CN109373886A - 基于尺寸形貌变化的检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于尺寸形貌变化的检测装置，包含位移触发元件与传感组件，被测元件包含被测表面，所述位移触发元件与被测表面相对设置，位移触发元件与被测表面接触或不接触；所述被测元件与位移触发元件之间能够相对运动，被测表面尺寸和/或形貌的变化能够引起位移触发元件的运动；所述位移触发元件与传感组件相连；或者，所述位移触发元件构成传感组件的组成部件。本发明能够有效简化孔径测量装置的构造，降低设计制造成本，同时适用范围广，不仅能够适应多种口径、深度的开孔的内径测量，还能应用到管外壁或者其他带有尺寸形貌变化的结构的测量。
Description
技术领域
本发明涉及检测传感器领域，具体地，涉及一种基于尺寸形貌变化的检测装置。
背景技术
在机械、自动化、航空航天等多个领域的大量零件存在微小孔内径检测的需要，而当今最常用的办法为人工手持抽检，无法实现高效率、全覆盖的自动化孔内径检测。现有的专利，例如授权号为CN102042800B，授权日为2012年10月10日，发明名称为《深孔内径检测的高精度微位移量检测装置》的中国专利，提供了一种基于电感式位移传感器的孔内径检测，总体装置大且检测精度不高。另一授权号为CN104976945B，授权日为2017年6月16日，发明名称为《纺织细纱机中心定规锥孔内径检测装置》的中国专利则利用定规去测量孔内径，该方式不易实现自动化。此外，目前市场上还存在使用激光进行孔内径测量的设备，但是这种设备对管深有一定的要求，且设备结构复杂，制造成本高。
总体来讲，已有专利申请提出的孔内径检测方法，系统复杂、检测精度不够高、自动化程度低，急需一种系统简单、操作简便、能够实现自动化并且适用范围广的孔径测量装置。同样地，对于管外壁或者其他带有形貌变化的结构，如圆柱实体等，也缺乏相应的测量结构。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于尺寸形貌变化的检测装置。
根据本发明提供的基于尺寸形貌变化的检测装置，包含位移触发元件与传感组件，
被测元件包含被测表面，所述位移触发元件与被测表面相对设置，位移触发元件与被测表面接触或不接触；
所述被测元件与位移触发元件之间能够相对运动，被测表面尺寸和/或形貌的变化能够引起位移触发元件的运动；
所述位移触发元件与传感组件相连；或者，所述位移触发元件构成传感组件的组成部件。
优选地，被测元件包含被测开孔，被测开孔的内壁面形成所述被测表面；
位移触发元件在沿长度延伸方向的两端中，其中一端在测量过程中始终与被测开孔的内壁面相对设置，另一端配设有换向放大机构与位移输出件，位移触发元件、换向放大机构、位移输出件依次连接；
传感组件能够检测到位移输出件的位移。
优选地，所述位移触发元件包含接触式作动件或非接触作动件；
所述换向放大机构包含菱形柔性铰链或连通器；
所述位移输出件包含位移输出杆，所述位移输出杆上设置有第一磁性部；
所述传感组件包含以下任一种结构：隧道磁阻元件、霍尔传感器、磁阻材料传感器、相邻布置的磁致形变材料件与压电元件的组合。
优选地，所述传感组件安装在设置的防护外壳上，防护外壳中设置有测量腔体，测量腔体内部空间形成容纳空间，位移输出杆滑动安装在所述容纳空间中；
所述位移输出杆上还紧固连接有导向机构，导向机构始终与测量腔体的内壁接触；
所述防护外壳上还设置有激振元件。
优选地，所述位移输出件包含滑动块；所述换向放大机构包含导引杆与弧形弹片；
导引杆沿长度延伸方向的两端均固定约束，弧形弹片沿长度延伸方向的两端中，其中一端固定连接在导引杆上，另一端通过滑动块滑动安装在导引杆上。
优选地，所述位移触发元件包含非接触作动件，所述传感组件包含光纤；
光纤通过以下任一种结构进行设置：
所述光纤配设有悬臂梁，光纤安装在悬臂梁上；
光纤沿长度延伸方向的两端分别被固定约束，所述非接触作动件形成光纤上的涂覆层；
光纤沿长度方向的一端被固定约束，另一端悬吊非接触作动件。
优选地，所述非接触作动件包含第二磁体，第二磁体配设有电磁形式的激振元件；或者，
所述光纤配设有悬臂梁时，悬臂梁的固定端设置有机械形式的激振元件。
优选地，传感组件包含第一电荷载体；所述位移触发元件包含第二电荷载体，被测元件包含第三电荷载体；
