浮標(biāo)式氣動量儀使用說明書
目 錄
一、概 述·····························（1）
二、產(chǎn)品的型號規(guī)格···················（2）
三、主要技術(shù)參數(shù)·····················（4）
四、工作原理························（4）
五、儀器的結(jié)構(gòu)·······················（5）
六、用 途····························（6）
七、安裝和管路連接···················（7）
八、操作方法························（8）
九、注意事項························（11）
十、氣動測量頭的選擇和使用········ （12）
非常感謝您購置“國宇量儀”AQF型浮標(biāo)式氣動量儀。為了更好的使用本量儀，在此說明書中介紹了其原理、結(jié)構(gòu)及正確的操作方法，希望熟讀并得到您的喜愛。
產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)過嚴(yán)格檢查，如果產(chǎn)品出現(xiàn)故障而不能使用的情況下，請與本公司銷售技術(shù)部或售后服務(wù)部聯(lián)系。
一、概 述
本量儀（見圖1）是將長度尺寸的變化轉(zhuǎn)換成氣體流量變化，然后通過浮標(biāo)進行指示的一種測量儀器。它與各種類型的氣動測量頭配合使用，可以完成機械加工中的多種測量。如：長度、內(nèi)徑、外徑、孔的直線度和垂直度等等，本儀器有如下特點：
●儀器結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀大方，調(diào)整、使用和維護方便，易于掌握使用。
●浮標(biāo)式氣動量儀與其他類型的氣動量儀相比反應(yīng)速度快。
●沒有回程誤差。
●能達到較高的放大倍數(shù)，精度較高。
●屬于非接觸式測量。
●本體和測量裝置之間采用軟管連接，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。
●配上各種不同的氣動測量頭可以進行各種不同參數(shù)的測量。
●可以進行多參數(shù)測量。
AQF系列浮標(biāo)式氣動量儀的基本放大倍數(shù)一般有1000倍、2000倍、5000倍、10000倍，共4種倍數(shù)。按拼合的管數(shù)又分為單管和多管式（可拼合為10管）。因此，型號由量儀的倍數(shù)和管數(shù)決定（見表1）。量儀本體規(guī)格尺寸如（下表2）。
量儀的型號
表 1
倍 率
連 數(shù) 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
單管式 AQF-1X-1 AQF-2X-1 AQF-5X-1 AQF-10X-1
2管式 AQF-1X-2 AQF-2X-2 AQF-5X-2 AQF-10X-2
3管式 AQF-1X-3 AQF-2X-3 AQF-5X-3 AQF-10X-3
4管式 AQF-1X-4 AQF-2X-4 AQF-5X-4 AQF-10X-4
5管式 AQF-1X-5 AQF-2X-5 AQF-5X-5 AQF-10X-5
6管式 AQF-1X-6 AQF-2X-6 AQF-5X-6 AQF-10X-6
7管式 AQF-1X-7 AQF-2X-7 AQF-5X-7 AQF-10X-7
8管式 AQF-1X-8 AQF-2X-8 AQF-5X-8 AQF-10X-8
9管式 AQF-1X-9 AQF-2X-9 AQF-5X-9 AQF-10X-9
10管式 AQF-1X-10 AQF-2X-10 AQF-5X-10 AQF-10X-10
量儀本體規(guī)格尺寸表
表 2
指示管數(shù) 長(mm) 寬(mm) 高(mm) 重量（kg）
單管： 175 112 518 7
雙管： 175 152 518 7.3
三管： 175 192 518 10.7
N管： 175 112+40（n-1） 518 3.9+3.4（n-1）
二、儀器附件（見表3）
表 3
序 號 名 稱 每 臺 數(shù) 量
管數(shù)N=1~3 管數(shù)N=3~6
1 連接管 1.5m/1根 1.5m/2根
2 塑料管 每管1.5m/1根
三、主要技術(shù)參數(shù)
基 本 放 大 倍 數(shù) 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
刻度范圍（μm） 210 110 44 22
分度值(μm) 5 2 1 0.5
兩基準(zhǔn)點內(nèi)示值誤差(μm) 4.0 2.0 1.0 0.5
