Емкостный датчик шероховатости

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 5 601 В 7/3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ится к измерительь использовано для оверхностей метал - повышение стамерений шероховааллических иэделий также расширение ем, что в емкостном, содержащем подельный шток и законце, плоский д с диэлектрической ей поверхности, эта иде плосковыпуклой ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВОСССРГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ" (72) В.Г.Щербинский, М.Д.Берман, С.А,Заборцев и Е.Е.Петров(56) Авторское свидетельство СССР М 369385, кл. 6 01 В 7/34, 1971.Авторское свидетельство СССР М 916973, кл, 6 01 В 7/34, 1980.(54) ЕМКОСТНЫЙ ДАТЧИК ШЕРОХОВАТОСТИ(57) Использование: в измерительной технике для оценки шероховатости изделий после механообработки, точного литья и т.п., а также во всех областях промышленности при оценке качества поверхности изделия, подготовленного под ультразвуковой, капилИзобретение относ ной технике и может быт оценки шероховатости и лических изделий. Цель изобретения бильности и точности из тости поверхности мет емкостным датчиком, а диапазона измерения. Цель достигается т датчике шероховатости пружиненный измерит кре пленный на его металлический электро прокладкой на его рабоч накладка выполнена в влярный или магнитопорошковый контроль. Цель - повышение стабильности и точности измерений шероховатости поверхности металлических изделий емкостным датчиком, Сущность изобретения; в емкостном датчике шероховатости поверхности, выполненном в виде плоского металлического электрода с прокладкой из диэлектрика на рабочей поверхности, размещенного в корпусе на упруго-подвижном штоке, прокладка выполнена в виде плосковыпуклой линзы из материала с высокой диэлектрической постоянной, например пьезокерамики. Положительный эффект: обеспечивает возможность измерения шероховатости в диапазоне от 3 до 11 класса по ГОСТ с погрешностью не хуже + 10%. 1 З.п. ф-лы, 1 ил,линзы, совмещенной своей плоской поверхность 1 о с рабочей поверхностью плоского электрода, Кроме того диэлектрическая прокладка выполнена из пьезокерамического материала с высокой диэлектрической постоя н ной.На чертеже показана конструкция емкостного датчика шероховатости.Датчик содержит металлический электрод 1, и размещенну 1 о на торце штока 2 и выполненную из электрического материала прокладку 3, с помощью токопровода и разьема,4 электрод 1 соединен с измерительным прибором. Земляной контакт разъема 4 соединен с корпусом 5, При установке опоры базирования корпуса 5 на контролируемое изделие 6 пружина 7 прижимает емкостной датчик к поверхности изделия 6.Скользящая с малым допуском посадка штока 2 внутри корпуса 5 обеспечивает стабильность ориентации электрода относительноопоры базирования и поверхности изделия6. Электрический контакт корпуса 5 с изделием 6 обеспечивает заземление.Прокладка 3 выполнена в виде плосковыпуклой линзы из пьезоэлектрика с высокой диэлектрической постоянной например,цирконата-титаната свинца, Выход датчикашероховатости соединен со входом измерительного блока.Датчик работает следующим образом.Датчик устанавливают опорой базирования на контролируемую поверхность изделия. При этом пружина 7 прижимаетпрокладку 3 к изделию 6, обеспечивая стабилизацию ориентации электрода 1 относительно опоры базирования и контролируемойповерхности, Электрический контакт корпуса датчика с изделием обеспечивает егс заземление,Выпуклая форма рабочей поверхностипрокладки обеспечивает более высокую локальность измерений, лучшее сопряжение,поверхностей датчика и изделия, так какплоская поверхность и ро кладки оп ирается на максимальные по высоте выступышероховатости, попадающи. в плоскостьконтакта, и образовавшийся э".зор не. характеризует истинное значение шероховатости, а дает завышенные значенияпоследней,Непосредственный контакт сферы с поверхностью изделия происходит практиче. скйна точечной базе, что повышает точность измерений. Однако наличие кривизны снижает крутизну функции преобразования,.связывающей величину шероховатости с величиной сигнала. Оптимальный радиус кри визны контактной поверхности прокладкилежит в диапазоне 500-750 мм.Изготовление прокладки из пьезокерамики с высокой диэлектрической постоянной (выше 1000) позволяет достичь 10 крутизны параметрической зависимости величины сигнала, снимаемого с датчика, от высоты шероховатости поверхности, которая обеспечивает необходимую чувствительность датчика и ширину диапазона 15 измерений.В результате лабораторных и промышленных испытаний установлено, что данный датчик обеспечивает возможность измерения шероховатости в диапазоне от 3 до 11 20 класса по ГОСТ с погрешностью не хуже+ 10Оормула изобретения 1. Емкостный датчик шероховатости, содержащий подпружиненный измеритель ный шток и закрепленный на его концеплоский металлический электрод с диэлектрической накладкой на его рабочей поверхности, отл и ч а ю щийс я тем, что, с целью повышения стабильности и точности изме рения, накладка выполнена в виде плосковыпуклой линзы, совмещенной своей плоской поверхностью с рабочей поверхностью плоского электрода.2, Датчик по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 35 тем, что, с целью расширения диапазонаизмерения, диэлектрическая накладка выполнена из пьезокерамического материала.1803723 Составитель С. Скрыпниктор О. Стенина Техред М. Моргентал Корректор С. Ю Заказ 1048ВНИИ ри ГКНТ ССС Тираж Подписное ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10