CN200996824Y - 可旋转数显百分表和千分表 - Google Patents

Abstract

为了让电子数显百分表和数显千分表在斜置或倒置时，可以通过旋转数显组件的方式改变读数方位。将容栅式电子数显百分表和千分表采用具有发射电极和接收电极的环状定栅、具有感应电极的环状动栅，机械壳体有让电子数显组件与环状定栅连结体可以在其之上转动的旋转轨道，环状定栅中心、旋转轨道的轴心、环状动栅中心三者重合。电子数显组件与环状定栅连结体可绕环状动栅中心旋转，解决数显百分表和千分表斜置时读数不方便的弊端，又可避免旋转数显组件出现电气连接故障的问题，实现电子数显组件可相对于机械壳体任意角度、任意圈数的转动。

Description

可旋转数显百分表和千分表

技术领域

本实用新型涉及容栅式电子数显百分表和数显千分表，具体涉及到角位移容栅传感器数显百分表和数显千分表。

背景技术

采用角位移容栅传感器的数显百分表和数显千分表，在结构上包含电子部分及机械部分，惯用的角位移传感器数显百分表和数显千分表结构有两种，分别如示意图1和图2所示。

在图1的结构中，容栅式数显百分表或千分表100有电子数显组件110、具有发射和接收极的定栅120、机械壳体130、测量齿杆140、中心齿轮轴150、具有感应电极的动栅160及齿轮传动机构170等。数显组件110、定栅120、机械壳体130三者以螺钉连接，是相对固定的；测量齿杆140的齿纹与齿轮传动机构170的齿轮啮合。工作时，测量齿杆140的运动通过齿轮传动机构170传递到中心齿轮轴150，由中心齿轮轴带动固定在其上面的动栅160相对于定栅120转动，实现测量的目的。这是目前应用最普遍的角位移传感器数显百分表和千分表的结构性形式。在这种结构中，由于数显组件与机械壳体的相互位置关系是固定的，百分表或千分表只有在竖直放置、或接近竖直放置时才能方便的读取测量数据。但是，在某些测量场合，需要将百分表或千分表斜置一定的角度甚至是倒置进行测量时，数显组件上显示的测量数据也成为倾斜甚至倒置的状态，用户读取数据就显得很不方便。

在图2所示的结构中，容栅式数显百分表或千分表200有电子数显组件210、具有发射和接收极的定栅220、机械壳体230、测量齿杆240、中心齿轮轴250、具有感应极的动栅260、柔性线路板270以及齿轮传动机构280等。定栅220固定于机械壳体230上，电子数显组件210与具有发射和接收电极的定栅202间采用柔性线路板270进行电气联接，电子数显组件210可在平面内相对机械壳体230转动；测量齿杆240的齿纹与齿轮传动机构280的齿轮啮合。工作时，测量齿杆240的运动通过两极齿轮传动机构280传递到中心齿轮轴250，由中心齿轮轴带动固定在其上面的动栅260相对于定栅220转动，实现测量的目的。由于数显组件可在平面内相对机械壳体转动，这样，即使是将量表斜置或倒置，也可以通过旋转数显组件的方式获得读取数据的一个较佳的角度。图2结构在一定程度上解决了图1结构的数显量表在某些测量方位读数不方便的问题。但是，由于定栅与数显组件之间采用柔性线路板连接，当数显组件旋转次数过多时，容易引起连接处的脱落或柔性线路板的断裂，破坏构件间的电气联接，导致百分表或千分表的数据信号传输故障；同时，由于柔性线路板的长度有限，数显组件无法实现沿同一方向多圈的转动，反复转动既不方便更加剧了可靠性的风险。

发明内容

本实用新型旨在提供一种新型结构的角位移容栅传感器电子数显百分表和千分表，能够实现数显组件相对机械件在平面内任意角度的转动，提高百分表和千分表使用的方便性和可靠性。

本实用新型的技术思路是：采用一种新型的结构，可以使容栅式电子数显组件带动环状定栅在平面内以环状动栅转轴的轴心为旋转中心转动，利用容栅传感器动栅与定栅为非接触传感的特性，实现电子数显组件在平面内任意角度的转动，对不同方位的测量都可获得最佳的读数角度。