技術(shù)性能以中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB3760-91為準(zhǔn)
四、工作原理
浮標(biāo)式氣動量儀實質(zhì)上是把被測量的尺寸變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的空氣流量變化的一種儀器，當(dāng)壓縮空氣通過錐度玻璃管時，流量的變化就使得浮在玻璃管內(nèi)的浮標(biāo)位置作相應(yīng)的變化，于是從刻度尺上浮標(biāo)位置的變化量就可以直接讀出被測量尺寸的變化。
量儀的測量原理通過孔為d的噴嘴端面與被測量表面間的間隙 （圖2）的空氣流量Q與圓柱側(cè)面積πds成函數(shù)關(guān)系：Q=f(πds)
當(dāng)噴嘴孔徑d固定不變時，流量Q僅與間隙S成函數(shù)關(guān)系：Q=f(s)
間隙S的變化意味著被測量尺寸的變化，如圖所示，當(dāng)被測量尺寸H減少時，間隙S增加，流量Q隨之增加，浮標(biāo)位置上升；反之，則浮標(biāo)位置下降，這樣就可以有浮標(biāo)和刻度尺直接讀出被測尺寸。
五、儀器的結(jié)構(gòu)
根據(jù)量儀各個組成部分作用不同，可以把整個量儀分成四個部分：空氣過濾器； 空氣穩(wěn)壓器； 指示部分； 測量裝置。
壓縮空氣的流動按下述路線（圖3）進行：由壓縮空氣管路來的壓縮空氣，通過連接管路進入空氣過濾器并由連接管通過氣閥進入儀器內(nèi)部的空氣穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓后由分配室進入錐度玻璃管的下端，經(jīng)過浮標(biāo)和錐度玻璃管壁件的環(huán)形間隙，由測量噴嘴和被測量表面的間隙流入大氣。
壓縮空氣的流動路線
圖3
下面分別敘述一下各部分的結(jié)構(gòu)和功用：
一、空氣過濾器
空氣過濾器的主要任務(wù)是除去壓縮空氣中的水分、油分和夾雜物。壓縮空氣由進口進入空氣過濾器的內(nèi)部，經(jīng)過過濾裝置除去壓縮空氣中的水分、油分和雜質(zhì)，有出氣口排出。凝積下來的水分和油分可以打開下部的放水閥排除。
二、空氣穩(wěn)壓器
空氣穩(wěn)壓器的作用是將波動的壓縮空氣變成恒壓的壓縮空氣，以保證滿意的測量結(jié)果。結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4
三、指示部分
指示部分是用于指示被測量尺寸進行讀數(shù)的部分，其主要部分是錐度玻璃管、浮標(biāo)和刻度尺。為了便于測量頭的制造、調(diào)整和使用方便，還具有零位調(diào)整和倍數(shù)調(diào)整的部分。
四、測量裝置
測量裝置是直接用于測量工件尺寸的，其結(jié)構(gòu)隨著測量要求的不同而不同。
六、用 途
本量儀本體根據(jù)不同的測量要求設(shè)計出相應(yīng)的氣動測量裝置配合使用，主要可以作如下類型的精密測量：
a.內(nèi)孔直徑 d.同軸度 g.平面度
b.外圓直徑 e.垂直度 h.其它一些特殊的測量
c.直線度（孔） f.槽寬
七、安裝和管路連接
一、安裝：
量儀本體安裝必須注意以下幾個方面：
a.量儀本體應(yīng)垂直安裝在沒有振動的工作臺上，保證浮標(biāo)能自由的上下移動，不與玻璃管壁相碰，而且沒有顯著的擺動現(xiàn)象。
b.空氣過濾器應(yīng)垂直安裝在低于儀器約500mm的位置（如圖5）。要便于放水，不能橫放倒置。
c.量儀本體要安裝于干燥和不受日光爆曬的地方。
圖5
二、管路的連接
把空氣過濾器的進氣接頭用橡膠管接在壓縮空氣管路上，空氣過濾器的出氣接頭用儀器所附帶的具有金屬連接帽的橡膠管與量儀本體進氣閥連接。量儀本體輸出的接頭通過塑料軟管與測量裝置的接頭相連接。
管路的連接應(yīng)注意管內(nèi)是否清潔，最好先用高壓空氣吹凈。
八、操作方法
一、操作前的準(zhǔn)備工作：
在進入測量工作以前，必須做好如下的準(zhǔn)備工作：
1、清洗干凈相應(yīng)的測量頭及校對規(guī)，按管路連接的要求，接在儀器正面的出氣接頭上。
2、供給壓縮空氣----從壓縮空氣站來的壓縮空氣，往往含有一定量的水分和油分，要想解決這一問題，可以采用下列四種措施：
（a）在壓縮空氣管路與空氣過濾器用橡膠管連接之前，先將管路氣閥打開待從管路噴出的壓縮空氣沒有水分之后，再接在空氣過濾器上。
（b）壓縮空氣管路上裝兩個氣閥，先把氣閥1打開，將管路中的水和油放除后，關(guān)閉氣閥1，打開氣閥2，送入壓縮空氣（圖6）。
（c）在空氣過濾器的前面，裝上具有一定容積的貯氣筒（圖7），使壓縮空氣管路中的水積存在儲氣筒內(nèi)。
圖6 圖7
每天工作之前和工作完畢后，在通入壓縮空氣的情況下，將儲氣筒下部的放水閥打開，將積存的水放出。