在被测元件的尺寸和/或形貌变化方向上，第一电荷载体、第二电荷载体、第三电荷载体这三个电荷载体依次布置；
第二电荷载体为弹性件，第一电荷载体与第三电荷载体为刚性件。
优选地，将所述第二电荷载体替换为中间膜；
中间膜包含电极板对，电极板对连接有激振元件。
优选地，被测元件置于设置的旋转台面上，所述旋转台面的夹持结构采用如下任一种：磁性吸附夹持、卡盘式机械夹持、负压吸附夹持；
所述旋转台面的圆周转动驱动采用如下任一种结构：普通电机、压电旋转马达、磁致伸缩旋转马达、流体旋转马达。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明能够有效简化孔径测量装置的构造，降低设计制造成本，同时适用范围广，能够适应多种口径、深度的开孔的内径测量。
2、本发明中换向放大机构的设置，一方面通过位移放大能够有效提高测量的精确度；另一方面，位移换向后，使得传感组件的布置方式更加灵活，基于尺寸形貌变化的检测装置整体的径向尺寸可以做的更小，有利于对于微小孔内径的检测。
3、激振元件使得本发明能够在动态的环境下进行静态变化的检测，有效排除外部环境对测量结果的干扰，提升了检测鲁棒性。
4、本发明提供了多种形式的位移检测方式，可根据不同的工作场合进行选择，例如在存在外部磁场干扰的情况下，可选用电场检测、光纤等结构形式。
5、本发明还提供了中间膜的实施结构，采用动力学原理对测开孔内径进行检测，无需设置额外的传递结构，比静电检测更加准确。
6、本发明还可以应用到管外壁或者其他带有尺寸形貌变化的结构的测量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为实施例1中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图2为实施例2中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图3为实施例3中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图4为实施例4中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图5为实施例5中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图6为实施例6中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图7为实施例7中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图8为实施例8中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图；
图9为实施例9中基于尺寸形貌变化的检测装置结构示意图。
图中示出：
位移触发元件100 传感组件200
接触式作动件110 磁致形变材料件211
非接触作动件120 压电元件212
第二磁体121 隧道磁阻元件220
第二电荷载体122 光纤230
换向放大机构130 悬臂梁231
菱形柔性铰链131 第一电荷载体240
连通器132 牵引杆241
第一连通端1321 绝缘材料件242
第二连通端1322 防护外壳300
导引杆1331 测量腔体310
弧形弹片1332 导向机构320
滑动块1333 激振元件400
位移输出杆140 被测元件500
第一磁性部141 被测开孔510
中间膜150 第三电荷载体520
旋转台面600
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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的限制。
基础实施例：
本发明提供的基于尺寸形貌变化的检测装置，包含位移触发元件100与传感组件200，被测元件500包含被测表面，所述位移触发元件100与被测表面相对设置，位移触发元件100与被测表面接触或不接触；所述被测元件500与位移触发元件100之间能够相对运动，被测表面尺寸和/或形貌的变化能够引起位移触发元件100的运动；所述位移触发元件100与传感组件200相连；或者，所述位移触发元件100构成传感组件200的组成部件。位移触发元件100与传感组件200的连接形式，可以是直接相连、间接相连或者电磁形式的连接，使得传感组件200能够检测到位移触发元件100产生的位移即可。
