Báo cáo thực tập Đo lường và cảm biến 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TPHCM KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ BÁO CÁO THỰC TẬP: “ ĐO LƯỜNG VÀ CẢM BIẾN” SVTT : Châu Khánh Đạt Lớp : DH14CD MSSV : 14153011 ĐO LƯỜNG KỸ THUẬT CƠ KHÍ I THƯỚC KẸP Thước kẹp có loại thước kẹp khí (gồm vạch khắc thược kẹp đồng hồ ) thước kẹp điện tử 1/ Thước kẹp khí vạch khắc - Cơng dụng : Thước kẹp khí vạch khắc dùng để đo kích thước ngồi ( chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính trụ ngồi… ) kích thước ( đường kính lỗ chiều rộng rãnh) chiếu sâu Tùy theo kết cấu mà thước thực một, hai ba công dụng nêu - Phân loại : Thước kẹp vạch khắc có loại thước kẹp 1/10, 1/20 , 1/50 - Về tính xác : Thước kẹp 1/10 đo kích thước xác tới 0.01mm Thước kẹp 1/20 đo dước kích thước xác tới 0.05mm Thước kẹp 1/50 đo dược kích thước xác tới 0,02mm - Cậu tạo : Hàm đo trong, hàm đo ngoài, hàm cố định, hàm động , chốt hãm, đo sâu thân thước Đơn vị : mm - Thao tác sử dụng : Giả sử đo số du xích nằm khoẳng cách chia thứ m (m+1) thước mm Vì độ chia Du xích nhỏ độ chia thước milimet nên chắn có độ chia thứ n du xích trùng với vạch m+n thước milimet - Cách đọc trị số đo :  Khi đo xem vạch “0” du xích vào vị trí thước ta đọc phần nguyên kích thước thước  Xem vạch du xích trùng với vạch thước ta đọc phần lẻ kích thước theo vạch du xích (tại phần trùng )  Đọc giá trị đến 1.0mm; đọc thang đo vị trí bên trải điểm “0” trượt  Cách tính toán giá trị đo : lấy hai giá trị cộng vào (giá trị thứ hai nhân với sai số ghi thân thước) 2/ Thước kẹp đồng hồ - Công dụng : Thước kẹ đồng hồ công dụng đo giống thước kẹp khí vạch khắc dùng để đo kích thước ngồi ( chiều dài, chiều rộng, chiều cao, đường kính trụ ngồi… ) kích thước ( đường kính lỗ chiều rộng rãnh) chiếu sâu Tùy theo kết cấu mà thước thực một, hai ba công dụng nêu - Phân loại : Cũng giống thước kẹp khí vạch khắc, thước kep đồng hồ có loại bản: 1/10, 1/20, 1/50 - Cấu tạo : thước kẹp đồng hồ có cấu tạo giống thước kẹp vạch khắc,nhưng khác thước kẹp vạch khắc chỗ thân di động thước gắn thêm đồng hồ vạch khắc, Từ khác dẫn đến cách đọc kết thước khác - Thao tác sử dụng : + Trước đo bắt buộc phải kiểm tra coi kim đồng hồ có trùng với vị trí số “0” hay khơng, chưa trùng phải diều chỉnh lại cho trùng số đo chĩnh xác + Khi đo xem vạch “0” du xích vào vị trí thước ta đọc phần nguyên kích thước thước + Tiếp theo ta đọc kích thước phần thập phân đồng hồ Chọn kích thước nơi gần số “0” nhất.Vì đồng hồ có số “0” 3/ Thước kẹp điện tử : - Thước kẹp điện tử dung để đo kích thước ngồi,kích thước trong,độ cao,độ sâu…với độ xác cao - Thước kẹp điện tử có loại - Thao tác sử