當(dāng)空氣過濾器通入壓縮空氣后，打開儀器進氣閥，檢查各連接部分是否有漏氣現(xiàn)象，從測量噴嘴噴出的壓縮空氣是否正常。
（d）根據(jù)使用廠家的氣源質(zhì)量和對空氣清潔度要求，還可選擇我公司生產(chǎn)的GYL型空氣過濾裝置與本量儀配套使用。
二、調(diào)整
量儀調(diào)整得正確與否會直接影響到測量結(jié)果的正確性，所以應(yīng)給予特別的重視。調(diào)整的具體方法隨著測量類型的不同略有差別，下面主要介紹三種最基本的調(diào)整方法。對量儀有了充分了解并掌握了這三種方法后，對其它類型測量的調(diào)整可以說沒有什么困難。
1、 用氣動軸向測量頭和測量臺架的調(diào)整
倍數(shù)的調(diào)整一般在兩個基準(zhǔn)點上（1000倍在零下80μm至零上80μm,2000倍為零下40μm至零上40μm,5000倍為零下15μm至零上15μm，10000倍為零下8μm至零上8μm）進行。下面以5000倍為例說明之。
在調(diào)整之前應(yīng)選擇三組具有圖9所示尺寸差的量塊組，將第一組量塊放入測量噴嘴的下面，調(diào)節(jié)測量臺架和測量頭上的微調(diào)螺母，是噴嘴與量塊端面輕輕接觸后固定之，打開進氣閥送入壓縮空氣。將第二組量塊放入測量噴嘴下面，浮標(biāo)應(yīng)處下基準(zhǔn)點上（如圖9），如果浮標(biāo)高于該位置應(yīng)進行零位調(diào)整---高于要求位置時零位旋鈕按順時針方向轉(zhuǎn)動，反之則逆時針轉(zhuǎn)動，是浮標(biāo)正確的處在要求的位置上。將第三組量塊放入測量噴嘴下面，浮標(biāo)應(yīng)處在上基準(zhǔn)點上（如圖8），如果浮標(biāo)高于該位置，將放大倍率旋鈕逆時針轉(zhuǎn)動，反之則順時針轉(zhuǎn)動，然后反復(fù)用第二組第三組量塊進行零位和倍數(shù)的調(diào)整，使浮標(biāo)正確處于上下兩基準(zhǔn)點上時為止。
圖8 圖9
2、 用氣動內(nèi)徑測量頭及校對規(guī)的調(diào)整
測量頭兩噴嘴對應(yīng)的尺寸與被測量尺寸間具有一定初始間隙，所以在調(diào)整過程中，用上下限校對規(guī)的實際差值進行倍數(shù)和零位的調(diào)整。
首先將下限校對規(guī)（設(shè)實際尺寸為φ22）套入測量頭上，使測量頭的噴嘴位于校對規(guī)的寬度的中間，打開進氣閥，調(diào)節(jié)零位旋鈕使浮標(biāo)處于“0”位（如圖10）。取下下限校對規(guī)，放上上限校對規(guī)（設(shè)實際尺寸為φ22.015），旋轉(zhuǎn)放大倍數(shù)旋鈕進行倍數(shù)調(diào)整，如此反復(fù)用上、下限校對規(guī)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)旋鈕和零位旋鈕達到浮標(biāo)分別正確位于“0”和“15”時為止。
圖10 圖11
零位的調(diào)整當(dāng)然以浮標(biāo)指示的零位與尺寸的零位重合最為方便，但是實際測量中往往有這樣的現(xiàn)象發(fā)生：如用2000倍的浮標(biāo)式氣動量儀要測量尺寸為φ27+0.07 0的工件，此時就無法采用刻度尺的“0”作為讀數(shù)的零位，而必須以零下的“30”作為讀數(shù)的零位，以零下“30”至零上“40”作為讀數(shù)區(qū)間。
3、用氣動外徑測量頭及校對柱測量的調(diào)整
如圖11外徑測量的調(diào)整方法與氣動內(nèi)徑測量頭和校對規(guī)的調(diào)整方法相似，所差別的是用上限校對柱調(diào)整零位，用下限校對柱調(diào)整倍數(shù)，正好與內(nèi)徑測量情況相反。這是由于外徑越大，測量間隙越小，浮標(biāo)的位置越低；反之，外徑越小，測量間隙越大，浮標(biāo)位置越高。這一點無論在調(diào)整時還是測量時都應(yīng)特別注意。
三、測 量：
量儀調(diào)整完畢后，即可進行測量工作。當(dāng)用氣動軸向測頭及測量臺架進行測量時，將工作的被測面放在測量噴嘴下面，浮標(biāo)可直接指示出被測量工件的尺寸。
內(nèi)、外徑的測量只要將被測工件代替校對規(guī)（校對柱），浮標(biāo)可直接指示出被測工件的尺寸。
在測量內(nèi)徑過程中，測量頭的測量位置與校對位置保持一致可以提高測量精度，如圖12所示的三種情況中，一般采用第一種和第二種，第三種的誤差比較大。
第一種 第二種 第三種
圖12
九、注意事項
浮標(biāo)式氣動量儀是精密測量儀器的一種，由于采用壓縮空氣的流量變化進行測量，所以在使用中除與一般的精密儀器給予應(yīng)有的注意外，對下列各項應(yīng)給予足夠的重視：
a.壓縮空氣的壓力保持在0.3-0.7MPa之間。
b.氣源要盡量清潔.干燥。
