CN112504069B - 一种非接触式精密测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非接触式精密测量仪，包括用于放置待测件和量具的测量平台，量具包括置于测量平台上的立柱和在立柱上串接的粗测量具和精测量具，待测件尺寸为粗测量具和精测量具读数之差；粗测量具包括一升降块和置于升降块上部的千分表，升降块的底面置于测量平台上时，千分表顶针与升降块的顶面接触并显示读数为零；精测量具包括与升降块固定的非接触式量具，非接触式量具的测量零点位置与升降块的底面位置相适应；本发明的非接触式精密测量仪，操作简单，能够实现大量程、高精度、非接触式测量，在确保测量精度的前提下，不影响产品表面质量。
Description
技术领域
本发明属于测量仪领域，更具体的说涉及一种非接触式精密测量仪。
背景技术
测量仪是常用量具，其是保证产品质量的必要环节和器具。常用的长度量具主要有直尺、游标卡尺、千分尺等等，这些都是接触时量具，量程大，但是其精度较低。而随着科技发展，制造业精度要求越来越高，且对产品的表面质量要求也越来越高，很多产品在其表面均做特殊处理，在传统量具测量时，极易损坏其产品表里，影响质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非接触式精密测量仪，操作简单，能够实现大量程、高精度、非接触式测量，在确保测量精度的前提下，不影响产品表面质量。
本发明技术方案一种非接触式精密测量仪，包括用于放置待测件和量具的测量平台，所述量具包括置于所述测量平台上的立柱和在所述立柱上串接的粗测量具和精测量具，所述待测件尺寸为粗测量具和精测量具读数之差；
所述粗测量具包括一升降块和置于升降块上部的千分表，所述升降块的底面置于所述测量平台上时，所述千分表顶针与所述升降块的顶面接触并显示读数为零；
所述精测量具包括与升降块固定的非接触式量具，所述非接触式量具的测量零点位置与所述升降块的底面位置相适应。
优选地，所述非接触式量具为光学传感器。
优选地，所述光学传感器为光纤同轴位移传感器。
优选地，测量时，升降块的底面位置高于所述待测件的测量面，所述千分表读数为所述升降块的底面与所述测量平台之间距离，所述非接触式量具读数为所述非接触式量具与所述待测件的测量面之间的距离；所述千分表读数与非接触式量具读数之差为待测件的测量面与所述测量平台之间距离。
优选地，所述测量平台、升降块的底面、升降块的顶面和立柱的底面均为光滑平面，所述千分表与所述立柱可拆卸安装，所述非接触式量具与所述升降块固定安装。
优选地，所述立柱上设置有升降机构，所述升降机构包括竖直设置的螺杆和若干导杆，所述螺杆和导杆上穿过有一安装座，所述升降块与所述安装座固定连接，所述螺杆上套设有限位肩台，所述限位肩台上压设有压板，所述压板实现导杆和螺杆的固定，所述螺杆顶部设置有旋转手柄。
本发明技术方案的一种非接触式精密测量仪的有益效果是：
1、通过将千分表与光纤同轴位移传感器或激光位移传感器的结合，操作简单，能够实现大量程、高精度、非接触式测量，在确保测量精度的前提下，不影响产品表面质量。
2、升降机构的设置，一方面升降块升降运动稳定，且操作方便，可以实现单手操作。
附图说明
图1 为本发明技术方案的一种非接触式精密测量仪结构示意图，
图2为本发明技术方案的一种非接触式精密测量仪在测量状态下示意图，
图3为升降机构结构示意图，
图4为图3中A-A向结构示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
如图1所示，本发明技术方案一种非接触式精密测量仪，包括用于放置待测件10和量具的测量平台1，量具包括置于测量平台1上的立柱2和在立柱2上串接的粗测量具3和精测量具4。粗测量具3包括一升降块32和置于升降块32上部的千分表31，升降块32的底面322置于测量平台1上时，千分表31顶针与升降块32的顶面321接触并显示读数为零。精测量具4包括与升降块32固定的非接触式量具41，非接触式量具41为光学传感器，光学传感器为光纤同轴位移传感器。非接触式量具41的测量零点411位置与升降块32的底面322位置相适应。待测件10尺寸为粗测量具3和精测量具4读数之差。
