QFB-A型气动量仪使用说明书

QFB-A型浮标式气动量仪

使

用

说

明

书

三门峡汇凯量仪有限公司

目     录

1.概述 ………………………………………………………… （2）

2．主要规格性能 ………………………………………………（3）

3.工作原理 …………………………………………………… （4）

4.仪器的结构 ………………………………………………… （4）

5.用途 ………………………………………………………… （6）

6.安装和管路连接 …………………………………………… （6）

7.操作方法 …………………………………………………… （7）

8.注意事项 …………………………………………………… （10）

9.气动测量头的选择和使用 ………………………………… （11）

9.1  浮标式气动量仪倍数的选择 ………………………… （11）

9.2  调整浮标式气动量仪的倍数 ………………………… （11）

9.3  在浮标式气动量仪上的读数 ………………………… （12）

9.4  气动测量头与校对规（柱）使用注意事项……………（13）

1.概  述

浮标式气动量仪（见图1）是将长度尺寸的变化转成气体流量变化，然后通过浮标进行指示的一种测量仪器。它与各种气动测量头配合使用，可实现机械加工中的多种检测，如：长度、内径、外径、孔的直线度和垂直度等。浮标式气动量仪有如下特点：

1.1  结构简捷，调整简单，使用容易，维护方便。

1.2  与其它同类量仪相比，响应速度快。

1.3  无回程误差，重复性、稳定度高。

1.4  保证测量范围的情况下，能达到较高的放大倍数。

1.5  易实现非接触测量。

1.6  与测量装置用软管连接，易实现较远距离测量。

1.7  更换气动测量头可进行不同参数的测量。多管拼合可进行多参数测量。      

2.主要规格及性能

2.1 规格及性能

  浮标式气动量仪的基本放大倍数，一般有1000倍，2000倍，5000倍，10000倍。我公司生产1∽10管或更多管的浮标式气动量仪。  技术性能指标，按国家机械工业专业标准JB/T3760-2008规定。

                     表1               单位：mm

外形尺寸及重量见下表：       表2

    2.2  仪器需要配备的附件     表3              

3.工作原理

浮标式气动量仪  实质上是把被测量的尺寸变化转换为相应的空气流量变化的一种仪器。当压缩空气通过锥度玻璃管时，流量的变化使玻璃管内浮标的位置作相应的变化，从刻度尺上浮标的位置就可以读出被测量尺寸。

测量原理  如图2，压缩气流通过喷嘴孔为d的端面与   被测面之间的间隙的空气流量Q与圆柱侧面积πds成函数关系：            Q=f(πds)

当喷嘴孔径d不变化时，流量Q仅与间隙S成函数 关系：            Q=f（s）    

间隙S的变化意味着被测量尺寸的变化，当被测量尺寸减少时，间隙S增加，流量Q随之增加，浮标位置上升；反之，则浮标位置下降，这样就可以由浮标和刻度尺直接读出被测尺寸。                                                                                        

根据仪器各个组成部分的作用，可分成为四个部分：

1.空气过滤装置；     2.空气稳压器；    3.指示部分；   4. 测量装置。

压缩气流流程（如图3）：压缩空气由气源，进入空气过滤装置净化干燥，再通过气阀进入浮标式气动量仪内部的空气稳压器，使气流压力恒定，稳压后由分配室将气流送入锥度玻璃管的下端，流过浮标与锥度玻璃管间的环形间隙，经管路与输出接头，送到测量喷嘴及测量表面间的间隙，流入大气。

