Komparator Pneumatik : Desain, Cara Kerja, Jenis & Aplikasinya

Itu pembanding dalam Metrologi adalah instrumen presisi, yang digunakan untuk mengukur keakuratan suatu komponen dengan membandingkan dimensi komponen yang diberikan dengan standar kerja yang sebenarnya. Ini adalah jenis pengukuran akurasi tidak langsung karena tidak akan mengukur dimensi, tetapi akan menentukan perbedaan dalam pengukuran antara komponen & standar kerja yang ditentukan. Umumnya, pembanding tersedia dalam berbagai jenis yang digunakan berdasarkan kebutuhan di berbagai bidang seperti listrik & elektronik, optik, elektromekanis, mekanis-optik, pneumatik, multi-pemeriksaan, perpindahan fluida, proyeksi, pengukuran otomatis & pembanding mekanis . Maka artikel ini membahas salah satu jenis komparator yaitu – pembanding pneumatik , cara kerja, jenis & aplikasinya.

Apa itu Komparator Pneumatik?

Perangkat presisi yang dioperasikan dengan udara terkompresi atau sistem pneumatik dikenal sebagai komparator pneumatik. Dalam komparator pneumatik, istilah 'Pneumatik' berarti udara yang digunakan untuk perbesaran pembacaan terukur. Jadi, udara bertekanan atau bertekanan digunakan sebagai media kerja di komparator ini. Mirip dengan pembanding lainnya, pembanding ini juga terutama digunakan untuk menganalisis variasi dimensi antara benda kerja standar & benda kerja yang akan diukur. Dengan demikian pembanding ini memiliki banyak manfaat dibandingkan dengan jenis pembanding lainnya, sehingga pembanding ini sangat dipilih dalam banyak kasus dibandingkan jenis pembanding lainnya.

Prinsip bekerja

Komparator pneumatik bekerja berdasarkan prinsip dasar variasi tekanan yang dihasilkan dalam aliran udara. Udara mengalir dengan tekanan stabil di seluruh benda kerja kemudian akan menciptakan tekanan balik. Jadi variasi tekanan balik ini akan membantu untuk menemukan dimensi benda kerja.

Desain Komparator Pneumatik

Komparator pneumatik dirancang dengan beberapa bagian penting seperti kompresor, tangki air, filter udara, pengatur tekanan, tabung celup, tabung manometer, lubang kontrol, tabung fleksibel, kepala pengukur, dan skala yang dijelaskan di bawah ini.

Kompresor

Kompresor di komparator ini adalah komponen yang paling signifikan. Fungsi utama kompresor ini adalah untuk menghasilkan dan memasok udara bertekanan secara terus-menerus di dalam komparator pneumatik.

Penyaring udara

Filter udara di komparator ini terhubung ke unit kompresor. Filter udara sangat berguna dalam menyaring partikel kotoran yang berasal dari udara. Di sini udara dikompresi melalui kompresor.

Unit Pengatur Tekanan

Unit ini diatur dengan filter udara. Fungsi utama unit ini adalah untuk mengontrol tekanan udara tekan yang berasal dari filter udara.

Tabung Celup

Tabung celup diatur di dalam saluran udara di sebelah pengatur tekanan. Tabung ini dicelupkan langsung ke silinder logam atau tangki air. Sambungan tabung ini dengan saluran udara dikenal sebagai ruang atas.

Tangki air

Tangki air adalah silinder logam yang disusun di dasar ruang atas komparator ini sehingga menahan tabung celup di dalamnya.

Tabung Manometer

Tabung manometer pada pembanding ini dipasang secara vertikal sejajar dengan dasar tangki air. Kontrol

Lubang

Lubang kontrol terletak di saluran udara antara dua persimpangan tabung celup & tabung manometer. Lubang ini memungkinkan Udara untuk memasok pada tekanan yang stabil.

