Zračni mjerač ima brojne prednosti kao metoda inspekcije. Brz je i jednostavan za korištenje, a od operatera zahtijeva malo vještine. Izuzetno je prilagodljiv za mjerenje posebnih karakteristika kako dimenzijskih tako i geometrijskih tolerancija, u rasponu od jednostavnih unutrašnjih i vanjskih prečnika do konusnosti, kružnosti itd. Vrlo ekonomična stvar je mogućnost jednostavne ugradnje različitih alata na displej mjerača. A kao nekontakni oblik mjerenja (u smislu da nema tvrdih kontakata), zračni mjerač je koristan za mjerenje osjetljivih ili fleksibilnih površina i površina koje se lako oštete.
Zračni mjerač je odličan izbor za provjeru dijelova, ali budući da se on praktično unikatno izrađuje na osnovu upotrebe, veoma je bitno znati savjete za odabir i korištenje zračnog mjerača prije nego donesemo odluku o kupovini. Ako se pravilno slijede upute „Trebaš i ne trebaš“ stvorit će se veoma uspješan sistem mjerenja.
1. Znati šta trebate izmjeriti
Zvuči prilično osnovno, ali to često može biti sporna tačka u zavisnosti od toga koliko je dio specificiran, na koji način je izrađen ili proizveden. Da li imate zadatak da izmjerite unutrašnji prečnik, djelimični unutrašnji prečnik, vanjski prečnik, dužinu ili širinu? Jedna od velikih prednosti zračnog mjerača su mali mlazovi koji se koriste za kontakt površine dijela. Budući da su tako mali, više mlaznica može se smjestiti u neposrednoj blizini i u neke vrlo male dijelove mjerača kako bi se stvorila rješenja koja ne samo da mjere prečnik i dužinu, već kroz kombinaciju signala mogu pružiti naznake ispravnosti, kvadratnosti, konusnosti, zaobljenosti, koncentričnosti ili paralelnosti.
2. Znati gdje se dio treba mjeriti
Budući da je zračno mjerenje prilagođeno, može se proizvesti tako da zadovolji gotovo bilo koju dimenzionalnu primjenu. Mjerač može dovesti zračni mlaz u duboku bušotinu ili na poprečni prelaz velikog vratila dok je još u centru za okretanje, ali morate tačno znati gdje treba izvršiti provjeru i ograničenja mlaznice zraka. Mlaznice mogu biti vrlo male i svestrane, ali zakoni fizike kontrolišu njihove performanse. Jedno od ograničenja je širina površine koja se mjeri. Kako bi pravilno radio, zračni mlaz mora biti potpuno pokriven površinom koja se mjeri. Stoga, ako trebate izmjeriti malu površinu na osnovu unutrašnjeg prečnika, ono mora biti široko najmanje, 100” do 0,05“, zavisno od zračnog sistema koji se koristi. P, tolerancije položaja površine i referentne površine također mogu utjecati na to.
Drugo ograničenje može biti mjesto mlaza za mjerenje slijepe rupe. Budući da je zrak osnova zračnog mjerača, potreban mu je put do zračnog mlaza. U nekom trenutku postaje fizički nemoguće obraditi put do zračnog mlaza. Ovisno o konfiguraciji mjerača, ograničenje za slijepi mlaz iznosi oko .045 “.
3. Poznavati veličinu dimenzije koja se mjeri
Većina mjerača nalazi se u rasponu od .111 “do 8”. Ali to ne znači da se mala ili veća mjerenja ne mogu raditi zračnim mjeračem. Na primjer, ako trebate izmjeriti vrlo usku toleranciju otvora od 16” na velikom kućištu mjenjača, možda neće biti drugog postupka koji će vam pružiti iste performanse od izrade specijalnog zračnog čepa za to mjerenje.
