х4 соединены с измерителем емкости 8, связанным кабелем 9 с регистрирующим устройством 10. В качестве измерителя емкости на чертеже показан стандартный измеритель «R,L,C», а в качестве регистрирующего устройства показан персональный компьютер с программой калибровки и обработки результатов измерения емкости в значения внутренних диаметров измеренных деталей. На нижнем кольце 4 установлена токопроводящая втулка 11. Корпус 1 винтами 12 закреплен на четырех стойках 13, выполненных из оргстекла. Стойки 13 закреплены винтами 14 на основании 15, выполненном из оргстекла. Над верхним кольцом 2 установлен заземленный экранный электрод, выполненный в виде кольца 17 из фольгированного стеклотекстолита.

Внутренний диаметр D1 нижнего кольца 4 выполнен меньше наружного диаметра D2 верхнего кольца 2 на 1-3 величины радиального зазора между внутренним диаметром D3 втулки 11 и наружным диаметром D2 верхнего кольца 2, т.е. выполняется соотношение:

D2-D1=(1÷3)·(D3-D2)/2

Внутрь втулки 11 устанавливается измеряемая деталь 16, например, в виде ступенчатой цилиндрической оболочки, которая торцом опирается на нижнее кольцо 4. Работа устройства осуществляется следующим образом. Перед началом измерений осуществляют калибровку устройства в конкретных условиях измерения по температуре и влажности окружающей среды, которую проводят по калибрам для выбранного диапазона измерений внутренних диаметров. Необходимость калибровки устройства перед началом серии измерений связана с тем, что изменение относительной диэлектрической проницаемости окружающей среды, которая определяет величину емкости устройства и ее соответствие калибровочному диаметру, вызывается изменениями температуры, относительной влажности и атмосферного давления от нормальных условий. Для калибровки устройства два калибра, соответствующие выбранному диапазону измерений, последовательно устанавливают торцом на нижнее кольцо 4 и выполняют измерение емкости между кольцами 2 и 4 в нескольких положениях калибра по азимуту относительно устройства, включив на компьютере 10 режим «калибровка». Для этого установленный на кольцо 4 калибр поворачивают, например, против часовой стрелки, не прерывая контакта с кольцом 4 на некоторый угол (например, для 4-х измерений, примерно, на 90°). Полученные данные обрабатываются в компьютере в калибровочную кривую, по которой в дальнейшем автоматически компьютер определяет соответствие измеренных емкостей внутренним диаметрам промеренных деталей.

После калибровки измеряемая деталь устанавливается торцом на нижнюю пластину 4 и измерителем емкости 8 определяется емкость между кольцами 2 и 4, значению которой по калибровочной кривой компьютер определяет внутренний диаметр детали. Для повышения точности и стабильности результатов определение емкости выполняется в нескольких положениях детали по азимуту относительно устройства, после обработки этих измерений компьютер автоматически определяет внутренний диаметр детали.

Направляющая цилиндрическая втулка 11 позволяет выправить в некоторых пределах искажения формы тонкостенной детали и обеспечивает центровку детали относительно верхнего кольца, что увеличивает точность измерений.

Соотношение диаметров верхнего кольца 2, нижнего кольца 4 и втулки 11 обеспечивает стабильность зависимости тарировочной характеристики устройства в диапазоне измерений.

Выполнение корпуса 1, стоек 13 и основания 15 из оргстекла обеспечивает стабильность результатов измерений.

Использование в качестве регистрирующего прибора компьютера позволяет осуществлять калибровку прибора и измерение серий деталей в полуавтоматическом режиме, записывать и обрабатывать результаты измерений, что значительно упрощает процесс измерений и делает его пригодным для серийного производства.