Tabung Fleksibel

Tabung fleksibel digunakan di dalam maskapai untuk menahan kepala pengukur. Titik awal tabung fleksibel ditetapkan dengan ruang berikutnya yaitu, manometer & persimpangan udara sedangkan titik akhir dihubungkan melalui kepala pengukur atau pengukur.

Kepala Pengukur

Kepala pengukur hanya dihubungkan ke selang pneumatik atau tabung fleksibel. Fungsi utamanya adalah untuk menghitung ketidaknormalan di dalam benda kerja.

Skala

Skala ukur pada komparator ini dikalibrasi & disusun pada tabung manometer secara paralel. Fungsi utama skala adalah untuk mengukur perpindahan fluida yang terjadi di dalam tabung manometer.

Komparator Pneumatik Bekerja

Komparator pneumatik yang bekerja adalah; komparator pneumatik termasuk tangki air atau silinder logam yang diisi dengan air hingga tingkat tertentu. Manometer yang dikalibrasi dihubungkan secara vertikal sejajar dengan tangki air ini. Ketinggian air di dalam tangki air serta manometer harus sama & disesuaikan dengan benda kerja. Pada tekanan maksimum, udara dikompresi dengan kompresor & disaring & diatur dengan tekanan melalui filter udara serta pengatur tekanan.

Udara yang disaring mengalir melalui tabung celup yang terendam di dalam tangki air. Pada saat yang sama, udara terkompresi dengan tekanan yang sama mengalir ke seluruh celah lubang kontrol. Setelah udara mengalir ke seluruh orifice kontrol, maka kecepatan akan meningkat & tekanan akan menjadi stabil. Udara dengan kecepatan tinggi melewati selang pneumatik atau tabung fleksibel dan akhirnya mencapai kepala pengukur.

Karena pemuaian udara di dalam tabung celup, kepala air dipertahankan stabil. Kelebihan udara akan hilang sebagai gelembung udara di dalam tangki air. Pada tekanan konstan, udara keluar dari pancaran pengukur di dalam kepala pengukur atau alat pengukur.

Jika benda kerja normal atau tidak ada batasan di dalam benda kerja, maka udara terus menerus keluar melalui pancaran pengukur. Pada saat yang sama, ketinggian air di dalam tabung manometer & tangki air akan sama. Jika ada batasan atau ketidakteraturan di dalam benda kerja untuk aliran aktual di dalam pancaran pengukur, gaya balik tertentu akan terbentuk.

Tingkat air di dalam manometer akan turun karena tekanan balik yang diinduksi oleh pembatasan di dalam benda kerja. Perubahan ketinggian air di dalam manometer ditandai sebagai variasi dimensi atau kelainan apa pun di dalam benda kerja yang diukur jika dibandingkan dengan benda kerja standar.

Jenis Komparator Pneumatik

Komparator pneumatik tersedia dalam tiga jenis yang dibahas di bawah ini.

• Pembanding Pneumatik tipe Aliran/Kecepatan.
• Komparator Pneumatik tipe Tekanan Balik.
• Komparator Pneumatik tipe diferensial.

Pembanding Pneumatik tipe Aliran/Kecepatan

Komparator pneumatik tipe aliran atau kecepatan dirancang dengan bagian yang berbeda seperti kompresor, filter udara, pengatur tekanan, katup penutup, kolom kaca, pelampung, sekrup penyesuaian nol, pembuangan udara, timbangan, tabung fleksibel, kepala pengukur & benda kerja.

Pertama-tama, kolom kaca perlu dikalibrasi ke dimensi yang diperlukan dengan menggunakan sekrup penyetelan nol dan pembuangan udara. Seperti komparator pneumatik, udara dikompresi, disaring, dan diatur. Setelah itu, udara melewati katup penutup & bergerak menuju kolom kaca yang berisi pelampung logam. Katup pemutus terutama digunakan untuk mematikan pasokan udara saat tidak digunakan. Pasokan udara di seluruh kolom udara & akhirnya menjauh dari kepala pengukur.

