CN105547228A - 一种角位移测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种角位移测量装置，属于航空测试设计领域，所述装置包括四条连杆铰接形成的一平行四边形机构，所述平行四边形机构的一条边设置在被测物(9)上，其相对的另一条边上设置有滑轨(10)，并在所述滑轨(10)上设置有摇臂(5)，摇臂(5)可转动连接在角位移传感器(6)上。本发明通过平行四边形机构将被测物(9)的转动传递给角位移传感器(6)，实现了测量时不需要测量被测件的转轴位置即可达到测量目的的效果。本发明所述的装置在被测件上的安装位置可任意调整，角位移传感器(6)的固定处也可任意调整，能够使用相同的测量组件对不同环境和工况下的角位移进行测量。

Description

一种角位移测量装置
技术领域
本发明属于航空测试设计领域，具体涉及一种角位移测量装置。
背景技术
在工业设计领域，尤其是工业设计领域的测试过程中，涉及许多角位移测量问题难以解决，例如飞机舵面偏转角度等。要求实时测量运动部件的角位移，对于角位移传感器的安装方式及测量方法要求严格，对于多个测量点且各处工况不同，空间不同时，设计并加工传感器夹具需要付出的代价很高，且目前一般的测量方法均需要先精确测量转轴的位置，而对于某些装配好的产品，其被测件的转轴在产品内部，无法精确测量，从而导致测量结果不准确。目前无一种通用的装置能满足各种工况的要求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种角位移测量装置，可实现对绝大多数环境和工况的运动角位移的测量，且安装简单，特别是不需要精确测量被测件的转轴位置。
本发明角位移测量装置主要包括：
四条相互铰接的连杆构成的平行四边形机构，所述平行四边形机构的一条连杆固定在所述被测物上；
滑轨，设置在所述平行四边形机构的与固定所述被测物的连杆平行的另一条连杆上；
摇臂，设置在所述滑轨上，并能够在所述滑轨上滑动，其远离所述平行四边形机构的一端可转动连接在角位移传感器上，另一端伸入所述平行四边形机构内部。
优选的是，所述角位移传感器上设置有转轴，所述摇臂固定在所述转轴上。
在上述方案中优选的是，所述角位移测量装置还包括传感器支座，与所述角位移传感器固定连接，所述传感器支座可拆卸连接在固定部件上。
在上述方案中优选的是，当所述被测物带动所述平行四边形机构运动时，所述摇臂能够在所述滑轨上运动。
以上所述的角位移测量装置，测量角位移时包括以下步骤：
步骤一、将平行四边形机构的一条连杆固定在被测物上，使得整个平行四边形机构的连杆以及连接在平行四边形机构上的摇臂可以在垂直于被测物的转轴的平面内运动；
步骤二、将传感器支座固定在固定部件上；
步骤三、绕转轴转动被测物，通过传感器测量变化值。
本发明提供一种角位移测量装置，可实现大多数环境和工况运动角位移的测量，结构简单，设计与制造成本低，且安装简单，通用性好，测量时不需要测量被测件的转轴位置，在被测件上的安装位置可任意调整，传感器的固定处也可任意调整，能够使用相同的测量组件对不同环境和工况下的角位移进行测量。
附图说明
图1为本发明角位移测量装置的一优选实施例的结构示意图。
其中，1-固定连接边、2-摇臂、3-连杆、4-摇臂、5-摇臂、6-角位移传感器、7-传感器支座、8-固定部件、9-被测物、10-滑轨。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
本发明角位移测量装置主要包括：
四条相互铰接的连杆构成的平行四边形机构，所述平行四边形机构的一条连杆固定在所述被测物上；
滑轨，设置在所述平行四边形机构的与固定所述被测物的连杆平行的另一条连杆上；
摇臂，设置在所述滑轨上，并能够在所述滑轨上滑动，其远离所述平行四边形机构的一端可转动连接在角位移传感器上，另一端伸入所述平行四边形机构内部。