1.Устройстводляизмерениявнутреннегодиаметратонкостеннойцилиндрическойдетали,выполненноеввидеемкостногодатчика,образованногодвумяизолированнымитокопроводящимипластинами,присоединеннымикизмерителюемкости,соединенномусрегистрирующимустройством,отличающеесятем,чтопластинывыполненыввидеколец,концентричноустановленныхвкорпусеизэлектроизоляционногоматериалаираздвинутыходноотдругоговосевомнаправлении,нижнееизкоторыхпредназначенодляустановкинанеготорцадетали,аверхнеекольцорасположеновнутридеталисрадиальнымзазоромотеевнутреннейповерхности.12.Устройствопоп.1,отличающеесятем,чтооноснабженонаправляющейцилиндрическойвтулкой,концентричноустановленнойнанижнемкольце.23.Устройствопоп.2,отличающеесятем,чтовтулкавыполненатокопроводящей.34.Устройствопоп.2,отличающеесятем,чтовнутреннийдиаметрнижнегокольцаменьшенаружногодиаметраверхнегокольцана1÷3величинырадиальногозазорамеждувнутреннимдиаметромвтулкиинаружнымдиаметромверхнегокольца.45.Устройствопоп.1,отличающеесятем,чтоэлектроизоляционнымматериаломявляетсяоргстекло.56.Устройствополюбомуизпп.1-5,отличающеесятем,чтокорпусустановленнастойках,закрепленныхнаосновании.67.Устройствопоп.6,отличающеесятем,чтостойкииоснованиевыполненыизэлектроизоляционногоматериала.78.Устройствопоп.7,отличающеесятем,чтоэлектроизоляционнымматериаломявляетсяоргстекло.89.Устройствополюбомуизпп.1-5,отличающеесятем,чтонадверхнимкольцомустановлензаземленныйэкранныйэлектрод.910.Устройствопоп.9,отличающеесятем,чтоэкранныйэлектродвыполненизфольгированногостеклотекстолита.1011.Устройствополюбомуизпп.1-5,отличающеесятем,чтовкачестверегистрирующегоустройстваиспользованперсональныйкомпьютерспрограммойкалибровкииобработкирезультатовизмерений.11
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 17.
23.02.2019
№219.016.c747

Регулятор давления газа

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах регулирования давления газа. Техническим результатом является повышение точности поддержания регулируемых давлений при изменении давления и расхода рабочего газа путем обеспечения работы в режимах "после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02231105
Дата охранного документа: 20.06.2004
23.02.2019
№219.016.c749

Магнитный подшипник

Магнитный подшипник содержит ротор из магнитного материала, присоединенный к валу, статор из магнитного материала, расположенный напротив ротора, и подвижный элемент из магнитного материала, установленный между ними. Подвижный элемент подшипника выполнен в виде шариков, свободно расположенных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02237201
Дата охранного документа: 27.09.2004
23.02.2019
№219.016.c74c

Устройство для формования сильфона

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при холодной штамповке сильфонов из тонкостенных цилиндрических заготовок. Устройство для формования сильфона содержит матрицу, нажимные крышки и гидравлическую головку с манжетой и разделительными прокладками. По...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02229356
Дата охранного документа: 27.05.2004
08.03.2019
№219.016.d495

Способ получения высокообогащенных изотопов ванадия

Изобретение может быть использовано при проведении физических исследований. Получают оксихлорид ванадия из соединения с концентрацией изотопа хлор-35 не ниже 85%. Для получения повышенной концентрации изотопа хлор-35 можно использовать двухфазный физико-химический метод разделения в аппаратах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02226424
Дата охранного документа: 10.04.2004
29.03.2019
№219.016.f454

Агрегат газовых центрифуг

Агрегат газовых центрифуг относится к устройствам для непрерывного разделения смесей газов с различными молекулярными массами, к агрегатам газовых центрифуг, из которых формируются многоступенчатые каскады на разделительных предприятиях. Агрегат газовых центрифуг содержит установленные двумя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002327527
Дата охранного документа: 27.06.2008
10.04.2019
№219.017.01cd

Мартенситностареющая сталь и изделие, выполненное из нее

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам высокопрочных мартенситностареющих сталей, а также к изделиям, выполненным из них. Сталь содержит следующие компоненты, мас.%: углерод 0,005-0,02; никель 15-20,0; кобальт 11,5-13,5; молибден 3,5-5,0; титан 0,5-2,0; алюминий 0,05-1,80; бор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02219276
Дата охранного документа: 20.12.2003
29.04.2019
№219.017.3ea7

Магнитная опора вертикального ротора

Предложенное устройство относится к верхним магнитным опорам высокооборотных роторов с вертикальной осью вращения, посредством которых роторы удерживаются в вертикальном положении, например, роторов накопителей энергии, центрифуг, гироскопов и подобных устройств. Опора включает ферромагнитное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265757
Дата охранного документа: 10.12.2005
29.04.2019
№219.017.3f26

Магнитная опора вертикального ротора

Изобретение относится к машиностроению и, преимущественно, к магнитным опорам вертикальных роторов быстровращающихся приборов, накопителей энергии, центрифуг, в которых верхняя магнитная опора ротора обеспечивает радиальную жесткость и центровку ротора относительно корпуса и, одновременно,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02242287
Дата охранного документа: 20.12.2004
29.04.2019
№219.017.4323

