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球栅尺


产品简介:球栅尺(又叫球感尺、又有称球同步器的)是目前国际上最新一代长度测量传感器, 它适用于各种机床的加工测量。 ...

产品详细说明:

 

1简介:
球栅尺(又叫球感尺、又有称球同步器的)是目前国际上最新一代长度测量传感器,他适用于各种机床的加工测量。他的优点是:
 1)采用全密封结构,球栅尺的高精度钢球和线圈均被完全密闭,可以在水中或油中工作。
 2)尺体为金属结构,保护良好,不会因冷却水、冷却液、金属粉末或尘土等的影响而污损,抗污染能力强。
 3)壳体刚性强、密封好,即使用喷气枪清洗机床时,直接喷射到球栅尺也不会被损坏。
 4)基准钢球的线胀系数与钢铁相同,对车间温度变化不敏感。
 5)能在强磁场和强辐射条件下工作,可用于原子反应堆。
 6)耐振动、安装简便、不用日常维护等优点。
     球栅尺是利用导磁介质量的变化实现电磁/磁电转换。球栅尺的尺身是由高等级进口无缝钢管和若干个精密钢球密闭组合而成。它由感应器产生的电磁切割钢管中的精密球,把它分割成2450份而每份。由于球栅尺是密闭结构,所以它最大优点是不怕油、水、灰尘,整体尺可做到8、拼接可做30。而且使用寿命长、安装简单、环境要求低。
   球栅尺的安装是十分简单的,一般是将球栅尺两端用专用支架固定在机床上。读数头固定在机床的走刀架上,与球栅尺做相对运动。有时小机床也可把读数头固定、球栅尺做运动。
   3以上的球栅尺(含3),要在尺的中间加装弹性支架。一般1.5距离装一个弹性支架。8以下的(含8)球栅尺不用接,8以上的尺需要接长。如10的球栅尺要取两根4.9的钢管、各在一端内径车扣。再取0.2的钢管一根,两端都在外径上车扣。然后它们都装上等量的钢球拧上即可。
   安装数显表时要注意尽可能远离机床的电动机。以避免产生不必要干扰信号由于球栅尺最长可以做到30,所以特别适合安装在大型或超大型机床上。如龙门铣床、镗床等。一般机床安装球栅尺后可提高工效20%以上,镗床精加工可节约工时30%。安装球栅尺的成本90天即可收回。一台重型9立车平均提高工效38%,仅半年节约工时费即达20万元,一台英国镗床半年节约工时达30万元之巨。
   又由于它对安装环境没有要求,精度高、操作简单、耐使用。所以非常适合对老工业企业的各式机床的改造。可谓是一种投资少见效快的最佳改造方案。
   
球栅采用电磁感应技术,含读数头和尺身两部分 .尺身是一根不锈钢管,内装精密的镍镉合金球构成。生产调试时,会对合金球加载一定的预紧力,使其紧密排列。读数头内封装有线圈组及电路,测量时,读数头沿尺身滑动。
读数头内线圈的排列情况:采集线圈共有6组,在一个球栅距内,相同绕向的ABCD四个线圈组成一组,鉴于合金球是紧密排列的,相邻的两个A线圈间距是一定的,即为一个球距。采集线圈之外是激磁线圈。在一个球栅距内,不同位置的合金球切割磁力线的截面积不同,因而磁导率会成周期性变化。线圈采集到的感应电压,亦随之变化。
一个球栅距内,不同位置的线圈,采集到的ABCD四向感应信号幅值的变化。同组的四个线圈,位置需满足一定要求,例如,当一个感应信号(如A)在波峰位置时,对应的另一个感应信号(如C)应在波谷位置。这对信号经过差分混合产生如图2b所示的信号(如A-C),这一中间信号与原始感应信号有一定相位差。如A-C信号相位超强45度,而D-B信号的相位则滞后45度。中间信号再进行滤波整合,才得到最终输出信号。读数头沿着尺身滑动时,输出信号的相位将随其在0度至360度之间变化。
输出信号基波频率为10KHz,峰峰值约为5伏,直流输出电位约为5伏。在一个球栅距(如每12.7毫米)内,测量出的位置值都是绝对值。如图就说明了:90度相位差对应的是3.175mm的位移。

 

2球栅尺的主要应用领域 
 
(1)球栅尺的主要应用场所为机械加工行业的数显、数控机床; 
 
(2)球栅尺直接测量的是直线位移量,但通过与读数头相连的机械系统,把直线运动转换为曲线运动,则球栅尺便可测量曲线位移量以及完成圆弧自动计算和等分圆自动计算等工作; 
 
(3)将球栅尺直接测得的位移量转变为标准体积量的方法,用于新一代流量校准装置,是球栅尺应用领域的新开拓; 
 
(4)由于球栅尺可以动态实时测量线位移,若配以适当的计算机软、硬件,便可以测量线速度和线加速度; 
 
(5)其他需要动态位移测量的场所,如研究气体膨胀和气体化学反应,可用球栅尺实时测量位移量,并转换为气体的体积变化量。
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