Измерительные головки и индикаторы
Измерительные инструменты, предназначенные для контроля величины отклонений агрегатов и определения линейных параметров изделий и деталей, именуют индикаторами. Основной принцип их работы построен на преобразовании малых измеряемых отклонений в удобные для восприятия человека величины. Индикаторы (измерительные головки) позволяют определить уровень отклонения исследуемого объекта от эталонного значения с очень высокой точностью и низкой погрешностью. Они получили широкое распространение в машиностроительной и металлообрабатывающей сфере, при производстве агрегатов, деталей, серийных изделий и приборов.
Классификация
На основании конструктивных особенностей измерительного устройства все индикаторы подразделяют на несколько основных видов:
- часового типа;
- пружинные;
- рычажно-зубчатые;
- электронные.
Для каждой группы этих приборов характерны свои преимущества и недостатки, которые в обязательном порядке учитывают при подборе измерительных инструментов для конкретного типа работ.
Индикаторы часового типа
Этот универсальный измерительный инструмент применяется для определения отклонений линейных размеров изделий от эталонного значения с малой погрешностью. Для удобства выполнения замеров индикатор комплектуют различными по параметрам вспомогательными конструкциями: штативы, стойки, державки и другие. Фиксация измерительного индикатора на штативе или стойке осуществляется при помощи присоединительной гильзы 8h7 или специального ушка толщиной 5,0 мм и присоединительным отверстием с диаметром 5,0 мм, расположенного на задней части корпуса. Индикаторная стрелка может выполняться многооборотной ( индикаторы многооборотные типа МИГ ) по ГОСТ 9696-82. В этом случае приборы дополнительно комплектуются малым циферблатом и второй стрелкой, которая показывают точное количество оборотов стрелки на большом циферблате.
В зависимости от конструктивных особенностей и основного назначения различают несколько основных модификаций индикаторов часового типа:
· Инструменты типа ИЧ или ИТ. Они предназначены для измерения линейных размеров относительным и абсолютным методом, определения величины отклонения от взаимного расположения поверхностей и конкретной геометрической формы. Индикаторы с маркировкой ИТ характеризуются перемещением измерительного стержня перпендикулярно шкале, а в модификации ИЧ перемещение измерительного стержня относительно шкалы осуществляется параллельно.
· Индикаторы типа ИЧТ. Специальный инструмент для определения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла.
· Приборы модификации ИЧС. Индикаторы специального типа, которые используют при технологической обработке деталей и настройке основных узлов станочного оборудования. Есть два исполнения индикаторов: 1-ИЧС (для настройки станков серии 3А423) и 2-ИЧС (для настройки станков ХШ-132).
Все индикаторы часового типа изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 577-68, а также требований технической документации завода-изготовителя. Эксплуатацию приборов осуществляют при относительной влажности окружающего воздуха до 80% и температуре в диапазоне от +5°С до +35°С. Порядок замеров с помощью индикатора часового типа имеет следующий вид:
1. Эталонная деталь размещается на твердом основании под индикатором.
2. Измерительный стержень устанавливают на эталонной поверхности и производят настройку индикатора в ноль.
3. Убирают эталонную деталь, а на ее месте размещают деталь, которую необходимо замерить.
4. Измерительный стержень устанавливают на поверхность замеряемой детали и считывают показания со шкалы индикатора.
5. Производят оценку величины отклонений размеров измеряемой детали от параметров эталонного изделия.
Для хранения индикаторов часового типа используют специальные деревянные или пластиковые кейсы, которые идут в наборе с инструментом.
Электронные индикаторы
Индикаторы цифрового типа (ИЦ) являются аналогом индикаторов часового типа (ИЧ), но в отличие от них результаты измерений выводятся на цифровой дисплей. Электронные индикаторы предназначены для осуществления линейных замеров относительным или абсолютным методом, точного определения величины отклонений формы или расположения плоскостей от заданного эталонного значения. Они позволяют выполнить контроль серийно выпускаемых изделий с точностью до 0,001 мм с минимальной погрешностью.