Агрегат газовых центрифуг

Изобретение относится к устройствам для непрерывного разделения смесей газов с различными молекулярными массами в поле центробежных сил, а именно к агрегатам газовых центрифуг, из которых формируются многоступенчатые каскады на разделительных предприятиях. Агрегат газовых центрифуг включает в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002323049
Дата охранного документа: 27.04.2008
09.05.2019
№219.017.4a6f

Магнитная опора вертикального ротора

Предложенное решение относится к машиностроению, а именно к магнитным опорам вертикальных роторов быстровращающихся приборов, гироскопов, накопителей энергии, центрифуг, генераторов, турбомолекулярных насосов и подобных устройств. Предложенная магнитная опора содержит кольцевой аксиально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002272676
Дата охранного документа: 27.03.2006
Показаны записи 1-10 из 24.
20.04.2013
№216.012.3670

Способ получения разбавителя для переработки оружейного высокообогащенного урана в низкообогащенный уран

Изобретение относится к ядерному топливному циклу, а именно к технологии получения разбавителя для переработки гексафторида оружейного высокообогащенного урана (ВОУ) в гексафторид низкообогащенного урана (НОУ). Способ заключается в обогащении по U отвалов гексафторида урана разделительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479489
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.08.2013
№216.012.5db8

Устройство для стабилизации вращения вертикального ротора

Изобретение относится к устройствам для стабилизации вращения высокоскоростных вертикальных роторов сепараторов, центрифуг, накопителей энергии. Устройство включает ротор (1), поддерживаемый опорой верчения в виде упругого стержня (2) с закругленным концом, установленным в углублении подпятника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489613
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6082

Устройство для термоправки одногофровых сильфонов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для термоправки сильфонов. На оправке установлены разъемные кольца, упирающиеся торцевыми частями одно в другое, стянутые стяжкой и выполненные с формообразующей наружной цилиндрической поверхностью с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490338
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.12.2013
№216.012.9156

Магнитодинамическая опора

Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров, генераторов, турбомолекулярных насосов, накопителей энергии и подобных устройств. Согласно первому варианту магнитодинамическая опора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502899
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.9916

Накопитель энергии

Изобретение относится к накопителям энергии для транспортных электрифицированных систем, источников аварийного и бесперебойного питания для атомных, ветровых и солнечных электростанций. Технический результат изобретения заключается в создании конструкции маховика накопителя с повышенной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504889
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.05.2016
№216.015.3bf3

Способ изготовления ротора электрической машины и устройство для его изготовления

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при проектировании и изготовлении высокооборотных электрических машин с постоянными магнитами на роторе. Технический результат - повышение технологичности изготовления ротора. Первоначально изготавливают узел из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583484
Дата охранного документа: 10.05.2016
25.08.2017
№217.015.b12d

Способ очистки загрязненного сырья для разделительного производства

Изобретение относится к способам очистки загрязненного вредными изотопами сырья для использования его в дальнейшем для получении восстановленного урана для ядерного топлива. Способ очистки загрязненного сырья для разделительного производства от вредных изотопов заключается в снижении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613157
Дата охранного документа: 15.03.2017
29.03.2019
№219.016.f2c2

Промышленная группа газовых центрифуг

Изобретение относится к газовым центрифугам для разделения смеси газов и изотопных смесей, и в частности к промышленным группам газовых центрифуг. Промышленная группа газовых центрифуг для разделения изотопов выполнена из ряда колонн с ярусами консолей, на которых установлены в несколько ярусов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377073
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.03.2019
№219.016.f2ee

Агрегат газовых центрифуг

Изобретение может быть использовано в каскадах для непрерывного разделения газовых смесей в полях центробежных сил. Агрегат содержит группу газовых центрифуг, элементы (2, 3, 4, 8, 9) крепления корпусов (5) центрифуг двумя рядами к раме (1), устройства газораспределения потоков подачи и отбора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002372973
Дата охранного документа: 20.11.2009
29.03.2019
№219.016.f3b9

Агрегат газовых центрифуг

Изобретение может быть использовано при разделении газообразных изотопных смесей. Агрегат газовых центрифуг содержит установленные в два ряда центрифуги 3, корпусы 4 которых посредством планок 11, стяжек 10 и амортизаторов укреплены на общей раме, состоящей из продольных 1, поперечных 2 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368415
Дата охранного документа: 27.09.2009
+ добавить свой РИД