FR2724452A1 - Standardisation procedure for precision internal micrometer - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET BANC D'ETALONNAGE DE MICROMETRES D'INTERIEUR
La présente invention a pour objet des procédés et bancs d'étalonnage d'appareil de mesure du diamètre intérieur des alésages traversant une pièce mécanique, appelés communément et dans tout le texte suivant des micromètres d'intérieur.METHOD AND BENCH FOR CALIBRATION OF INTERIOR MICROMETERS
The present invention relates to methods and benches for calibrating an apparatus for measuring the internal diameter of bores passing through a mechanical part, commonly called and throughout the text of internal micrometers.
Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication des appareils de mesure à très grande précision. The technical sector of the invention is the field of manufacturing very high precision measuring devices.
L'application de l'invention est la réalisation d'un banc d'étalonnage pour les micromètres d'intérieur à deux touches dits également "jauges micrométriques" et à trois touches dits également "alésomètres". qui sont très utilisés dans les industries mécaniques pour le contrôle d'alésage, de 3 à 4 millimètres de diamètre intérieur jusqu'à 300 millimètres pour les appareils à trois touches et plus pour les appareils à deux touches suivant les rallonges utilisées. The application of the invention is the production of a calibration bench for interior micrometers with two keys also called "micrometric gauges" and with three keys also called "alometers". which are widely used in the mechanical industries for borehole control, from 3 to 4 millimeters in internal diameter up to 300 millimeters for devices with three keys and more for devices with two keys depending on the extensions used.
On rappelle que de tels micromètres ou alésomètres ou jauges micrométriques sont constitués donc de deux ou trois palpeurs disposés dans un même plan à 1800 ou 1200 respectivement les uns des autres et se déplaçant chacun dans une douille solidaire d'un support commun pour les alésomètres, leur déplacement radial à partir de l'axe central est provoqué par l'effet d'un cône situé à l'extrémité d'une vis mobile perpendiculairement par rapport au plan des palpeurs dans un guide solidaire dudit support commun et suivant ledit axe central cette vis est manoeuvrée par une molette permettant à l'opérateur de déplacer ainsi lesdits palpeurs puisqu'au contact de la surface intérieure de l'alésage à mesurer dans lequel l'instrument a été inséré et d'appliquer alors un effort normalement prédéterminé ; on peut ainsi effectuer la mesure directe du diamètre, grâce à toutes graduations préalablement étalonnées et dont un index est solidaire du support commun de l'instrument ; la graduation étant, soit directement de lecture optique sur l'axe de ladite vis de manoeuvre, soit repérée par tout capteur de déplacement permettant un affichage de la valeur de la mesure.Pour les jauges micrométriques à deux touches, le déplacement est effectué par une vis micrométrique dans l'axe des deux touches. It will be recalled that such micrometers or reamers or micrometric gauges are therefore made up of two or three feelers arranged in the same plane at 1800 or 1200 respectively from each other and each moving in a socket secured to a common support for the reamers, their radial displacement from the central axis is caused by the effect of a cone located at the end of a movable screw perpendicular to the plane of the feelers in a guide secured to said common support and along said central axis this screw is maneuvered by a wheel allowing the operator to move said probers thus since in contact with the interior surface of the bore to be measured in which the instrument has been inserted and then to apply a normally predetermined force; it is thus possible to carry out the direct measurement of the diameter, by virtue of all graduations previously calibrated and of which an index is secured to the common support of the instrument; the graduation being either directly optical reading on the axis of said maneuvering screw, or identified by any displacement sensor allowing a display of the measurement value. For micrometric gauges with two keys, displacement is carried out by a micrometric screw in the axis of the two keys.
Diverses demandes de brevets ont été déposées pour couvrir certaines réalisations particulières de tels instruments, telle que la demande de brevet FR 2496254 publiée le 18 juin 1982 et intitulée "jauge micrométrique d'alésage à trois palpeurs et tête interchangeable", celle FR 2680238 publiée le 12 février 1993 sur un micromètre numérique, ou celle EP 236371 publiée le 16 septembre 1987 sous priorité d'une demande de brevet suisse d'un micromètre à affichage numérique. Various patent applications have been filed to cover certain specific embodiments of such instruments, such as patent application FR 2496254 published on June 18, 1982 and entitled "micrometric bore gauge with three feelers and interchangeable head", that FR 2680238 published on February 12, 1993 on a digital micrometer, or that EP 236371 published September 16, 1987 under the priority of a Swiss patent application for a micrometer with digital display.
