Измерение линейного перемещения.

Для измерения линейных перемещений широко применяют механические приборы-прогибомеры с проволочной связью и контактные. Увеличение перемещений для возможности визуального наблюдения с погрешностью до 0,001 мм достигается за счет применения шестерен с разным числом зубьев (рис. 1.).

Прогибомеры с проволочной связью отличаются тем, что в качестве связи прибора с испытываемой конструкцией используется стальная проволока диаметром 0,25—0,4 мм. Проволока прикрепляется к испытываемой конструкции, а на свободном конце ее подвешивается груз Р- 1...3 кг. Прогибомер устанавливается с помощью струбцины на специальной опоре (штативе) под исследуемой конструкцией, а иногда и непосредственно на ней.

Наиболее распространены прогибомеры конструкции Максимова, Аистова.

ПрогибомерАистова представляет собой систему шестерен, помещенных в корпус 1 (рис. 1а). Нить 3 связывает испытываемую конструкцию и груз 4. Для исключения проскальзывания по ролику нить его полностью охватывает. Шестерня с барабаном 2 находится в зацеплении с малой шестерней 5, которая в свою очередь через большую шестерню передает вращение шестерне со стрелкой 7 большой шкалы. Прогибомер имеет цену деления 0,01 мм при максимально допустимом измеряемом перемещении без перестановки 100 км. По двум малым шкалам отсчитывают перемещения в миллиметрах и сантиметрах.

Прогибомер Максимова (рис. 1б) аналогичен по принципу действия прогибомеруАистова, но его цена деления 0,1 мм. Кроме того, большие перемещения фиксируются не стрелкой, а барабаном со шкалой, на котором отмечается число полных поворотов стрелки. Шкала барабана видна в прорези на основной шкале стрелки.

Рис. 1. Механические и электрические приборы для замера линейных перемещений:

а — схема прогибомераАистова; б — схема прогибомера Максимова; в — схема индикатора часового типа; г — схемы электромеханических измерителей перемещений; 1 — корпус; 2 — барабан; 3 — нить (проволока); 4 — груз-цилиндр; 5 — шестерня со стрелкой; 6 — стрелка, показывающая перемещения в миллиметрах; 7 — циферблатная стрелка; 8 — шкала; 9 — шток; 10 — нарезка на штоке; 11 — система шестерен; 12 — тензорезисторы; 13 — упругий элемент; 14 — кронштейн.

Для измерения небольших перемещений (2—10 мм) используют индикаторы часового типа (рис. 1в), устанавливаемые на неподвижной опоре с упором подвижного измерительного стержня в испытываемую конструкцию, или закрепляют на испытываемой конструкции с упором подвижного стержня в какую-нибудь подвижную точку. Поэтому индикаторы называют еще и контактными прогибомерами.

Подвижный измерительный стержень 9 индикатора передает перемещение через нарезку 10 на шестерни 11, которые увеличивают угловое перемещение. Для исключения люфта в корпусе индикатора смонтирована дополнительная шестерня с пружиной, которая поджимает шток 9 в крайнее положение. При передвижении стержня на 1 мм стрелка совершает один полный оборот, поэтому при 100 делениях шкалы цена одного деления равна 0,01 мм. Имеются индикаторы с ценой деления 0,002 и 0,001 мм, но у них перемещение стержня составляет 1—2 мм. Некоторые типы индикаторов имеют подвижную шкалу, вращением которой можно совместить положение стрелки с нулевым делением шкалы. Это помогает определять дополнительные перемещения без лишних расчетов.

Также для измерения линейных перемещений механическими методами используют линейки измерительные металлические, микрометры, штангенциркули и т.д.

Для измерения линейных перемещений пневматическим методом используют воздушный датчик, или пневматический компаратор, который работает на том принципе, что если струя воздуха течет в узком зазоре с поверхностью, то расход воздуха в струе зависит от величины этого зазора.