S druge strane, pokušaj izrade zračnog čepa za otvor od 0,060” dovodi do krajnjih mogućnosti proizvodnju. Ali možda postoji još jedno rješenje za zračno mjerenje. Umjesto da naprave čep za ulazak u otvor, sistemi mogu biti dizajnirani tako da koristite ove male otvore za ograničavanje i mjerenje otvora prema tome kako zrak prolazi kroz njih. Drugim riječima, koristite sam otvor kao mlaz. To ne daje nikakvu geometriju prečnika, ali je dobar pokazatelj veličine otvora.
4. Poznavati tolerancije
Zračni mjerač je uporedni sistem mjerenja kratkog dometa i velikog uvećanja. Fizika procesa daje optimalnost za domet i performanse. Zrak nema svestranost mikrometra, ali je brži, precizniji i lakši za upotrebu. Obično se većina mjerača zraka koristi za tolerancije manje od ± 0,001 “s rezolucijom do 10µ” ili manje. Međutim, kod određenih mjerenja mogu se osigurati tolerancije do ± 0,005 “, uz neka prepoznata ograničenja u performansama.
5. Poznavanje površinske obrade dijela
Odziv zraka na površinu je malo komplikovan. Zračni mlazovi zapravo ne mjere ‘tačku’, već prosječnu površinu koju mlaz pokriva. Kada se uzme u obzir završna obrada ili hrapavost te površine, mjerna tačka zračnog mlaza zapravo je prosjek vrhova i dolina kojima je mlaz izložen. Ovo nije ista mjerna tačka koju biste imali da se koristi kontaktna sonda. Ova razlika izvor je stvarne mjerne greške i ona koja se najčešće pojavljuje kada se koriste dva različita postupka mjerenja.
Ograničenje površinske obrade zračnim mjeračom je otprilike oko 60µ”Ra, ali to zavisi od tolerancije dijela.
Ovaj izvor greške također treba uzeti u obzir prilikom postavljanja utikača i komparatora na pneumatsku nulu. Za većinu mjerenja ne bi trebala postojati razlika veča od 50µ”Ra između glavnog i dijela koji mjeri mjerač. Čak i to može biti značajno ako je tolerancija dijela manja od 0,001”.
6. Poznavati oblik dijela
Razumijevanje geometrije dijela ključno je u bilo kojoj provjeri dimenzija. Ali zbog sposobnosti zračnog mjerača da mjeri neke vrlo uske tolerancije, greška u obliku može zauzeti značajan dio dimenzijske tolerancije.
Općenito govoreći, nezaobljenost je ili simetrična, uključujući pravilne ili geometrijski raspoređene režnjeve ili tačke na kraju dijela, ili asimetrična, gdje režnjevi nisu pravilni. Većina procesa obrade stvara simetrične režnjeve, proizvodeći paran ili neparan broj režnjeva.
Tamo gdje je paran broj režnjeva geometrijski raspoređen na dijelu, svakom režnju suprotstavlja se jedan dijametralno suprotan. Stoga će komad imati glavni i sporedni prečnik. Znajući to, možemo izmjeriti dio pomoću jednostavnog zračnog čepa ili dvotačkovnog prstena. Razlika u mjerenjima lahko se očitava i može se čak koristiti za pružanje indikacije nezaobljenosti.
Dijelovi s neparnim brojem režnjeva predstavljaju malo složeniji problem. U ovom slučaju, svakom režnju je dijametralno suprotstavljeno ravno područje. Ovi dijelovi se ne mogu izmjeriti pomoću dvotačkovnog zračnog čepa, jer će očitavati istu vrijednost kao i čep koji se okreće kroz prečnik. Međutim, korištenje zračnog mjerača s tri mlaza, kada se mjerač okreće u dijelu, pokupit će maksimalan i minimalan prečnik, pružajući potrebne rezultate za nezaobljenost ili za podudaranje s drugim komponentama.
7. Ne žuriti
Mjerenje zraka temelji se na fizičkim svojstvima zraka, a zrak je kompresivan. To znači da se jednom kada je mlaz zraka ograničen dijelom, zračni kanali u mjeraču i zračnom crijevu moraju napuniti zrakom i stabilizirati na povratni pritisak stvoren ograničenjem. U mjerenju s vrlo dugim crijevima to može biti prilično uočljivo. Za većinu ručnih mjerenja, ovo kašnjenje može se lahko tolerirati. Ali za velika, brza automatizirana mjerenja, čak i dio sekunde kašnjenja može biti prevelik i usporiti brzinu mašine ili potencijalno pružiti nepotpuna mjerenja.