Des normes spécifiques sont définies dans de nombreux pays pour déterminer les méthodes de vérification périodique de ces instruments et les spécifications métrologiques qu'ils doivent respecter : en
France, la méthode d'étalonnage des micromètres à deux touches est décrite dans la norme NF E 11-098 et consiste à mesurer, soit leurs déplacements sur un banc d'étalonnage universel, soit directement des diamètres de bagues lisses étalons en au moins six points de leur gamme de mesure ; la méthode d'étalonnage des micromètres à trois touches est décrite dans la norme NF E 11-099 et consiste à mesurer des diamètres de bagues lisses étalons en cinq points de l'étendue de mesure.Specific standards are defined in many countries to determine the methods of periodic verification of these instruments and the metrological specifications which they must comply with:
France, the method for calibrating micrometers with two keys is described in standard NF E 11-098 and consists in measuring, either their movements on a universal calibration bench, or directly the diameters of smooth standard rings in at least six points in their measurement range; the calibration method for micrometers with three keys is described in standard NF E 11-099 and consists in measuring diameters of standard smooth rings at five points of the measuring range.
Compte tenu des étendues de mesure de ces instruments dont les portées minimales et maximales sont variables d'un constructeur & BR< l'autre, le nombre de bagues lisses que doivent posséder ainsi un laboratoire de métrologie pour étalonner tous les alésomètres existants jusqu'à 300 millimètres par exemple, est de l'ordre de 150, ce qui est lourd à gérer, car lesdites bagues doivent être elles-es de toute façon préétalonnées et vérifiées régulièrement, être stables dans leurs dimensions, ce qui nécessite des bagues assez importantes et donc lourdes, surtout pour les plus gros diamètres ; un tel nombre de bagues représente de plus un investissement très important équivalent à celui d'un banc d'étalonnage universel qui est également lui aussi nécessaire, avec en plus des coûts d'étalonnage élevés chaque année pour les utilisateurs desdits micromètres. De ce fait, aujourd'hui, il y a peu de laboratoires de métrologie équipés pour l'étalonnage des jauges micrométriques et des alésométres ; et pour limiter les coûts des bagues étalons, certains laboratoires réduisent même le nombre de points d'étalonnage à deux ou trois, ce qui est donc hors normes et souvent préjudiciable à la qualité des étalonnages et donc à la qualité des mesures réalisées ensuite avec ces instruments. Given the measurement ranges of these instruments, the minimum and maximum ranges of which vary from one manufacturer & BR <the other, the number of smooth rings that a metrology laboratory must have in order to calibrate all the existing alesometers up to 300 millimeters for example, is around 150, which is cumbersome to manage, because said rings must themselves be pre-calibrated and checked regularly, be stable in size, which requires fairly large rings and therefore heavy, especially for larger diameters; such a number of rings also represents a very significant investment equivalent to that of a universal calibration bench which is also also necessary, with in addition high calibration costs each year for the users of said micrometers. As a result, today, there are few metrology laboratories equipped for the calibration of micrometric gauges and alesometers; and to limit the costs of the standard rings, some laboratories even reduce the number of calibration points to two or three, which is therefore out of the ordinary and often detrimental to the quality of the calibrations and therefore to the quality of the measurements then carried out with these instruments.