基于上述技术方案，非接触式量具41利用光学原理，测量被测面与发光点位置之间的距离，其具有精度高的优点和量程小的缺点，所以，本发明技术方案中，采用千分表与光纤同轴位移传感器串接的方式，实现大量程高精度的测量，且测量总，不与测量产品或测量面接触，确保测量产品的表面完成性和质量。
现有技术中，一般地千分表精度可达到0.001mm，量程可达50mm，光纤同轴位移传感器选用量程最大仅有±0.3mm，线性度为±0.8um，虽然量程小，但是精度高。这里的线性度表达的是在指定量程内的精度，如上述的光纤同轴位移传感器量程±0.3mm，线性度为±0.8um，即在0.6mm的量程内，最大偏差不超不1.6um，即使得测量仪的精度可达0.1um，提高了测量仪的精度，同时确保了大量程，同时在测量时有效的避免了量具与测量面接触影响待测件的表面质量的问题。
综上所示，本非接触式精密测量仪量程可达50mm，精度可到0.1um，相较于现有技术中的传统长度测量仪器，实现了非接触、大量程和高精度的测量，测量范围广，同时有效的确保了被测件表面的质量。
如图2所示，测量时，升降块32的底面322位置高于待测件10的测量面100，千分表31读数为升降块32的底面322与测量平台1之间距离Y。非接触式量具4读数为非接触式量具4与待测件10的测量面100之间的距离Z。千分表31读数Y与非接触式量具4读数Z之差（Y-Z）为待测件10的测量面100与测量平台1之间距离X。
本技术中，为确保测量精度，测量平台1、升降块32的底面322、升降块32的顶面321和立柱2的底面均为光滑平面。千分表31与立柱2可拆卸安装，便于更换千分表31。非接触式量具4与升降块32固定安装，避免在使用中，光纤同轴位移传感器与升降块32发生相对位移，影响测量精度。
如图3和图4所示，立柱2上设置有升降机构，升降机构包括竖直设置的螺杆53和若干导杆52，螺杆53和导杆52上穿过有一安装座5。升降块32与安装座5固定连接，螺杆53上套设有限位肩台54，限位肩台54上压设有压板55，压板55实现导杆52和螺杆53的固定，螺杆53顶部设置有旋转手柄51。工作时，通过旋转手柄51旋转，实现对安装座5带动升降块32上下旋转，将升降块底面移动至待测件10的测量面100上部位置后，然后读数，再利用光纤同轴位移传感器测量光纤同轴位移传感器距离待测件10的测量面100距离，然后读数，最后获得待测件10的高度。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种非接触式精密测量仪，其特征在于，包括用于放置待测件和量具的测量平台，所述量具包括置于所述测量平台上的立柱和在所述立柱上串接的粗测量具和精测量具，所述待测件尺寸为粗测量具和精测量具读数之差；
所述粗测量具包括一升降块和置于升降块上部的千分表，所述升降块的底面置于所述测量平台上时，所述千分表顶针与所述升降块的顶面接触并显示读数为零；
所述精测量具包括与升降块固定的非接触式量具，所述非接触式量具的测量零点位置与所述升降块的底面位置相适应；
测量时，升降块的底面位置高于所述待测件的测量面，所述千分表读数为所述升降块的底面与所述测量平台之间距离，所述非接触式量具读数为所述非接触式量具与所述待测件的测量面之间的距离；所述千分表读数与非接触式量具读数之差为待测件的测量面与所述测量平台之间距离；
所述立柱上设置有升降机构，所述升降机构包括竖直设置的螺杆和若干导杆，所述螺杆和导杆上穿过有一安装座，所述升降块与所述安装座固定连接，所述螺杆上套设有限位肩台，所述限位肩台上压设有压板，所述压板实现导杆和螺杆的固定，所述螺杆顶部设置有旋转手柄。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于，所述非接触式量具为光学传感器。
3.根据权利要求2所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于，所述光学传感器为光纤同轴位移传感器。
4.根据权利要求1所述的一种非接触式精密测量仪，其特征在于，所述测量平台、升降块的底面、升降块的顶面和立柱的底面均为光滑平面，所述千分表与所述立柱可拆卸安装，所述非接触式量具与所述升降块固定安装。
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