本实用新型的技术解决方案是：容栅式电子数显百分表或千分表300包括有电子数显组件310、具有发射电极和接收电极的环状定栅320、机械壳体330、测杆340、中心齿轮轴350、具有感应电极的环状动栅360及齿轮传动机构370、与测量保持开关380联动的锁紧机构390等，如图3所示。定栅320与电子数显部分310采用刚性连接相对固定，动栅360固定于中心齿轮轴350上。机械壳体330上有安装电子数显组件310与定栅320连结体并让电子数显组件310与定栅320连结体可以在其之上转动的旋转轨道331；电子数显组件310与定栅320的连结体安装在机械壳体330的环状轨道331上；动栅360安装在中心齿轮轴350上，可在齿轮传动机构370上旋转，齿轮传动机构307安装在机械壳体330上。测量齿杆340的齿纹与齿轮转动机构370的齿轮啮合。让电子数显组件310与环状定栅320的连结体在机械壳体330上的旋转中心与环状动栅360在齿轮传动机构370上的旋转中心重合，即让机械壳体330上旋转轨道331的旋转中心与齿轮传动机构370上中心齿轮轴350的轴心重合。在测量工作状态时，紧固锁紧机构390制止定栅320和数显组件310相对机械壳体330转动，同时联动测量保持开关380使测量处于工作态，测杆340的运动通过齿轮传动机构370传递给中心齿轮轴350，由中心齿轮轴350带动固定于其上的动栅360相对定栅320转动，直接实现测量和读数。在需要将百分表或千分表300斜置或倒置测量的场合，松开锁紧机构370，让电子数显组件310与定栅320的连结体可在机械壳体330上转动，又联动测量保持开关380使测量处于保持态，旋转电子数显组件310到一个方便读数的方位(旋转电子数显组件310时因测量保持开关380处于保持态，测量值不发生变动)，再紧固锁紧机构370，防止环状定栅320在测量过程中相对于机械壳体330的转动，同时联动测量保持开关380使测量处于工作态。由于动栅360和定栅320的旋转中心是重合的，电子数显组件310与定栅320的连结体在机械壳体330的旋转轨道331上转动后，定栅320和动栅360之间的距离并未改变，在电子数显组件310与定栅322的连结体相对机械壳体330被锁定后，又可以以动栅360相对定栅320的旋转进行测量。这种结构下，由于电子数显组件310与机械壳体330没有直接连接，电子数显组件310相对机械壳体330在平面内的转动也就没有限制，可以实现任意多圈、任意角度的转动，在不同方位都可读数而又不会损坏量表的结构。

采用这种新型的结构来替代旧的容栅式电子数显百分表和千分表结构，既解决了采用图1所示结构的百分表和千分表斜置时读取数据不方便的弊端；又避免了采用图2所示结构的百分表和千分表在反复旋转数显组件后容易出现电气连接故障的问题，大大提高了表的稳定性、可靠性，实现电子数显组件可相对于机械壳体任意角度、任意圈数的转动，给百分表和千分表的使用带来了极大的方便。

采用这种新型结构，测量齿杆通过齿轮传动带动固定在中心齿轮轴上的具有感应电极的环状动栅转动，可将机械壳体外形设计为圆形，即机械壳体在垂直于动栅转轴方向的投影为圆形，测量齿杆是通过不少于两级的齿轮带动动栅转轴转动，让中心齿轮轴心(也就是环状动栅的中心)与机械壳体的圆心相重合，便于电子数显组件在圆形机械壳体上的转动。并且可在机械壳体环状定栅和电子数显组件绕环状动栅转轴转动的轨道上加上齿纹，或在电子数显组件上加上齿纹，也可以防止在测量过程中环状定栅相对于机械壳体的转动。

这种环状定栅绕环状动栅旋转的容栅式数显百分表和千分表，在其动栅转轴上加上轴密封件，并通过密封隔板隔离含有环状感应电极动栅、环状发射电极和接收电极定栅、电子数显组件的电子部份，和含有齿轮传动机构、测杆的机械部份，就可以使数显百分表和千分表工作在防水防油的状态下。