Or, il existe des bancs de mesure spécifiques pour des mesures de diamètre extérieur d'objets, d'appareils ou de matériel pouvant s inscrire dans une forme cylindrique extérieure, comportant au moins une règle fixe ou deux disposées alors en "V" à 60e l'une de l'autre, contre laquelle ou lesquelles s'appuie ledit matériel suivant un axe orienté donné et une autre règle mobile que l'on vient appuyer de l'autre côté de ce matériel et suivant le même axe orienté, soit parallèlement à ladite règle fixe, soit à 60 par rapport aux deux dites règles fixes disposées en "V" symétriquement par rapport audit axe orienté et formant alors avec la règle mobile un triangle équilatéral enserrant le cylindre sur trois côtés : une mesure directe du déplacement de cette règle mobile par rapport à une référence donnée, soit suivant une graduation visible, soit par un capteur optique par exemple, permet alors d'en déduire le diamètre de la forme cylindrique extérieure dans laquelle s inscrit ledit matériel. De tels dispositifs pourraient être utilisés alors également pour contrôler les relevés de mesure d'un micromètre placé comme ledit matériel entre lesdites règles, mais
- d'une part, cela nécessite d'avoir quand même des cylindres étalons de référence pour chaque type de micromètre et pour chacun des cinq ou six points de la plage de mesure de celui-ci, tels que l'on doit les contrôler suivant les normes indiquées précédemment, à moins de disposer de cales étalons pour passer d'une position à l'autre, mais l'opération de mise en place de celles-ci est alors très délicate, voire impossible et fait perdre beaucoup de précision de toute façon
- d'autre part, il n'y a alors, ni mesure de distance précise possible, ni mesure de l'effort appliqué sur les palpeurs, ce qui est pourtant nécessaire pour avoir des résultats reproductibles et fiables des mesures : en effet, l'effort applicable par un micromètre lors de son utilisation tel que définie en introduction est de 10 à 30
Newtons, alors que celui acceptable pour un capteur de distance est en général limité à 1 Newton. Comme on ne peut faire alors la mesure qu'en respectant cette dernière valeur, le résultat obtenu sera différent de celui que 1 'on relève ensuite pour une valeur normalement identique de diamètre lors de l'utilisation du micromètre ainsi "étalonné" : en effet, sa mesure étant alors relevée avec sa valeur propre d'effort qui est alors bien supérieure à celle qui lui a été appliquée pour l'étalonner, ne tiendra pas compte du même rattrapage de jeu et de déformation mécanique, et sera donc erronée. On ne peut pas ainsi à ce jour obtenir une précision d'étalonnage telle que définie ci-après.However, there are specific measurement benches for measurements of the outside diameter of objects, devices or equipment which can be inscribed in an external cylindrical shape, comprising at least one fixed rule or two then arranged in a "V" shape at 60th one of the other, against which one or more supports said material along a given oriented axis and another movable ruler which is pressed on the other side of this material and along the same oriented axis, or in parallel to said fixed rule, that is to say 60 with respect to the two said fixed rules arranged in a "V" symmetrically with respect to said oriented axis and then forming with the mobile rule an equilateral triangle enclosing the cylinder on three sides: a direct measurement of the displacement of this rule movable relative to a given reference, either according to a visible graduation, or by an optical sensor for example, then makes it possible to deduce the diameter of the external cylindrical shape in which the said material is registered. Such devices could then also be used to control the measurement readings of a micrometer placed as said equipment between said rules, but
- on the one hand, it still requires having standard reference cylinders for each type of micrometer and for each of the five or six points of the measurement range thereof, as must be checked according to the standards indicated above, unless you have gauge blocks to move from one position to another, but the operation of setting them up is then very delicate, if not impossible, and causes a lot of precision to be lost. way
- on the other hand, there is then neither a precise distance measurement possible, nor a measurement of the force applied to the probes, which is however necessary to have reproducible and reliable results of the measurements: indeed, the force applicable by a micrometer during its use as defined in the introduction is from 10 to 30
Newtons, while that acceptable for a distance sensor is generally limited to 1 Newton. As we can only then make the measurement by respecting this latter value, the result obtained will be different from that which we then note for a normally identical value of diameter when using the micrometer thus "calibrated": indeed , its measurement then being taken with its own force value which is then much higher than that which was applied to it to calibrate it, will not take account of the same backlash of play and mechanical deformation, and will therefore be erroneous. To date, it is therefore not possible to obtain a calibration accuracy as defined below.
L'objectif de la présente invention est donc, à partir d'un banc de mesure réalisé suivant le principe ci-dessus, à règles fixes et mobile, d'éviter au moins les deux inconvénients ci-dessus, afin de disposer d'un véritable banc d'étalonnage avec une résolution de 0,1 micromètre et une incertitude globale de mesure dans des conditions de métrologie industrielle meilleure que plus ou moins 3 micromètres cela n'est possible qu'en réalisant l'étalonnage desdits instruments sous un effort donné connu correspondant à celui de 1 'instrument lors des mesures effectuées avec lui et, avec simultanément à l'application dudit effort, une mesure de distance et/ou de déplacement du palpeur venant en contact avec un de ceux dudit micromètre, et qui soit fiable et précis, afin d'en déduire les mesures effectives obtenues 9 différentes positions du micromètre avec la précision voulue déterminant ainsi l'étalonnage recherché,
Un autre objectif de l'invention est de réduire au mieux le nombre de cylindres étalons de référence permettant d'initialiser ledit banc d'étalonnage avant d'y placer les micromètres à étalonner eux-mêmes. The objective of the present invention is therefore, from a measurement bench produced according to the above principle, with fixed and mobile rules, to avoid at least the above two drawbacks, in order to have a true calibration bench with a resolution of 0.1 micrometer and an overall measurement uncertainty under industrial metrology conditions better than plus or minus 3 micrometers this is only possible by calibrating said instruments under a given effort known corresponding to that of the instrument during the measurements carried out with it and, simultaneously with the application of said force, a measurement of distance and / or displacement of the probe coming into contact with one of those of said micrometer, and which is reliable and precise, in order to deduce therefrom the effective measurements obtained at 9 different positions of the micrometer with the desired precision, thus determining the desired calibration,
Another objective of the invention is to reduce as much as possible the number of reference standard cylinders making it possible to initialize said calibration bench before placing therein the micrometers to be calibrated themselves.
