Měření délek inkrementálními čidly
 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| inovace, technologie, projekty Měření délek inkrementálními čidly
Hlavním účelem inkrementálních rotačních čidel je měření úhlů a natočení. Je-li třeba na stejném principu měřit lineární vzdálenost, lze použít lineárn odměřovací čidlo. Jeho nevýhodou je, že je lze vyrobit pouze v omezených délkách. Je-li nutné měřit větší vzdálenosti, je výhodné se k rotačnímu čidlu vrátit a převést lineární pohyb na pohyb rotační. To lze udělat několika způsoby. Nejjednodušší je měřicí kladka či měřicí kolečko. Měřicí kladka se používá při měření kabelů. Pravděpodobně každý ve velkoobchodě s elektromateriálem již viděl měřicí stolici s mechanickým počítadlem pro měření délky kabelu při převíjení z jednoho bubnu na druhý. Pro automatizované měření, např. při výrobě kabelů, je v podobném zařízení měřicí kladka spojena s inkrementálním čidlem. Zajímavá aplikace této měřicí metody je k vidění při geologickém průzkumu. Přes měřicí kladku se do vrtu v zemi spouští geofyzikální sonda zavěšená na speciálním kabelu. Údaj o hloubce, ve které se sonda nachází, se odvozuje ze signálů inkrementálního čidla spojeného s kladkou v kabelovém vrátku. Přesnost měření závisí – kromě chyb způsobených prokluzem – na přesnosti průměru měřicí kladky a na napětí měřeného kabelu, jehož délka se může tahem zvětšit. V této souvislosti vzniká zákeřná chyba i při již zmíněných geologických měřeních. Čím hlouběji se sonda spustí, tím více se délka kabelu jeho vlastní vahou zvětší a tím více narůstá chyba v údaji měřené hloubky.  Měřicí kolečko se používá pro měření převíjených páskových materiálů. Společnost FCC Průmyslové systémy je vlastníkem certifikátu ČMÚ pro měření délky navinutelných materiálů (je např. dodavatelem zařízení pro měření vyrobené zdravotnické náplasti ve firmě Chemopharma). U měřicího kolečka je velmi důležitá správná volba povrchu na jeho obvodu, záleží na něm přesnost měření. Pro měkké nebo pružné (plastické) materiály je vhodné volit povrch z tvrdého materiálu, navíc vybaveného protiskluzovým vzorkem (vroubkování). Přítlačná síla má být tak velká, aby se vroubky zabořily do materiálu natolik, že se jmenovitý obvod kolečka právě dotýká měřeného povrchu. Naopak, pro tvrdý materiál je vhodný povrch obvodu kolečka z vroubkované pryže. Přesné měření opět vyžaduje odpovídající přítlačnou sílu. Firma Pepperl+Fuchs ke svým čidlům dodává čtyři typy měřicích koleček: hladké plastové, vroubkované plastové, vroubkované duralové a s povrchem z vroubkované pryže. Zajímavým a málo známým zařízením je měřicí naviják (cable pull), jehož princip ukazuje obr. 1. Jde o naviják vracený pružinou natahovanou při odvíjení. Na podobném principu funguje např. i samonavíjecí síťová šňůra k vysavači. Navíjecí zařízení zajišťuje ukládání závitů při navíjení těsně vedle sebe, aby bylo možné definovat délku odvinuté šňůry z obvodu bubnu. Měřicí navijáky lze použít k měření vzdáleností do asi 20 m, pro delší vzdálenosti by byla konstrukce mechanismu již obtížná. Objekty musí být při měření spojeny měřicím lankem. Lanko však umožňuje, že pohyb nutně nemusí probíhat po přímce a že je vždy měřena nejkratší vzdálenost. Tab. 1. Základní údaje měřicích navijáků řady LR19
Společnost Pepperl+Fuchs nabízí pět typů měřicích navijáků (obr. 2). Jejich základní parametry jsou uvedeny v tab. 1. Neobvyklé hodnoty obvodu bubnů jsou voleny tak, aby odpovídaly mocninám dvou. Je to proto, aby bylo možné připojit i absolutní čidlo s binárním kódem a přitom dosáhnout celistvé hodnoty rozlišení.  Příklad: Použije-li se k bubnu o obvodu 409,6 mm čidlo s dělením 4 096 dílků, dosáhne se rozlišení 409,6/4 096 = 0,1 mm na dílek. Na obr. 3 je příklad použití navijáku při měření polohy a rychlosti při testech životnosti dveří osobního automobilu. Při testu je předepsán i průběh rychlosti, jíž se dveře mají zavírat. Výhodou použití inkrementálního čidla je, že měření rychlosti pohybu je takříkajíc v ceně – stačí měřit frekvenci přicházejících impulsů. Jakékoliv další informace o rotačních čidlech, měřicích doplňcích i měření délek a o sortimentu Pepperl+Fuchs si vyžádejte v libovolné kanceláři společnosti FCC Průmyslové systémy. FCC Průmyslové systémy s. r. o. 400 11 Ústí nad Labem, SNP 8, tel.: 472 774 173, fax: 472 772 115 | ||||||||||||||||||||||||||||||
