CN115854889B - 一种接触式位移测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接触式位移测量装置，包括：壳体，其内部设置有位移测量单元；壳体的一个侧壁上设置有线性轴承和导杆，所述导杆穿过线性轴承的内部和侧壁后进入壳体内部，所述导杆用于传递被测量目标的位移量；所述位移测量单元包括反射模块和限位模块，其中，所述反射模块的一端安装有MEMS芯片，所述MEMS芯片用于接收和反射光源信号；所述反射模块的另一端与导杆的位于壳体内的端部固定连接；所述反射模块面向限位模块的端部上设置有导向元件；所述限位模块固定在所述壳体内，且包括卡槽，所述导向元件滑动设置在所述卡槽内；若所述被测量目标发生位移时，所述反射模块沿着所述卡槽滑动，所述导杆沿着线性轴承滑动。

Description

一种接触式位移测量装置

技术领域

本发明涉及位移测量技术领域，具体涉及一种接触式位移测量装置。

背景技术

现有技术中的光纤位移传感器主要使用光纤光栅测位移，由于光栅本身受温度的影响较大，因此难以在宽温区范围内实现超高精度的测量；其次现有技术的光栅本身变形小，需要通过结构设计以实现量程放大目的，但该种方式导致迟滞性误差难以避免。再者光栅长期处在绷紧的状态，导致使用寿命也比较短。此外，现有的接触式位移测量装置的移动部件的运动不平稳，从而导致测量精度差。相关技术中的测量装置还存在工作温度范围有限、迟滞性误差大、易疲劳寿命短、重复性误差大、测量精度不高等诸多问题。

发明内容

为了克服相关技术中诸多问题中的至少一者，本发明提供了一种接触式位移测量装置，包括：

壳体，其内部设置有位移测量单元；

所述的壳体的一个侧壁上设置有线性轴承和导杆，所述的导杆穿过线性轴承的内部和所述侧壁后进入壳体内部，所述导杆用于传递被测量目标的位移量；

所述的位移测量单元包括反射模块和限位模块，其中，

所述的反射模块的一端安装有MEMS芯片，所述的MEMS芯片用于接收和反射光源信号；所述的反射模块的另一端与导杆的位于壳体内的端部固定连接；所述的反射模块面向限位模块的端部上设置有导向元件；

所述的限位模块固定在所述壳体内，且包括卡槽，所述的导向元件滑动设置在所述卡槽内；

若所述的被测量目标发生位移时，所述的反射模块沿着所述卡槽滑动，所述的导杆沿着线性轴承滑动。

可选的一个实施例中，所述壳体内设置有第一固定部，所述反射模块上设置有第二固定部，一弹性元件连接在所述第一固定部和第二固定部之间，所述第一固定部和所述第二固定部之间的最小距离大于所述弹性元件的自由态时的长度。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括密封罩，所述的密封罩密封所述的线性轴承和导杆的外表面。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括准直单元，所述的准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述MEMS芯片。

可选的一个实施例中，所述准直单元的入光侧连接有光缆，所述的光源信号通过所述光缆输入准直单元的入光侧。

可选的一个实施例中，所述MEMS芯片上设置有反射元件，经过准直单元的光源信号照射至所述反射元件后发生衍射或干涉，衍射或干涉的光源信号被信号接收模块采集。

可选的一个实施例中，所述的准直单元通过准直器支架设置于所述壳体内，所述的准直器支架用于调整准直单元的姿态和/或位置；和/或，所述的准直单元和准直器支架通过焊接连接；和/或，所述壳体采用高硅铝制作。

可选的一个实施例中，所述的限位模块采用低摩擦材料制作，和/或，所述的密封罩采用橡胶材料制作，所述的橡胶材料选自聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶中的一种。

可选的一个实施例中，所述的导杆的位于壳体外部的端部上设置有安装部，所述的安装部可用于安装多种类型的测量探头。

可选的一个实施例中，所述的壳体外表面上还设置有接口，所述的接口可与多种类型的安装支架连接。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括盖体，所述的盖体与所述的壳体之间的配合面上设置有密封元件。

