CN109443540A - 一种空间多平面精确定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空间多平面精确定位装置，主要用于精确定位空间中多平面(两个平面及以上)的相对位置，属于空间位置关系定位领域。装置包括参考平面定位装置、带刻度导轨和被定位平面定位装置。参考平面定位装置和被定位平面定位装置能够沿着带刻度导轨移动，既能够实现长度调节，又能够通过被定位平面定位装置中的红外射线装置实现交点定位；本发明利用两红外射线发射器确定红外测温仪的交点位置，精度较高；能够适用于空间平面各种相对位置(长度和角度)的确定；维护简单；本发明属于纯机械机构，成本低廉；操作简易，无需借助其他仪器。

Description

一种空间多平面精确定位装置

技术领域

本发明涉及一种空间多平面精确定位装置，主要用于精确定位空间中多平面(两个平面及以上)的相对位置，属于空间位置关系定位领域。

背景技术

在研究微小型燃烧时，通常需要对微小型燃烧器的表面进行测温，为了得到精确的温度测量值，通常选用红外测温仪进行表面温度的测量。红外测温仪的工作过程为红外测温仪发出两道最终可相交的红外射线，将被测量物体表面置于两红外射线交点处，即可得到被测物体表面温度。在实际使用的过程中，为得到精确的测量值，被测表面(微小型燃烧器需测温表面)需处于两红外射线交点处；实验过程中，为了了解微小型燃烧器表面的温度分布，往往需要测量微小型燃烧器需测温表面上多个点的温度，因此需保证微小型燃烧器需测温表面与红外测温仪的表面相互平行。

在实际使用过程中，由于红外测温仪与微小型燃烧器均为空间中独立的个体，在确定其相对位置的时候，对于其平行度和距离的把控一般依靠目测的方式。这种方式容易导致红外测温仪测温精度下降(如：平面上并非交点，而是两红外射线在被测平面上形成的距离较近的点)；且由于空间相对位置的不精确，单次实验时无法进行大量重复性测量。微小型燃烧器表面和红外测温仪发射红外射线的表面的位置无量化关系，无法进行重复性的多次实验。因此，一款能够精确定位空间多平面相对位置的装置十分必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决红外测温仪在使用过程中因被测物体表面与红外测温仪相对位置不精确而导致的精度下降，甚至无法进行重复实验的问题，提供一种空间多平面精确定位装置。该装置能够保证平面微小型燃烧器实验精度及实验重复性，快速定位且价格合适。

为本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

一种空间多平面精确定位装置，包括参考平面定位装置、带刻度导轨12和被定位平面定位装置。

所述参考平面定位装置包括第一面板、第一卡槽和第一卡尺；

将第一面板安装在第一卡槽中，沿第一卡槽拉动；第一卡槽下侧表面设有T型滑块；T型滑块能够保证第一卡槽沿带刻度导轨滑动；第一卡尺固定在第一卡槽底面，且与带刻度导轨接触；第一卡尺能够沿带刻度导轨左右滑动。

所述被定位平面定位装置包括第二面板、第三面板、红外射线安装装置、红外射线发射器、第二卡槽、角度盘、角度盘支撑盘和第二卡尺。

角度盘固定在角度盘支撑盘上表面；第二卡尺固定在角度盘支撑盘下表面；第二卡尺与带刻度导轨接触；第二卡尺能够沿带刻度导轨左右滑动。第二卡槽被隔板分隔成两个部分，分别为宽卡槽和窄卡槽；第二面板安装在宽卡槽中，第三面板安装在窄卡槽中；且第二面板和第三面板平行放置；红外射线发射器通过红外射线安装装置安装在第二面板上；红外射线安装装置能够沿着第二面板上下滑动；第二卡槽与角度盘固定连接；

工作过程：

步骤一、角度定位；

首先将参考平面定位装置中的第一面板1与参考表面贴合；然后转动被定位平面定位装置中的角度盘，以调整参考平面与被定位平面的角度。根据所需定位的角度关系，转动角度盘，使角度盘9上需要的刻度与第二卡尺上的角度指示线对齐，至此，角度定位操作结束。

步骤二、长度定位；

移开第一面板，露出红外测温仪表面，滑动第二卡尺，当第二面板上出现两个距离较近的红点时，通过移动安装在第二面板上的红外线射线发射器，使红外线射线发射器发射的红外线分别通过两红点，继续移动第二卡尺，同时移动两个外线射线发射器，保证红外线射线发射器发射的红外线持续通过两红点；当两红外射线发射器的光线汇聚到一起时，则此时第二面板上的点为红外测温仪发射出的两红外射线的交点，长度定位操作结束。