附图说明

图1：电子数显组件、定栅、机械壳相互固定的容栅式数显百分表和千分表机构示意图。

图2：定栅固定于机械壳上，电子数显组件与定栅采用柔性线路板相连接且可以绕机械件转动的容栅式数显百分表和千分表机构示意图

图3：电子数显组件与定栅可以绕动栅轴转动的容栅式数显百分表和千分表机构示意图。

图4：一种电子数显组件可以转动的容栅式数显百分表结构图。

具体实施方式

本实用新型的实施例如图4所示：电子数显组件可以在机械壳体上任意角度转动的容栅式数显百分表400。容栅式电子数显百分表由机械壳体410、测杆420、齿轮传动机构430、具有感应电极的环状动栅440、具有发射电极和接收电极的环状定栅450、电子数显组件460、锁紧机构470、密封隔板480等。齿轮传动机构430具有机芯支板431和中心齿轮432，中心齿轮432的转轴和密封隔板480的配合处安装有轴密封件433；机械壳体410上具有旋转轨道411，旋转轨道411上安装连结环412和防水垫圈413；电子数显组件460上具有测量保持开关461，测量保持开关461随锁紧机构470联动。机芯支板431、密封隔板480和机械壳体410以螺钉414连结固定，使齿轮传动机构430上中心齿轮432的轴心与机械壳体410上的旋转轨道411同心，环状动栅440固定于中心齿轮432的轴上，并让环状动栅440中心与中心齿轮432的轴心同心；定栅450固定在电子数显组件460上，电子数显组件460与定栅450的连结体和连接环411以螺钉415连结固定，并让环状定栅450中心与连接环411同心，并通过连结环412和旋转轨道411的配合，保证定栅450与动栅440的同心。防水垫圈413使电子数显组件460与定栅450连结体保持与动栅440的相对距离。这样保证了机械壳体410上的旋转轨道411、连结环412、环状定栅450、环状动栅440四者的旋转中心的重合。在锁紧机构470处于松开状态时，锁紧机构470联动测量保持开关461使测量处于保持态，电子数显组件460可以带动定栅450相对机械壳体410转动；旋转电子数显组件460到适当的角度后，紧固锁紧机构470，锁紧机构470联动测量保持开关461使测量处于工作态，进行正常的测量。防水垫圈413和轴密封件433以及密封隔板480将含有动栅440、发射电极和接收电极定栅450、电子数显组件460的电子部份，和含有齿轮传动机构430、测杆420的机械部份隔离，让数显百分表400具有防水防油的特性。

上述实施例并不代表所有可能的实施方案，其它的变形方案也是本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1、可旋转数显百分表和千分表，包括有机械壳体、测量齿杆、齿轮传动机构、具有容栅式感应电极的环状动栅、具有容栅式发射电极和接收电极的环状定栅、电子数显组件、以及电子数显组件与机械壳体之间的连结环等，测量齿杆的齿纹与齿轮传动机构的齿轮啮合，动栅与齿轮传动机构的一转轴连结随转轴转动，其特征在于：环状定栅与电子数显组件刚性连结为一体，不可发生相对移动，机械壳体上有环状定栅和数显组件绕环状动栅转轴轴心转动的轨道，环状定栅和电子数显组件安装在轨道上，环状定栅和环状动栅中心相重合。

2、根据权利要求1所说的可旋转数显百分表和千分表，其特征在于：机械壳体在垂直于动栅转轴方向的投影为圆形，其圆心与环状动栅中心相重合。

3、根据权利要求1所说的可旋转数显百分表和千分表，其特征在于：电子数显部分上具有制止电子数显组件与机械壳体相对转动的锁紧机构。

4、根据权利要求3所说的可旋转数显百分表和千分表，其特征在于：电子数显组件上的锁紧机构是与电子数显部分上的测量保持开关联动的，在锁紧机构处于锁紧态时，测量处于工作态；在锁紧机构处于松开态时，测量处于保持态。

5、根据权利要求1所说的可旋转数显百分表和千分表，，其特征在于：电子数显组件与机械壳体之间的连结环上具有齿纹。

6、根据权利要求1所说的可旋转数显百分表和千分表，其特征在于：电子数显组件上与机械壳体旋转轨道连接处具有齿纹。

7、根据权利要求1所说的可旋转数显百分表和千分表，其特征在于：表内有将感应电极的动栅、发射电极和接收电极定栅、电子数显组件的电子部份，和齿轮传动机构、测杆的机械部份密封隔离的隔板，与感应电极动栅连结的中心齿轮的转轴和密封隔板的配合处安装有轴密封件。

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