本发明的技术方案具有如下优点或有益效果：

（1）本发明的一个方案中的线性轴承为导杆提供的滚动支撑。该滚动支撑不仅能够为导杆的运动提高导向作用，还能够降低导杆移动时的摩擦力，有效提高了测量的精度。由于采用了MEMS芯片，本发明的测量装置的体积相较于现有技术的方案可以大幅度压缩。本发明将导杆与反射模块固定连接，再将反射模块与固定安装的限位模块滑动连接，通过导杆与线性轴承形成的滑动移动以及导向元件与卡槽形成的滑动移动共同构成双导轨结构，所述的双导轨结构有效约束了反射模块的运动自由度，使其能够稳定的沿着导杆的轴线方向移动，极大的提高了运动稳定性。

（2）因此弹性元件始终对反射模块产生拉力，使得在初始状态下，所述的反射模块均处于同一初始位置。该同一初始位置确保了本发明的装置在重复测量待测目标时，测量结果具有良好的可重复性。

（3）采用MEMS宽光谱干涉技术测位移，解决了现有技术的光栅位移计的精度低，迟滞误差大以及疲劳寿命短的问题。使得本发明的装置能够在-40-70℃的全温区范围内工作，且本发明的MEMS位移测量装置的测量范围可以达到15mm，测量分辨率0.1μm，测量精度达到1μm；重复性误差不超过0.001%。且该测量装置满足强电磁干扰的使用环境，也满足绝缘环境的使用要求。通过MEMS光纤衍射或干涉技术测位移，具有宽频谱、高精度、高分辨率、光纤传输损耗低、传感端无源、体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点。

（4）准直器支架和准直单元进行镀金处理，再对两者进行焊接固定。该固定方式不仅稳定可靠，不产生蠕变且膨胀系数低。进一步的，测量装置的壳体可采用高硅铝制作。通过上述对结构材料的选型，使测量装置对温度几乎不敏感，其零点位置不再随温度变化产生漂移。做到了在-40~70℃全温区测量精度可达1微米，是一款可满足实时在线监测的位移测量装置。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的轴侧示意图；

图2是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的俯视示意图；

图3是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的另一视角的轴侧示意图；

图4是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的反射模块的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的限位模块的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的限位模块和反射模块的装配示意图；

图7是根据本发明实施例的接触式位移测量装置的仰视示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了解决背景技术中的至少一个问题，根据本公开实施例，提供一种接触式位移测量装置，包括：壳体，其内部设置有位移测量单元；所述的壳体的一个侧壁上设置有线性轴承和导杆，所述的导杆穿过线性轴承的内部和所述侧壁后进入壳体内部，所述导杆用于传递被测量目标的位移量；所述的位移测量单元包括反射模块和限位模块，其中，所述的反射模块的一端安装有MEMS芯片，所述的MEMS芯片用于接收和反射光源信号；所述的反射模块的另一端与导杆的位于壳体内的端部固定连接；所述的反射模块面向限位模块的端部上设置有导向元件；所述的限位模块固定在所述壳体内，且包括卡槽，所述的导向元件滑动设置在所述卡槽内；若所述的被测量目标发生位移时，所述的反射模块沿着所述卡槽滑动，所述的导杆沿着线性轴承滑动。

