刮板細度計智能檢定裝置的研制及刮板斜槽底面平面度的檢定方法探討

劉濤，董寧，姚宛廷，羅聿斌

（金華市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，浙江 金華 321000）

刮板細度計被廣泛應用于油漆、塑料、顏料、印刷油墨、紙張、陶瓷、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域，主要測定涂料、漆漿、油墨和其他液體及漿狀物中顏料及雜質(zhì)的顆粒大小和分散程度，從而控制被分散產(chǎn)品在生產(chǎn)、存儲和應用過程中的質(zhì)量。為適應我國上述產(chǎn)品的發(fā)展需要，企業(yè)對刮板細度計的檢定提出了更高的技術(shù)要求，而刮板細度計現(xiàn)有的檢定方法主要是用刀口尺檢定刮板斜槽底平面的平面度，但是實際生產(chǎn)應用中往往不符合光隙法檢定的基本條件，另外在進行示值誤差檢定時，點的選取沒有裝置去控制，因此現(xiàn)有儀器的配備及檢定方法不能滿足JJG 905—2010《刮板細度計檢定規(guī)程》的相關(guān)要求。為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，研制一種刮板細度計檢定裝置并對刮板細度計斜槽底平面的平面度檢定方法進行探討。

1 檢定裝置的結(jié)構(gòu)組成

刮板細度計智能檢定裝置主要由位移傳感器、測頭固定裝置、龍門架、支撐主架、二維平移臺和龍門架、大理石工作平臺、彈性推壓板和0級平板等組成。其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 結(jié)構(gòu)圖

刮板細度計智能檢定裝置包括位移傳感機構(gòu)，所述位移傳感機構(gòu)包括光柵傳感器，測頭固定裝置和龍門架，光柵傳感器通過測頭固定裝置固定在龍門架上方；機械運動機構(gòu)，所述機械運動機構(gòu)包括4個支撐主架、二維平移臺和龍門架，4個支撐組件架固定于二維平移臺下方四角，龍門架左右兩側(cè)固定于二維平移臺；夾具機構(gòu)，所述夾具機構(gòu)包括大理石工作平臺，彈性推壓板，0級平板，0級平板固定于大理石工作平臺上方，彈性推壓板固定于0級平板上方。所述裝置夾具機構(gòu)連接于機械運動機構(gòu)的二維工作臺的上方，位移傳感機構(gòu)通過龍門架連接于機械運動機構(gòu)，裝置機械運動機構(gòu)的二維工作臺通過螺釘與龍門架連接，其夾具機構(gòu)可以在機械機構(gòu)的二維平移臺上方通過控制水平移動，位移傳感機構(gòu)通過軟件控制可以在龍門架頂部水平移動，其中龍門架環(huán)繞于工作臺外側(cè)且通過測頭固定裝置連接光柵位移傳感器。智能裝置支柱的數(shù)目為4個支撐主架，且可以通過調(diào)節(jié)支撐組件控制水平。

2 智能檢定裝置設(shè)計工作原理

智能裝置是利用相對法進行測量的長度測量系統(tǒng)。測量時，將刮板細度計安置在0級平板底座上，通過調(diào)整夾具工件裝夾系統(tǒng)，使工件裝夾系統(tǒng)的彈性推壓板和刮板細度計的短邊方向上的靠近彈性推壓板的側(cè)面接觸并壓緊，在刮板細度計的長邊側(cè)有彈性壓板固定以限定刮板細度計的位置平穩(wěn)。由控制系統(tǒng)發(fā)出指令，控制移動機械運動系統(tǒng)和測頭固定裝置，使高精度位移傳感器處于被測件相對零位正上方。根據(jù)被測件的規(guī)格，在應用軟件中選擇對應的程序，裝置會根據(jù)預先設(shè)置好的程序自動完成刮板細度計的檢定工作，并輸出檢定結(jié)果。然后導入其他項目的檢測數(shù)據(jù)，最后一起生成原始記錄，導出檢定證書，最終實現(xiàn)智能檢測。

3 刮板細度計斜槽底面平面的平面度和示值誤差的檢定方法

（1）通過光柵驅(qū)動，使高精度位移傳感器處于被測件刮板細度計的相對零位位置，移動到刻線位置1邊緣A處，如圖2，通過光柵自動采點測量，再移動工作臺，使高精度位移傳感器在斜槽的左側(cè)“i1”處自動采點測量?？刂葡到y(tǒng)自動計算出該點的實際深度H1。

圖2

式中：L標為受檢點的標稱值，μm。

L1為受檢點的實際深度，μm。

（2）同樣的測量方法，高精度位移傳感器移動到刻線位置2邊緣B處，自動采點測量，再移動工作臺，使高精度位移傳感器在斜槽的左側(cè)“i2”處自動采點測量?？刂葡到y(tǒng)自動計算出該點的實際深度H2。取H1和H2中絕對值的較大作為該測量位置的示值誤差。

（3）逐次在有刻線位置，如步驟1、2同樣的測量方法，測量各點的示值誤差。

4 結(jié)語

刮板細度計智能檢定裝置是集機、電、PLC、HMI等技術(shù)于一體的自動化測量裝置，具有精度高、速度快、操作使用方便，受外界條件變化的影響小等優(yōu)點。實現(xiàn)了對刮板細度計斜槽底平面度和示值誤差的檢定，解決了目前刮板細度計檢定中存在的一些問題。