Все электронные индикаторы соответствуют требованиям ГОСТ 577-68. За счет использования цифрового табло они обладают широкой функциональностью:
- Быстрая настройка в ноль.
· Изменение системы исчисления с дюймовой на метрическую и обратно.
- Установка пределов допуска.
Для удобства выполнения замеров приборы ИЦ используют совместно с дополнительным оборудованием: штативы, стойки, державки. Допускается эксплуатация прибора и проведение замеров при относительной влажности воздуха до 80%, температуре от +5°С до +35°С.
Пружинные измерительные головки
Этот тип инструментов позволяет выполнять замеры в удобных для восприятия человека относительных величинах. Пружинные измерительные головки позволяют с малой погрешностью выявить отклонения от заданных параметров. Принцип работы передаточного устройства измерительной головки построен на использовании пружинящих свойств тонкой скрученной ленты из бронзы, посредине которой зафиксирована стрелка. Измерительный рычаг на двух плоских пружинах имеет на одном конце рабочий наконечник, а второй конец рычага упирается через иглу в угольник. Во время замеров рычаг поворачивается, что обеспечивает сжатие или растяжение бронзовой ленты, которая совместно со стрелкой проворачивается на конкретный угол.
В зависимости от конструктивных особенностей и сферы использования, все пружинные измерительные головки в соответствии с ГОСТ 28798-90 подразделяют на несколько видов:
Миникаторы и микаторы обладают аналогичным пружинным механизмом, а принцип их работы идентичен работе микрокатора. Все измерительные головки могут изготавливать в модификациях, адаптированных для работы в конкретных условиях:
- ИГПВ (виброустойчивые).
- ИГПУ (с пониженным измерительным усилием).
- ИГПР (с регулируемым усилием измерения).
- ИГПГ (герметизированные).
Другими типами измерительных головок, которые функционируют на основании передаточного устройства построенного не на пружинном механизме, являются:
1. Компаратор. Инструмент для проведения сравнения параметров исследуемого объекта с иными мерами или сравнения между собой нескольких изделий.
2. Рычажно-зубчатая головка (ИГ) 
по ГОСТ 18833-73. Она применяется для производства замеров линейных величин в измерительных приборах и приспособлениях.
Порядок производства замеров с помощью пружинной измерительной головки имеет следующий вид:
1. На отсчетной шкале произвести настройку прибора в ноль.
2. Поднять измерительный стержень.
3. Установить замеряемую деталь между основанием штатива и измерительным наконечником.
4. Плавно и аккуратно установить измерительный стержень на измеряемую поверхность.
5. Считать показания на отсчетной шкале.
Рычажно-зубчатые индикаторы
Приборы этого типа используют для определения степени отклонения геометрических параметров, конфигурации, пространственного расположения плоскостей серийных изделий от эталонных значений. Все приборы изготавливают в соответствии с ГОСТ 5584-75, что обеспечивает высокую точность измерений и низкий уровень погрешности. Конструкция рычажно зубчатого индикатора включает следующие составные части:
- Корпус с крышкой.
- Измерительная шкала.
- Фрикционная передача с зубчатым сектором.
- Измерительный наконечник.
Зубчатый сектор с измерительным наконечником формирует измерительный рычаг, который служит для передачи замеряемых параметров на шкалу часового типа. По положению стрелки на шкале часового типа осуществляют отсчет измеряемых параметров. Измерительное усилие рычага обеспечивается пружиной, которая расположена внутри переключателя. Рычаг может поворачиваться, что позволяет эффективно использовать инструмент в труднодоступных местах.
В зависимости от конструктивных особенностей различают два типа рычажно-зубчатых индикаторов:
1. ИРБ. Шкала для измерений расположена параллельно оси рычага и перпендикулярно к плоскости его поворота.
2. ИРТ. Шкала для измерений расположена перпендикулярно к оси рычага в среднем положении.
Для удобства проведения замеров дополнительно могут использоваться различные конструкции: штативы, державки, стойки. Они имеют тяжелое массивное основание, а также могут фиксироваться при помощи струбцины или магнитов. Эксплуатация приборов осуществляется при температуре окружающего воздуха от +5°С до +35°С при влажности не более 80%.