实践中，部分待测量物体或称作待测量目标的位移量非常细微，常规的测量手段难以捕捉其微小的变化。虽然，现有技术中常常光栅光纤的方式进行测量；如背景技术部分所述，此类测量方式存在诸多问题。此外，限于待测量物体的体积，部分位移测量装置难以安装在其表面，导致实时追踪其位移变化变得异常困难。再者，限于测量空间，或者待测物体的体积较小时，如何小型化测量装置也是提高测量精度和准确度的重要设计指标。总之，高精度、低误差等指标始终是接触式位移测量装置的核心的设计要求。为此，本公开提供了一种接触式位移测量装置。如图1和2所示的实施例中，所述的测量装置主体结构包括壳体203，其内部设置有位移测量单元。此外，示例性的，所述壳体的左右两侧分别提供一个接口，以连接相应的元件，进而达到将待测物体的位移量输入壳体内的目的。具体的，所述的壳体的一个侧壁上设置有线性轴承205和导杆206。如图2所示，所述的线性轴承固定连接在壳体的右侧壁上。所述的线性轴承的内部具有沿着轴线延伸的贯穿通孔。所述的右侧壁上设置有与所述贯穿通孔连通的接口。一个实施例中，为了便于加工和装配，可将所述的接口设置为圆孔，且与线性轴承的贯穿通孔共轴设置。所述的导杆206穿过线性轴承的内部和所述侧壁后进入壳体内部。所述的线性轴承为导杆提供了滚动支撑，且所述导杆用于传递被测量目标的位移量。当被测量物体发生位移时，所述的位移通过导杆传递至壳体内的位移测量单元上。而导杆通过自身的移动实现位移量的传递，因此，所述的线性轴承为导杆提供的滚动支撑。该滚动支撑不仅能够为导杆的运动提高导向作用，还能够降低导杆移动时的摩擦力，有效提高了测量的精度。所述的位移测量单元包括反射模块204和限位模块210。如图2至图6所示的实施例中，所述的反射模块的一端安装有MEMS芯片209。示例性的，可在反射模块的一个端部上加工处安装平面，并将所述的MEMS芯片安装于所述的安装平面上。出于安装的便捷性和牢固性的考虑，所述的MEMS芯片焊接于所述的安装平面上。所述的MEMS芯片用于接收和反射光源信号。所述的反射模块的另一端与导杆的位于壳体内的端部固定连接。通过上述的连接方式可将导杆接收到的位移量传递至MEMS芯片，进而引起MEMS芯片与准直单元之间的位移变化，最终改变MEMS芯片衍射的光信号或MEMS芯片反射的光信号与准直单元光学透镜反射的光信号二者之间形成的干涉信号。信号接收装置通过接收和处理所述的信号即可获得对应的位移量。由于采用了MEMS芯片，本发明的测量装置的体积相较于现有技术的方案可以大幅度压缩。所述的反射模块面向限位模块的端部上设置有导向元件401；所述的限位模块固定在所述壳体内，且包括卡槽501，所述的导向元件滑动设置在所述卡槽内；若所述的被测量目标发生位移时，所述的反射模块沿着所述卡槽滑动，所述的导杆沿着线性轴承滑动。优选的，所述的导向元件401插设在卡槽501，所述的卡槽501能够约束所述导向元件401的多个自由度，避免其在卡槽内晃动或偏转运动等，而仅允许所述的导向元件401沿着卡槽501滑动。由于避免了导向元件401的晃动或偏转运动等不期望的运动发生，所述的导杆206和导向元件401在双导轨的约束下仅能够沿着轴线方向平移，进而避免MEMS芯片运动过程中的晃动或偏转运动等，使得光信号在MEMS芯片和准直单元之间保持稳定的传输，MEMS芯片接收的光信号不会出现大幅度的波动而影响光信号的干涉或衍射误差，确保位移量的测量精度和高分辨率。可以理解的是，如果缺少上述的双导轨，MEMS芯片的些许侧向位移、扭动或偏转等运动均会影响MEMS芯片接收到的光信号的干涉或衍射，进而极大影响测量精度。优选的，如图4所示，所述的导向元件401设置在反射模块的第一端面上，所述的第一端面为平面结构；如图5所示，所述的卡槽501贯穿限位模块的第二端面设置，所述的第二端面为平面结构。装配时，所述的第一端面与第二端面相对的贴合设置，所述的贴合设置使得导向元件401沿着卡槽501滑动平移，而不会沿着贴合平面转动，进一步确保了双导轨结构的平移运动稳定性。实践中，通过高精度加工，可以消除或降低导向元件401与卡槽501之间的间隙，从而避免两者之间存在晃动。如图2所示的实施例中，所述的反射模块未固定在壳体内，并可在壳体内滑动以传递导杆传递过来的位移量。因此，如何提高反射模块的运动稳定性是提高位移测量装置的重要考虑因素。为此，本发明的首先将导杆与反射模块固定连接，再将反射模块与固定安装的限位模块滑动连接，通过导杆与线性轴承形成的滑动移动以及导向元件与卡槽形成的滑动移动共同构成双导轨结构，所述的双导轨结构有效约束了反射模块的运动自由度，使其能够稳定的沿着导杆的轴线方向移动，极大的提高了测量装置的测量精度。可以理解的是，如果仅采用线性轴承为导杆提供导向支撑，由于线性轴承的滚珠之间存在间隙，其或多或少会影响导杆的稳定性，例如会导致导杆在线性轴承的贯通通孔内晃动，从而导致测量误差的存在。可选的实施例中，可通过合理设置导向元件与卡槽的装配精度来提高卡槽对导向元件的导向精度。此外，也可进一步在反射模块的一端设置第一配合面，所述限位模块的一端设置第二配合面，所述的两个配合面彼此互动贴合，从而进一步限制反射模块的运动自由度，提高其运动的稳定性。