De tels objectifs sont atteints suivant un procédé d'étalonnage de micromètres d'intérieur à l'aide d'un banc de mesure comprenant un bâti support rigide, au moins une règle fixe de référence positionnée par rapport à celui-ci et contre laquelle on appuie, suivant un axe orienté XX'donné le micromètre à étalonner, et un palpeur mobile dont la position est repérée suivant ce même axe XX' et que l'on appuie contre ledit micromètre pour en déduire le diamètre de celui-ci suivant l'invention, on maintient libres et mobiles ledit micromètre et ledit palpeur avec chacun un seul degré de liberté de déplacement en translation suivant 1' axe XX' ; on applique au support dudit palpeur une force donnée F suivant le même axe orienté XX' qui assure l'appui, à la fois du capteur contre ledit micromètre, et de ce dernier contre au moins ladite règle ; on repère et on détermine la position dudit palpeur par un capteur de déplacement solidaire d'un support fixe situé à un point de référence donné de l'axe XX' par rapport à ladite règle fixe. Such objectives are achieved according to a method for calibrating interior micrometers using a measuring bench comprising a rigid support frame, at least one fixed reference rule positioned relative to it and against which presses, along an axis XX 'given the micrometer to be calibrated, and a movable probe whose position is marked along this same axis XX' and that is pressed against said micrometer to deduce the diameter thereof according to the invention, said micrometer and said probe are kept free and mobile, each with a single degree of freedom of movement in translation along the 'axis XX'; is applied to the support of said probe a given force F along the same axis oriented XX 'which ensures the support, both of the sensor against said micrometer, and of the latter against at least said rule; the position of said probe is identified and determined by a displacement sensor secured to a fixed support located at a given reference point on the axis XX 'relative to said fixed rule.
Un autre objectif de l'invention est atteint suivant le procédé ci-dessus, dans lequel en plus, on choisit un capteur de déplacement couvrant au moins la totalité de la plage de mesure du micromètre et on fixe son support à un point de référence tel qu'on puisse contrôler n'importe quel point de cette plage de mesure par ledit capteur sans en déplacer le support ; on effectue plusieurs mesures d'étalonnage en différents points de ladite gamme de mesure du micromètre å partir de ce même point de référence initial du support du capteur de déplacement. Another objective of the invention is achieved according to the above method, in which in addition, a displacement sensor is chosen covering at least the entire measuring range of the micrometer and its support is fixed to a reference point such that any point of this measurement range can be controlled by said sensor without moving the support; several calibration measurements are made at different points of said micrometer measurement range from this same initial reference point of the support of the displacement sensor.
Suivant l'invention, préalablement à la mise en place du micromètre à étalonner dans ledit banc de mesure, on positionne et on maintient en son emplacement et dans les mêmes conditions, un cylindre étalon de référence ayant un diamètre extérieur égal à une valeur d'un point de la plage de mesure dudit micromètre ; on initialise la mesure de référence de base du capteur par la valeur relevée par celui-ci avec ledit cylindre étalon. According to the invention, before setting up the micrometer to be calibrated in said measurement bench, a reference standard cylinder having an outside diameter equal to a value of is positioned and maintained in its location and under the same conditions. a point in the measurement range of said micrometer; the basic reference measurement of the sensor is initialized by the value recorded by the latter with said standard cylinder.
