CN102147226B - 一种便捷的圆弧半径测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便捷的圆弧半径测量仪，包括竖向的圆心尺和横向的切线尺，圆心尺与切线尺相交，交点为原点，圆心尺上设有标准的刻度线和读数，圆心尺与切线尺之间设有第一读数尺、第二读数尺和第三读数尺，第一读数尺、第二读数尺和第三读数尺的顶端均固定在原点上，第一读数尺、第二读数尺和第三读数尺上均设有刻度线和读数。本发明具有结构简单、使用方便、提高测量速度、测量精度高的优点。

Description

一种便捷的圆弧半径测量仪

技术领域

本发明涉及一种可直接度量出圆弧半径的便捷测量仪。

背景技术

目前，圆弧是一种最简单的平面曲线，在工程上有着极为广泛的应用。圆弧半径是圆弧的一个重要参数。测量圆弧半径，如图1所示，通常是用中垂线法求得圆弧中心，然后测量其半径。工程中测量零件的圆弧半径，如图2所示，常采用拓印法描画出零件的圆弧部分，然后采用上述作图方法，求得圆弧半径。这些都要通过几何作图求解。若能设计出一种可以直接度量出圆弧半径的量具，无疑将简化圆弧半径的测量步骤，提高测量圆弧半径的速度。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种结构简单、使用方便、提高测量速度、测量精度高的便捷的圆弧半径测量仪。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种便捷的圆弧半径测量仪，包括竖向设置的圆心尺和横向设置的切线尺，圆心尺与切线尺相交，交点为原点，圆心尺上设有标准的刻度线和读数，圆心尺与切线尺一侧之间设有至少三条读数尺，每条读数尺的顶端均固定在原点上。

本发明的进一步改进在于：读数尺包括第一读数尺、第二读数尺和第三读数尺，第一读数尺与切线尺之间的夹角为15°，第一读数尺上设有第一刻度线和第一读数，第一刻度线的密度比圆心尺上的刻度线的密度缩小了2sin15°倍，第二读数尺与切线尺之间的夹角为30°，第二读数尺上设有第二刻度线和第二读数，第二刻度线的密度与圆心尺上的刻度线的密度相等，第三读数尺与切线尺之间的夹角为60°，第三读数尺上设有第三刻度线和第三读数，第三刻度线的密度比圆心尺上的刻度线的密度放大了2sin60°倍。

本发明的进一步改进在于：圆心尺与切线尺另一侧之间设有至少一条辅助读数尺，辅助读数尺上设有辅助刻度线和辅助读数，辅助读数尺与切线尺之间的夹角为θ°，θ为0＜θ＜90°,辅助刻度线的密度比圆心尺上的刻度线的密度缩小或放大了2sinθ°倍。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明可以直接度量出圆弧半径，而且测量的步骤简单，操作也很方便，提高了测量圆弧半径的速度，同时也提高了测量精度。

附图说明：

图1为采用中垂法求得圆弧半径的结构示意图；

图2为采用拓印法求得圆弧半径的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的设计原理图；

图5为本发明的使用状态图；

图中标号：1-圆心尺、2-切线尺、3-原点、4-刻度线、5-读数、6-第一读数尺、7-第二读数尺、8-第三读数尺、9-辅助读数尺、10-第一刻度线、11-第一读数、12-第二刻度线、13-第二读数尺、14 -第三刻度线、15-第三读数、16-辅助刻度线、17-辅助读数。

具体实施方式：

    为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图3示出了本发明一种便捷的圆弧半径测量仪的一种实施方式，包括竖向设置的圆心尺1和横向设置的切线尺2，圆心尺1与切线尺2相交，交点为原点3，圆心尺1上设有标准的刻度线4和读数5，圆心尺1与切线尺2一侧之间设有至少三条读数尺，每条读数尺的顶端均固定在原点3上，读数尺包括第一读数尺6、第二读数尺7和第三读数尺8，第一读数尺6与切线尺2之间的夹角为15°，第一读数尺6上设有第一刻度线10和第一读数11，第一刻度线10的密度比圆心尺1上的刻度线4的密度缩小了2sin15°倍，第二读数尺7与切线尺2之间的夹角为30°，第二读数尺7上设有第二刻度线12和第二读数13，第二刻度线12的密度与圆心尺1上的刻度线4的密度相等，第三读数尺8与切线尺2之间的夹角为60°，第三读数尺8上设有第三刻度线14和第三读数15，第三刻度线14的密度比圆心尺1上的刻度线4的密度放大了2sin60°倍。当被测圆弧的弧长较长时，圆心尺1与切线尺2另一侧之间设有至少一条辅助读数尺9，位于第二象限的辅助读数尺9可以用来保证被测圆弧与测量仪的切线尺2准确相切，辅助读数尺9上设有辅助刻度线16和辅助读数17，辅助读数尺9与切线尺2之间的夹角为θ°，θ为0＜θ＜90°,辅助刻度线16的密度比圆心尺1上的刻度线4的密度缩小或放大了2sinθ°倍。

