专利名称：气动量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械加工量仪，即气动量仪，它根据空气气流相对流动的原理来进行测量，此种量仪能把被测零件的尺寸转变为气体的压力来实现长度测量。
目前的气量仪有负压式和差压式，其结构和工作原理如
图1、2所示。按压力敏感元件的不同，差压式气动量仪还可以分为水柱式、汞柱式、膜盒式、薄膜式和皱纹式等几种。它们的工作原理都是利用测量喷嘴与被测件之间的间隙S的变化，转换为测量室压力P的变化，通过压力敏感元件再把压力的变化用高度指示出来。气动量仪对检测易变形的薄壁零件，高光洁度怕擦伤的表面特别适用，但是由于长期以来只能用浮筒、水柱、汞柱等通过高度显示被测值的长度，不能将压力值转化成电信号，以控制生产过程或数字化显示，因此国内的气动量仪仅作一般地工序检查，大大降低了其使用范围和规模。
本实用新型的目的在于克服现有气动量仪不能控制生产过程和数字显示的缺陷，提供一种改进的气动量仪。
图1，浮筒式气动量仪原理图。
图2，差压式气动量仪原理图图3，本实用新型原理图。
图4，图3中单晶硅固体压阻传感器9电原理图。
图5，本实用新型另一实施例中固体压阻传感器9的连接图。
本实用新型的技术方案如图3所示。它有进气开关1、空气过滤器3、空气稳压器4、空气分配室5、侧压室6、预测室7、其特征在于压力敏感元件为单晶硅固体压阻传感器9。该传感器应变电阻组成的惠斯登电桥与带有微处理器的数字处理电路10相连接，处理后的信号用显示器11显示或送去控制生产过程。单晶硅固体压阻传感器以单晶硅为基体，按特定晶面，根据不同的受力形式分别加工成杯、梁、柱、膜等形状作为弹性应变元件，在弹性应变元件的适当位置，用集成电路工艺技术扩散四个等值应变电阻组成惠斯登电桥，如图4所示，当不受压力作用时电桥处于平衡状态，当受到压力作用时一对桥臂电阻变大，另一对变小，电桥失去平衡。对电桥加一恒定电流(电压)，便可检测到对应于所加压力的电压信号。该信号经模数变换后送入微处理器内，用预先存放在计算机中的定标数据进入处理，即可得到被测物的长度值。
本实用新型除了图3所示的方案外，还可以用一个气室与单端口的单晶硅固体压阻传感器构成负压式连接，如图5所示，其应变原理与双端口传感器相同。
本实用新型采用的压力敏感元件——单晶硅固体压阻传感器，比现有的任何压力每感元件或压力传感方式都要好。与多元件的传感方式相比，其元件少，转换环节少，因而精度和可靠性均高，与单元件的传感器相比，比如金属丝压敏电阻，由于其感受、敏感和检测三部分由同一个元件实现，所以其重复性和迟滞等误差极小，灵敏度要高50－100倍。目前的气动量仪由于采用浮标和水柱等指示长度值，当气隙S过宽后，浮标和水柱就无法对微小的工件长度变化作去反应，只能在很小的量程范围内敏感的指示长度值。采用单晶硅固体压阻传感器后，由于其极高的敏感度，只要在计算机中存入原量程范围以外的压力值，就可以大幅度的扩大气动量仪的测量量程，原来需要3到4个喷嘴才能测的产品，现在只需要一个测量喷嘴就可以了。
本实用新型采用单晶硅电阻惠斯登电桥来感应气压的变动，将气压的变化直接高精度的转变为电信号，再配以计算器进行数据处理，从而达到了可以通过测量来控制生产过程和将测量的长度值以数字方式显示的目的。
权利要求一种改进的气动量仪，它有进气开关、空气过滤器，空气稳压器、空气室、其特征在于压力敏感元件为单晶硅固体压阻传感器，该传感器应变电阻组成的惠斯登电桥与带有微处理器的数据处理电路相连接，处理后的信号用显示器显示或送去控制生产过程。
专利摘要一种改进的气动量仪，它有进气开关、空气过滤器，空气稳压器、空气室、其特征在于压力敏感元件为单晶硅固体压阻传感器，该传感器应变电阻组成的惠斯登电桥与带有微处理器的数据处理电路相连接，处理后的信号用显示器显示或送去控制生产过程。
文档编号G01B21/02GK2118289SQ9122658
公开日1992年10月7日 申请日期1991年10月11日 优先权日1991年10月11日
发明者马庆, 周驷骥, 杨为琳 申请人:湖北省自动化研究所