CN108020149A - 内部空间精确量尺 - Google Patents

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CN108020149A CN201710146853.XA CN201710146853A CN108020149A CN 108020149 A CN108020149 A CN 108020149A CN 201710146853 A CN201710146853 A CN 201710146853A CN 108020149 A CN108020149 A CN 108020149A
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waveguide
gage
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displacement meter
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廖孟光
李羲
李朝奎
易四海
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Hunan University of Science and Technology
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Hunan University of Science and Technology
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明公开了内部空间精确量尺，所要解决的问题是如何精确测量隧道、桥洞、房屋、车辆、大型仪器等内部空间尺寸。该量尺包括磁致伸缩位移计和伸缩筒，磁致伸缩位移计包括电子端，波导管和位置磁铁，电子端与波导管固定相连，位置磁铁环套在波导管外，伸缩筒环套在波导管外，位置磁铁固定在伸缩筒内。伸开量尺，使其两端抵住空间内壁，因此量尺长度严格为两端点之间距离，同时磁致伸缩位移计精度很高，共同保证了测量的精度。

Description

内部空间精确量尺
技术领域
本发明涉及测量技术领域，尤其是用于隧道、桥洞、房屋、车辆、大型仪器等内部空间尺寸精确测量的工具。
背景技术
近年来随着地下工程日益增多,隧道工程的建设正以前所未有的速度增长。如何进一步搞好隧道施工开挖质量的管理是建设者们不断思索、探讨的问题,而隧道断面测量技术的发展为隧道施工提供了一个检测、控制隧道开挖质量的有力手段。
由于隧道内部空间的局限性，现代的断面测量方法是采用激光测距仪或者全站仪和计算机的集成断面测量系统来实现，隧道监控量测只能通过实现，这种量测方法的最大精度在毫米级，不能满足某些要求量测精度高的工程项目的要求。
随着社会的进步，工程项目对量测精度的要求也越来越高，桥洞、房屋、车辆、大型仪器等内部空间尺寸的测量同样存在上述问题，如何提高内部空间尺寸的测量精度成为急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的问题是如何精确测量隧道、桥洞、房屋、车辆、大型仪器等内部空间尺寸。
内部空间精确量尺，包括磁致伸缩位移计和伸缩筒，磁致伸缩位移计包括电子端，波导管和位置磁铁，电子端与波导管固定相连，位置磁铁环套在波导管外，伸缩筒环套在波导管外，位置磁铁固定在伸缩筒内。 优选地，还包括波导管保护套，波导管保护套环套在位置磁铁外，波导管保护套与电子端固定相连，伸缩筒环套在波导管保护套外。 优选地，波导管保护套具有若干纵向槽，伸缩筒从纵向槽中穿过。 优选地，量尺两端各具有长度一定的抵测端。 优选地，电子端上安装有数字显示屏。 优选地，量尺缩短时长度为2.5-5.0m，伸长时长度为缩短时的两倍。
伸开量尺，使其两端抵住空间内壁，因此量尺长度严格为两端点之间距离，同时磁致伸缩位移计精度很高，共同保证了测量的精度。
附图说明
图1是内部空间精确量尺的整体结构示意图；
图2是磁致伸缩位移计结构示意图；
图3是磁致伸缩位移计加装波导管保护套结构示意图；
图4是磁致伸缩位移计加装波导管保护套和伸缩筒结构示意图；
图5是伸缩筒和位置磁铁连接结构示意图；
图中：1.磁致伸缩位移计，2.伸缩筒，3.电子端，4.波导管，5.位置磁铁，6.波导管保护套，7.纵向槽，8.抵测端，9.数字显示屏。 具体实施方式
如附图1-5所示，内部空间精确量尺，包括磁致伸缩位移计和伸缩筒，磁致伸缩位移计包括电子端，波导管和位置磁铁，电子端与波导管固定相连，位置磁铁环套在波导管外，伸缩筒环套在波导管外，位置磁铁固定在伸缩筒内。
伸开量尺，使其两端抵住空间内壁，因此量尺长度严格为两端点之间距离；量尺只包括磁致伸缩位移计和伸缩筒两段，能减少结合处的偏移误差；同时磁致伸缩位移计精度很高，共同保证了测量的精度。测量读数等于量尺缩短时的原长加上磁致伸缩位移计上读取的量尺伸长长度。
磁致伸缩传感器是采用“磁致伸缩原理”研制开发的高精度位移传感器，采用非接触测量方式，不会由于磨擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。它良好的环境适应性、可靠性和稳定性，使用极为方便，与导电橡胶、LVDT、电阻式位移传感器等产品相比有明显的优势。它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，而不是比例的或需要再放大处理的信号，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其它位移传感器一样需要定期重标和维护；正是因为它的输出信号为绝对数值，所以假使电源中断重接也不会对数据接收构成问题，更无须重新归回零位。选用磁致伸缩位移计的主要理由是，其量程可选50mm到8000mm，量程范围足够一般内部空间的测量，同时其精度可高达0.002％，折算成2000mm的测量误差即是2000×0.002mm＝0.0025mm，能满足高精度测量的要求。
优选地，还包括波导管保护套，波导管保护套环套在位置磁铁外，波导管保护套与电子端固定相连，伸缩筒环套在波导管保护套外。优选地，波导管保护套具有若干纵向槽，伸缩筒从纵向槽中穿过。波导管保护套有两个作用：1.保护波导管，避免其发生物理损坏；2.伸缩筒从纵向槽中穿过的这种双重嵌套结构，使得磁致伸缩位移计与伸缩筒的连接非常紧密，最大限度地减少了两者之间的轴心偏移所带来的测量误差。 优选地，量尺两端各具有长度一定的抵测端。抵测端截面较小，能够深入抵住狭小空间。 优选地，电子端上安装有数字显示屏。数字显示屏实时显示测量读数。 优选地，量尺缩短时长度为2.5-5.0m，伸长时长度为缩短时的两倍。这个长度范围适合隧道截面的测量，同时本量尺的测量读数不需要借助外界光线，特别适合隧道等光线不足的内部空间的测量。
改变量尺的长度，即可用来精确测量桥洞、房屋、车辆、大型仪器等内部空间。

Claims (6)

1.内部空间精确量尺，其特征为包括磁致伸缩位移计和伸缩筒，磁致伸缩位移计包括电子端，波导管和位置磁铁，电子端与波导管固定相连，位置磁铁环套在波导管外，伸缩筒环套在波导管外，位置磁铁固定在伸缩筒内。
2.根据权利要求1中所述的内部空间精确量尺，其特征为还包括波导管保护套，波导管保护套环套在位置磁铁外，波导管保护套与电子端固定相连，伸缩筒环套在波导管保护套外。
3.根据权利要求2中所述的内部空间精确量尺，其特征为波导管保护套具有若干纵向槽，伸缩筒从纵向槽中穿过。
4.根据权利要求1或3中所述的内部空间精确量尺，其特征为量尺两端各具有长度一定的抵测端。
5.根据权利要求1或3中所述的内部空间精确量尺，其特征为电子端上安装有数字显示屏。
6.根据权利要求1或3中所述的内部空间精确量尺，其特征为量尺缩短时长度为2.5-5.0m，伸长时长度为缩短时的两倍。
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