下面对基本实施例的各个优选例进行具体说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例中，被测元件500包含被测开孔510，被测开孔510的内壁面形成所述被测表面，位移触发元件100到被测开孔510的内壁之间距离的变化能够引起位移触发元件100在沿被测开孔510径向方向上的运动。位移触发元件100与传感组件200分别属于独立的结构，具体地，所述位移触发元件100包含接触式作动件110，接触式作动件110在沿长度延伸方向的两端中，其中一端在测量过程中始终与被测开孔510的内壁面接触，另一端配设有换向放大机构130与位移输出杆140，接触式作动件110、换向放大机构130、位移输出杆140依次连接。在实际测量中，被测元件500相对接触式作动件110以角速度ω发生相对转动时，由于被测开孔510的内壁面到达转动轴心的距离的变化，使得接触式作动件110会在自身长度延伸方向上，也就是被测开孔510的径向方向产生较小的位移d1，通过换向放大机构130，使得该较小的位移d1转换成沿被测开孔510轴向方向上的较大的位移d2，一方面，位移放大能够有效提高测量的精确度，另一方面，位移换向后，使得传感组件200的布置方式更加灵活，基于尺寸形貌变化的检测装置整体的径向尺寸可以做的更小，有利于对于微小孔内径的检测。
优选地，被测元件500置于设置的旋转台面600上，被测元件500随旋转台面600转动，从而实现相对于位移触发元件100的主动转动。所述旋转台面600的夹持方式采用如下任一种：磁性吸附夹持、卡盘式机械夹持、负压吸附夹持。所述旋转台面600的圆周转动驱动采用如下任一种结构：普通电机、压电旋转马达、磁致伸缩旋转马达、流体旋转马达。进一步优选地，也可以将位移触发元件100作为主动转动件。
本实施例中，所述换向放大机构130包含菱形柔性铰链131，所述位移输出杆140上设置有第一磁性部141，所述第一磁性部141优选为永磁体结构，涂覆在位移输出杆140上，或者作为一个单独永磁杆刚性连接在位移输出杆140上，优选地，所述第一磁性部141也可以为电磁体结构。所述传感组件200安装在设置的防护外壳300上，防护外壳300中设置有测量腔体310，测量腔体310内部空间形成容纳空间，位移输出杆140滑动安装在所述容纳空间中。此外，所述位移输出杆140上还紧固连接有导向机构320，导向机构320始终与测量腔体310的内壁接触，起到对位移输出杆140的运动导向作用，防止位移输出杆140沿径向运动导致测量误差。
传感组件200嵌入安装在测量腔体310的内壁上，传感组件200包含相邻布置的磁致形变材料件211与压电元件212，当第一磁性部141发生位移时，磁致形变材料件211所在位置的磁场强度相应发生变化，进行发生形变，由于传感组件200为嵌入式安装结构，该形变会导致压电元件212中产生相应的电信号V，通过电信号的变化量来采集的d2值，由于d1与d2之间存在一定的比例关系，进而可以计算得到d1，也就是被测开孔510的内径的变化。
实施例2：
本实施例是对实施例1所描述技术方案的进一步改进。如图2所示，所述防护外壳300上还设置有激振元件400，本实施例中，激振元件400为电磁体结构，在激振磁体中通入一定频率的交流电，优选为高频交流电，磁致形变材料件211在高频激励磁场与第一磁性部141的磁场的共同作用下，发生周期形变直至与高频交流电产生共振，进而压电元件212中产生一具有共振峰的高频电信号。当位移输出杆140发生位移时，第一磁性部141的磁场发生变化，进而导致高频电信号的共振峰发生偏移，共振峰的偏移量可以用于帮助计算位移输出杆140的位移量d2与位移触发元件100的位移量d1，最终反映出被测开孔510的内径的变化量。激振磁体的设置，相当于在动态的环境下检测静态的变化，提升了检测鲁棒性，有效减少外部干扰，例如振动位移对检测精度的影响；同时，还可以实现ω很慢时，高分辨率d2的检测。优选地，所述激振元件400还可以是匀速转动的永磁体。
实施例3：
本实施例对实施例1所描述技术方案进行了变化。如图3所示，所述传感组件200包含隧道磁阻元件220，即用隧道磁阻元件220替换了磁致形变材料件211与压电元件212。第一磁性部141发生位移时，作用在隧道磁阻元件220上的磁场随之变化，进而产生与d2相对应的电信号V。优选地，所述传感组件200还可以是其他类型的磁场强度传感器，例如霍尔传感器、磁阻材料传感器等。