如图1所示，首先需要说明的四，所述平行四边形机构的一条连杆固定在所述被测物上，其中的连杆为图1中的固定连接边1，而与固定连接边1平行的另一条连杆3上固定有滑轨10。
为了区分平行四边形机构的四条连杆，特将与固定连接边1垂直的两条边命名为摇臂2及摇臂4，由固定连接边1、摇臂2、摇臂4及连杆3共同相互铰接构成的平行四边形机构，其随着固定连接边1的转动而相互摆动；本实施例中，连杆3上有一滑槽形成的滑轨10，使摇臂5可在连杆3内滑动且保持摇臂5与连杆3之间的相对角度不变；摇臂5安装在角位移传感器6的转轴上，角位移传感器6直接测量摇臂5的转动角度；固定连接边1与被测物9固连；传感器支座7将角位移传感器6固定在被测物9附件的固定部件8上。
这样，当被测物9就行绕图1所示的平面内转动时，固定连接边1与被测物9固连，故固定连接边1与被测物9转动角度相同；固定连接边1与连杆3为平行四边形机构的对边，始终保持平行，故连杆3与固定连接边1转动角度相同；摇臂5在连杆3的滑槽内滑动，摇臂5与连杆3之间的相对角度不变，故摇臂5与连杆3的角度转动角度相同(大小相同，方向相反)，所以摇臂5与被测物9的转动角度相同(大小相同，方向相反)。通过角位移传感器6测量摇臂5的转动角度，即可知被测物9的转动角度。
需要说明的是，本实施例中，不需要知道被测物9的转轴的位置，只需要保证固定连接边1、摇臂2、连杆3、摇臂4和摇臂5在垂直于被测物9的转轴的平面内，即可测量被测物9的转动角度。
可以理解的是，固定连接边1可以固定在被测物9的任意位置上，传感器支座7也可以固定在任意位置的固定部件8上，均可测量被测物9的转动角度，固定连接边[1]和传感器支座7的安装位置只影响角位移测量装置的量程。
以测量飞机舵面为例，被测物9为飞机舵面，测量飞机舵面偏转角时，包括以下步骤：
步骤一、将固定连接边1固定在飞机舵面9上，使得摇臂2、连杆3、摇臂4和摇臂5可以在垂直于被测物9的转轴的平面内运动；
步骤二、将传感器支座7固定在被测物9附近的固定部件8上。
摇臂5与飞机舵面9的转动角度大小相同，通过角位移传感器6测量摇臂5的转动角度来测量飞机舵面9的转动角度。
本发明提供一种角位移测量装置，可实现大多数环境和工况运动角位移的测量，结构简单，设计与制造成本低，且安装简单，通用性好，测量时不需要测量被测件的转轴位置，在被测件上的安装位置可任意调整，传感器的固定处也可任意调整，能够使用相同的测量组件对不同环境和工况下的角位移进行测量。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种角位移测量装置，对被测物进行角位移的测量，其特征在于，包括：
四条相互铰接的连杆构成的平行四边形机构，所述平行四边形机构的一条连杆固定在所述被测物(9)上；
滑轨(10)，设置在所述平行四边形机构的与固定所述被测物(9)的连杆平行的另一条连杆上；
摇臂(5)，设置在所述滑轨(10)上，并能够在所述滑轨(10)上滑动，其远离所述平行四边形机构的一端可转动连接在角位移传感器(6)上，另一端伸入所述平行四边形机构内部。
2.如权利要求1所述的一种角位移测量装置，其特征在于：所述角位移传感器(6)上设置有转轴，所述摇臂(5)固定在所述转轴上。
3.如权利要求1所述的一种角位移测量装置，其特征在于：所述角位移测量装置还包括传感器支座(7)，与所述角位移传感器(6)固定连接，所述传感器支座(7)可拆卸连接在固定部件(8)上。
4.如权利要求3所述的一种角位移测量装置，其特征在于：当所述被测物带动所述平行四边形机构运动时，所述摇臂(5)能够在所述滑轨(10)上运动。
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