步骤三、被定位面板定位；

将被定位物体的表面与第三面板贴合，撤去空间多平面精确定位装置，完成空间平面的精确定位。

在红外测温仪的使用过程中，要求红外测温仪表面与被测表面平行，且红外测温仪发射出两条最终可相交的红外射线的交点需打在将被测量物体表面，根据此具体情况，给出以下操作流程。

有益效果

本发明利用两红外射线发射器确定红外测温仪的交点位置，精度较高；能够适用于空间平面各种相对位置(长度和角度)的确定；维护简单；本发明属于纯机械机构，成本低廉；操作简易，无需借助其他仪器。

附图说明

图1是空间多平面精确定位装置示意图；

图2是参考平面定位装置示意图；

图3是第一卡槽的示意图；

图4是第一卡尺的示意图；

图5是被定位平面定位装置示意图；

图6是红外射线安装装置的示意图；

图7是第二面板的示意图；

图8是第二卡槽的示意图；

图9是角度盘的示意图；

图10是角度盘支撑盘的示意图；

图11是第二卡尺的示意图；

图12是带刻度导轨的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。

实施例1

一种空间多平面精确定位装置，包括一个参考平面定位装置，一个带刻度导轨和一个被定位平面定位装置。所述参考平面定位装置包括：第一面板1，第一卡槽2如图3所示，第一卡尺3图4所示。参考平面定位装置各部件的组装关系为：将第一面板1安装在第一卡槽2中，沿第一卡槽2拉动；第一卡槽2下侧表面设有T型滑块；T型滑块能够保证第一卡槽2沿带刻度导轨12滑动；第一卡尺3固定在第一卡槽2底面，且与带刻度导轨12接触；第一卡尺3能够沿带刻度导轨12左右滑动。

所述被定位平面定位装置包括：第二面板4，第三面板5，红外射线安装装置6，红外射线发射器7，第二卡槽8，角度盘9，角度盘支撑盘10，第二卡尺11。其中红外射线安装装置6如图6所示，第二面板4如图7所示，第二卡槽8如图8所示，角度盘9如图9所示，角度盘支撑盘10如图10所示，第二卡尺11如图11所示。被定位平面定位装置各部件的组装关系为：角度盘9固定在角度盘支撑盘10上表面；第二卡尺11固定在角度盘支撑盘10下表面；第二卡尺11与带刻度导轨12接触；第二卡尺11能够沿带刻度导轨12左右滑动。第二卡槽8被隔板分隔成两个部分，分别为宽卡槽和窄卡槽；第二面板4安装在宽卡槽中，第三面板5安装在窄卡槽中；且第二面板4和第三面板5平行放置；红外射线发射器7通过红外射线安装装置6安装在第二面板4上；红外射线安装装置6能够沿着第二面板4上下滑动；第二卡槽8与角度盘9固定连接；

带刻度导轨12，如图12所示。

空间多平面精确定位装置的定位方法，具体步骤如下：

步骤一、角度定位操作如下：

如图1所示，首先将参考平面定位装置中的第一面板1与红外测温仪表面贴合；然后转动被定位平面定位装置中的角度盘9，使角度盘9的零刻度线与第二卡尺11上的角度指示线对齐，此时，第一面板1与第二面板4及第三面板5平行，至此，角度定位操作结束。

步骤二、长度定位操作如下：

移开第一面板1，露出红外测温仪表面，滑动第二卡尺11，当第二面板4上出现两个距离较近的红点时，通过移动安装在第二面板4两窄边侧面的红外线射线发射器7，使其分别通过两红点，继续移动第二卡尺11，并移动两个外线射线发射器7，当两红外射线发射器7的光线汇聚到一起时，则此时第二面板4上的点为红外测温仪发射出的两红外射线的交点，长度定位操作结束。

步骤三、被定位面板定位操作如下：

推动第三面板5使第三面板5与第二面板4重合，然后推动第二面板4，使其与第三面板5错开，将微小型燃烧器需测温表面与第三面板5贴合，撤去空间多平面精确定位装置，完成微小型燃烧器与红外测温仪相对位置的的精确定位。

红外测温仪开始测温。

在实验中，由于需要知道被测微小型燃烧器表面不同位置点的温度，红外测温仪需要进行上下左右的移动,因此需要保证微小型燃烧器表面和红外测温仪发射红外射线的表面平行，以确保在测量被测微小型燃烧器表面需测量的点的温度时，红外测温仪发射的两条红外射线的交点与被测点重合，保证实验精度且可进行重复实验。