实施例4：
本实施例对实施例1所描述技术方案进行了变化。如图4所示，所述换向放大机构130包含连通器132，即用连通器132替换了菱形柔性铰链131，所述连通器132可以是气体连通器或液体连通器。连通器132包含第一连通端1321与第二连通端1322，第一连通端1321、第二连通端1322分别与位移触发元件100、位移输出杆140相连，第一连通端1321的横截面积大于第二连通端1322的横截面积，且两者之间呈一定夹角布置，从而实现位移的转换与放大。
实施例5：
本实施例对实施例1至4所描述技术方案进行了变化。如图5所示，所述位移触发元件100包含非接触作动件120，即用非接触作动件120替换了接触式作动件110。对于磁性材料制成的被测元件500，所述非接触作动件120包含第二磁体121，第二磁体121可以设计为永磁体或电磁体；或者，被测元件500上能够充入电荷，所述非接触作动件120包含第二电荷载体122，在被测元件500与第二电荷载体122上同时充入电荷，也可以实现非接触式的相互力作用。当被测开孔510的孔径变化时，被测元件500与非接触作动件120的吸引或排斥力发生变化，从而引起非接触作动件120的位移d1。
实施例6：
如图6所示，本实施例中，所述位移触发元件100包含非接触作动件120，所述传感组件200包含光纤230，非接触作动件120与光纤230相连。本实施例总的工作原理是：通过在相对转动中，非接触作动件120与被测元件500之间的吸斥力变化，使得非接触作动件120带动光纤230发生位移，引起光纤230中光信号的变化，通过光信号的检测来获得非接触作动件120的位移值，即被测开孔510的孔径变化。由于光纤230为柔软结构，自身容易发生弯曲变形从而导致无法对d1进行准确测量，本实施例为解决该问题提供以下几种技术手段：
一、所述光纤230配设有悬臂梁231，光纤230附着在悬臂梁231上，或者安装在悬臂梁231中的轴向开孔中，悬臂梁231和/或光纤230连接至非接触作动件120上；
二、光纤230沿长度延伸方向的两端分别被固定约束，所述非接触作动件120形成光纤230上的涂覆层；
三、光纤230沿长度方向的一端被固定约束，另一端悬吊非接触作动件120，通过重力使光纤230拉直；但是该结构方式会存在钟摆效应，测量精度较上面两种结构偏低。
与实施例2相类似的，当非接触作动件120包含第二磁体121时，第二磁体121配设有电磁形式的激振元件400，激振元件400产生共振磁场，使得第二磁体121与光纤230产生特定振动频率的共振。当被测元件500转动时，非接触作动件120发生位移，第二磁体121与光纤230的共振频率发生变化，根据该变化值可以计算得到非接触作动件120的位移d1。优选地，对于本实施例中第一种结构，可以通过设置的机械形式的激振元件400在悬臂梁231的固定端施加振动激励e，预先达到悬臂梁231的固定频率，可增大检测灵敏度。
优选地，所述传感组件200还可以是压电薄膜或应变片。
实施例7：
本实施例是对实施例1所描述技术方案的变化例。如图7所示，所述位移触发元件100配设有换向放大机构130，所述换向放大机构130包含导引杆1331与弧形弹片1332，导引杆1331沿长度延伸方向的两端均固定约束，弧形弹片1332沿长度延伸方向的两端中，其中一端固定连接在导引杆1331上，另一端通过设置的滑动块1333滑动安装在导引杆1331上。弧形弹片1332初始为弯曲状态，并且在沿被测开孔510径向方向上容易发生弹性变形，而在被测开孔510周向方向上存在较大的刚度。位移触发元件100发生的位移d1传递到滑动块1333上，滑动块1333沿导引杆1331滑动产生位移d2，滑动块1333与传感组件200相匹配，也就是说，滑动块1333的位移值能够被传感组件200检测到，所述传感组件200包含测量位移的传感器，例如：光栅传感器、滑动变阻器、激光传感器、超声波传感器、电磁传感器等等。而位移触发元件100可以是接触式作动件110，也可以是非接触作动件120。
实施例8：