Grâce aux procédés définis ci-dessus, et suivant un mode particulier de réalisation de l'invention, tel que le dispositif décrit dans les Figures jointes, le capteur de déplacement permettant le repérage et la détermination exacte de la position du palpeur, peut être un capteur incrémental à 0,1 micromètre de 60 millimétres de course ; il permet alors de couvrir l'ensemble des microrètres existant à ce jour, pour mesurer des diamètres de 3,5 à 320 millimètres avec un jeu de seulement quatre à neuf tampons ou cylindres étalons raccordés, quatre pour initialiser le capteur et assurer le raccordement aux étalons nationaux et neufs si l'utilisateur souhaite maîtriser l'étalonnage périodique et l'initialisation de son banc : ce nombre de tampons ou cylindres est donc bien sûr très inférieur aux 150 normalement nécessaires pour respecter par exemple les normes françaises avec les appareils d'étalonnage connus à ce jour. Thanks to the methods defined above, and according to a particular embodiment of the invention, such as the device described in the attached figures, the displacement sensor allowing the location and the exact determination of the position of the probe, can be a 0.1 micrometer incremental sensor with 60 millimeters of travel; it then makes it possible to cover all the micrometers existing to date, to measure diameters from 3.5 to 320 millimeters with a set of only four to nine connected buffers or standard cylinders, four to initialize the sensor and ensure connection to the national and new standards if the user wishes to master the periodic calibration and initialization of his bench: this number of buffers or cylinders is therefore of course much lower than the 150 normally required to comply for example with French standards with calibration known to date.
Suivant la présente invention, deux techniques sont applicables pour déterminer la force F d'appui à appliquer aux palpeurs pendant 1'étalonnage du micromètre, et cela préalablement auxdites mesures d'étalonnage de celui-ci dans ledit banc de mesure : pour obtenir la fiabilité de mesure de ces micromètres, on doit en effet choisir et donc déterminer l'effort que celui-ci peut transmettre quand il est en appui lui-même contre une paroi lors de sa mise en oeuvre ; ainsi
- soit on détermine cet effort à priori comme étant une donnée fixe connue de l'appareil d'après son fabricant par exemple, mais cette méthode n'est cependant pas bien sûr la plus fiable
- soit d'une manière préférentielle suivant l'invention, on détermine l'effort propre du micromètre avec le même banc de mesure que celui permettant ensuite son étalonnage, en disposant ce micromètre et ce banc de mesure comme pour les mesures d'étalonnage suivant le procédé défini ci-dessus ; on dispose alors un capteur d'effort sur le même support fixe que le capteur de déplacement, et apte à mesurer l'effort transmis au palpeur par ledit micrométre, que l'on manoeuvre alors pour cela comme pour effectuer une mesure, aucune autre force extérieure n'étant appliquée audit palpeur.According to the present invention, two techniques are applicable for determining the support force F to be applied to the probes during the calibration of the micrometer, and this prior to said calibration measurements of the latter in said measurement bench: to obtain reliability for measuring these micrometers, we must indeed choose and therefore determine the force that it can transmit when it is pressing itself against a wall during its implementation; so
- Either this effort is determined a priori as being a fixed datum known to the device according to its manufacturer for example, but this method is however not of course the most reliable
- Either in a preferential manner according to the invention, the own force of the micrometer is determined with the same measurement bench as that then allowing its calibration, by placing this micrometer and this measurement bench as for the following calibration measurements the process defined above; a force sensor is then placed on the same fixed support as the displacement sensor, and capable of measuring the force transmitted to the probe by said micrometer, which is then operated for this purpose as for carrying out a measurement, no other force being applied to said probe.
Cette détermination est d'autant plus nécessaire pour un instrument qui serait par exemple un peu rouillé ou difficile à manoeuvrer sans un effort important, ce qui peut risquer de déformer, d'une part, les pièces du micromètre lui-même, et d'autre part, de marquer l'intérieur des alésages, car on ne sait pas alors quand on vient en appui dans celui-ci : la deuxième technique de détermination réelle de la force F telle que définie ci-dessus permet de plus un tel contrôle préalable. This determination is all the more necessary for an instrument which would be, for example, a little rusty or difficult to maneuver without significant effort, which may risk deforming, on the one hand, the parts of the micrometer itself, and on the other hand, to mark the inside of the bores, because we do not know then when we come to bear in it: the second technique of real determination of the force F as defined above also allows such a prior check .
Le résultat est de nouveaux procédés et bancs d'étalonnage de micromètres d'intérieur, satisfaisant aux objectifs définis précédemment sans avoir les inconvénients des dispositifs actuels : en effet, la présente invention permet de simuler en fait des bagues de référence étalons, dans toute plage de mesure voulue, avec une génération d'un effort de mesure adapté à l'instrument que l'on veut étalonner, dans une fourchette par exemple de 10 à 40 Newtons, laquelle génération d'effort étant indépendante et séparée de la chaîne de mesure comprenant le capteur de déplacement à partir duquel le diamètre obtenu par ledit micromètre dans la position choisie, est alors mesurable avec la précision voulue. The result is new methods and benches for calibrating interior micrometers, satisfying the objectives defined above without having the drawbacks of current devices: in fact, the present invention makes it possible in fact to simulate standard reference rings, in any range desired measurement, with a generation of a measurement effort adapted to the instrument that is to be calibrated, in a range for example of 10 to 40 Newtons, which generation of effort being independent and separate from the measurement chain comprising the displacement sensor from which the diameter obtained by said micrometer in the selected position is then measurable with the desired precision.