Di sini, kepala pengukur di komparator ini ditempatkan di dalam benda kerja yang akan dianalisis. Jika ada batasan atau penyimpangan pada benda kerja, maka aliran udara akan dikontrol. Ini menghasilkan sedikit perpindahan pelampung logam di kolom kaca.

Gerakan pelampung logam dapat dengan mudah dikontrol melalui kecepatan aliran udara di dalam kolom kaca yang ditentukan oleh jarak antara kepala pengukur & benda kerja. Dengan demikian, laju aliran udara berbanding lurus dengan jarak bebas. Akurasi pembanding hingga 1 µm dan perbesarannya 1000.000:1.

Komparator Pneumatik tipe Tekanan Balik

Komparator pneumatik tipe tekanan balik dirancang dengan berbagai bagian seperti kompresor, pengatur tekanan, filter, skala, pembatas yang dapat disesuaikan & kepala pengukur. Jenis pembanding ini mencakup dua lubang seperti kantor kontrol 'O1' & lubang pengukur 'O2'.

Mirip dengan pembanding di atas, udara tekan di pembanding ini disaring melalui filter udara kemudian melewati pengatur tekanan. Di sini tekanan diturunkan menjadi 2 bar & melewati lubang kontrol. Terakhir, udara bergerak menjauh dari lubang pengukur di dalam kepala pengukur.

Diameter dua lubang di dalam kepala pengukur dilambangkan dengan D1 & D2, dan tekanan lubang dilambangkan dengan P1 & P2. Udara dengan tekanan stabil 'P1' melewati lubang O1 ke ruang tengah. Akhirnya, ia menjauh dari kepala pengukur di sepanjang lubang O2. Jarak antara lubang O2 & benda kerja ditandai dengan 'd'.

Mula-mula, lubang pengukur O2 akan tertutup seluruhnya. Setelah ditutup maka kedua tekanan seperti P1 & P2 akan sama. Demikian pula, ketika lubang pengukur dibuka sepenuhnya maka tekanan P1 & P2 nol pada lubang O1 & O2.

Setiap kali jarak antara lubang pengukur & benda kerja berubah maka tekanan P1 & P2 di lubang O1 & O2 bervariasi. Perbedaan tekanan diukur dengan alat penunjuk tekanan. Pada komparator ini, pembesaran dapat dicapai hingga 7500:1.

Komparator Pneumatik tipe diferensial

Komparator pneumatik tipe diferensial dirancang dengan bagian yang berbeda seperti pengatur tekanan, kompresor, filter udara, lubang kontrol, katup pengaturan nol atau jet referensi, perangkat penunjuk tekanan & kepala pengukur.

Pertama, udara dalam komparator jenis ini dikompresi & dibiarkan mengalir ke seluruh saringan udara & pengatur tekanan. Akhirnya, tekanan udara dihasilkan & dibuat stabil. Pada tekanan stabil, udara mengalir ke seluruh saluran split.

Udara mengalir di satu ujung melalui lubang OC1 & mencapai kepala pengukur melalui saluran 'P'. Demikian juga, udara mengalir melalui lubang OC2 & mencapai katup pengatur nol melalui saluran.
Perangkat penunjuk tekanan terletak di dalam maskapai dan menghubungkan kedua saluran P & Q. Pertama, itu dikalibrasi oleh benda kerja standar. Setelah kepala pengukur bergerak ke arah benda kerja maka penunjuk di dalam alat pengukur mulai bergerak ke samping. Jika ada penurunan izin atau batasan antara kepala pengukur & benda kerja, maka tekanan dalam sistem akan meningkat. Akhirnya, defleksi terjadi.

Untuk mengonversi pembacaan tekanan menjadi dimensi linier dari alat penunjuk, rumus berikut digunakan.

P = ρgh

Dimana, P = Tekanan yang ditunjukkan melalui alat, ρ = Densitas udara, g = berat jenis, dan h = dimensi benda kerja yang akan dianalisa. Rentang perbesaran pembanding ini berkisar dari 1250x hingga 20000x.

