气动量仪的特点及调整

气动量仪的特点

1、倍率高，一般可以达到几千倍至几万倍。刻度间隔大，指示清晰，读数方便，适用于精密测量。

2、气动测量属于相对测量，只要相应地提高标准件的精度，气动量仪就可以获得很高的测量精度。

3、可以实现非接触测量，不会划伤工件表面，测量力很小，仅为0.05～1N。

4、操作简单，稳定性好，倍率和位移的漂移甚小，使用寿命较长。

5、气动测头和气动量仪是分开的，因而适当加长连接管的长度，可以方便地测量大型、重型工件上的某个部位的尺寸，还能适用于如高温、放射性等苛刻条件下的测量。

浮标式气动量仪的结构和工作原理

浮标式气动量仪是目前国内外使用最为广泛的一种气动量仪，我厂应用的QFP 型浮标式气动量仪是我国中原量仪厂的产品。单管浮标式气动量仪如图1所示，大致可以分为以下几个部件：空气稳压器部件（如图2所示）、壳体部件、指示部件和空气分配室部件。其中指示部件是浮标式气动量仪中最为重要的部件，量仪的主要性能指标都与它有关，它由锥度玻璃管、浮标、上、下缓冲弹簧和刻度尺构成。

浮标式气动量仪的气路原理如图3所示。压缩空气从气源1经过滤器2滤去灰尘、油、水之后分成两路，一路经固定节流孔5进入锥度玻璃管11的下端，从玻璃管内壁与浮标10形成环型间隙流出玻璃管之后又分成两个分路，一个分路经可调零位节流阀9流入大气，另一分路与开始从稳压气输出后的一路，即经与锥度玻璃管并联的倍率调节阀6会合后一同流向喷嘴挡板机构7，通过喷嘴挡板之间的间隙流向大气。图中浮标10和刻度尺8构成指示部，锥度玻璃管11和浮标10以及倍率调节阀6构成放大部，喷嘴挡板气动变换器属于测量部。由于这种气动量仪是用浮标来指示流量的，所以称为浮标式气动量仪。

图3 浮标式气动量仪的气路原理简图（暂无）

浮标式气动量仪在国内外已使用了几十年，有效地应用于机械制造各行业，具有如下特点：结构简单；装配、调试、维修方便；倍率调整阀与调零阀处不易堵塞，易清洗；锥度玻璃管采用端面压装，密封可靠，装卸方便；浮标结构合理，稳定性好；除

个别零件外，工艺性好，加工成本低等优点。其缺点是多管量仪的各管之间存在相互干扰现象，不适用于自动测量。

气动量仪的调整

气动量仪在使用过程中需要经常调整倍率和零位。在使用一段时间后，就会产生各种各样的故障，这就需要进行故障排除，以恢复原有的机能和性能。量仪的各项性能指标的调整大多在生产过程中进行，其前提是量仪各零件都未使用过、气源符合要求、检定工具是标准的。

1、示值误差的调整

影响浮标式气动量仪示值误差的主要因素是锥度玻璃管、工作压力、漏气和测头。

锥度玻璃管内腔形状是决定量仪示值误差大小的关键因素。尤其是研磨工艺加工的锥度玻璃管，内腔形状误差一般比较大。

漏气检定气动量仪的示值误差时，是在上、下基准点之间调整量仪的基准倍率，而与两个基准点相对应的测量间隙值由微动台或不同的量块给出。如果从锥度玻璃管上端开始至测头这一段的各个接头处、连接管处漏气的话，则实际上会加大测量间隙值，使量仪的示值误差发生变化。所以应仔细检查锥度玻璃管是否装斜，玻璃管压盖是否未压紧，接头的压合处是否有间隙以及分配室是否因组织疏松而漏气等。

标准轴向测头由于经常对零，端面会发生磨损，使得喷嘴圆角减小，造成量仪有效示值范围内中部误差偏正，此时应对其进行修正。

2、最高倍率的调整

对于倍率阀，要注意分配室中倍率螺钉旋入螺钉孔中是否有切屑等脏物未洗净，螺孔是否未加工到深度，螺孔端面是否与螺孔轴线不垂直，或平面度不良以及倍率螺钉螺纹部过长等。

3、最大测量间隙的调整

如果量仪最高倍率能达到要求，则影响量仪最大测量间隙的主要因素是量仪内部和连接管及接头处漏气。

4、进气压力特性的调整

影响量仪进气压力特性的主要因素是稳压器的压力特性。

5、浮标稳定性的调整

气动量仪的指示稳定性即浮标的稳定性。影响浮标稳定性的因素主要有浮标的形状，气路中存在的不规则漏气以及气路各节流阀处产生的涡流等。浮标大外圆不圆、外圆表面有毛刺以及磕碰、外形和内腔不同轴等会造成浮标转动、摆动和倾斜，此时应更换浮标。

6、多管示值变化的调整

影响多管示值变化的因素有零位阀套的配合过紧、零位弹簧的刚度过大。

7、示值稳定性的调整

影响量仪示值稳定性的因素主要有连接管路及连接处的漏气，倍率螺钉上密封圈外径太小，螺纹配合太松以及零位螺钉螺纹部配合太松等。气源太脏，气路中的过滤器因长时间未清洗致使流经量仪的空气中含油、水分太多也是原因之一。进行长时间示值稳定性实验时，空气中的油垢积附在喷嘴下面的挡板（即垫快或量快）上，时间愈长，积附愈多，这就相当于测量间隙逐渐减小，量仪示值也必然产生变化。

8、示值变差以及响应时间的调整

量仪的示值变差超差，主要看稳压器是否正常，以及是否有较大的脏物进入稳压器或量仪内部。

常见故障分析及排除方法

气动量仪常见故障、产生原因及排除方法如表所示。使用过程还要注意如下事项：

净化气源是确保气动量仪正常使用的最重要条件，所以应该在量仪所带过滤器之前再加上容量更大些的过滤装置，并经常放水和更换、清洗过滤元件；

另外，还应注意气源压力不要低于3kgf/cm2；避免将量仪放在太阳直射的地方和温度变化很大的地方；注意及时更换塑料管；在关闭进气阀后又重新打开时，应用标准件重新校对一次零位和倍率；在量仪的有效示值范围选择量仪；测头的测量间隙不得大于最大测量间隙。