On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en montrent déjà suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. We could cite other advantages of the present invention, but those mentioned above already show enough to prove its novelty and interest.
La description et les Figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de l'invention, en particulier en n'utilisant qu'une seule règle fixe de référence pour étalonner des micromètres à deux touches, en utilisant des systèmes de génération d'effort différents, etc... The description and the figures below represent an exemplary embodiment of the invention but have no limiting character other embodiments are possible within the scope and scope of the invention, in particular in n using only one fixed reference rule to calibrate micrometers with two keys, using different force generation systems, etc ...
La Figure 1 représente une vue de dessus et en coupe partielle suivant AA', de la Figure 2 d'un banc d'étalonnage suivant l'invention
La Figure 2 représente une vue de côté et en coupe partielle suivant BB' de la Figure 1 du banc d'étalonnage qui y est représenté.Figure 1 shows a top view and in partial section along AA ', of Figure 2 of a calibration bench according to the invention
Figure 2 shows a side view and in partial section along BB 'of Figure 1 of the calibration bench shown there.
Le banc d'étalonnage ou de mesure 1 comprend un b & i support rigide 4, qui peut être une plaque de granit supportée par des pieds 23 réglables, afin de maintenir sa surface dans un plan horizontal et au moins une règle fixe 2 de référence, positionnée par rapport a ce bâti d'une manière fixe : dans le présent exemple représenté sur les
Figures 1 ou 2 pour 1' étalonnage des micromètres à trois touches, deux règles 2.1 et 2.2 sont disposées en "V" à 60 l'une de l'autre et symétriquement par rapport à l'axe orienté XX' dudit banc d'étalonnage et le long duquel les mesures sont effectuées ; dans le cas d'étalonnage de micromètres à deux touches, les deux dites règles 2.1 et 2.2 sont remplacées par une seule disposée fixe perpendiculairement à ce même axe orienté XX'. Lesdites règles comportent des parties 24 détachables, portant les surfaces de référence 3 intérieures contre lesquelles s'appuient les instruments ou appareils 5 à étalonner, ou les bagues étalons 5'.The calibration or measurement bench 1 comprises a b & i rigid support 4, which can be a granite plate supported by adjustable feet 23, in order to maintain its surface in a horizontal plane and at least one fixed rule 2 of reference , positioned relative to this frame in a fixed manner: in the present example represented on the
Figures 1 or 2 for the calibration of micrometers with three keys, two rules 2.1 and 2.2 are arranged in "V" at 60 from one another and symmetrically with respect to the axis XX 'of said calibration bench and along which the measurements are taken; in the case of calibration of micrometers with two keys, the two said rules 2.1 and 2.2 are replaced by a single arranged fixed perpendicular to this same axis oriented XX ′. Said rules include detachable parts 24, carrying the interior reference surfaces 3 against which the instruments or apparatuses 5 to be calibrated, or the standard rings 5 ′.
Un palpeur 6, constitué d'une pièce d'appui, venant en contact avec un des palpeurs du micromètre 5 ou contre la surface extérieure d'un cylindre étalon 5' est fixé sur un support 7 mobile, positionné et repéré par un capteur de déplacement 8, suivant le même axe XX', grâce par exemple à un rail 25 portant également un support 11 du micromètre 5 ou cylindre étalon 5', maintenant ainsi libres et mobiles celui-ci ainsi que ledit palpeur 6 suivant un seul degré de liberté de déplacement en translation suivant cet axe XX'. A probe 6, consisting of a support piece, coming into contact with one of the probes of the micrometer 5 or against the external surface of a standard cylinder 5 'is fixed on a mobile support 7, positioned and identified by a displacement 8, along the same axis XX ′, for example thanks to a rail 25 also carrying a support 11 of the micrometer 5 or standard cylinder 5 ′, thus keeping it free and movable, as well as said probe 6 according to a single degree of freedom of displacement in translation along this axis XX '.
