山东理工大学机械学院 第九章 气电式传感器 ●原理：气动测量+气电转换 被测量（尺寸大小）气体流量变化 气体压力变化 y 电信号 结构组成： 气动量仪（关键部件：气动测头)十气电转换部件
山东理工大学机械学院 ⚫ 原理：气动测量 + 气电转换 ⚫ 结构组成： 气动量仪（关键部件：气动测头）＋气电转换部件 第九章 气电式传感器 被测量（尺寸大小） 气体压力变化 气体流量变化 电信号
山东理工火学机械学院 ● 气电转换方式：电触式、光电式、电感式、电容式、压 阻式 ● 优点：非接触测量，测量精度高，可以进行两个尺寸差 值、平均值以及复杂形状综合参数测量。 缺点：需要净化的恒压气源，对稳压气源较难获得；动 态响应时间比较长（约0.2~1s)，限制了检测速度
山东理工大学机械学院 ⚫ 气电转换方式：电触式、光电式、电感式、电容式、压 阻式 ⚫ 优点：非接触测量，测量精度高，可以进行两个尺寸差 值、平均值以及复杂形状综合参数测量。 ⚫ 缺点：需要净化的恒压气源，对稳压气源较难获得；动 态响应时间比较长（约0.2～1s），限制了检测速度
山东理工大学机械学院 第一节气动测量的原理 ■气动测量原理：把被测尺寸量的变化转换为气室中压力的 变化或管路中流量的变化。 ■ 气动测量分类：压力式气动测量、流量式气动测量。 图8-1压力试气动测赶原理图
山东理工大学机械学院 第一节 气动测量的原理 ◼ 气动测量原理：把被测尺寸量的变化转换为气室中压力的 变化或管路中流量的变化。 ◼ 气动测量分类：压力式气动测量、流量式气动测量
山东理工火学机械学院 压力式气动测量原理 ■ 工作过程 ① 净化和稳压气体以工作压力P送入管路1，通过进气 喷嘴2和气室4后，由测量喷嘴5喷入大气。 ② 测量喷嘴与它前面的挡板或工件6之间的间隙变化时， 代表了工件尺寸的变化，越小，气室内压力P越大。 气室测量压力计算： P a—流量系数； Aad 1+ ·Z)2 d—测量喷嘴直径； d1—进气嘴直径
山东理工大学机械学院 一、压力式气动测量原理 ◼ 工作过程： ① 净化和稳压气体以工作压力Pg送入管路1，通过进气 喷嘴2和气室4后，由测量喷嘴5喷入大气。 ② 测量喷嘴与它前面的挡板或工件6之间的间隙变化时， 代表了工件尺寸的变化，z越小，气室内压力Pc越大。 ◼ 气室测量压力计算： a——流量系数； d——测量喷嘴直径； d1——进气嘴直径
山东理工大学机械学院 结论： ① P与子成反比，为非线 性系统，测量时应该利 用特性曲线中间近似线 性的部分； ② P。=0.75P.的左右范围 内变动，线性度较好； ③ d越大，灵敏度越小， 但测量范围大。 2 乐力式气动糊待性m线
山东理工大学机械学院 ◼ 结论： ① Pc与z 2成反比，为非线 性系统，测量时应该利 用特性曲线中间近似线 性的部分； ② Pc=0.75 Pg的左右范围 内变动，线性度较好； ③ d1越大，灵敏度越小， 但测量范围大
山东理工大学机械学院 第二节气动测头 ● 测头包括测量喷嘴，就是测量时感受被测几何量变化的 机构。 ● 种类：按测量方式不同，分为非接触式和接触式两类； 按其结构原理来分，有喷嘴挡板和阀式。 一 喷嘴挡板结构 五种结构形式：平行式、不平行式、反射式、负压式和 喷射式
山东理工大学机械学院 第二节 气动测头 ⚫ 测头包括测量喷嘴，就是测量时感受被测几何量变化的 机构。 ⚫ 种类：按测量方式不同，分为非接触式和接触式两类； 按其结构原理来分，有喷嘴挡板和阀式。 一、喷嘴挡板结构 五种结构形式：平行式、不平行式、反射式、负压式和 喷射式
山东理工大学机械学院 a 图9-5喷嘴挡板机构原理 a)平行式b)不平行式c)发射式d)负压式e)喷射式
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山东理工大学机械学院 1. 平行式：喷嘴为平端面，挡板是被测构件的平面。当喷 嘴固定，被测构件尺寸变化时，喷气口气体流入大气的 面积不是喷嘴孔的截面积，而是以喷嘴孔截平面为底， 间隙Z为高的圆柱体侧面，流出面积F=πdz,流出流量 为Q=vn dzo a)
山东理工大学机械学院 1. 平行式：喷嘴为平端面，挡板是被测构件的平面。当喷 嘴固定，被测构件尺寸变化时，喷气口气体流入大气的 面积不是喷嘴孔的截面积，而是以喷嘴孔截平面为底， 间隙Z为高的圆柱体侧面，流出面积F=πdz，流出流量 为Q=vπdz
山东理工大学机械学院 2. 不平行式：喷嘴孔的截面积可根据几何关系，等效为平 行挡板的流出流量Q。它常用在气动塞规和卡规中测量 轴和孔的尺寸
山东理工大学机械学院 2. 不平行式：喷嘴孔的截面积可根据几何关系，等效为平 行挡板的流出流量Q。它常用在气动塞规和卡规中测量 轴和孔的尺寸
山东理工火学机械学院 3. 反射式：输出压力比较低，但测量间隙较大，一般可达 3~4mm
山东理工大学机械学院 3. 反射式：输出压力比较低，但测量间隙较大，一般可达 3~4mm