c.每天工作前，應(yīng)將過濾器中的水排出，每天工作結(jié)束后亦應(yīng)進行同樣的工作。
d.存放時零位旋鈕和放大倍數(shù)旋鈕不宜過松和過緊。
e.浮標(biāo)與刻度尺之間存在著一定距離，在讀數(shù)時應(yīng)特別注意，正確的讀數(shù)的方法如圖13所示。
f.在長時間的連續(xù)測量過程中或中斷測量以后重新工作時，應(yīng)經(jīng)常用校對規(guī)（柱）校對零位。
g.在沒有必要時不要將錐度玻璃管卸下，以免打碎玻璃管，或弄壞浮標(biāo)，儀器上部壓緊螺釘是用來壓緊玻璃管的，不維修時不應(yīng)擰動。
h.裝多管量儀時管與管之間密封環(huán)不能漏裝，裝后不得漏氣。
i.長期使用，儀器必須進行周期檢定。
圖13
十、氣動測量頭的選擇和使用
測量頭是根據(jù)被測工件的幾何形狀及尺寸精度專門設(shè)計的測量裝置。其指示部分是AQF型浮標(biāo)式氣動量儀，測量原理是通過與標(biāo)準(zhǔn)件（校對規(guī)或校對柱）尺寸的比較而測出被測工件的被測尺寸。
一、浮標(biāo)式氣動量儀倍數(shù)的選擇：單位：mm
a.被測尺寸公差≥0.006≤0.012，選用10000倍量儀;
b.被測尺寸公差≥0.012≤0.025，選用5000倍量儀；
c.被測尺寸公差≥0.025≤0.075，選用2000倍量儀;
d.被測尺寸公差≥0.075≤0.154，選用1000倍量儀;
二、調(diào)整浮標(biāo)式氣動量儀的倍數(shù)
1、內(nèi)外徑氣動測量頭的調(diào)整方法按本書：“8.操作方法”中“8.2.1”“8.2.3”項調(diào)整。
2、直線度（孔）測量頭的調(diào)整
將需使用的內(nèi)孔軸心線直線度測量頭與校對規(guī)清洗擦凈，按浮標(biāo)式氣動量儀使用說明書用塑料軟管連接好測量頭，打開氣源，即可進行調(diào)整。
內(nèi)孔軸心線直線度測頭調(diào)整時，必須把中間二小孔朝下擺放，再按圖15將上下限校對規(guī)套在測頭上，此時上限校對規(guī)蓋住中間二孔，故將 浮標(biāo)調(diào)整倒刻度尺上限位置。然后取下校對規(guī)，將上下限校對規(guī)位置互換套在側(cè)頭上，此時下限校對規(guī)蓋住中間二孔，類似內(nèi)徑測頭調(diào)整方法，將浮標(biāo)調(diào)到刻度尺下限位置，如此反復(fù)調(diào)整幾次，即可將倍數(shù)調(diào)整好。
圖15
由于測頭長短不一，有的一個校對規(guī)可以蓋住四個孔，即可按內(nèi)徑測頭的調(diào)整方法調(diào)整。也有的一個校對規(guī)只能蓋住一個孔，或能蓋住三個孔但是另一個校對規(guī)放不穩(wěn)，則需增加輔助校對規(guī)。具體情況如圖16、圖17所示。調(diào)整浮標(biāo)式氣動量儀的方法同前，調(diào)整上限時一定要上限校對規(guī)蓋住測頭中間朝下二孔的位置。調(diào)下限時一定要下限校對規(guī)換到測頭中間朝下二孔的位置。
輔助校對規(guī)或用同規(guī)格的校對規(guī)（其尺寸在被測工件公差范圍內(nèi)）；如位置放不下時，允許用6mm厚的同規(guī)格校對規(guī)。
上限 下限 輔助 上限或下限+輔助
圖16 圖17
三、在浮標(biāo)式氣動量儀上的讀數(shù)
1、內(nèi)徑
接第七條中第二項中的第二種方法，調(diào)整好氣動量儀的倍數(shù)后，取下校對規(guī)，將內(nèi)徑測量頭插入被測工件孔內(nèi)即可進行測量，并在浮標(biāo)式氣動量儀上按浮標(biāo)位置讀出數(shù)值。
2、外徑
將被測工件放到測量頭的測量位置（工件應(yīng)緊靠V定位面）即可進行測量，并在浮標(biāo)式氣動量儀上按浮標(biāo)指示的位置讀其數(shù)值。
3、直線度（孔）
把工件套在已調(diào)整好的內(nèi)孔直線度測頭上（測頭固定，中間兩孔朝下）使工件轉(zhuǎn)動，工件轉(zhuǎn)動一周浮標(biāo)上下移動最大差值的一半即為被測孔的軸心線直線度數(shù)值。
如圖18、如圖19所示，被測工件孔徑為D，孔的軸心線直線度為H時，兩個位置.兩種讀數(shù)，其差值的一半即為孔的軸心線直線度。
浮標(biāo)變化差值為：（D+H）-(D-H)=2H
浮標(biāo)指示值D-H 浮標(biāo)指示值D+H
圖18 圖19
四、氣動測量頭與校對規(guī)（柱）使用后的注意事項
10.4.1測量頭及校對規(guī)（柱）在停止使用時，要用汽油清洗后涂油以免生銹。
10.4.2校對規(guī)（柱）經(jīng)定期檢定后，如發(fā)現(xiàn)尺寸有變化，應(yīng)以新檢定的實際尺寸作為調(diào)整儀器倍數(shù)的依據(jù)。