Ce capteur de déplacement 8 dudit palpeur 6 est solidaire d'un support fixe 9 situé à un point de référence donné de l'axe XX' par rapport auxdites règles 2, ledit capteur de déplacement 8 pouvant être un comparateur optoélectronique mesurant la course d'une tige 26 venant en appui suivant un faible effort de maintien de l'ordre d'l
Newton par exemple, contre et derrière ladite pièce d'appui 6 constituant ledit palpeur, et à travers le support 7 de celui-ci.This displacement sensor 8 of said probe 6 is integral with a fixed support 9 situated at a given reference point on the axis XX 'relative to said rules 2, said displacement sensor 8 being able to be an optoelectronic comparator measuring the stroke of a rod 26 coming into abutment following a small effort of maintaining the order of l
Newton for example, against and behind said support piece 6 constituting said probe, and through the support 7 thereof.
L'étendue de mesure dudit capteur de déplacement 8 couvre au moins l'ensemble de la plage de mesure de tout micromètre 5 à étalonner, qui est en fait au maximum de l'ordre de 25 millimètres pour les micromètres les plus courants, soit donc un capteur de déplacement qui, pour obtenir de préférence une étendue de mesure de 40 millimètres en diamètre, doit alors avoir lui-même une étendue propre de mesure de 60 millimètres : le support 9 dudit capteur 8 est positionné en un point de référence fixe de l'axe XX' repéré avec précision par rapport aux règles fixes 2 le long de cet axe XX' ; il est fixé pour cela par tout moyen 27 de blocage, par exemple le long d'une règle graduée latérale. The measurement range of said displacement sensor 8 covers at least the entire measurement range of any micrometer 5 to be calibrated, which is in fact of the order of 25 millimeters at most for the most common micrometers, ie a displacement sensor which, in order to preferably obtain a measurement range of 40 millimeters in diameter, must then have its own measurement range of 60 millimeters: the support 9 of said sensor 8 is positioned at a fixed reference point of the axis XX 'precisely identified with respect to the fixed rules 2 along this axis XX'; it is fixed for this by any locking means 27, for example along a lateral graduated rule.
Ledit capteur de déplacement 8 peut être relié par toute liaison 10 compatible à un poste de traitement informatique dans lequel un logiciel adapté permet l'acquisition et le traitement des mesures relevees, en conformité par exemple avec les normes en vigueur, le calcul de l'incertitude d'étalonnage, l'archivage des mesures sur disque dur ou disquette, le calcul automatique de la classe des instruments ainsi étalonnés par rapport aux normes et l'édition d'un document d'étalonnage, ainsi que la gestion des documents par fiche de vie avec le suivi des différents étalonnages successifs et leur surveillance ; de plus, l'utilisateur peut avoir alors à l'écran, en temps réel et en permanence, la position du palpeur 6 ramené en diamètre du micromètre 5, tenant compte de 1 'étalonnage effectué précédemment avec les tampons ou cylindres étalons. Said displacement sensor 8 can be connected by any compatible link 10 to a computer processing station in which suitable software allows the acquisition and processing of the measurements taken, in compliance for example with the standards in force, the calculation of the uncertainty of calibration, archiving of measurements on hard disk or floppy disk, automatic calculation of the class of instruments thus calibrated against standards and the edition of a calibration document, as well as the management of documents by sheet of life with the follow-up of the various successive calibrations and their monitoring; in addition, the user can then have on the screen, in real time and permanently, the position of the probe 6 reduced in diameter to the micrometer 5, taking account of the calibration carried out previously with the buffers or standard cylinders.
Suivant l'invention, le banc d'étalonnage 1 comporte des moyens d'application d'une force F donnée et voulue et telle que définie précédemment, au support 7 dudit palpeur 6 suivant l'axe orienté XX' ces moyens comportent dans l'exemple de réalisation représenté au moins une courroie crantée 12 sans fin, enroulée autour de deux poulies de renvoi 13, 14 situées et fixées au deux extrémités du bâti 4, dont l'une 13 est montée folle et libre et l'autre 14 est soumise & BR< un couple d'entraînement constant donné et comporte elle-meme des crans coopérant avec ladite courroie pour lui communiquer ladite force
F ; cette courroie est fixée par ailleurs au seul support 7 dudit palpeur 6 qu'elle entraîne ainsi dans la direction de l'axe orienté
XX' et passe sans gêne à travers le support 9 du capteur 8, le support 11 du micromètre 5 et des règles 2, soit de préférence au-dessus du rail 25 : ladite courroie n'est pas représentée sur la Figure 1 en vue de dessus pour ne pas surcharger celle-ci. According to the invention, the calibration bench 1 comprises means for applying a given and desired force F and as defined above, to the support 7 of said probe 6 along the axis oriented XX ′ these means comprise in the exemplary embodiment shown at least one endless toothed belt 12, wound around two idler pulleys 13, 14 located and fixed at the two ends of the frame 4, one of which 13 is mounted loose and free and the other 14 is subjected & BR <a given constant drive torque and itself comprises notches cooperating with said belt to communicate said force to it
F; this belt is also fixed to the single support 7 of said probe 6 which it thus drives in the direction of the oriented axis.