未使用空间多平面精确定位装置时，依靠目测的方式，在测量被测微小型燃烧器表面上一个被测点温度时，无法精确得知红外测温仪发射的红外射线交点是否与红外测温仪发射的红外射线的交点重合，直接导致测量温度产生误差甚至错误。在测量被测微小型燃烧器表面上多个被测点温度时，由于被测微小型燃烧器表面与红外测温仪发射红外射线的表面的平行度无法保证，在测量被测微小型燃烧器表面其他点时，需要重新确认被测微小型燃烧器表面新的被测点是否与红外测温仪发射的红外射线的交点重合。为保证被测微小型燃烧器表面上的被测点与红外测温仪与红外测温仪发射的红外射线的交点重合，在被测微小型燃烧器表面与红外测温仪发射红外射线的表面的平行不绝对平行时，要求红外测温仪不仅需要进行上下左右的位置调节，还需要进行前后的调节，单次实验时无法进行大量重复性测量。微小型燃烧器表面和红外测温仪发射红外射线的表面的位置无量化关系，因此也无法进行重复性的多次实验。

使用空间多平面精确定位装置时，依靠参考平面定位装置和被定位平面定位装置可以保证微小型燃烧器表面和红外测温仪发射红外射线的表面绝对平行；依靠被定位平面定位装置上两红外射线发射器的使用，可精确保证红外测温仪发射的红外射线交点处于微小型燃烧器表面上，满足实验精度要求，且单次实验中可进行重复性测量。由于微小型燃烧器表面和红外测温仪发射红外射线的表面的位置可通过空间多平面精确定位装置进行量化记录，因此可进行多次重复实验。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种空间多平面精确定位装置，其特征在于：包括参考平面定位装置、带刻度导轨(12)和被定位平面定位装置；

所述参考平面定位装置包括第一面板(1)、第一卡槽(2)和第一卡尺(3)；

将第一面板(1)安装在第一卡槽(2)中，沿第一卡槽(2)拉动；第一卡槽(2)下侧表面设有T型滑块；T型滑块能够保证第一卡槽(2)沿带刻度导轨(12)滑动；第一卡尺(3)固定在第一卡槽(2)底面，且与带刻度导轨(12)接触；第一卡尺(3)能够沿带刻度导轨(12)左右滑动；

所述被定位平面定位装置包括第二面板(4)、第三面板(5)、红外射线安装装置(6)、红外射线发射器(7)、第二卡槽(8)、角度盘(9)、角度盘支撑盘(10)和第二卡尺(11)；

角度盘(9)固定在角度盘支撑盘(10)上表面；第二卡尺(11)固定在角度盘支撑盘(10)下表面；第二卡尺(11)与带刻度导轨(12)接触；第二卡尺(11)能够沿带刻度导轨(12)左右滑动；第二卡槽(8)被隔板分隔成两个部分，分别为宽卡槽和窄卡槽；第二面板(4)安装在宽卡槽中，第三面板(5)安装在窄卡槽中；且第二面板(4)和第三面板(5)平行放置；红外射线发射器(7)通过红外射线安装装置(6)安装在第二面板(4)上；红外射线安装装置(6)能够沿着第二面板(4)上下滑动；第二卡槽(8)与角度盘(9)固定连接。

2.如权利要求1所述装置的定位方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、角度定位；

首先将参考平面定位装置中的第一面板(1)与参考表面贴合；然后转动被定位平面定位装置中的角度盘(9)，以调整参考平面与被定位平面的角度；根据所需定位的角度关系，转动角度盘(9)，使角度盘(9)上需要的刻度与第二卡尺(11)上的角度指示线对齐，至此，角度定位操作结束；

步骤二、长度定位；

移开第一面板(1)，露出红外测温仪表面，滑动第二卡尺(11)，当第二面板(4)上出现两个距离较近的红点时，通过移动安装在第二面板(4)上的红外线射线发射器(7)，使红外线射线发射器(7)发射的红外线分别通过两红点，继续移动第二卡尺(11)，同时移动两个外线射线发射器(7)，保证红外线射线发射器(7)发射的红外线持续通过两红点；当两红外射线发射器(7)的光线汇聚到一起时，则此时第二面板(4)上的点为红外测温仪发射出的两红外射线的交点，长度定位操作结束；

步骤三、被定位面板定位；

将被定位物体的表面与第三面板(5)贴合，撤去空间多平面精确定位装置，完成空间平面的精确定位；

在红外测温仪的使用过程中，要求红外测温仪表面与被测表面平行，且红外测温仪发射出两条最终可相交的红外射线的交点需打在将被测量物体表面，根据此具体情况，给出以下操作流程。