一、概 述·····························（1）
二、產(chǎn)品的型號規(guī)格···················（2）
三、主要技術(shù)參數(shù)·····················（4）
四、工作原理························（4）
五、儀器的結(jié)構(gòu)·······················（5）
六、用 途····························（6）
七、安裝和管路連接···················（7）
八、操作方法························（8）
九、注意事項························（11）
十、氣動測量頭的選擇和使用········ （12）
非常感謝您購置“國宇量儀”AQF型浮標(biāo)式氣動量儀。為了更好的使用本量儀，在此說明書中介紹了其原理、結(jié)構(gòu)及正確的操作方法，希望熟讀并得到您的喜愛。
產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)過嚴(yán)格檢查，如果產(chǎn)品出現(xiàn)故障而不能使用的情況下，請與本公司銷售技術(shù)部或售后服務(wù)部聯(lián)系。
一、概 述
本量儀（見圖1）是將長度尺寸的變化轉(zhuǎn)換成氣體流量變化，然后通過浮標(biāo)進行指示的一種測量儀器。它與各種類型的氣動測量頭配合使用，可以完成機械加工中的多種測量。如：長度、內(nèi)徑、外徑、孔的直線度和垂直度等等，本儀器有如下特點：
●儀器結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀大方，調(diào)整、使用和維護方便，易于掌握使用。
●浮標(biāo)式氣動量儀與其他類型的氣動量儀相比反應(yīng)速度快。
●沒有回程誤差。
●能達到較高的放大倍數(shù)，精度較高。
●屬于非接觸式測量。
●本體和測量裝置之間采用軟管連接，可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量。
●配上各種不同的氣動測量頭可以進行各種不同參數(shù)的測量。
●可以進行多參數(shù)測量。
AQF系列浮標(biāo)式氣動量儀的基本放大倍數(shù)一般有1000倍、2000倍、5000倍、10000倍，共4種倍數(shù)。按拼合的管數(shù)又分為單管和多管式（可拼合為10管）。因此，型號由量儀的倍數(shù)和管數(shù)決定（見表1）。量儀本體規(guī)格尺寸如（下表2）。
量儀的型號
表 1
倍 率
連 數(shù) 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
單管式 AQF-1X-1 AQF-2X-1 AQF-5X-1 AQF-10X-1
2管式 AQF-1X-2 AQF-2X-2 AQF-5X-2 AQF-10X-2
3管式 AQF-1X-3 AQF-2X-3 AQF-5X-3 AQF-10X-3
4管式 AQF-1X-4 AQF-2X-4 AQF-5X-4 AQF-10X-4
5管式 AQF-1X-5 AQF-2X-5 AQF-5X-5 AQF-10X-5
6管式 AQF-1X-6 AQF-2X-6 AQF-5X-6 AQF-10X-6
7管式 AQF-1X-7 AQF-2X-7 AQF-5X-7 AQF-10X-7
8管式 AQF-1X-8 AQF-2X-8 AQF-5X-8 AQF-10X-8
9管式 AQF-1X-9 AQF-2X-9 AQF-5X-9 AQF-10X-9
10管式 AQF-1X-10 AQF-2X-10 AQF-5X-10 AQF-10X-10
量儀本體規(guī)格尺寸表
表 2
指示管數(shù) 長(mm) 寬(mm) 高(mm) 重量（kg）
單管： 175 112 518 7
雙管： 175 152 518 7.3
三管： 175 192 518 10.7
N管： 175 112+40（n-1） 518 3.9+3.4（n-1）
二、儀器附件（見表3）
表 3
序 號 名 稱 每 臺 數(shù) 量
管數(shù)N=1~3 管數(shù)N=3~6
1 連接管 1.5m/1根 1.5m/2根
2 塑料管 每管1.5m/1根
三、主要技術(shù)參數(shù)
基 本 放 大 倍 數(shù) 1000倍 2000倍 5000倍 10000倍
刻度范圍（μm） 210 110 44 22
分度值(μm) 5 2 1 0.5
兩基準(zhǔn)點內(nèi)示值誤差(μm) 4.0 2.0 1.0 0.5
技術(shù)性能以中華人民共和國機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB3760-91為準(zhǔn)
