气电转换式电子柱量仪

    气动量仪在机械加工检测领域应用甚广。我国绝大多数工厂使用的是我国最大的量仪专业厂中原量仪厂引进国外技术生产的浮标式气动量仪。这种量仪以浮标上下移动来指示被测工件的数据，零部件机械加工精度要求很高，制造困难，使用中易出故障。这种量仪的线性度不够好，指示刻度尺是经过修正的。它不能提供测量信号，不能与计算机系统联网进行检测。

    前几年，一汽买了一批美国量仪公司制造的气电转换式电子柱量仪。这种量仪价格昂贵，机构复杂，维修十分困难。气电转换式电子柱量仪作为一项科研项目其目的是为了充分发挥气动量仪及电动量仪各自的优势，相互取长补短，进一步完善量仪的功能，以适应工业生产检测方面的需求。经过我们不懈的努力，1995年研制成功文杜里式气电转换电子柱量仪。

    量仪本体由进气阀、气源稳压器、文杜里管、压力传感器、集成放大处理电路、光柱显示电路及稳压电源所组成。工作原理：从气源来的压缩空气在过滤器中滤去水分和油污，通过进气阀进入量仪的气压稳压器中。稳压后的气体进入文杜里管测量气室，经过测量喷嘴喷向被测工件表面。图中的气动测量装置为喷嘴挡板机构。设喷嘴与工件表面之间的测量间隙为S。不难看出，当S变化时，必然引起气体的流量发生变化。同时由于流量的变化又导致文杜里测量气室气压的变化。气压的变化通过压力传感器转变为电压信号，经集成运算放大器进行放大处理，由电压比较式电子柱显示电路进行指示，完成对工件的测量任务。

    文杜里管压力变化与测量间隙S有如下关系：

    即压力变化是间隙S的二次函数。其曲线如图1所示。

     区间S₁~S₂可视为线性区域，也就是气动测量线性区域，其区间约为0.1，其余各段为非线性区。在气动测量范围S₁一S₂内，如果测量间隙变化为△S，则压力变化为△P，压力传感器将压力值转换成电压信号0V。设电路放大倍率为K，则放大后的电压信号为△Vx K。事实上，当气源的土作压力、文杜里管及测量喷嘴尺寸固定后，气动放大倍率就是一个常数。量仪的倍率由电路放大电位器进行调整，这就是气动倍率阀可以取消的原因。量仪的零位调整也就是由一只电位器完成的。利用电路叠加原理来改变光柱显不的零点位置，从而代替了气动部分的零位调整阀。实践证明，采用这种技术是正确的，完全达到了预期效果。

    气电转换式电子柱量仪是一项集气动技术、电子技术及机械设计体的综合性研究，三者一之间有着内在的联系和规律。