dụng thước kẹp điện tử thi dễ dàng.mở đủ kích thước đọc kết theo kết hình THƯỚC PANME: - Cơng dụng : thước panme dùng để đo chiều dài hay đường kính chi II tiết.Là dụng cụ đo khí có độ xác cao,có thể đo bề mặt trụ hay chi tiết… - Phân loại : Panme có loại thước đo panme khí điện tử Dựa vào tính chất kích cỡ chi tiết đo, thước panme cịn có loại nắm khoảng đo sau : 0-25 , 25-50 , 50-75 , 75-100… 1/ Thước panme vạch khắc - Cấu tạo : Hàm đo trong, hàm đo ngoài, hàm cố định, hàm động, chốt hãm, đo sâu & thân thước, Đơn vị mm/inch Đầu đo tĩnh (anvil) Thước (sleeve) Đầu đo di động (spindle) Thước phụ (thimble) Vít hãm (lock) Núm vặn (ratchet knob) - Thao tác sử dụng : + Khi đo xem vạch "0" du xích vào vị trí thước ta đọc phần nguyên kích thước thước + Xem vạch du xích trùng với vạch thước ta đọc phần lẻ kích thước theo vạch du xích (tại phần trùng nhau) + Khi đo dựa vào mép thước động ta đọc số "mm" nửa "mm" kích thước thước + Dựa vào vạch chuẩn thước ta đọc phần trăm "mm" thước 2/ THƯỚC BANME DẠNG ĐỒNG HỒ : Cách đo sử dụng thước kẹp đồng hồ banme đồng hồ khác thước kẹp có số “0” 3/ PANME ĐIỆN TỬ: - Đối với thước banme điện tử đo kết hiển thị lên hình kết đo xác III ĐỒNG HỒ SO - Công dụng : Đồng hồ so thiết bị dùng để đo độ thẳng, độ đảo mặt đầu, độ đảo hướng kính mặt trong, đo độ khơng song song rãnh - Cấu tạo : Gồm có : mặt số, kim, vít hãm, vỏ, vành, tay cầm, kim số vòng, đo, đầu đo, ống dẫn hướng đo - Cách sử dụng : Cách đặt đồng hồ đo : tùy thuộc vào vị trí chi tiết đo mà ta tiến hành điều chỉnh vị trí đồng hồ đo thích hợp, đo cần đặt vng góc với bề mặt đo Cách đọc số : số nguyên mm đọc theo số kim số vòng thước nhỏ, kim vạch đo dịch chuyển 1mm, phần trăm mm đọc theo kim kích thước lớn IV CÁC MÁY ĐO KÍCH THƯỚC DẠNG ĐIỆN TỬ: - Máy đo 3D hay gọi máy đo tọa độ (Coordinate Measuring Machine, viết tắt CMM) hoạt động theo nguyên lí dịch chuyển đầu dị để xác định tọa độ điểm bề mặt vật thể CMM thường thiết kế với bốn phần : Thân máy , đầu đo , hệ thống điều khiển máy tính phần mềm đo - Máy CMM có nhiều chủng loại khác kích cỡ , thiết kế cơng nghệ đo Máy có hệ điều khiển (Manual), có hệ điều khiển số CNC/PC Các máy CMM thường sử dụng để đo lường kích thước, đo kiểm mẫu, lược đồ góc, hướng chiều sâu, đo chép mẫu tạo hình - Các tính chung máy CMM có hệ thống bảo vệ chống va đập, khả lập trình offline, thiết kế ngược, phần mềm SPC bù nhiệt độ Các thông số quan tâm máy hành trình đo theo trục X,Y,Z; độ phân giải trọng lượng vật đo máy - Về kết cấu, máy CMM gồm nhiều loại: tay gấp (artigulatedarm), kiểu cầu (bridge), kiểu chìa đỡ (cantilever), kiểu giàn(gantry) hay trục ngang (horizonal arm) - Kiểu tay gấp thường