वायवीय तुलनित्र: डिजाइन, कार्य, प्रकार और इसके अनुप्रयोग

COMPARATOR मैट्रोलोजी में एक सटीक उपकरण है, जिसका उपयोग वास्तविक कार्य मानक के साथ दिए गए घटक आयाम की तुलना करके किसी दिए गए घटक की सटीकता को मापने के लिए किया जाता है। यह एक अप्रत्यक्ष प्रकार की सटीकता माप है क्योंकि यह आयाम को नहीं मापेगा, लेकिन यह निर्दिष्ट घटक और कार्य मानक के बीच माप के भीतर असमानता को निर्दिष्ट करेगा। आम तौर पर, तुलनित्र विभिन्न प्रकारों में उपलब्ध होते हैं जिनका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों जैसे इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टिकल, इलेक्ट्रोमैकेनिकल, मैकेनिकल-ऑप्टिकल, वायवीय, बहु-जांच, द्रव विस्थापन, प्रक्षेपण, स्वचालित गेजिंग और में आवश्यकता के आधार पर किया जाता है। यांत्रिक तुलनित्र . तो यह लेख एक प्रकार के तुलनित्र पर चर्चा करता है - वायवीय तुलनित्र , काम करना, प्रकार और इसके अनुप्रयोग।

एक वायवीय तुलनित्र क्या है?

एक सटीक उपकरण जो संपीड़ित हवा या के साथ संचालित होता है हवाई प्रणाली एक वायवीय तुलनित्र के रूप में जाना जाता है। वायवीय तुलनित्र में, 'वायवीय' शब्द का अर्थ हवा है जिसका उपयोग मापा पढ़ने के आवर्धन के लिए किया जाता है। तो, इस तुलनित्र में दबावयुक्त या संपीड़ित हवा का उपयोग कार्यशील माध्यम के रूप में किया जाता है। अन्य तुलनित्रों के समान, इन तुलनित्रों का उपयोग मुख्य रूप से मापने के लिए मानक वर्कपीस और वर्कपीस के बीच आयामी भिन्नता का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार इस तुलनित्र के अन्य प्रकार के तुलनित्रों की तुलना में कई लाभ हैं, इसलिए यह अधिकांश मामलों में अन्य प्रकार के तुलनित्रों की तुलना में अत्यधिक चुना जाता है।

काम के सिद्धांत

वायवीय तुलनित्र वायु प्रवाह के भीतर उत्पन्न दबाव भिन्नता के मौलिक सिद्धांत पर काम करता है। पूरे वर्कपीस में हवा स्थिर दबाव में बहती है, फिर यह बैक प्रेशर बनाएगी। तो इस बैक प्रेशर में बदलाव से वर्कपीस के आयाम को खोजने में मदद मिलेगी।

वायवीय तुलनित्र डिजाइन

वायवीय तुलनित्र को कंप्रेसर, पानी की टंकी, एयर फिल्टर, दबाव नियामक, डिप ट्यूब, मैनोमीटर ट्यूब, नियंत्रण छिद्र, लचीली ट्यूब, गेजिंग हेड और स्केल जैसे कुछ महत्वपूर्ण भागों के साथ डिज़ाइन किया गया है, जिन्हें नीचे समझाया गया है।

कंप्रेसर

इस तुलनित्र में कंप्रेसर सबसे महत्वपूर्ण घटक है। इस कंप्रेसर का मुख्य कार्य वायवीय तुलनित्र के भीतर संपीड़ित हवा का उत्पादन और लगातार आपूर्ति करना है।

एयर फिल्टर

इस तुलनित्र में वायु फ़िल्टर कंप्रेसर इकाई से जुड़ा हुआ है। एयर फिल्टर हवा से आने वाले गंदगी के कणों को छानने में बहुत उपयोगी होता है। यहां कंप्रेशर के जरिए हवा को कंप्रेस किया जाता है।

दबाव नियामक इकाई

यह इकाई एक एयर फिल्टर के साथ व्यवस्थित है। इस यूनिट का मुख्य कार्य एयर फिल्टर से आने वाले कंप्रेस्ड एयर प्रेशर को नियंत्रित करना है।

एक कांच या प्लास्टिक डिवाइस जिसका प्रयोग एक्वेरियम के नीचे से मलबे को हटाने के लिए प्रयोग किया जाता है