可选的一个示例中，所述壳体内设置有第一固定部，所述反射模块上设置有第二固定部，一弹性元件211连接在所述第一固定部和第二固定部之间，所述第一固定部和所述第二固定部之间的最小距离大于所述弹性元件的自由态时的长度。如图3所示的实施例中，所述壳体内设置有第一固定部302，所述的第一固定部可以为柱体，该柱体靠近壳体的侧壁设置。所述反射模块上设置有第二固定部301。一个实施例中，为了减小测量装置的体积而将第二固定部设置在反射模块的远离第一固定部的端面上。当然，所述的第二固定部也可以为柱体。一弹性元件连接在所述第一固定部和第二固定部之间，所述第一固定部和所述第二固定部之间的最小距离大于所述弹性元件的自由态时的长度。一个实施例中，所述的弹性元件为弹簧，所述的弹簧始终处于拉伸状态，因此弹簧始终对反射模块产生拉力，使得在初始状态下，所述的反射模块均处于同一初始位置。该同一初始位置确保了本发明的装置在重复测量待测目标时，测量结果具有良好的可重复性。例如图2所示的实施例中，初始状态下，所述的反射模块始终处于靠近右侧的位置。而当被测量目标发生位移时，其推动导杆而引起反射模块移动时，所述的被测量目标对导杆的作用力将迫使弹簧拉伸，从而使反射模块向左移动。一个实施例中，所述的第一固定部和第二固定部的连线平行于导杆的轴线，或者基本平行于导杆的轴线，从而保证弹簧的弹力方向与导杆的轴线平行，进而使导杆沿着其轴线在线性轴承内滑动，提高了导杆和反射模块的运动稳定性。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括密封罩，所述的密封罩密封所述的线性轴承和导杆的外表面。如图2所示的一个示例中，所述的密封罩212具有一定的柔性和不透水特性，其可整体罩设在线性轴承和导杆的表面，或者仅罩设在导杆与线性轴承配合的端面处（如图2所示的线性轴承的右端面处）以及导杆露出线性轴承的外端面处。总之，密封罩需要为导杆以及导杆与线性轴承的配合面处提供密封，确保水汽、灰尘等杂质无法进入测量装置内，从而影响测量装置的测量精度，甚至正常工作。测量装置采用结构全密封，做到防尘防水防油，耐受强度高，满足恶劣工况下的监测使用要求。可选的一个示例中，所述的密封罩具有波纹结构，所述的波纹结构使得所述的密封罩具有良好的伸缩特性，从而使得所述的密封罩可随着导杆伸出或缩回。可选的实施例中，所述的密封罩与线性轴承和导杆之间采用胶水粘接。所述的胶水能够有效填充密封罩与线性轴承和导杆之间的缝隙，确保密封罩能够起到良好的密封作用。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括准直单元，所述的准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述MEMS芯片。如图2所示的实施例中，所述的测量装置的壳体内还设置有准直单元207。通过采用MEMS芯片这一光学测量元件，有效克服了现有技术中采用光纤光栅而存在光栅本身受温度的影响大，难以在宽温区范围内实现超高精度的测量、或者光栅本身变形小，需要通过结构实现量程放大、亦或迟滞性误差难以避免等诸多问题。而采用MEMS芯片的测量方式提高了测量的灵敏度和精度，且降低了设备的体积。所述的准直单元包括至少一片光学透镜，射入所述准直单元的光线经过准直后，基本平行地射出准直单元。一个实施例中，所述准直单元的入光侧（如图2所示的准直单元的左侧）接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述MEMS芯片，并经所述MEMS芯片反射后发生衍射或干涉，衍射或干涉的光线被信号接收模块采集以计量被测量目标的位移量。实际使用时，当被测量物体发生形变或者位移时，将导致导杆移动，进而使得反射模块带动MEMS芯片移动，最终引起MEMS芯片衍射光信号或MEMS芯片反射的光信号与准直单元光学透镜反射的光信号二者之间形成的干涉信号发生变化。通过收集和处理变化的衍射或干涉信号即可获得被测量目标物的位移。该实施例中，采用MEMS宽光谱干涉技术测位移，解决了现有技术的光栅位移计的精度低，迟滞误差大以及疲劳寿命短的问题。本发明的装置能够在-40-70℃的全温区范围内工作，且本发明的MEMS位移测量装置的测量范围可以达到15mm，测量分辨率0.1μm，测量精度达到1μm；重复性误差不超过0.001%。且该测量装置满足强电磁干扰的使用环境，也满足绝缘环境的使用要求。通过MEMS光纤干涉技术测位移， 具有宽频谱、损耗低、无源、体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点。