四、工作原理
浮標(biāo)式氣動量儀實質(zhì)上是把被測量的尺寸變化轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的空氣流量變化的一種儀器，當(dāng)壓縮空氣通過錐度玻璃管時，流量的變化就使得浮在玻璃管內(nèi)的浮標(biāo)位置作相應(yīng)的變化，于是從刻度尺上浮標(biāo)位置的變化量就可以直接讀出被測量尺寸的變化。
量儀的測量原理通過孔為d的噴嘴端面與被測量表面間的間隙 （圖2）的空氣流量Q與圓柱側(cè)面積πds成函數(shù)關(guān)系：Q=f(πds)
當(dāng)噴嘴孔徑d固定不變時，流量Q僅與間隙S成函數(shù)關(guān)系：Q=f(s)
間隙S的變化意味著被測量尺寸的變化，如圖所示，當(dāng)被測量尺寸H減少時，間隙S增加，流量Q隨之增加，浮標(biāo)位置上升；反之，則浮標(biāo)位置下降，這樣就可以有浮標(biāo)和刻度尺直接讀出被測尺寸。
五、儀器的結(jié)構(gòu)
根據(jù)量儀各個組成部分作用不同，可以把整個量儀分成四個部分：空氣過濾器； 空氣穩(wěn)壓器； 指示部分； 測量裝置。
壓縮空氣的流動按下述路線（圖3）進行：由壓縮空氣管路來的壓縮空氣，通過連接管路進入空氣過濾器并由連接管通過氣閥進入儀器內(nèi)部的空氣穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓后由分配室進入錐度玻璃管的下端，經(jīng)過浮標(biāo)和錐度玻璃管壁件的環(huán)形間隙，由測量噴嘴和被測量表面的間隙流入大氣。
壓縮空氣的流動路線
圖3
下面分別敘述一下各部分的結(jié)構(gòu)和功用：
一、空氣過濾器
空氣過濾器的主要任務(wù)是除去壓縮空氣中的水分、油分和夾雜物。壓縮空氣由進口進入空氣過濾器的內(nèi)部，經(jīng)過過濾裝置除去壓縮空氣中的水分、油分和雜質(zhì)，有出氣口排出。凝積下來的水分和油分可以打開下部的放水閥排除。
二、空氣穩(wěn)壓器
空氣穩(wěn)壓器的作用是將波動的壓縮空氣變成恒壓的壓縮空氣，以保證滿意的測量結(jié)果。結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4
三、指示部分
指示部分是用于指示被測量尺寸進行讀數(shù)的部分，其主要部分是錐度玻璃管、浮標(biāo)和刻度尺。為了便于測量頭的制造、調(diào)整和使用方便，還具有零位調(diào)整和倍數(shù)調(diào)整的部分。
四、測量裝置
測量裝置是直接用于測量工件尺寸的，其結(jié)構(gòu)隨著測量要求的不同而不同。
六、用 途
本量儀本體根據(jù)不同的測量要求設(shè)計出相應(yīng)的氣動測量裝置配合使用，主要可以作如下類型的精密測量：
a.內(nèi)孔直徑 d.同軸度 g.平面度
b.外圓直徑 e.垂直度 h.其它一些特殊的測量
c.直線度（孔） f.槽寬
七、安裝和管路連接
一、安裝：
量儀本體安裝必須注意以下幾個方面：
a.量儀本體應(yīng)垂直安裝在沒有振動的工作臺上，保證浮標(biāo)能自由的上下移動，不與玻璃管壁相碰，而且沒有顯著的擺動現(xiàn)象。
b.空氣過濾器應(yīng)垂直安裝在低于儀器約500mm的位置（如圖5）。要便于放水，不能橫放倒置。
c.量儀本體要安裝于干燥和不受日光爆曬的地方。
圖5
二、管路的連接
把空氣過濾器的進氣接頭用橡膠管接在壓縮空氣管路上，空氣過濾器的出氣接頭用儀器所附帶的具有金屬連接帽的橡膠管與量儀本體進氣閥連接。量儀本體輸出的接頭通過塑料軟管與測量裝置的接頭相連接。
管路的連接應(yīng)注意管內(nèi)是否清潔，最好先用高壓空氣吹凈。
八、操作方法
一、操作前的準(zhǔn)備工作：
在進入測量工作以前，必須做好如下的準(zhǔn)備工作：
1、清洗干凈相應(yīng)的測量頭及校對規(guī)，按管路連接的要求，接在儀器正面的出氣接頭上。
2、供給壓縮空氣----從壓縮空氣站來的壓縮空氣，往往含有一定量的水分和油分，要想解決這一問題，可以采用下列四種措施：
（a）在壓縮空氣管路與空氣過濾器用橡膠管連接之前，先將管路氣閥打開待從管路噴出的壓縮空氣沒有水分之后，再接在空氣過濾器上。
（b）壓縮空氣管路上裝兩個氣閥，先把氣閥1打開，將管路中的水和油放除后，關(guān)閉氣閥1，打開氣閥2，送入壓縮空氣（圖6）。
（c）在空氣過濾器的前面，裝上具有一定容積的貯氣筒（圖7），使壓縮空氣管路中的水積存在儲氣筒內(nèi)。
圖6 圖7
每天工作之前和工作完畢后，在通入壓縮空氣的情況下，將儲氣筒下部的放水閥打開，將積存的水放出。
當(dāng)空氣過濾器通入壓縮空氣后，打開儀器進氣閥，檢查各連接部分是否有漏氣現(xiàn)象，從測量噴嘴噴出的壓縮空氣是否正常。