दबाव नियामक के बगल में एयरलाइन के भीतर डिप ट्यूब की व्यवस्था की जाती है। इस ट्यूब को सीधे धातु के सिलेंडर या पानी की टंकी की ओर डुबोया जाता है। इस ट्यूब के साथ-साथ एयरलाइन के कनेक्शन को एक ऊपरी कक्ष के रूप में जाना जाता है।

पानी की टंकी

पानी की टंकी एक धातु का सिलेंडर है जिसे इस तुलनित्र में ऊपरी कक्ष के आधार पर व्यवस्थित किया जाता है ताकि यह अपने भीतर डिप ट्यूब को पकड़ सके।

मैनोमीटर ट्यूब

इस तुलनित्र में मैनोमीटर ट्यूब एक पानी की टंकी के आधार के समानांतर खड़ी होती है। नियंत्रण

छिद्र

नियंत्रण छिद्र एयरलाइन में डिप ट्यूब और मैनोमीटर ट्यूब के दो चौराहों के बीच स्थित है। यह छिद्र वायु को एक स्थिर दबाव पर आपूर्ति करने की अनुमति देता है।

लचीला ट्यूब

मापने वाले सिर को पकड़ने के लिए एयरलाइन के भीतर एक लचीली ट्यूब का उपयोग किया जाता है। लचीली ट्यूब का प्रारंभिक बिंदु एक अगले कक्ष के साथ तय किया गया है, जो कि एक मैनोमीटर और एयरलाइन जंक्शन है, जबकि समापन बिंदु एक गेजिंग या मापने वाले सिर के माध्यम से जुड़ा हुआ है।

मापने वाला सिर

मापने वाला सिर केवल वायवीय नली या लचीली ट्यूब से जुड़ा होता है। इसका मुख्य कार्य वर्कपीस के भीतर असामान्यताओं की गणना करना है।

पैमाना

इस तुलनित्र में मापने के पैमाने को कैलिब्रेट किया जाता है और समानांतर में मैनोमीटर ट्यूब में व्यवस्थित किया जाता है। स्केल का मुख्य कार्य मैनोमीटर ट्यूब के भीतर होने वाले द्रव के विस्थापन को मापना है।

वायवीय तुलनित्र कार्य करना

काम कर रहे वायवीय तुलनित्र है; वायवीय तुलनित्र में एक पानी की टंकी या धातु का सिलेंडर शामिल होता है जो एक विशेष स्तर तक पानी से भरा होता है। एक कैलिब्रेटेड मैनोमीटर इस पानी की टंकी के लंबवत समानांतर जुड़ा हुआ है। पानी की टंकी के साथ-साथ मैनोमीटर के भीतर पानी का स्तर समान होना चाहिए और इसे वर्कपीस के साथ समायोजित किया जाता है। अधिकतम दबाव पर, हवा को एक कंप्रेसर के साथ संपीड़ित किया जाता है और इसे एयर फिल्टर के साथ-साथ एक दबाव नियामक के माध्यम से फ़िल्टर और नियंत्रित किया जाता है।

फ़िल्टर की गई हवा एक डिप ट्यूब में बहती है जो एक पानी की टंकी के भीतर डूबी होती है। इसी समय, समान दबाव वाली संपीड़ित हवा पूरे नियंत्रण छिद्र में बहती है। एक बार जब वायु पूरे नियंत्रण छिद्र में प्रवाहित हो जाती है, तो वेग बढ़ जाएगा और दबाव स्थिर हो जाएगा। विशाल वेग के साथ हवा वायवीय नली या लचीली ट्यूब से होकर गुजरती है और अंत में, यह मापने वाले सिर तक पहुंचती है।

डिप ट्यूब के भीतर हवा के विस्तार के कारण, पानी का शीर्ष स्थिर बना रहता है। अतिरिक्त हवा पानी की टंकी के भीतर हवा के बुलबुले के रूप में भाग जाएगी। लगातार दबाव में, हवा मापने वाले सिर या मापने वाले गेज के भीतर मापने वाले जेट से दूर भागती है।

यदि वर्कपीस सामान्य है या वर्कपीस के भीतर कोई सीमा नहीं है, तो मापने वाले जेट के माध्यम से हवा लगातार निकल जाती है। उसी समय, मैनोमीटर ट्यूब और पानी की टंकी के भीतर जल स्तर का मिलान होगा। यदि मापने वाले जेट के भीतर वास्तविक प्रवाह के लिए वर्कपीस के भीतर कोई प्रतिबंध या अनियमितता है, तो एक निश्चित बैक फोर्स का गठन किया जाएगा।

