空气量规的工作原理（最好能有简图解释）

空气量规的工作原理（最好能有简图解释）

空气式量规（Air gauges）是将空气压缩至一定程度的压力，然后由大小受控的孔逸出，经由量规或待测工件之关系阻碍空气流动量因而可由空气流动量压力之差异，以决定量规与工件间空隙大小，因此又称之为气流动量压力之差异，以决定量规与工件间隙大小，因此又称之为气压量规（Pneumatic gauges）。空气式量规可区分为空气流量、压力差异、水柱、背压等四种类型，而前二者为工业界所常用。
空气式量规是藉著空气流出量，以决定工件尺寸大，因此其喷嘴所喷出空气与其直径、间隙有直接关系，喷嘴内直径为d，与工件表面距离（间隙）为k，若要有效阻止空气流出，其截面积必须等于圆周乘以间隙，即 。测量前必须先用标准量规作零位调整，然后再测工件，若工件与喷嘴之间隙（k）有变化，即产生压力差，由指示表可读出只要遵守气压差，由指示表可读出只要遵守气压特性曲线之有效线性范围即可。
空气式量规为检验工件是否在公差范围以内之仪器，其所测量的结果，并不能求得工件之真实尺寸，也如同一般量规之用途，但精确度较高，放大倍数空气流量式可由750至40000倍，而压力差动式可由1250至32000倍，其精度可达0.5μm。空气式量规的最大之优点为检验时量规不与工件直接接触，量规之磨损几近于零，在理论上其寿命是无限期。操作上甚为方便，不需要太高级的技术。适用于工件较软、较薄壁或大量生产等检验工作。
一、空气流量式空气量规（Flow type air gauges）
空气流量式空气量规其内部构造，高压空气由右方管路而来，首经空气滤清器过滤，再经止回阀（即仪器之空气进气开关）至恒压调整器，虽然进入之空气压力有若干变化，但经恒压调整器调整之后，其压力即维持不变。定压的空气再经浅色之流路自下而上流动，经内径为锥形之玻璃管，再由塑胶管将空气传送至检验量规。柱塞式量规必须先用之主环规（master ring gauge）归零，由待测工件之上、下限，定出浮沈子之上下限。主环规需设定在工件之上下公差位置。对于量规上限而言，空气之流量多，浮沈子在玻璃管之上限位置。对于量规下限而言，空气之流量少，浮沈子停留于下限位置。测量时，待测工件置于量规外径上，当工件之孔径大于标准尺寸时，两者间之空隙大，空气流量多，浮沈子势必上升，使浮沈子与玻璃管孔径间之空隙增大。反之则下降。若浮沈子在两个定位标记之上、下限内，则合于公差的要求。同时，若将量规更换成环规，当然也可检验工件外径。
二、压力差式空气量规（Differential pressure type air gauges）
高压空气经过滤清器、调压阀后，维持不变之压力，然后分成两路，上方者经过平衡喷嘴（equalizing jet）及零点定位气阀（zero setting valve），而排于大气中。在上方之参考
管路（reference chanel）中有一分支至差动压力表之另一室。压力表之两室用薄膜隔开，当两室之压力相等时，薄膜受力平衡，指针固定不动，所指之值为零。开始时用主环规与柱塞规相组合，调整上方之零点定位气阀，以放泄气体之多少来调整差动压力表内一个室内的压力。待两室之压力相等时，指针指向零点。若将工件取代主环规，而其尺寸与主环规相同，差动压力表上下指针亦必为零。若尺寸在公差范围之内时，指针所指示位置亦必在差范围之内。若尺寸在公差范围之外时，指针自然也指示在超出公差范围之部分。压力差式空气量规之表面读数大小。
三、背压式空气量规（Back pressure 其原理为空气在回路中所产生的背压力量造成布顿管（Bourdon tube）挠曲作用，其挠曲量是经由一与机械式量表相似的杠杆及齿轮配置来放大。使用时高压空气经过空气滤清器及调压阀以控制气压，然后通过一计量空气流量的控制器而进入量规测头。在计量的控制器之后，放置一布顿式管来指示由于逸出口及待测工件间隙之变化所造成的压力变化。在布顿式管内的压力变化使管挠曲，经一齿轮及杠杆配置而予于放大。改变装置也需要两个标准环规来完成，以设定其上、下限尺寸。
四、水柱式空气量规
水柱式空气量规乃藉著水银柱或水柱的移动，表示水银柱或水柱两侧空气压力之大小，因此x与y点产生高度差，吾人由y附近的刻度可读出数值大小。此种空气量规为最精密的一种，由于水银较昂贵，故仅为实验室或多点检验时可采用。
五、空气式量规的应用
空气式量规在应用时，可依待测工件之形状，造成测头有所改变。空气式量规可作内径、外径、锥度、真直度、中心距离、平行度和厚度等测量工作。测头可为单端或双端等方式。就测头而言，可用单一或多点组合等测量，使用多一点时与一般量表相同。