（d）根據(jù)使用廠家的氣源質(zhì)量和對空氣清潔度要求，還可選擇我公司生產(chǎn)的GYL型空氣過濾裝置與本量儀配套使用。
二、調(diào)整
量儀調(diào)整得正確與否會直接影響到測量結(jié)果的正確性，所以應(yīng)給予特別的重視。調(diào)整的具體方法隨著測量類型的不同略有差別，下面主要介紹三種最基本的調(diào)整方法。對量儀有了充分了解并掌握了這三種方法后，對其它類型測量的調(diào)整可以說沒有什么困難。
1、 用氣動軸向測量頭和測量臺架的調(diào)整
倍數(shù)的調(diào)整一般在兩個基準(zhǔn)點上（1000倍在零下80μm至零上80μm,2000倍為零下40μm至零上40μm,5000倍為零下15μm至零上15μm，10000倍為零下8μm至零上8μm）進行。下面以5000倍為例說明之。
在調(diào)整之前應(yīng)選擇三組具有圖9所示尺寸差的量塊組，將第一組量塊放入測量噴嘴的下面，調(diào)節(jié)測量臺架和測量頭上的微調(diào)螺母，是噴嘴與量塊端面輕輕接觸后固定之，打開進氣閥送入壓縮空氣。將第二組量塊放入測量噴嘴下面，浮標(biāo)應(yīng)處下基準(zhǔn)點上（如圖9），如果浮標(biāo)高于該位置應(yīng)進行零位調(diào)整---高于要求位置時零位旋鈕按順時針方向轉(zhuǎn)動，反之則逆時針轉(zhuǎn)動，是浮標(biāo)正確的處在要求的位置上。將第三組量塊放入測量噴嘴下面，浮標(biāo)應(yīng)處在上基準(zhǔn)點上（如圖8），如果浮標(biāo)高于該位置，將放大倍率旋鈕逆時針轉(zhuǎn)動，反之則順時針轉(zhuǎn)動，然后反復(fù)用第二組第三組量塊進行零位和倍數(shù)的調(diào)整，使浮標(biāo)正確處于上下兩基準(zhǔn)點上時為止。
圖8 圖9
2、 用氣動內(nèi)徑測量頭及校對規(guī)的調(diào)整
測量頭兩噴嘴對應(yīng)的尺寸與被測量尺寸間具有一定初始間隙，所以在調(diào)整過程中，用上下限校對規(guī)的實際差值進行倍數(shù)和零位的調(diào)整。
首先將下限校對規(guī)（設(shè)實際尺寸為φ22）套入測量頭上，使測量頭的噴嘴位于校對規(guī)的寬度的中間，打開進氣閥，調(diào)節(jié)零位旋鈕使浮標(biāo)處于“0”位（如圖10）。取下下限校對規(guī)，放上上限校對規(guī)（設(shè)實際尺寸為φ22.015），旋轉(zhuǎn)放大倍數(shù)旋鈕進行倍數(shù)調(diào)整，如此反復(fù)用上、下限校對規(guī)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)旋鈕和零位旋鈕達到浮標(biāo)分別正確位于“0”和“15”時為止。
圖10 圖11
零位的調(diào)整當(dāng)然以浮標(biāo)指示的零位與尺寸的零位重合最為方便，但是實際測量中往往有這樣的現(xiàn)象發(fā)生：如用2000倍的浮標(biāo)式氣動量儀要測量尺寸為φ27+0.07 0的工件，此時就無法采用刻度尺的“0”作為讀數(shù)的零位，而必須以零下的“30”作為讀數(shù)的零位，以零下“30”至零上“40”作為讀數(shù)區(qū)間。
3、用氣動外徑測量頭及校對柱測量的調(diào)整
如圖11外徑測量的調(diào)整方法與氣動內(nèi)徑測量頭和校對規(guī)的調(diào)整方法相似，所差別的是用上限校對柱調(diào)整零位，用下限校對柱調(diào)整倍數(shù)，正好與內(nèi)徑測量情況相反。這是由于外徑越大，測量間隙越小，浮標(biāo)的位置越低；反之，外徑越小，測量間隙越大，浮標(biāo)位置越高。這一點無論在調(diào)整時還是測量時都應(yīng)特別注意。
三、測 量：
量儀調(diào)整完畢后，即可進行測量工作。當(dāng)用氣動軸向測頭及測量臺架進行測量時，將工作的被測面放在測量噴嘴下面，浮標(biāo)可直接指示出被測量工件的尺寸。
內(nèi)、外徑的測量只要將被測工件代替校對規(guī)（校對柱），浮標(biāo)可直接指示出被測工件的尺寸。
在測量內(nèi)徑過程中，測量頭的測量位置與校對位置保持一致可以提高測量精度，如圖12所示的三種情況中，一般采用第一種和第二種，第三種的誤差比較大。
第一種 第二種 第三種
圖12
九、注意事項
浮標(biāo)式氣動量儀是精密測量儀器的一種，由于采用壓縮空氣的流量變化進行測量，所以在使用中除與一般的精密儀器給予應(yīng)有的注意外，對下列各項應(yīng)給予足夠的重視：
a.壓縮空氣的壓力保持在0.3-0.7MPa之間。
b.氣源要盡量清潔.干燥。
c.每天工作前，應(yīng)將過濾器中的水排出，每天工作結(jié)束后亦應(yīng)進行同樣的工作。