可选的一个实施例中，所述MEMS芯片上设置有反射元件，经过准直单元的光源信号照射至所述反射元件后发生衍射或干涉，衍射或干涉的光源信号被信号接收模块采集。所述芯片为MEMS工艺制造芯片，芯片一侧为安装表面，沉积有金膜，用于焊接在反射模块204的端部安装平面，提高芯片固定的可靠性和长期稳定性；芯片另外一侧为反射元件，是在芯片表面采用MEMS工艺制作的图形化微镜面（例如具有衍射功能的MEMS闪耀光栅或反射率可调的光学镜面），用于对经过准直单元入射的光源信号形成衍射或平面反射。

可选的一个实施例中，所述准直单元的入光侧连接有光缆201，所述的光源信号通过所述光缆输入准直单元的入光侧。实践中，本公开的光源信号可由激光光源发出，此处仅是一种示例，不对光源做具体限定。为了能够使光源信号高效的传递至MEMS芯片处，一个实施例中采用光缆作为传输介质。具体的，所述的光缆内部设置有光纤。如图2所示的实施例中，所述的壳体上设置有安装格兰头202的通孔，所述的光缆通过格兰头与壳体连接。光缆内部的光纤伸入至准直单元207的入光侧。可选的一个实施例中，所述的光纤为镀金或聚酰亚胺涂覆的光纤。在光纤表面镀金或者涂覆聚酰亚胺能够提高光纤对高温的耐受性，使其在高温环境下正常工作，进而增大接触式位移测量装置的适用范围。