Perbedaan antara Komparator Mekanik dan Komparator Pneumatik

Perbedaan antara komparator mekanik dan komparator pneumatik dibahas di bawah ini.

Keuntungan

Itu keuntungan dari komparator pneumatik termasuk berikut ini.

• Pembanding ini sangat mudah dioperasikan.
• Komparator ini tidak memiliki kontak antara benda kerja & kepala pengukur.
• Ini memiliki hingga 30000: 1 pembesaran tinggi.
• Tidak ada intrusi ketika alat penunjuk & kepala pengukur diatur di lokasi yang berbeda.
• Semburan udara di komparator ini membantu membersihkan benda kerja.
• Saat mengoperasikan komparator ini, tidak terjadi getaran.
• Ini sangat akurat karena jumlah bagian yang bergerak sangat sedikit sehingga gesekan & inersia rendah sangat sedikit.
• Pembanding ini paling baik untuk menentukan ketipisan & kelonjongan lubang melingkar.
• Ukurannya sangat kecil & tidak menyebabkan kerusakan pada benda kerja. Tapi itu membantu membersihkan debu dari bagian pancaran udara yang diukur.

Kekurangan

Itu kerugian dari pembanding pneumatik termasuk berikut ini.

• Ini tidak berguna.
• Komparator ini membutuhkan kompresor.
• Ini tidak sesuai untuk semua kondisi ekologis.
• Perubahan suhu & kelembaban dapat mempengaruhi presisi mereka.
• Pembanding ini memiliki respons yang lambat dibandingkan dengan pembanding lainnya.
• Komparator ini membutuhkan peralatan bantu yang rumit seperti pengatur tekanan yang tepat.
• Ini tidak ekonomis dibandingkan dengan pembanding tipe mekanis.
• Skala di pembanding ini tidak konsisten.
• Kepala pengukur yang berbeda diperlukan dalam komparator ini atau dimensi yang berbeda.
• Kesalahan meniskus terjadi ketika tabung gelas digunakan sebagai alat penunjuk.
• Diperlukan kepala pengukur yang berbeda untuk memeriksa berbagai jenis benda kerja.
• Komponen tambahan diperlukan tambahan seperti pengatur tekanan, filter udara, dll

Aplikasi

Penggunaan atau aplikasi pembanding pneumatik meliputi yang berikut ini.

• Komparator pneumatik mendeteksi diameter dalam benda kerja silinder.
• Komparator ini digunakan setelah sejumlah besar benda kerja atau silinder perlu diuji.
• Ini banyak digunakan dalam mengontrol ukuran komponen secara otomatis seperti pengukur steker.
• Pembanding ini terutama digunakan untuk pemeriksaan cepat sejumlah besar dimensi yang sama.
• Ini digunakan untuk mengetahui seberapa besar perubahan panjang dari dimensi aslinya.
• Benda kerja diameter dalam & luar dapat dideteksi dengan menggunakan pembanding ini.
• Kelurusan & kerataan benda kerja dapat dideteksi.
• Komparator ini digunakan untuk menganalisa Tappers & ovality dari benda kerja.
• Ini juga berguna untuk memeriksa kuadrat & kebulatan benda kerja.
• Aplikasi komparator pneumatik berubah tergantung pada jenis kepala pengukur & jumlah lubang.
• Komparator ini dapat diterapkan untuk pengukuran diameter dalam & luar dan pengukuran ketebalan.
• Komparator ini sangat berguna dalam memeriksa konsentrisitas bagian sudut, kedalaman lubang buta, jarak pusat lubang, kerataan paralelisme, dll.

Demikianlah informasi singkat tentang pneumatik pembanding – jenis , kelebihan, kekurangan, dan aplikasinya. Komparator pneumatik yang paling sering digunakan adalah komparator pneumatik Solex yang dirancang & dipasarkan oleh industri Solex Air Gauges Ltd di AS. Jadi ini adalah salah satu pembanding pneumatik paling populer. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu pembanding dalam elektronik?