本发明的设计原理如图4所示，建立平面直角坐标系o x y，在y轴上任取一点A为圆心，以A点到原点o的距离为半径作一圆。则该圆与x轴在o点相切，与y轴交于另一点B。过原点o任作一条不与x轴重合的直线L，并设直线L与该圆的交点为C，显然∠BCO为直角。变化A点在y轴上的位置到A₁，以|A₁O|为半径作一圆，该圆与y轴交于B₁点，与直线L交于C₁点，则有OC/OC₁=OB/OB₁=OA/OA₁，这表明上述两圆与直线L的交点到原点o的距离之比与这两个圆的半径比相等。不断的变化A点在y轴上的位置，可以作出一系列这样的圆，这些圆与直线L的交点到原点o的距离之比都与这些圆的半径比相等。根据这一原理，可以在直线L上刻度，设计出一个便捷的圆弧半径测量仪。

事实上，只要在图4的y轴上从原点o起进行和一般直尺一样的均等刻度，任取与x轴成夹角θ（θ≠0）的一条直线L，在y轴上任取一刻度点B，从B点向直线L作垂线，该垂线与直线L交于C点，并以（1／2）OB处的刻度值作为C点的刻度值。按同样的方法，从y轴上的一系列刻度点向直线L作垂线，在L直线上可以得到一系列刻度点。由前述的等比性可知，L直线上的刻度是均匀的。实际刻度时，只要先在直线L上求出一个刻度点，如C（可使C点的读数为5或10的倍数），然后以OC的长度在L直线上等分截取，再在每段内进行细分，就可以在L直线上得到一系列的刻度点。从图4还可以看出，OC=OB·sinθ，若设OB=2R（R为所测圆弧的半径），则OC=2R·sinθ。当θ=30°时，OC=R,此时，就可以在L直线上进行和直尺一样的均等刻度。当0＜θ＜30°时，2 sinθ＜1，OC＜R。当30°＜θ＜90°时，2 sinθ＞1，OC＞R。此时，L直线上的刻度值将比实际长度缩小或放大2 sinθ倍。为了适应不同弧长的圆弧，提高测量精度，可多取几条不同方位的直线L，按同样的原理进行刻度和标记。

根据上面的设计原理，用这种圆弧半径测量仪去测量任一圆弧的半径则是十分便捷的。如图5所示，已知一条圆弧

，要测量其半径，只要置该测量仪的原点于被测圆弧

上任一点D上，并使测量仪的切线尺与

在D点相切。若

 与一读数尺交于E点，则E点的读数即为所测圆弧

的半径。根据E点的读数在圆心尺上读取相同的读数，则该读数所在的点即为的圆心。如图5，测得

的半径为45mm，圆心位于F点（若

与多于一条的读数尺相交，其读数结果是一样的）。使用时，当被测圆弧的半径相对不太大而弧长又较长时，则可在与x轴夹角较大的读数尺上读数，这样可提高读数精度。当半径较大或弧长较短时，则可在与x轴夹角较小的读数尺上读数。

本发明可以直接度量出圆弧半径，而且测量的步骤简单，操作也很方便，提高了测量圆弧半径的速度，同时也提高了测量精度。

Claims (1)

1.一种便捷的圆弧半径测量仪，其特征在于：所述测量仪包括竖向设置的圆心尺（1）和横向设置的切线尺（2），所述圆心尺（1）与所述切线尺（2）相交，交点为原点（3），所述圆心尺（1）上设有标准的刻度线（4）和读数（5），所述圆心尺（1）与所述切线尺（2）一侧之间设有至少三条读数尺，每条所述读数尺的顶端均固定在所述原点（3）上，所述读数尺包括第一读数尺（6）、第二读数尺（7）和第三读数尺（8），第一读数尺（6）与所述切线尺（2）之间的夹角为15°，所述第一读数尺（6）上设有第一刻度线（10）和第一读数（11），所述第一刻度线（10）的密度比所述圆心尺（1）上的刻度线（4）的密度缩小了2sin15°倍，所述第二读数尺（7）与所述切线尺（2）之间的夹角为30°，所述第二读数尺（7）上设有第二刻度线（12）和第二读数（13），所述第二刻度线（12）的密度与所述圆心尺（1）上的刻度线（4）的密度相等，第三读数尺（8）与所述切线尺（2）之间的夹角为60°，所述第三读数尺（8）上设有第三刻度线（14）和第三读数（15），所述第三刻度线（14）的密度比所述圆心尺（1）上的刻度线（4）的密度放大了2sin60°倍，所述圆心尺（1）与所述切线尺（2）另一侧之间设有至少一条辅助读数尺（9），所述辅助读数尺（9）上设有辅助刻度线（16）和辅助读数（17），所述辅助读数尺（9）与所述切线尺（2）之间的夹角为θ°，所述θ为0＜θ＜90°,所述辅助刻度线（16）的密度比所述圆心尺（1）上的刻度线（4）的密度缩小或放大了2sinθ°倍。

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