loại máy nhỏ cầm tay, cho phép đầu dò xoay đặt theo nhiều hướng khác - Máy kiểu cầu loại có trục đo lắp thẳng đứng với dầm ngang đặt ụ đỡ Máy đo kiểu cầu (theo trục X) giúp mở rộng phạm vi vật thể đo - Với máy đo kiểu chìa đỡ, trục đo đỡ kết cấu đỡ - Máy kiểu giàn có kết cấu khung treo ụ đỡ để mở rộng pham vị vật đo Các máy đo kiểu giàn có cấu trúc tương tự thiết kế kiểu cầu →MÁY ĐO KÍCH THƯỚC CMM - Máy đo 3D hay gọi máy đo tọa độ (Coordinate Measuring Machine, viết tắt CMM) - Máy CMM có nhiều chủng loại khác khác kích cỡ, thiết kế cơng nghệ đo Máy có hệ điều khiển (Manual), có hệ điều khiển số CNC/PC - Các máy CMM thường sử dụng để đo lường kích thước, đo kiểm mẫu, lược đồ góc, hướng chiều sâu, đo chép mẫu tạo hình - Các thơng số quan tâm máy hành trình đo theo trục X,Y,Z; độ phân giải trọng lượng vật đo máy Các tính chung máy CMM có hệ thống bảo vệ chống va đập, khả lập trình offline, thiết kế ngược, phần mềm SPC bù nhiệt độ Máy CMM kiểu horizon đo vật thể lớn - - - - Về kết cấu, máy CMM gồm nhiều loại: tay gấp (artigulated arm), kiểu cầu (bridge), kiểu chìa đỡ (cantilever), kiểu giàn (gantry) hay trục ngang (horizonal arm) Kiểu tay gấp thường loại máy nhỏ cầm tay, cho phép đầu dò xoay đặt theo nhiều hướng khác Máy kiểu cầu loại có trục đo lắp thẳng đứng với dầm ngang đặt ụ đỡ Máy đo kiểu cầu (theo trục X) giúp mở rộng phạm vi vật thể đo Với máy đo kiểu chìa đỡ, trục đo đỡ kết cấu đỡ Máy kiểu giàn có kết cấu khung treo ụ đỡ để mở rộng pham vị vật đo Các máy đo kiểu giàn có cấu trúc tương tự thiết kế kiểu cầu Đối với máy đo kiểu trục ngang, trục lắp đầu dò đặt ngang chìa ra, đầu gắn giá đỡ thẳng đứng dịch chuyển Máy CMM cỡ lớn kiểu gantry - Về hệ thống đầu cho máy CMM, người ta sử dụng loại đầu dị tiếp xúc hay đo điểm rời rạc, hệ thống đầu đo laser, camera Máy đo CMM đa cảm biến trang bị lúc nhiều cảm biến, camêra đầu dị MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY ĐO TỌA ĐỘ 3D CMM V ĐO KÍCH THƯỚC MỘT SỐ MẪU • Chi tiết đo thước kẹp 1/100 CHI TIẾT CHI TIẾT CHI TIẾT Mẫu đo D1 58,03 35,14 64,72 D2 28,05 37,12 12,02 Thước vạch khắc L1 39,08 102,02 117,24 VI HÌNH ẢNH MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐO CƠ KHÍ L 34,03 54,35 170,11 Thước đo lỗ Đồng hồ đo độ dày Panme đo Thước đo góc Panme đo sâu Penme đo lỗ chấu VII CẢM BIẾN XÁC ĐỊNH DỊCH CHUYỂN VÀ GÓC 1/ Linear encoder (thước quang máy NC, CNC) - Nguyên lý cấu tạo sơ đồ dây : Thiết bị gồm có nguồn sáng 1, thấu kính hội tụ 2, thước đo có khắc vạch thành khe hẹp để ánh sáng lọt qua lưới kích quang tế bào quang điện Khi lưới kích quang có chuyển động tương thước đo, nguồn sáng xuyên qua khe hở thước đo lưới kích tác động