可选的一个实施例中，所述的准直单元通过准直器支架208设置于所述壳体内，所述的准直器支架用于调整准直单元的姿态和/或位置；和/或，所述的准直单元和准直器支架通过焊接连接。一个实施例中，为了精确采集被测量物体引起的光源信号传输的变化，而将准直单元通过准直器支架固定在所述壳体内。所述的准直器支架可通过螺钉等固定方式规定与壳体内。另外，所述的准直器支架能够调整准直单元的姿态和/或位置，从而使准直单元的出射光与MEMS芯片之间成预设的角度。可以理解的是，准直器支架极大的降低了准直单元的安装和调整难度，使得接触式位移测量装置易于生产。可选的一个实施例中，所述的准直单元和准直器支架可采用镀金处理，且准直单元和准直器支架通过焊接连接。在调节好准直单元的角度和位置后，需要对其进行固定。当采用诸如胶水等温度系数较大粘性物质粘接准直单元时，其会直接影响准直单元的固定角度和位置，进而无法获得预期的安装姿态和位置。为此，本公开的一个实施例中，先对准直器支架和准直单元进行镀金处理，再对两者进行焊接固定。例如采用金锡焊料焊接固定。该固定方式不仅稳定可靠，不产生蠕变且膨胀系数低。进一步的，测量装置的壳体可采用高硅铝（AlSi80，一款低膨胀系数的铝合金）制作。通过上述对结构材料的选型，使测量装置对温度几乎不敏感，其零点位置不再随温度变化产生漂移。做到了在-40~70℃全温区测量精度可达1微米，是一款可满足实时在线监测的位移测量装置。

可选的一个实施例中，所述的限位模块采用低摩擦材料制作，和/或，所述的密封罩采用橡胶材料制作，所述的橡胶材料选自聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶中的一种。实际使用中，由于反射模块要与限位模块发生相对位移，两者之间存在摩擦接触，因此，如何降低两者之间的摩擦力不仅能够降低接触面的磨损量，提高器械的使用寿命，同时也可以提高其测量精度。一个实施例中，所述的限位模块使用低摩擦材料制作，例如采用特氟龙材质，特氟龙材质具有优良的自润滑特性，使得反射模块在滑动时受到的阻力几乎可以忽略不计。从而使得测量装置的测量导杆行进中十分顺滑，不产生追踪误差与迟滞性误差。此外，测量装置的密封罩可选用热塑性聚氨酯弹性体橡胶（Thermoplasticpolyurethanes，TPU）、丁腈橡胶（Nitrile Butadiene Rubber，NBR）、或氟橡胶（VinylideneFluoride Hexaflyoropropylene Rubber，FPM）等耐受性强的橡胶材料，该材料弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形，并能在很宽的温度范围（例如-50~150℃）内保持弹性，满足传感器在宽温范围内的监测；软硬度适中，比重轻，是一款优良的密封材料。

可选的一个实施例中，所述的导杆的位于壳体外部的端部上设置有安装部，所述的安装部可用于安装至少一种测量探头。实践中，为了使得所述的测量装置能够适用于多种测量使用要求，需要为其配置多种探头，并且所述的探头可更换。例如，为了实现测量装置对不同材质的接触式监测，导杆上可预留M2.5的螺纹孔，所述的螺纹孔可以配装不同的测量探头或探针，以满足测量装置对不同软硬度材料的监测。比如，测量硅玻璃片变形时，可选用特氟龙材质的测量探针，探针接触硅玻璃时不会划伤其表面。当然，所述的探头还可以是钨钢滚珠探头、不锈钢滚珠探头等等。

可选的一个实施例中，所述的壳体外表面上还设置有接口，所述的接口可与至少一种安装支架连接。如图7所示，所述的接口可以为安装孔，如所述的测量装置的壳体上预留了两个安装孔701，此处的安装孔及其数量仅是一种示例，本领域技术人员根据实际需要可以灵活调整接口的形态和数量。进一步的，还配备不同的安装支架，所述的安装支架能够与所述安装孔连接，从而满足不同的安装要求，使得测量装置的安装方式更加灵活。

