Vzduchové měřící přípravky / Měření
Vzduchová měřidla jsou vhodná pro široké spektrum aplikací. Nicméně jako u každého způsobu měření existují i u vzduchovým měřidel omezení vyplývající z principu fungování.
Vzduchová měřidla jsou nejvhodnější pro měření úzkých výrobních tolerancí v řádu mikrometrů, případně setin milimetru. Maximální měřící rozsah je 0,3 mm při použití třech a více kalibračních etalonů. Měřící přípravek je vždy vyroben pro konkrétní aplikaci, nebo pro konkrétní měřený rozměr a výrobní toleranci. Vzduchový trn pro toleranci 10+0,005 bude mít jiný průměr (základní vůli) a provedení měřících trysek než vzduchový trn pro toleranci 10+0,05.
Vzduchová měřidla jsou tedy vhodná pro vysoce sériovou výrobu, nebo pro situace kdy neexistuje jiný vhodný způsob měření. Typicky se jedná o malé a dlouhé otvory. Např. Ø 5H6 do hloubky 500 mm
Na měřenou plochu se musí "vejít" snímací tryska. Standardní průměr snímací trysky je 1 až 2 mm dle aplikace. V případě malých měřících rozsahů (<0,03 mm) lze použít trysky o průměru 0,7mm.
V případě kdy není možné trysku např. u úzkých osazení na přípravku umístit, lze použít snímací mechanický snímací dotek odměřovaný vzduchovou tryskou. V určitých případech může se může jednat o lepší řešení, než kombinovat vzduchové měřící kanály a např. elektromechanické dotykové snímače.
Při měření pomocí vzduchových měřidel je nutné brát v úvahu, že měřené hodnoty mohou být ovlivněny drsností povrchu. Pro vyhodnocení je vždy rozhodující průtočný profil mezi snímací tryskou a měřeným povrchem.
Při měření dotykovými měřidly je dotek v kontaktu s vystupujícím povrchem profilu, kdežto u vzduchového měřidla je vzduch nafoukáván do profilu.
Je tedy nutné posoudit konkrétní aplikaci. Obecně lze říci, že čím větší drsnost a menší měřící rozsah, tím větší rozdíl v přímém porovnání s dotykový měřidlem. U měřícího rozsahu 5 μm bude povrchová drsnost Ra 6,4 dělat významnou změnu průtočného profilu, kdežto u rozsahu měření 150 μm bude vliv zanedbatelný.
Vliv drsnosti profilu lze kompenzovat použitím větších snímacích trysek, případně zvětšením základní vůle. Výměnou za snížení zesílení měřidla se zvýší průtok vzduchu měřidlem a sníží citlivost na drsnost.
Vliv drsnosti povrchu lze navíc v měřícím systému Aeropan kompenzovat korekční konstantou.
Rychlost měření je daná časovou konstantou pneumatického obvodu. Obecně lze říci, že potřebná doba na ustálení parametrů od založení měřidla do dílce se pohybuje kolem 1 sekundy. Největší vliv na čas ustálení má škodlivý objem (resp. délka) připojovacích hadic a měřící rozsah. Dlouhé nebo neúměrně tlusté připojovací hadice prodlužují čas ustálení, ale nemají vliv na přesnost měření. Malý měřící rozsah a z toho plynoucí malý průtok vzduchu měřidlem také prodlužuje čas ustálení. Je vždy nutné posoudit měřící úlohu individuálně.
Situace A: Válcový vzduchový trn pro měření průměru 30+0,02 připojený k vícekanálové měřící jednotce Aeropan B se dvěma monitory s duplikovaným zobrazením. Jednotka Aeropan B je v tomto případě sdílena 2 pracovišti (frézovací centra). Délka připojovací hadice k "druhému" pracovišti přes uličku je cca. 8 m. Obsluha měří dílec přímo ve stroji, čas do ustálení je <2s. Rychlost měření je tedy vyhovující, resp. vyšší než pomocí konvenčního dutinoměru.
Situace B: Válcový vzduchový trn pro měření průměru 51+0,028, který je součástí komplexního měřícího přípravku. Je připojený 1 metru dlouhou hadicí k vyhodnocovací jednotce Aeropan B v automatickém měřícím stroji. Měřený otvor je komora eliptického tvaru s válcovou úsečí o délce 5° ve směru krátké osy. Po najetí trnu do dílce je spuštěn skenovací cyklus za současné rotace trnu krokovým motorem. Celková délka skenované úseče je 15°, 5° před a 5° za teoretickou polohou průměru. Rychlost rotace trnu je 15°/s, tzn. v měřeném úseku se trysky trnu nachází 1/3 s, čas je v tomto případě dostatečný pro ustálení parametrů.
Situace C: Válcový kalibr se zvětšenou základní vůlí pro měření průměru 4+0,02 připojený k jednokanálové měřící jednotce Aeropan D. Jednotka je připojena k řídícímu systému kontrolního stroje. Dílce jsou manipulované po dopravníku, trn zajíždí do otvoru na lineárním vedení polohovaném válcem. Čas do ustálení od zasunutí trnu je <0,3s
Vzduchová měřidla jsou obecně velmi odolná na dílenské prostředí. Vyhodnocovací jednotka je oddělená od vlastního měřidla, takže nevadí měření přímo ve stroji. Olejová emulze, případně i olej samotný se ofouknou a nemají na měření vliv.