气动测量装置的测量体的制作方法

本发明涉及一种用来测定工件的气动测量装置的测量体。

背景技术：
气动测量装置通常是已知的，并且例如在尺寸测量技术中用来以非常高的分辨率(例如达0.1μm)实施非接触的测量。尤其借助气动测量装置可静止和/或动态地测量几何特性，例如直线度、平面度、圆度、圆柱度、轮廓、角度、直角度、平行度、位置、同心度、对称度和圆周运动。US2846871公开了一种用来测定工件的气动测量装置的相关类型的测量体，它具有基体，在该基体中第一流动通道用来连接压缩空气源与测量喷嘴，其中第一流动通道具有收窄区域，它具有至少一个横截面收窄部位。该测量体具有第二流动通道，用来连接收窄区域和压力转换器。US2513374公开了一种类似的测量体。US1940921公开了一种根据文氏原理工作的测量装置。DE10223592A1(相应地US6647808B2和JP002002357410A)公开了一种用来测定工件的气动测量装置的测量体，它具有基体，在该基体中第一流动通道用来连接压缩空气源与测量喷嘴，其中第一流动通道在收窄区域具有至少一个横截面收窄部位。该测量体还具有第二流动通道，用来连接收窄区域和压力转换器。DE102007028141A1公开了一种形式为阀嘴的空气喷嘴，它构成为基本上呈管状的构件，它就气流的方向而言划分为前方第一部段和后方第二部段，其中该第二部段通过收窄部位10(最窄的横截面)与部段8相连，其中该收窄部位还可通过流动通道与测量设备相连，并因此可减少在收窄部位中存在的压力。DE202006010164U1公开了一种气动测量装置，它用来在尤其旋转对称的构件上探测表面地势的不均匀性，它具有设置在壳体中的喷嘴，该喷嘴用来产生从喷嘴在构件的待检测表面上定向的旋涡状的气流，并具有至少一个声音探测器或麦克风来探测由气流产生的声音。