可选的一个实施例中，所述的测量装置还包括盖体，所述的盖体与所述的壳体之间的配合面上设置有密封元件。在前文描述的已经设置密封罩的基础上，可以进一步在壳体上设置安装密封元件的安装位，所述的密封元件在装配状态下，被盖体挤压在壳体上从而发生形变以填充盖体和壳体之间的缝隙，保证了盖体和壳体之间的密封性，有效阻绝水汽、灰尘等进入壳体内部。由此可见，通过上述的各种密封手段保证了本发明的测量装置的光学器件处于全密封状态，做到了防尘、防水、耐油，可满足大部分恶劣工况下的使用。进一步的，所述的盖体可通过可拆卸的连接方式进行装配，如采用螺钉固定等方式，以方便对壳体内部元器件的维修和检查。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在考虑说明书及实践本申请公开的技术方案后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种接触式位移测量装置，包括：

壳体，其内部设置有位移测量单元；

其特征在于，

所述的壳体的一个侧壁上设置有线性轴承和导杆，所述的导杆穿过线性轴承的内部和所述侧壁后进入壳体内部，所述导杆用于传递被测量目标的位移量；

所述的位移测量单元包括反射模块和限位模块，其中，

所述的反射模块的一端安装有MEMS芯片，所述的MEMS芯片用于接收和反射光源信号；所述的反射模块的另一端与导杆的位于壳体内的端部固定连接；所述的反射模块面向限位模块的端部上设置有导向元件；

所述的限位模块固定在所述壳体内，且包括卡槽，所述的导向元件滑动设置在所述卡槽内；

所述的导向元件设置在反射模块的第一端面上，所述的第一端面为平面结构；所述的卡槽贯穿限位模块的第二端面设置，所述的第二端面为平面结构，所述的第一端面与第二端面相对的贴合设置；

若所述的被测量目标发生位移时，所述的反射模块沿着所述卡槽滑动，所述的导杆沿着线性轴承滑动；导杆与线性轴承形成的滑动移动以及导向元件与卡槽形成的滑动移动共同构成双导轨结构；

所述的测量装置还包括密封罩，所述的密封罩密封所述的线性轴承和导杆的外表面。

2.根据权利要求1所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述壳体内设置有第一固定部，所述反射模块上设置有第二固定部，一弹性元件连接在所述第一固定部和第二固定部之间，所述第一固定部和所述第二固定部之间的最小距离大于所述弹性元件的自由态时的长度。

3.根据权利要求1所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的测量装置还包括准直单元，所述的准直单元的入光侧接收光源信号，所述准直单元的出光侧用于将准直后的光源信号输出至所述MEMS芯片。

4.根据权利要求3所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述准直单元的入光侧连接有光缆，所述的光源信号通过所述光缆输入准直单元的入光侧。

5.根据权利要求4所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述MEMS芯片上设置有反射元件，经过准直单元的光源信号照射至所述反射元件后发生衍射或干涉，衍射或干涉的光源信号被信号接收模块采集。

6.根据权利要求4所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的准直单元通过准直器支架设置于所述壳体内，所述的准直器支架用于调整准直单元的姿态和/或位置；和/或，所述的准直单元和准直器支架通过焊接连接；和/或，所述壳体采用高硅铝制作。

7.根据权利要求3所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的限位模块采用低摩擦材料制作，和/或，所述的密封罩采用橡胶材料制作，所述的橡胶材料选自聚氨酯弹性体橡胶、丁腈橡胶或氟橡胶中的一种。

8.根据权利要求1所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的导杆的位于壳体外部的端部上设置有安装部，所述的安装部可用于安装多种类型的测量探头或探针。

9.根据权利要求1所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的壳体外表面上还设置有接口，所述的接口可与多种类型的安装支架连接。

10.根据权利要求1所述的接触式位移测量装置，其特征在于，

所述的测量装置还包括盖体，所述的盖体与所述的壳体之间的配合面上设置有密封元件。

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