4.1  空气过滤装置    主要作用是除去压缩空气中的水份、油份和杂物，净化干燥压力气源。主要结构如图4，凝积下来的水份和油份等，可停气自动排除。

4.2  空气稳压器    作用是将波动的压缩空气变成恒压的压缩气源，以保证浮标式气动量仪测量结果准确度，原理如图5所示。

4.3  指示部分   是进行读数的部分，其主要部分是锥度玻璃管、浮标和刻度尺。为了便于测量装置的制造、调整和使用方便，还具有零位调整和放大倍数调整的部分。                            

4.4  测量装置   测量装置是获取被测尺寸要素变化的气动传感器，一般称为气测头、测定具等，其结构随着测量元素要求而变化。

5.  用途

浮标式气动量仪与根据测量要求设计出的气动测量装置配合使用，可以做如下类型的精密测量：

a、内孔直径；        d、同轴度；        g、平面度；

b、外圆直径；        e、垂直度；        h、其它一些特殊的测量

c、直线度（孔）；     f、槽宽。            

6、安装和管路连接

 6.1  安装时必须注意三个方面：

 a、浮标式气动量仪应垂直安装在没有振动的工作台上，以保证浮标能自由地上、下移动，不与玻璃壁相碰，而且没有显著的摆动现象。

  b、空气过滤装置应垂直安装在低于仪器约500mm的位置（如图3）。要便于放水，不能横放倒置。

c、浮标式气动量仪应安装于干燥和不受日光暴晒的地方。

6.2  管路的连接

把空气过滤装置的进气接头接在压缩空气气源管路上，出气接头与浮标式气动量仪本体的进气阀连接。量仪本体输出接头通过塑料软管与测量装置的接头相连接。

管路连接时应注意管内是否清洁，最好先用高压空气吹干净。        

7、操作方法

7.1  操作前的准备工作：

 7.1.1 清洗干净配套的测量头及校对规，按要求接在浮标式气动量仪正面的出气接头上。

 7.1.2 干净干燥压缩空气气源。一般气源含有水份、油及杂质，要想除掉，可采用如下四种措施：

 （a）在压缩空气气源管路与空气过滤装置连接之前，须将管路气阀打开，待从管路喷出的压缩空气没有水份之后，再连接。

  （b）压缩空气气源管路上装两个气阀（图7），先把气阀1打开，将管路中的水和油放除后，关闭气阀1，打开气阀2，进入压缩空气。

 （c）在空气过滤装置的前面，装上具有一定容积的贮气筒（图8），使压缩空气管路中的水积存在储气筒内。                                

每日班前班后，在通入压缩空气的情况下，将储气筒下部的放水阀打开，将积存的水放掉。当空气过滤装置通入压缩空气后，打开仪器进气阀，检查各连接部分是否有漏气现象，从测量喷嘴喷出的压缩空气是否正常。

  （d）使用QGL-3A型高精度空气过滤装置，完全能达到使用效果。

7.2  调整       量仪调整直接影响测量结果准确性，应给与重视。调整方法随着测量方式略有差别，下面介绍三种基本的调整方法。

7.2.1  用气动轴向测量头和测量台架的调整

放大倍数的调整一般在两个气基准点上（1000倍在零下80um至零上80um，2000倍为零下40um至零下40um，5000倍为零下15um至零上15um，10000倍为零下8um至零上8um）进行。下面以5000倍为例说明之。

应选择如图9所示量块组，将第一组量块放入测量喷嘴的下端面，调节测量台架上的微调螺母，使喷嘴端面与量块轻轻接触。    图9

将第二组量块放入测量喷嘴下端面，浮标应处下基准点上（如图10）。如果不在该位置，应进行零位调整。高于时零位旋钮按顺时针方向转动，低于时按逆时针转动。将第三组量块放入测量喷嘴下端面，浮标应处在上基准点上（如图10）。如果浮标高于该位置，将放大倍率旋钮逆时针转动，低于时顺时针转动，然后反复用第二组第三组量块进行零位和倍数调整，使浮标正确处于上、下两基准点上时为止。

7.2.2  气内测校（是气动内径测量头及校对规的简称）

用测量头及上、下限校对规的实际差值进行放大倍数和零位的调整。先将下限校对规（设为Ф22.000）套入测量头上，使喷嘴位于校对规的中部，调节零位旋钮使浮标处于“0”位（图11）。换上上限校对规（设为Ф22.015），如浮标在刻度尺“15”的上方或下方，则需右旋或左旋倍数旋钮，将浮标旋到“15”下方或上方，再用零位旋钮将浮标调到与“15”平齐，如此反复用上、下限校对规，调节放大倍数旋钮和零位旋钮，达到浮标正确位于“0”和“15”时为止。（也可设为零下“5”至零上“10”或对称公差）。                                                                    

零位的调整，以浮标指示的零位与被测尺寸的零位重合最为方便，但实际测量中是很灵活的：如2000倍浮标式气动量仪，测量孔Ф27 +0.07 0时，就无法用刻度尺的“0”作为读数的零位，而须以零下“30”作为读数的零位，以零下“30”至零上“40”作为读数区间（也可用零下“40”至零上“30”或其它区间）。谨记：只须零上与零下的范围为公差带宽70即可，无须计较零上零下为多少。

7.2.3  气外测校（是气动外径测量头及校对柱的简称）

气外测校的调整方法与气内测校相似，区别是用上限校对柱调整零位，用下限校对柱调整倍数，正好与内径测量情况相反。这是因为外径越大，测量间隙越小，浮标的位置越低；反之，外径越小，测量间隙越大，浮标位置越高。这一点无论在调整时还是测量时都应特别注意。      