技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用来测定工件的气动测量装置的测量体，它可简单地制成并且可实现很高的测量精度。此目的可通过具有以下特征的技术方案得以实现：一种用来测定工件的气动测量装置的测量体，该测量体包括：基体，该基体具有轴向，在该基体中的第一流动通道，用来连接压缩空气源与测量喷嘴，其中该第一流动通道在收窄区域具有至少一个横截面收窄部位，在该基体中的第二流动通道，用来连接该收窄区域与测量转换器，所述基体在该轴向方向上至少在收窄区域上被分开，环形腔，第二流动通道通过该环形腔与第一流动通道相通，以及所述基体具有第一部件和第二部件，并且该环形腔在该轴向方向上设置在所述第一部件和第二部件之间。本发明的基本理念在于，在轴向方向上的收窄部位上划分测量体，并因此构成为双体或多体式。根据本发明，该收窄部位可例如特别地根据文氏喷嘴的形式构成，它具有在流动方向上收窄的、导向横截面收窄部位的第一横截面区域，该横截面收窄部位具有在流动方向上基本恒定不变的横截面，在流动方向上扩展的第二横截面区域在流动方向上连接到该横截面收窄部位上。根据本发明通过在收窄部位的轴向上划分基体，可在制造基体时尤其精确且小心地在连接部位中实施加工。由于基体的轴向上的划分，一方面简化了在收窄部位中的材料加工。另一方面可例如以尤其简单的方式去除毛刺，在设置洞口时在基体中形成该毛刺。因此能可靠地避免在气流中的不期望的湍流。因此，根据本发明的测量体不仅能简单且成本低廉地制成，而且还可实现很高的测量精度。根据本发明的测量体的收窄部位根据文氏喷嘴的形式构成。但是，收窄部位还能以其它方式构成，例如以镶边的形式。本发明的尤其有利的改进方案规定，第二流动通道经由环形腔与第一流动通道相通，该改进方案对本发明的独立的限定是适宜的。令人惊讶的是，这种方式降低了配备有根据本发明的测量体的气动测量装置的测量噪音。与下述情况相比，即第二流动通道或多个第二流动通道径向地直接通到第一流动通道，应当理解，环形腔就测量特性而言具有平均的效果。结合根据本发明设置的轴向双体或多体的测量体，产生了尤其有利的特性。由于基体的双体或多体结构，本发明可尤其精细地加工基体，以便形成至少一个第二流动通道和/或环形腔。以这种方式可将这个或每个第二流动通道或环形腔的横截面保持较小，这对测量体的测量性能(尤其是测量噪音和实施测量时的反应时间)产生积极影响。在此上下文中本发明的尤其有利的改进方案规定，在轴向方向上在测量体的部件之间构成环形腔。在此实施例中，各轴向的部件定义了该环形腔。以这种方式一方面可尤其小心地加工基体的界定环形腔的部件，因此可在很大程度上避免材料或加工的不精确性，该不精确性可能会影响基体的测量性能。由于就基体的测量性能而言环形腔具有上述的平均效果，所以可进一步减少可能存在的材料或加工不精确性对基体的测量性能的影响。在尤其更简单且因此成本更低廉的可制造性方面，以这种方式实现了根据本发明的尤其有益的测量性能。根据本发明，该基体按照各自的要求构成为双体的或多体的。该基体的这些部件能以任意的方式彼此连接，以实现它们的安装。本发明的尤其有利的改进方案规定，这些部件在其安装状态下彼此面对面的端部上基本上彼此互补地这样构成，即它们可插在一起。以这种方式尤其简单地实现基体的安装。本发明的另一有利的改进方案规定，这些部件中的一个形成为具有径向平台的肩状物，其中该肩状物和另一部件的在安装状态下的面向肩状物的端部定义了轴向的挡块面。在该实施例中，这些挡块面在基体的安装状态下彼此贴靠，其中例如尤其环形腔在轴向方向上构造得远离这些挡块面，第二流动通道通过该环形腔与第一流动通道相连。根据本发明，测量喷嘴可直接设置在测量体上。但根据本发明还可能的是，该测量喷嘴设置得远离测量体，并通过导管与该测量体相连。根据本发明，可按照各自的测量目的设置单个的测量喷嘴。但还可设置两个或多个测量喷嘴。根据本发明，该收窄区域可具有单个的、尤其根据文氏喷嘴的形式工作的横截面收窄部位。但根据本发明还可有的是，在第一流动通道中设置两个或多个横截面收窄部位，它们也可根据文氏喷嘴的原理进行工作。根据本发明，如果只设置第二流动通道，原则上是足够的。但也可设置两个或多个流动通道。根据本发明的用来测定工件的气动测量装置具有至少一个根据本发明的测量体。附图说明下面借助附图详细地阐述本发明，在这些附图中示出了根据本发明的测量体的实施例。在此，所有描述的、在附图中示出的并在专利权利要求中要求的特征自身以及以任意技术方面有意义的相互组合都是本发明的内容，而与专利权利要求中的上下文以及追溯内容无关，并与其在附图中的描述和视图无关。其中：图1在径向剖面图中示出了根据本发明的测量体在安装状态下的实施例；以及图2在透视的拆分视图中示出了根据图1的测量体。具体实施方式图1是用来测定工件的气动测量装置的根据本发明的测量体2的实施例，它具有基体4，在该基体中第一流动通道6用来连接测量喷嘴与压缩空气源，该测量喷嘴可设置在测量体2上或者设置得远离该测量体。第一流动通道6在该实施例中具有收窄区域，它具有至少一个横截面收窄部位8。在所示的实施例中，该横截面收窄部位8根据文氏喷嘴的形式构成。为此，第一流动通道在流动方向10上(其在图1中通过箭头象征性地示出)前后相继地具有在流动方向10上基本上呈圆锥形收窄的第一横截面区域12、横截面收窄部位8以及第二横截面区域14，该横截面收窄部位8具有在流动方向上基本上恒定不变的横截面，该第二横截面区域14在流动方向10上基本上呈圆锥形扩展。在所示的实施例中，该基体4基本上构成为旋转对称，其中第一流动通道6在基体4的轴向方向上延伸，并且流动轴与基体4的旋转对称轴16重合。在基体4中还设置有第二流动通道18，用来连接横截面收窄部位8与压力转换器。如图1所示，除了第二流动通道18以外还设置另一第二流动通道18’。由于在附图中看不到，因此在此进行文字阐述，设置总共四个第二流动通道18、18’，它们在基体4的圆周方向上呈约90°彼此偏置，并且分别在基体4的径向方向上延伸。根据本发明，基体4在轴向方向上在横截面收窄部位8的区域上被分开，并在此实施例中具有第一部件20和第二部件22。如图1所示，这些部件20、22在该实施例中基本上彼此互补地这样设置在其在安装状态下彼此面对面的端部上，即这些部件20、22可插在一起。为此，第一部件20形成具有径向平台的肩状物24，其中该肩状物24和另一部件22的在安装状态下的面向肩状物24的端部定义了轴向的挡块面。在所示的实施例中，第二流动通道18、18’通过环形腔26与第一流动通道6相通，其中该环形腔26在轴向方向上形成于第一部件20和第二部件22之间，并且轴向地通过这些部件20、22界定。从该附图中可看到，环形腔26在其径向的外部端部上具有横截面扩展部位27，环形腔26与第二流动通道18、18’在该端部上相连。该横截面扩展部位27这样构成，即在第一部件20的面向第二部件22上的端部上在其轴向端部上径向朝外地构成环绕的倒角，并在朝该倒角的径向方向上相对而置地在第二部件22上构成环形凹槽。该环形腔26在径向方面上从第一流动通道6开始具有第一部段，该第一部段具有恒定的或基本上恒定的横截面，其中在径向方上在第一部段和第二流动通道18、18’之间的第二部段连接在第一部段上，该第二部段具有相对于第一部段径向朝外朝第二流动通道18、18’扩展的横截面。图2示出了测量体2的透视的拆分视图，其中借助附图标记28、30标出了密封件，它们在第一部件20连接到压缩空气源或第二部件22连接到测量头上时用来实现密封。根据本发明的测量体2的工作原理如下：在运转时，压缩空气在流动方向10上通过第一流动通道6流向测量喷嘴。在此，横截面收窄部位8根据文氏管的形式构成。例如可测量第一流动通道6和第二流动通道18、18’之间的压差。如果该测量喷嘴与待测定的工件处于相互作用之中，则第二流动通道18、18’中的压力会发生变化，因此压差也会发生变化。借助合适的测量转换器，这些压力信号或压差信号可转换成测量信号，在测定工件时从该测量信号中产生测量值。在应用文氏原理的情况下如何借助气动的测量方法在尺寸测量技术方面进行测量对专业人员来说是已知的，因此在此没有详细阐述。由于基体4根据本发明轴向地构成为双体或多体的，所以可尤其简单且以更高的精度实现测量体的加工，例如用来构成第一流动通道6、第二流动通道18、18’和环形腔26。尤其通过基体的根据本发明规定的轴向多体性，可简单地将第二流动通道18、18’和环形腔26的横截面保持较小。根据本发明的测量体因此不仅可尤其简单并且因此成本低廉地制成，而且还具有更有益的测量性能，尤其具有较低的测量噪音和较短的反应时间。