d.存放時零位旋鈕和放大倍數(shù)旋鈕不宜過松和過緊。
e.浮標(biāo)與刻度尺之間存在著一定距離，在讀數(shù)時應(yīng)特別注意，正確的讀數(shù)的方法如圖13所示。
f.在長時間的連續(xù)測量過程中或中斷測量以后重新工作時，應(yīng)經(jīng)常用校對規(guī)（柱）校對零位。
g.在沒有必要時不要將錐度玻璃管卸下，以免打碎玻璃管，或弄壞浮標(biāo)，儀器上部壓緊螺釘是用來壓緊玻璃管的，不維修時不應(yīng)擰動。
h.裝多管量儀時管與管之間密封環(huán)不能漏裝，裝后不得漏氣。
i.長期使用，儀器必須進行周期檢定。
圖13
十、氣動測量頭的選擇和使用
測量頭是根據(jù)被測工件的幾何形狀及尺寸精度專門設(shè)計的測量裝置。其指示部分是AQF型浮標(biāo)式氣動量儀，測量原理是通過與標(biāo)準(zhǔn)件（校對規(guī)或校對柱）尺寸的比較而測出被測工件的被測尺寸。
一、浮標(biāo)式氣動量儀倍數(shù)的選擇：單位：mm
a.被測尺寸公差≥0.006≤0.012，選用10000倍量儀;
b.被測尺寸公差≥0.012≤0.025，選用5000倍量儀；
c.被測尺寸公差≥0.025≤0.075，選用2000倍量儀;
d.被測尺寸公差≥0.075≤0.154，選用1000倍量儀;
二、調(diào)整浮標(biāo)式氣動量儀的倍數(shù)
1、內(nèi)外徑氣動測量頭的調(diào)整方法按本書：“8.操作方法”中“8.2.1”“8.2.3”項調(diào)整。
2、直線度（孔）測量頭的調(diào)整
將需使用的內(nèi)孔軸心線直線度測量頭與校對規(guī)清洗擦凈，按浮標(biāo)式氣動量儀使用說明書用塑料軟管連接好測量頭，打開氣源，即可進行調(diào)整。
內(nèi)孔軸心線直線度測頭調(diào)整時，必須把中間二小孔朝下擺放，再按圖15將上下限校對規(guī)套在測頭上，此時上限校對規(guī)蓋住中間二孔，故將 浮標(biāo)調(diào)整倒刻度尺上限位置。然后取下校對規(guī)，將上下限校對規(guī)位置互換套在側(cè)頭上，此時下限校對規(guī)蓋住中間二孔，類似內(nèi)徑測頭調(diào)整方法，將浮標(biāo)調(diào)到刻度尺下限位置，如此反復(fù)調(diào)整幾次，即可將倍數(shù)調(diào)整好。
圖15
由于測頭長短不一，有的一個校對規(guī)可以蓋住四個孔，即可按內(nèi)徑測頭的調(diào)整方法調(diào)整。也有的一個校對規(guī)只能蓋住一個孔，或能蓋住三個孔但是另一個校對規(guī)放不穩(wěn)，則需增加輔助校對規(guī)。具體情況如圖16、圖17所示。調(diào)整浮標(biāo)式氣動量儀的方法同前，調(diào)整上限時一定要上限校對規(guī)蓋住測頭中間朝下二孔的位置。調(diào)下限時一定要下限校對規(guī)換到測頭中間朝下二孔的位置。
輔助校對規(guī)或用同規(guī)格的校對規(guī)（其尺寸在被測工件公差范圍內(nèi)）；如位置放不下時，允許用6mm厚的同規(guī)格校對規(guī)。
上限 下限 輔助 上限或下限+輔助
圖16 圖17
三、在浮標(biāo)式氣動量儀上的讀數(shù)
1、內(nèi)徑
接第七條中第二項中的第二種方法，調(diào)整好氣動量儀的倍數(shù)后，取下校對規(guī)，將內(nèi)徑測量頭插入被測工件孔內(nèi)即可進行測量，并在浮標(biāo)式氣動量儀上按浮標(biāo)位置讀出數(shù)值。
2、外徑
將被測工件放到測量頭的測量位置（工件應(yīng)緊靠V定位面）即可進行測量，并在浮標(biāo)式氣動量儀上按浮標(biāo)指示的位置讀其數(shù)值。
3、直線度（孔）
把工件套在已調(diào)整好的內(nèi)孔直線度測頭上（測頭固定，中間兩孔朝下）使工件轉(zhuǎn)動，工件轉(zhuǎn)動一周浮標(biāo)上下移動最大差值的一半即為被測孔的軸心線直線度數(shù)值。
如圖18、如圖19所示，被測工件孔徑為D，孔的軸心線直線度為H時，兩個位置.兩種讀數(shù)，其差值的一半即為孔的軸心線直線度。
浮標(biāo)變化差值為：（D+H）-(D-H)=2H
浮標(biāo)指示值D-H 浮標(biāo)指示值D+H
圖18 圖19
四、氣動測量頭與校對規(guī)（柱）使用后的注意事項
10.4.1測量頭及校對規(guī)（柱）在停止使用時，要用汽油清洗后涂油以免生銹。
10.4.2校對規(guī)（柱）經(jīng)定期檢定后，如發(fā)現(xiàn)尺寸有變化，應(yīng)以新檢定的實際尺寸作為調(diào)整儀器倍數(shù)的依據(jù)。
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