سیستمهای اندازه گیری پیشرفته (كمپراتور)

کمپراتورها

کمپراتورهای ابعادی، (مقایسه گرهای ابعادی) ابزارهایی هستند که در اندازه گیری های طولی استفاده می شوند و ابزارهایی بسیار دقیق هستند. کمپراتور وسیله است که تغییر مکانهای کوچک را به تغییر مکانهای قابل رویت تبدیل می نماید. علاوه بر بزرگنمایی زیاد، کمپراتورها باید شرایط زیر را دارا باشند:

1) یک اندازه معین را  تکرار نمایند.

2) مقدار بزرگنمایی آنها ثابت باشد.

3) با وارد نمودن نیروی کمی به فکهای اندازه گیر کار نمایند.

4) بزرگنمایی های بسیار زیاد امکان پذیر است.

انواع کمپراتورهای مورد استفاده در اندازه گیری را می توان به دسته های ذیل تقسیم نمود:

(a مکانیکی      (b مکانیکی- نوری     (c پنوماتیکی    (d الکتریکی     (e جابجایی سیال

کمپراتورهایی با بزرگنمایی زیاد

کمپراتورهایی با حساسیت و بزرگنمایی زیاد وجود دارد که برای استفاده در اتاقهای استاندارد مناسب هستند.

 از این وسایل در مراکز کنترل نیز استفاده می شود. این کمپراتورها برای کالیبراسیون سنجه ها طراحی و ساخته شده اند. دو نوع از این کمپراتورها که بنام سازندگان آنهاست عبارتند از:

کمپراتور بروکس

اصلی که این مقایسه گر براساس آن کار می کند، جابجایی حباب یک تراز لوله ای حساس است و به روشی مورد استفاده قرار می گیرد که بصورت طرح در شکل (1) ، نشان داده شده است. خصوصیت مهم طرح این دستگاه ، تراز لوله ای حساس و قرار داشتن آن بر روی کی لغزنده سینماتیک است که به تراز این امکان را می دهد تا آزادانه شیب صحیح مورد نیاز را که بوسیله تفاوت ارتفاع گیجهای A و B و صفحه میز گردان بوجود می آید، اخذ نماید.

 این میز در سطوح بالا و پایین خود کاملا تخت است و دو سطح آن کاملا موازی هستند. سطح پایینی میز بر روی سطح بالایی پایه قرار دارد و می تواند بر روی سطح بالایی پایه بچرخد. ترتیب چیدن وقرار گرفتن اجزا به گونه ای است که صفحه فلزی میز به صورت دقیق در صفحه ای از سطح بالایی خودش قابل چرخاندن است.

در موقع استفاده ، دو سنجه که باید با یکدیگر مقایسه شوند، بر روی صفحه فلزی میز قرار داده می شوند و تراز لوله ای روی ستون فولادی با دو  پایه غلتکی پایین آورده می شود، فضای بین مراکز غلتکهای آن mm5/17 است. غلتکها بر روی سطوح بالایی سنجه های A و B قرار داده می شوند.

اگر فرض کنیم که A، سنجه مرجع می باشد، مقدار و جهت انحراف F از شیشه ای در موقعیت A-B به ارتفاع B نسبت به A بستگی دارد. از آنجا که یک تراز لوله ای مقادیر را نسبت به افق طبیعی نشان می دهد، در محاسبات باید انحراف زاویه ای میز نسبت به افق طبیعی در نظر گرفته شود. این عمل بوسیله چرخاندن 180 درجه ای صفحه فلزی انجام می شود به طوری که در شکل نشان داده شده است. در ابتدا تراز لوله ای کاملا از سنجه ها جدا شده و سپس عمل چرخاندن صورت می گیرد.

مقدار خوانده شده دوم در موقعیت B-A بدست می آید.

تفاوت ارتفاع

 و  به ترتیب مقادیر خوانده شده در موقعیت های A-B و B-A هستند.

کوچکترین تقسیم بندی مقیاس دستگاه برابر 2/0 میکرون می باشد و می توان تا 04/0 میکرون را با تخمین خواند. بنابراین، در نظر گرفتن اثر دوگانه در این روش مقایسه ای ، امکان یافتن تفاوت در ارتفاع سنجه ها با اندازه 02/0 میکرون امکان پذیر است.

یکی از خصوصیات این دستگاه که کاملا بی همتاست، آن است که گیجها با یکدیگر مقایسه می شوند و بصورت جدا از هم در نظر گرفته نمی شوند.

 بنابراین باید دو سنجه به حالت تعادل رسیده باشند برای رسیدن به حالت تعادل حرارتی زمان  طول سنجه پیشنهاد شده است.

این دستگاه بصورت تجارتی در اندازه هایی ساخته می شود که سنجه های تا طول 1 متر را مقایسه می نماید. این خاصیت فیزیکی از خواص بی همتای دیگر این دستگاه است.

عملکرد این دستگاه تا حدی آهسته است اما استفاده از آن تحت شرایط صحیح در اتاق استاندارد ، کاملا برای کالیبره کردن سنجه ها مناسب است.

کمپراتور نوری- مکانیکی

این وسیله نیز برای کالیبراسیون سنجه ها در تحت شرایط مناسب اندازه گیری اتاقهای استاندارد کاربرد دارد .

سادگی و اقتصادی بودن همراه با بزرگنمایی بسیار زیاد، با ترکیب حرکت مکانیکی همراه با سیستم نوری در طراحی این ابزار مدنظر بوده است. طرح سیستم بزرگنمایی مکانیکی در شکل (2- ) نشان داده شده است.

سنجه مرجع ، 8، بین سندان و میله تویی اندازه گیری قرار داده می شود و سبب یک حرکت طولی کوچک در بلوک M نسبت به بلوک F می شود.