Postoje dva načina kako ubrzati problem oporavka pada pritiska zraka. Budući da većina automatiziranih mjerenja zahtijeva “zrak-elektronika” uređaj, prvi korak je premještanje izmjenjivača što je moguće bliže mjeraču, čime se smanjuje dužina crijeva. Drugo je, da vazdušni mjerači nikada ne struje u otvorenu atmosferu. To uključuje upotrebu glavne replike ili replike dijela kada mjerač zapravo ne mjeri dio. Na primjer, zračni čep može biti u glavnom dijelu kada miruje, a kada se dio postavi na glavni dio, čep se pomakne u taj dio bez drastične promjene pritiska zraka. Ovo ubrzava mjerenje a ima i prednost u boljoj pripremi prije mjerenja.
8. Ne ići u planine
Svi znamo da je zrak rjeđi na većim nadmorskim visinama nego na nivou mora. Vjerovali ili ne, ovo može utjecati na kalibracijske performanse i treba uzeti u obzir prilikom naručivanja zračnih sistema u mjerenju na velikim nadmorskim visinama ili slanja sistema u postrojenja na lokacijama koja vam nisu poznata.
9. Dug životni vijek
Zračni mjerač je bezkontaktni mjerni sistem – tj. za mjerenje koristi povratni pritisak, a ne fizički kontakt. Međutim, čak i sa zračnim jastukom između mjerača i površine koja se mjeri, još uvijek će biti nekih dijelova koji se dodiruju, što može uzrokovati habanje. Za najveći broj upotreba ovaj problem ne predstavlja prijetnju ili može biti jednostavno spriječen povremenim rotiranjem mjerača.
Značajno trošenje alata najvjerojatnije bi se pojavilo pri ručnim upotrebama, gdje bi se ishabani čep, koji ima veći razmak od tijela, pojavio kao rezultat grešaka pri upotrebi. U uređajima u kojima se alat i njegov dio drže svaki put na isti način i gdje su savladavanje i mjerenje u istoj orijentaciji, ova greška se možda neće vidjeti. Ali u slučaju automatskog mjerenja, gdje se mjere potencijalno milioni dijelova, poseban materijal se može koristiti za povećanje vijeka trajanja specijalnog zračnog alata. U uređajima u kojima se alat i njegov dio drže svaki put na isti način i gdje su upotreba i mjerenje isto, ova greška se možda neće vidjeti. Ali u slučaju automatskog mjerenja, gdje se mjere potencijalno milioni dijelova, poseban materijal se može koristiti za povećanje vijeka trajanja mjerača.
10. Razumjeti upotrebu
Zračni mjerač ima mogućnost pružanja brzih i preciznih mjerenja dimenzija. A cilj je pružiti rezultate koji odgovaraju potrebama korisnika. Zato uzmite u obzir rezultate s kojima želite da korisnici rade. Na primjer, kod nanošenja konusa, je li važno znati samo ugao ili je važno znati i ugao i veličinu prečnika na mjestima duž konusa? Da li korisnik prilikom utvrđivanja podudarnosti želi vidjeti stvarni razmak između dijelova ili samo odstupanje od nominalnog razmaka? U oba slučaja se može vidjeti oboje, ali to su pitanja koja treba uzeti u obzir i odgovoriti prije odabira.
Ne trebate biti posebni da biste cijenili fleksibilnost mjerenja zraka ili da biste razumjeli kako to može pojednostaviti neke zadatke. Samo zapamtite da se sa zrakom mogu izvoditi gotovo sve vrste mjerenja – i dimenzionalna i relacijska – i da što je zadatak složeniji, to više zraka zahtijeva pažnju.
Članak „The 10 Commandments for Selecting and Using Air Gaging“ autora George Schuetz-a je preveden sa Quality Magazine.