lên tế bào quang điện tạo xung điện hình sin Người ta bố trí tế bào quang điện cách có tới hai lớp xếp bố trí lệch ¼ khoảng cách chia nên nhận hai tín hiệu hình sin lệch pha 90° với mục đích giúp cho hệ điều khiển nhận biết chiều chuyển động Các tín hiệu hình sin chuyển thành xung hình chữ nhật thơng qua mạch điện tử khác để từ đưa vào cấu đếm để xác định vị trí bàn máy Để tăng độ phân giải phép đo (tăng độ xác điều khiển) người ta dùng hai cách : + Tăng số vạch chia thước (lúc việc chế tạo thước khó hơn) + Biến đổi xung chữ nhật thành xung có chu kỳ nhỏ (5 lần 25 lần) - Ứng dụng: định vị để dịch chuyển dao cắt máy CN CNC 2/ Rotary encoder - Nguyên lý cấu tạo sơ đồ dây: Thiết bị đo vị trí quang điện chuyển động quay Rotary encoder, thay dùng thước khắc vạch, người ta sử dụng đĩa khắc vạch có vòng lỗ gọi track, nguyên tắc đo tương tự thước chuyển động thẳng (nguyên lý xác định vị trí trỏ hình máy tính sử dụng chuột) Track bên dùng để xác định vị trí Track dùng để xác định hướng chuyển động Track dùng để xác định kết thúc vịng quay Mạch tích phân dùng để đếm số cạnh tăng giảm xung Đĩa khắc nhiều vạch từ 200-18000 vạch nhờ kỹ thuật khắc hố Số vạch nhiều độ phân giải đo cao Độ xác thước quang cao với sai số ± 5µm/m - Ứng dụng: xác định góc quay robot máy NC, CNC 3/ Displacement sensor - Nguyên lý cấu tạo sơ đồ dây : hoạt động dựa nguyên lý máy biến áp + Cấu tạo gồm cuộn dây sơ cấp hai cuộn thứ cấp giống + Điện áp ngõ raAC tỉ lệ với độ di chuyển lõi + Điện áp đo ngõ điện áp xoay chiều có giá trị: Eout = E1-E2 + Trong E1 , E2 điện áp xoay chiều tạo cuộn dây thứ cấp +Khi lõi nằm vị trí cân hình vẽ , điện áp cuộn dây thứ cấp có giá trị nên ta có: Eout = E1-E2 = + Khi lõi dịch phía cuộn thứ cấp thứ E1 tăng lên, E2 giảm lượng từ thơng tập trung nhiều phía có cuộn dây thứ + Điện áp ngõ so với điện áp cuộn sơ cấp + Tương tự, lõi dịch phía cuộn thứ cấp thứ hai, ta có E1 giảm , E2 tăng + Điện áp ngõ so với điện áp cuộn sơ cấp - Ứng dụng: đo độ võng khối cấu kiện tác động tải trọng tĩnh hay động ... MẪU • Chi tiết đo thước kẹp 1/100 CHI TIẾT CHI TIẾT CHI TIẾT Mẫu đo D1 58,03 35,14 64, 72 D2 28 ,05 37, 12 12, 02 Thước vạch khắc L1 39,08 1 02, 02 117 ,24 VI HÌNH ẢNH MỘT SỐ DỤNG CỤ ĐO CƠ KHÍ L 34,03... đầu dị tiếp xúc hay đo điểm rời rạc, hệ thống đầu đo laser, camera Máy đo CMM đa cảm biến trang bị lúc nhiều cảm biến, camêra đầu dị MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MÁY ĐO TỌA ĐỘ 3D CMM V ĐO KÍCH THƯỚC MỘT... vỏ, vành, tay cầm, kim số vòng, đo, đầu đo, ống dẫn hướng đo - Cách sử dụng : Cách đặt đồng hồ đo : tùy thuộc vào vị trí chi tiết đo mà ta tiến hành điều chỉnh vị trí đồng hồ đo thích hợp, đo