वर्कपीस के भीतर प्रतिबंधों द्वारा प्रेरित बैक प्रेशर के कारण मैनोमीटर के भीतर पानी का स्तर गिर जाएगा। मैनोमीटर के भीतर जल स्तर परिवर्तन को मानक वर्कपीस की तुलना में मापा जाने वाले वर्कपीस के भीतर आयामी भिन्नता या किसी भी असामान्यताओं के रूप में दर्शाया गया है।

वायवीय तुलनित्र के प्रकार

वायवीय तुलनित्र तीन प्रकारों में उपलब्ध हैं जिनकी चर्चा नीचे की गई है।

• प्रवाह/वेग प्रकार वायवीय तुलनित्र।
• बैक प्रेशर प्रकार वायवीय तुलनित्र।
• विभेदक प्रकार वायवीय तुलनित्र।

प्रवाह/वेग प्रकार वायवीय तुलनित्र

प्रवाह या वेग प्रकार वायवीय तुलनित्र को एक कंप्रेसर, एयर फिल्टर, दबाव नियामक, शट ऑफ वाल्व, ग्लास कॉलम, फ्लोट, शून्य समायोजन पेंच, एयर ब्लीड, स्केल, लचीली ट्यूब, मापने वाले सिर और वर्कपीस जैसे विभिन्न भागों के साथ डिज़ाइन किया गया है।

सबसे पहले, ग्लास कॉलम को शून्य समायोजन स्क्रू और एयर ब्लीड का उपयोग करके आवश्यक आयाम में कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है। एक वायवीय तुलनित्र की तरह, हवा को संपीड़ित, फ़िल्टर और विनियमित किया जाता है। उसके बाद, हवा शट-ऑफ वाल्व से गुजरती है और कांच के स्तंभ की ओर बढ़ती है जिसमें धातु का फ्लोट शामिल होता है। शट-ऑफ वाल्व का उपयोग मुख्य रूप से वायु आपूर्ति को बंद करने के लिए किया जाता है जब इसका उपयोग नहीं किया जाता है। हवा पूरे वायु स्तंभ में आपूर्ति करती है और अंत में मापने वाले सिर से दूर चली जाती है।

यहां, इस तुलनित्र में मापने वाले सिर को विश्लेषण करने के लिए वर्कपीस के भीतर रखा गया है। यदि वर्कपीस पर कोई प्रतिबंध या अनियमितता मौजूद है, तो एयरफ्लो को नियंत्रित किया जाएगा। इसके परिणामस्वरूप ग्लास कॉलम में धातु फ्लोट का थोड़ा विस्थापन होता है।

मेटल फ्लोट मूवमेंट को ग्लास कॉलम के भीतर एयरफ्लो स्पीड के माध्यम से आसानी से नियंत्रित किया जा सकता है जो मापने वाले सिर और वर्कपीस के बीच निकासी द्वारा तय किया जाता है। इस प्रकार, वायु प्रवाह की दर निकासी के सीधे आनुपातिक है। तुलनित्र सटीकता 1 µm तक है और इसका आवर्धन 1000,000:1 है।

बैक प्रेशर प्रकार वायवीय तुलनित्र

बैक प्रेशर प्रकार वायवीय तुलनित्र को कंप्रेसर, दबाव नियामक, फिल्टर, स्केल, समायोज्य प्रतिबंधक और मापने वाले सिर जैसे विभिन्न भागों के साथ डिज़ाइन किया गया है। इस प्रकार के तुलनित्र में नियंत्रण कार्यालय 'O1' और मापक छिद्र 'O2' जैसे दो छिद्र शामिल हैं।

उपरोक्त तुलनित्र के समान, इस तुलनित्र में संपीड़ित हवा को एक एयर फिल्टर के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है, फिर यह दबाव नियामक से होकर गुजरता है। यहाँ दबाव 2 बार तक कम हो जाता है और यह नियंत्रण छिद्र से होकर गुजरता है। अंत में, मापने वाले सिर के भीतर हवा मापने वाले छिद्र से दूर चली जाती है।

