Что такое микрокатор и как он работает
Микрокатор — это высокоточный измерительный прибор для линейных измерений. Его сердцем является уникальный преобразовательный элемент: тонкая ленточная пружина, скрученная в средней части. При воздействии измерительного усилия пружина раскручивается, вызывая её растяжение. Это растяжение преобразуется в пропорциональный поворот стрелки на определённый угол, который и отображает величину отклонения. Диапазон измерений прибора варьируется в широких пределах — от ±4 до ±300 микрометров (мкм). Основная сфера применения — контроль размеров калибров и деталей в машиностроении и приборостроении. Интересно, что история микрокатора началась в 1930-х годах, когда шведская компания «Иогансон» впервые разработала и выпустила этот прибор.
Типы приборов и технические характеристики
Благодаря компактному и эффективному механизму, микрокатор стал базовым элементом для целого семейства малогабаритных измерительных устройств. К ним относятся:
- Микаторы — малогабаритные пружинные измерительные головки.
- Миникаторы — пружинно-рычажные индикаторы.
- Оптикаторы — пружинно-оптические измерительные головки.
Технические возможности микрокаторов впечатляют. Цена деления их шкалы может составлять 10, 0.5, 0.2 или 0.1 мкм, а существуют и экспериментальные образцы с ценой деления 0.05 и 0.02 мкм. Пределы измерений подбираются под задачу: ±300, 150, 60, 30, 15, 6 или 4 мкм. Погрешность прибора крайне мала и составляет примерно ±0.5% от цены деления. Для сравнения, микаторы обычно имеют цену деления 0.2–1 мкм и диапазон ±5–100 мкм, а миникаторы — 0.5–2 мкм и диапазон ±20–80 мкм.
Устройство и конструктивные особенности
Конструкция микрокатора представляет собой тщательно продуманный механизм. Его основные компоненты включают в себя:
- Скрученную ленточную пружину (преобразовательный элемент).
- Стрелку, жёстко закреплённую в средней части пружины.
- Узел крепления стрелки.
- Измерительный стержень, передающий усилие на пружину.
- Демпфирующий рычаг для гашения колебаний.
В собранном виде прибор состоит из цилиндра для крепления, проградуированной шкалы, указателей поля допуска, стрелки, а также вспомогательных элементов: винта для точной установки шкалы на ноль, тросика и самого арретира (стопорного устройства) и измерительного наконечника. Принцип отображения прост и надёжен: угол поворота скрученной пружины прямо пропорционален измеряемому линейному смещению, и стрелка, двигаясь по шкале, точно указывает эту величину.