7.3  测量：

调整完毕后，即可进入测量。当用气动轴向测头及测量台架进行测量时，将工件放在测量喷嘴下面，浮标可直接指示出被测工件的尺寸。内、外径的测量只须将被测工件代替校对规（或校对柱），浮标可指示出被测工件的尺寸。

在测量内径过程中，测量头的测量位置与校对位置保持一致可以提高测量精度，如图13所示的三种情况中，一般采用第一种和第二种，第三种的误差较大。

8、  注意事项        浮标式气动量仪是精密测量仪器的一种，在使用中除与一般的精密仪器给予应有的注意外，对下列各项应给予足够的重视：

a、压缩空气气源的压力保持在0.3-0.7MPa之间。

b、气源要尽量清洁、干燥。

c、每日班前班后，应将空气过滤装置关闭一下，使其中的水自动排出。

d、存放时零位旋钮和放大倍数旋钮不宜过松或过紧，过松易掉，过紧易抱死。

e、正确读数，如图14所示，须水平直视。

f、在长时间连续测量大于2小时或中断测量重新工作时，应用校对规（柱）校对零位。

g、在没有必要时不要将锥度玻璃管卸下，以免打碎玻璃管，或弄坏浮标，仪器上部压紧螺钉是用来压紧玻璃管的，不维修时不应拧动。

h、装多管量仪时管与管之间密封环不能漏装，然后不得漏气。

l、长期使用，仪器必须进行周期检定。    

9、气动测量头的选择和使用

测量头是根据被测工件的几何形状及尺寸精度专门设计的测量装置，其指示部分是QFB-A型浮标式气动量仪。

9.1浮标式气动量仪倍数的选择：（单位：mm）

a、被测尺寸公差δ： 0.006＜δ≤0.012，  选用10000倍量仪；

b、被测尺寸公差δ： 0.012＜δ≤0.025，  选用5000倍量仪；

c、被测尺寸公差δ： 0.025＜δ≤0.075，  选用2000倍量仪；

d、被测尺寸公差δ： 0.075＜δ≤0.154，  选用1000倍量仪；  

9.2 调整浮标式气动量仪的倍数

9.2.1  内、外径气测头的调整方法：按“7.2.2”、“7.2.3”项调整。

9.2.2  直线度（孔）测量头的调整

将需使用的内孔轴心线直线度测量头与校对规清洗擦净，按浮标式气动量仪使用说明书用塑料软管连接好测量头，打开气源，即可进行调整。

内孔轴心线直线度测量头调整时，必须把中间二小孔朝下摆放，再按图16将上、下限校对规套在测头上，此时上限校对规盖住中间二孔，故将浮标调整到刻度尺上限位置。然后取下校对规，将上、下限校对规位置互换套在测头上，此时下限校对规盖住中间二孔，类似内径测头调整方法，将浮标调到刻度尺下限位置，如此反复调整几次，即可将倍数调整好。

由于测头长短不一，有的一个校对规可以盖住四个孔，即可按内径测头的调整方法调整。也有的一个校对规只能盖住一个孔，或能盖住三个孔但另一个校对规放不稳，则需增加辅助校对规。具体情况如图17、图18所示。调整浮标式气动量仪的方法同前，只是调整上限时上限校对规一定要盖住测头朝下两孔，调下限时一定要下限校对规换到测头中间朝下二孔位置。

辅助校对规或用同规格的校对规（其尺寸在被测工件公差范围内）,如位置放不下时，允许用6mm厚的同规格校对规。      

图18

9.3  在浮标式气动量仪上的读数

9.3.1  内径    按7.2.2 调整好浮标式气动量仪的倍数后，换下校对规，将内径测量头插入被测工件孔内即可进行测量，并按浮标位置读出其数值。

9.3.2  外径    将被测工件放到测量头的测量位置（工件应紧靠V定位面）即可进行测量，并在浮标式气动量仪上按浮标指示的位置读其数值。

9.3.3  直线度（孔）  把工件套在已调整好的内孔直线度测头上（测头固定，中间两孔朝下）使工件转动，工件转一周浮标上、下移动最大差值的一半即为被测孔的轴心线直线度。如图19、图20所示，被测工件孔径为D，孔的轴心线直线度为H时，两个位置，两种读数，其最大最小差值的一半即为孔的轴心线直线度。    浮标变化差值为：   （D+H）-(D-H)=2H    

最小浮标指示值D-H                        最大浮标指示值D+H

图19                              图20

9.4  气动测量头与校对规（或校对柱）使用注意事项

9.4.1  测量头与校对规或柱在停止使用时，要用汽油清洗后涂油以免生锈。

9.4.2  校对规或柱经定期检定后，如发现尺寸有变化后，应以新检定的实际尺寸作为调整仪器倍数的依据。