मापने वाले सिर के भीतर दो छिद्रों का व्यास डी 1 और डी 2 के साथ दर्शाया गया है, और छिद्रों के दबावों को पी 1 और पी 2 के साथ दर्शाया गया है। स्थिर दाब 'P1' वाली वायु पूरे O1 छिद्र से मध्य कक्ष में जाती है। अंत में, यह O2 छिद्र में मापने वाले सिर से दूर चला जाता है। O2 छिद्र और वर्कपीस के बीच की दूरी को 'd' से दर्शाया जाता है।

सबसे पहले, O2 मापने वाला छिद्र पूरी तरह से बंद हो जाएगा। एक बार जब यह बंद हो जाता है तो P1 और P2 जैसे दोनों दबाव बराबर हो जाएंगे। इसी तरह, जब मापने वाला छिद्र पूरी तरह से खोला जाता है तो ओ1 और ओ2 छिद्रों पर दबाव पी1 और पी2 शून्य होता है।

जब भी मापने वाले छिद्र और वर्कपीस के बीच की दूरी बदलती है तो O1 और O2 छिद्रों पर दबाव P1 और P2 भिन्न होता है। दबाव में अंतर को दबाव-संकेत उपकरण द्वारा मापा जाता है। इस तुलनित्र में आवर्धन 7500:1 तक प्राप्त किया जा सकता है।

विभेदक प्रकार वायवीय तुलनित्र

अंतर प्रकार वायवीय तुलनित्र को दबाव नियामक, कंप्रेसर, वायु फ़िल्टर, नियंत्रण छिद्र, शून्य सेटिंग वाल्व या संदर्भ जेट, दबाव संकेत उपकरण और मापने वाले सिर जैसे विभिन्न भागों के साथ डिज़ाइन किया गया है।

सबसे पहले, इस प्रकार के तुलनित्र में हवा को संपीड़ित किया जाता है और पूरे एयर फिल्टर और दबाव नियामक में प्रवाहित होने दिया जाता है। अंत में, हवा का दबाव उत्पन्न होता है और स्थिर बना दिया जाता है। स्थिर दाब पर, वायु विभक्त चैनल में प्रवाहित होती है।

हवा एक छोर पर OC1 छिद्र से बहती है और 'P' चैनल के माध्यम से मापने वाले सिर तक पहुंचती है। इसी तरह, हवा ओसी2 छिद्र में बहती है और चैनल के माध्यम से शून्य समायोजन वाल्व तक पहुंचती है।
दबाव-संकेतक उपकरण एयरलाइन के भीतर स्थित है और दोनों पी एंड क्यू चैनलों को जोड़ता है। सबसे पहले, यह एक मानक वर्कपीस द्वारा कैलिब्रेट किया जाता है। एक बार जब मापने वाला सिर वर्कपीस की ओर जाता है तो मापने वाले उपकरण के भीतर का सूचक एक तरफ मुड़ना शुरू कर देता है। अगर मापने वाले सिर और वर्कपीस के बीच कोई अनुमति या प्रतिबंध कम हो जाता है, तो सिस्टम में दबाव बढ़ जाएगा। अंत में विक्षेपण होता है।

संकेतक डिवाइस से दबाव रीडिंग को रैखिक आयामों में परिवर्तित करने के लिए, निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है।

पी = ρघ

जहां, पी = डिवाइस के माध्यम से संकेतित दबाव, ρ = वायु घनत्व, जी = विशिष्ट गुरुत्व, और एच = वर्कपीस आयाम का विश्लेषण किया जाना है। इस तुलनित्र की आवर्धन सीमा 1250x से 20000x तक है।

