浅谈气动量仪

能够指示量值的座式和上置式等长度测量工具。与量具相比，量仪具有灵敏度高、精度高、测量力小等优点，其结构较复杂。量仪对环境条件要求较高，一般在计量室使用。

　　量仪通常由已知长度部分、定位瞄准部分、放大细分部分、显示记录部分以及计算部分等组成。量仪种类繁多，按工作原理可分为：①机械式量仪。如杠杆-齿轮式比较仪、扭簧比较仪和测微仪等。②光学量仪。如测微自准直仪、测角比较仪、平直度检查仪、立式光学计、卧式光学计、超级光学计、立式测长仪、万能测长仪、工具显微镜、投影仪、接触式干涉仪、激光干涉仪、激光干涉比长仪和光学分度头等。③电动量仪。如电动测微仪、静态光电显微镜、动态光电显微镜、光电准直光管、电感式比较仪、电容式比较仪、轮廓仪和圆度仪等。④气动量仪。如低压水柱式气动量仪、差压水柱式气动量仪、差压水银柱式气动量仪、高压薄膜式气动量仪、波纹管式气动量仪和流量式气动量仪（浮标式气动量仪）等。另外，量仪也可按用途等进行分类。量仪的精度评定方法[1]主要有检定法、比对法和误差分离法等。

　　气动量仪的测量原理是比较测量法。其测量方法是将长度信号转化为气流信号，通过有刻度的玻璃管内的浮标示值，称为浮标式气动测量仪；或通过气电转换器将气信号转换为电信号由发光管组成的光柱示值，称为电子柱式气动测量仪。气动量仪是一种可多台拼装的量仪，它与不同的气动测头搭配，可以实现多种参数的测量。气动量仪由于其本身具备很多优点，所以在机械制造行业得到了广泛的应用。其优点如下：
　　1、测量项目多，如长度、形状和位置误差等，特别对某些用机械量具和量仪难以解决的测量，例如：测深孔内径、小孔内径、窄槽宽度等，用气动测量比较容易实现。
　　2、量仪的放大倍数较高，人为误差较小，不会影响测量精度；工作时无机械摩擦，所以没有回程误差。
　　3、操作方法简单，读数容易，能够进行连续测量，很容易看出各尺寸是否合格。
　　4、实现测量头与被测表面不直接接触，减少测量力对测量结果的影响，同时避免划伤被测件表面，对薄壁零件和软金属零件的测量尤为适用。
　　5、由于非接触测量，测量头可以减少磨损，延长使用期限。气动量仪主体和测量头之间采用软管连接，可实现远距离测量。
　　6、结构简单，工作可靠，调整、使用和维修都十分方便。

　　可测量项目：内径、外径、槽宽、两孔距、深度、厚度、圆度、锥度、同轴度、直线度、平面度、平行度、垂直度、通气度和密封性

　　由气动长度传感器、指示器（表）、空气过滤器和稳压器等组成的长度测量工具。使用气动量仪可以进行不接触测量，测量效率很高。气动量仪适用于在大批量生产中测量内、外尺寸，也可用于测量孔距和轴孔配合间隙。用气动量仪测量时，需要按被测尺寸配以相应的测头

　　气动内径测头结构简单,很适宜用于孔径测量。它可以测量直径为1.5毫米的小孔。气动量仪的示值范围较小,一般为±20～±100微米。按示值范围不同，常见的分度值有0.5微米、1微米和 2微米等几种。允许误差一般不大于一个分度值。气动量仪主要分为压力式和流量式两类。

压力式气动量仪有差压水柱式、波纹管式（见长度传感器）、薄膜式和膜盒式等。测量前，分别用与被测孔径公差的最大极限尺寸和最小极限尺寸相等或相近（已精确测得其实际尺寸）的两个校对环规，按所采用的放大倍数，用倍率微调阀、零位调整阀调整水柱的上、下限位置。测量时，由于被测孔径实际尺寸与校对环规尺寸之差引起的间隙 S1和S2变化，使测量气室中的压力也发生变化。变化的大小由水柱高度表示，从刻度尺上读出被测孔径的偏差值。薄膜式和膜盒式等气动量仪分别采用膜片和膜盒等弹性元件作为转换元件。测量时由压力变化引起弹性元件位移，经杠杆齿轮机构放大后由表针指示。如果在弹性元件的端面上加上电触点，便能发出电信号而进行自动测量。

　　流量式气动量仪采用浮子和锥度玻璃管作为转换元件，故又称浮标式气动量仪。图3 [浮标式气动量仪的工作原理]为浮标式气动量仪的工作原理。它的调整和使用方法与差压水柱式气动量仪相似。由于间隙 S1和S2变化引起的空气流量变化，由浮子在锥度玻璃管中的上下位置表示。