本实施例采用静电场相关结构完成对被测开孔510内径的检测。如图8所示，传感组件200包含第一电荷载体240，非接触作动件120包含第二电荷载体122，被测元件500包含第三电荷载体520，在被测开孔510的径向方向上，第一电荷载体240、第二电荷载体122、第三电荷载体520这三个电荷载体依次布置。第一电荷载体240固定安装在设置的牵引杆241上，牵引杆241沿长度延伸方向的两端均固定约束；第二电荷载体122通过绝缘材料件242与牵引杆241和/或第一电荷载体240相连；第二电荷载体122为弹性件，第一电荷载体240与第三电荷载体520为刚性件，当第二电荷载体122与第三电荷载体520之间的距离发生变化时，两者之间电场力的改变会使得第二电荷载体122发生弹性变形，该弹性变形可以通过电学量传感器进行检测，例如电容传感电路等。具体地，至少存在如下三种检测方式：一是检测第一电荷载体240与第二电荷载体122之间电学参数变化V1，二是检测第二电荷载体122与第三电荷载体520之间电学参数变化V2，三是同时检测V1与V2，通过差值运算得到最终的测量值，相比前两种检测方式，第三种的测量值结果会更加精确。
本实施例中，第二电荷载体122，也就是位移触发元件100，还可以直接构成传感组件200的组成部件，例如第一电荷载体240与第二电荷载体122之间相对位移导致的电压值的变化直接能够用作传感检测数据。
实施例9：
本实施例是对实施例8所描述技术方案的变化例。如图9所示，所述传感组件200依然包含第一电荷载体240，并固定安装在两端固定约束的牵引杆241上，而给位移触发元件100配设有中间膜150，所述中间膜150包含电极板。位移触发元件100与中间膜150相连，位移触发元件100发生位移时，会导致中间膜150的形状发生变化，进而导致第一电荷载体240与中间膜150之间的电学参数发生改变。本实施例中位移触发元件100可以是接触式作动件110，也可以是非接触作动件120。
本实施例中，所述中间膜150包含电极板对，电极板对连接有激振元件400，例如交流电源。中间膜150在初始状态下接入交流电源后，由于电极板对中两块电极板的电荷交替变化，产生具有一定振幅与频率的共振，所述振幅与频率是与中间膜150初始状态下的刚性系数相关的。当被测元件500转动导致位移触发元件100发生位移时，中间膜150的形状发生变化，此时中间膜150的刚性系数也发生相应变化，从而导致共振的振幅和/或频率发生变化，该变化的值即可用来计算被测开孔510内径的变化。
本实施例是通过中间膜150的刚性系数的变化来获取最终测量结果，即采用动力学原理对测开孔内径进行检测，无需设置额外的传递结构，比静电检测更加准确。另外，激振元件400的设置，能够减小外部干扰对检测结果的影响。
实施例10
本实施例是对实施例1至9中任一技术方案的变化例，上述实施例1至9中，所述基于尺寸形貌变化的检测装置均用于测量孔径的变化，但事实上，只要是表面的形貌变化均可以通过本发明进行检测，例如，将位移触发元件100与传感组件200置于被测元件500的外部，位移触发元件100对被测元件500的外壁面进行形貌的检测。此外，被测元件500也不再局限于管道之类带有开孔的结构，任何具有被测表面的实体均能被本发明所测量，例如圆柱体、多面体的表面或外形尺寸等。
所述被测表面优选为连续表面，能够对微小的尺寸形貌变化进行准确测量；对于不连续被测表面，位移触发元件100可能会发生类似跳跃的运动，不连续处的微小变化可能会有一定测量偏差，但是通过对传感组件200中信号的进一步处理，仍可以较为精确对不连续处的形貌变化进行检测。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，包含位移触发元件(100)与传感组件(200)，
被测元件(500)包含被测表面，所述位移触发元件(100)与被测表面相对设置，位移触发元件(100)与被测表面接触或不接触；
所述被测元件(500)与位移触发元件(100)之间能够相对运动，被测表面尺寸和/或形貌的变化能够引起位移触发元件(100)的运动；
所述位移触发元件(100)与传感组件(200)相连；或者，所述位移触发元件(100)构成传感组件(200)的组成部件。
2.根据权利要求1所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，被测元件(500)包含被测开孔(510)，被测开孔(510)的内壁面形成所述被测表面；