यांत्रिक तुलनित्र और वायवीय तुलनित्र के बीच अंतर

यांत्रिक तुलनित्र और वायवीय तुलनित्र के बीच अंतर की चर्चा नीचे की गई है।

लाभ

एक वायवीय तुलनित्र के लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• इन तुलनित्रों को संचालित करना बहुत सरल है।
• इस तुलनित्र का वर्कपीस और मापने वाले सिर के बीच कोई संपर्क नहीं है।
• इसमें 30000: 1 उच्च आवर्धन तक है।
• जब संकेत देने वाले उपकरण और मापने वाले सिर दोनों को अलग-अलग स्थानों पर व्यवस्थित किया जाता है तो कोई घुसपैठ नहीं होती है।
• इस तुलनित्र में हवा का जेट वर्कपीस को साफ करने में मदद करता है।
• इस तुलनित्र को संचालित करते समय कोई कंपन नहीं होता है।
• चलने वाले पुर्जों की बहुत कम संख्या के कारण ये बहुत सटीक हैं इसलिए बहुत कम घर्षण और कम जड़ता है।
• यह तुलनित्र वृत्ताकार छिद्रों की कोमलता और अंडाकारता निर्धारित करने के लिए सबसे अच्छा है।
• माप बहुत छोटा है और वर्कपीस को कोई नुकसान नहीं पहुंचाता है। लेकिन यह हवा के जेट के मापित भाग से धूल साफ करने में सहायता करता है।

नुकसान

वायवीय तुलनित्रों के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• ये उपयोगी नहीं हैं।
• इस तुलनित्र के लिए एक कंप्रेसर की आवश्यकता होती है।
• यह सभी पारिस्थितिक स्थितियों के लिए उपयुक्त नहीं है।
• तापमान और आर्द्रता परिवर्तन उनकी सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं।
• अन्य तुलनित्रों की तुलना में ये तुलनित्र प्रतिक्रिया में धीमे होते हैं।
• इस तुलनित्र को सटीक दबाव नियामक जैसे विस्तृत सहायक उपकरण की आवश्यकता होती है।
• यांत्रिक प्रकार के तुलनित्रों की तुलना में यह किफायती नहीं है।
• इस तुलनित्र में पैमाना सुसंगत नहीं है।
• इस तुलनित्र या विभिन्न आयामों में विभिन्न गेजिंग हेड्स की आवश्यकता होती है।
• मेनिस्कस त्रुटि तब होती है जब कांच की नलियों को एक संकेतक उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता है।
• विभिन्न प्रकार के वर्कपीस की जाँच के लिए इसे अलग-अलग मापने वाले सिरों की आवश्यकता होती है।
• सहायक घटकों की अतिरिक्त आवश्यकता होती है जैसे दबाव नियामक, एयर फिल्टर, आदि

अनुप्रयोग

वायवीय तुलनित्रों के उपयोग या अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• वायवीय तुलनित्र सिलेंडर वर्कपीस के अंदर के व्यास का पता लगाता है।
• बड़ी संख्या में वर्कपीस या सिलेंडरों का परीक्षण करने के बाद इस तुलनित्र का उपयोग किया जाता है।
• ये व्यापक रूप से प्लग गेज की तरह घटकों के आकार को स्वचालित रूप से नियंत्रित करने में उपयोग किए जाते हैं।
• ये तुलनित्र मुख्य रूप से बड़ी संख्या में समान आयामों की तेजी से जाँच के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• इसका उपयोग यह पता लगाने के लिए किया जाता है कि मूल आयामों से लंबाई में कितना परिवर्तन होता है।
• इस तुलनित्र का उपयोग करके वर्कपीस के अंदर और बाहर के व्यास का पता लगाया जा सकता है।
• वर्कपीस की स्ट्रेटनेस और फ्लैटनेस का पता लगाया जा सकता है।
• इस तुलनित्र का उपयोग वर्कपीस के टैपर्स और अंडाकारता का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।
• यह वर्कपीस के चौकोरपन और गोलाई की जाँच के लिए भी उपयोगी है।
• वायवीय तुलनित्र अनुप्रयोग गेजिंग हेड प्रकार और छिद्रों की संख्या के आधार पर बदलते हैं।
• इन तुलनित्रों को अंदर और बाहर व्यास माप और मोटाई माप पर लागू किया जा सकता है।
• ये तुलनित्र कोणीय भागों की संकेंद्रितता, ब्लाइंड होल डेप्थ, होल की केंद्र दूरी, समांतरता समतलता आदि की जाँच करने में बहुत उपयोगी हैं।

इस प्रकार, यह वायवीय पर संक्षिप्त जानकारी है तुलनित्र - प्रकार , फायदे, नुकसान और इसके अनुप्रयोग। सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला वायवीय तुलनित्र Solex वायवीय तुलनित्र है जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका में Solex Air Gauges Ltd उद्योग द्वारा डिज़ाइन और विपणन किया जाता है। तो यह सबसे लोकप्रिय वायवीय तुलनित्रों में से एक है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, इलेक्ट्रॉनिक्स में एक तुलनित्र क्या है?