XX 'and passes without discomfort through the support 9 of the sensor 8, the support 11 of the micrometer 5 and of the rules 2, that is to say preferably above the rail 25: said belt is not shown in FIG. 1 in view of so as not to overload it.
Ledit couple d'entraînement constant appliqué à la poulie 14 d'application de l'effort voulu F sur ladite courroie crantée 12 peut être réalisé par un contrepoids 17 mobile verticalement le long de deux guides fixes par exemple : ledit contrepoids 17 est relié et la maintient ainsi en tension constante, à une extrémité d'un lien de transmission 18 dont l'autre extrémité est fixée à la périphérie d'une poulie de charge 16, montée sur le même axe 15 que la poulie 14 qu'elle tend alors à entraîner. Said constant driving torque applied to the pulley 14 for applying the desired force F to said toothed belt 12 can be produced by a counterweight 17 movable vertically along two fixed guides for example: said counterweight 17 is connected and the thus maintains constant tension at one end of a transmission link 18, the other end of which is fixed to the periphery of a load pulley 16, mounted on the same axis 15 as the pulley 14 which it then tends to train.
La valeur du poids P dudit contrepoids 17 est réglable pour obtenir la force F donnée en rajoutant ou en levant certains de ses éléments. Ledit lien de transmission 18, depuis la poulie de charge 16, est guidé par une poulie 22 de renvoi assurant la verticalité de la retenue du contrepoids 17 ; l'autre extrémité du lien 18 est fixée en un point 21 d'une gorge périphérique de la poulie 16 avec une longueur suffisante pour permettre la rotation de celle-ci. Cette poulie 16 est montée libre sur 1' axe commun 15 pour permettre son réglage de position et est bloquée et rendue solidaire par rapport à un disque 20 lui-même solidaire de la poulie 14, grâce à des orifices ménagés dans celui-ci et dans l'un desquels vient se loger l'extrémité d'un ergot manoeuvrable par une poignée 19 de maintien : ces différentes positions de blocage relatif des poulies 16 et 14 permet à la fois d'ajuster la position du support 7 du palpeur 6 en fonction du diamètre du micromètre à étalonner, et celle de l'extrémité du lien 18 au contrepoids 17 en fonction de la hauteur de celui-ci. The value of the weight P of said counterweight 17 is adjustable to obtain the force F given by adding or lifting some of its elements. Said transmission link 18, from the load pulley 16, is guided by a return pulley 22 ensuring the verticality of the retainer of the counterweight 17; the other end of the link 18 is fixed at a point 21 of a peripheral groove of the pulley 16 with a length sufficient to allow rotation of the latter. This pulley 16 is mounted free on the common axis 15 to allow its position adjustment and is blocked and made integral with respect to a disc 20 itself integral with the pulley 14, thanks to orifices provided in the latter and in one of which houses the end of a lug maneuverable by a handle 19 for holding: these different relative locking positions of the pulleys 16 and 14 makes it possible both to adjust the position of the support 7 of the feeler 6 as a function the diameter of the micrometer to be calibrated, and that of the end of the link 18 to the counterweight 17 as a function of the height of the latter.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9411147A FR2724452B1 (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | METHOD AND BENCH FOR CALIBRATION OF INTERIOR MICROMETERS |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR9411147A FR2724452B1 (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | METHOD AND BENCH FOR CALIBRATION OF INTERIOR MICROMETERS |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2724452A1 true FR2724452A1 (en) | 1996-03-15 |
| FR2724452B1 FR2724452B1 (en) | 1996-12-20 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9411147A Expired - Fee Related FR2724452B1 (en) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | METHOD AND BENCH FOR CALIBRATION OF INTERIOR MICROMETERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2724452B1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2112942A (en) * | 1982-01-08 | 1983-07-27 | Douglas Carver Finch | Measuring instruments |
| JPS6038612A (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-28 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Method and apparatus for measuring average outer diameter |
| GB2167187A (en) * | 1984-10-01 | 1986-05-21 | Zeiss Jena Veb Carl | Device for driving a measuring sleeve in a tailstock-type length measuring device |
-
1994
- 1994-09-13 FR FR9411147A patent/FR2724452B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 161 (P - 370) 5 July 1985 (1985-07-05) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2724452B1 (en) | 1996-12-20 |
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