位移触发元件(100)在沿长度延伸方向的两端中，其中一端在测量过程中始终与被测开孔(510)的内壁面相对设置，另一端配设有换向放大机构(130)与位移输出件，位移触发元件(100)、换向放大机构(130)、位移输出件依次连接；
传感组件(200)能够检测到位移输出件的位移。
3.根据权利要求2所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，所述位移触发元件(100)包含接触式作动件(110)或非接触作动件(120)；
所述换向放大机构(130)包含菱形柔性铰链(131)或连通器(132)；
所述位移输出件包含位移输出杆(140)，所述位移输出杆(140)上设置有第一磁性部(141)；
所述传感组件(200)包含以下任一种结构：隧道磁阻元件(220)、霍尔传感器、磁阻材料传感器、相邻布置的磁致形变材料件(211)与压电元件(212)的组合。
4.根据权利要求3所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，所述传感组件(200)安装在设置的防护外壳(300)上，防护外壳(300)中设置有测量腔体(310)，测量腔体(310)内部空间形成容纳空间，位移输出杆(140)滑动安装在所述容纳空间中；
所述位移输出杆(140)上还紧固连接有导向机构(320)，导向机构(320)始终与测量腔体(310)的内壁接触；
所述防护外壳(300)上还设置有激振元件(400)。
5.根据权利要求2所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，所述位移输出件包含滑动块(1333)；所述换向放大机构(130)包含导引杆(1331)与弧形弹片(1332)；
导引杆(1331)沿长度延伸方向的两端均固定约束，弧形弹片(1332)沿长度延伸方向的两端中，其中一端固定连接在导引杆(1331)上，另一端通过滑动块(1333)滑动安装在导引杆(1331)上。
6.根据权利要求1所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，所述位移触发元件(100)包含非接触作动件(120)，所述传感组件(200)包含光纤(230)；
光纤(230)通过以下任一种结构进行设置：
所述光纤(230)配设有悬臂梁(231)，光纤(230)安装在悬臂梁(231)上；
光纤(230)沿长度延伸方向的两端分别被固定约束，所述非接触作动件(120)形成光纤(230)上的涂覆层；
光纤(230)沿长度方向的一端被固定约束，另一端悬吊非接触作动件(120)。
7.根据权利要求6所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，所述非接触作动件(120)包含第二磁体(121)，第二磁体(121)配设有电磁形式的激振元件(400)；或者，
所述光纤(230)配设有悬臂梁(231)时，悬臂梁(231)的固定端设置有机械形式的激振元件(400)。
8.根据权利要求1所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，传感组件(200)包含第一电荷载体(240)；所述位移触发元件(100)包含第二电荷载体(122)，被测元件(500)包含第三电荷载体(520)；
在被测元件(500)的尺寸和/或形貌变化方向上，第一电荷载体(240)、第二电荷载体(122)、第三电荷载体(520)这三个电荷载体依次布置；
第二电荷载体(122)为弹性件，第一电荷载体(240)与第三电荷载体(520)为刚性件。
9.根据权利要求8所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，将所述第二电荷载体(122)替换为中间膜(150)；
中间膜(150)包含电极板对，电极板对连接有激振元件(400)。
10.根据权利要求1所述的基于尺寸形貌变化的检测装置，其特征在于，被测元件(500)置于设置的旋转台面(600)上，所述旋转台面(600)的夹持结构采用如下任一种：磁性吸附夹持、卡盘式机械夹持、负压吸附夹持；
所述旋转台面(600)的圆周转动驱动采用如下任一种结构：普通电机、压电旋转马达、磁致伸缩旋转马达、流体旋转马达。
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