CN203534375U - 一种不规则型钢的宽度或高度公差测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，包括测量主体和游标，测量主体的下侧一端设置固定测量爪，另一端设置读数测量爪，固定测量爪的内侧面与测量主体垂直，读数测量爪内侧面与主体垂直方向的夹角为θ，读数测量爪内侧面上刻有刻度，标记刻度最大值为被测型钢的正公差，最小值为被测型钢的负公差，读数测量爪的内侧设有可沿内侧面滑动的游标，游标的外侧面平行于读数测量爪的内侧面，游标的内侧面与主体垂直，当游标的指示线指向读数测量爪0刻度位置时，固定测量爪的内侧面到游标的内侧面的距离等于被测型钢的公称宽度或高度。
Description
技术领域
本实用新型涉及物体尺寸的测量，特别是不规则型钢的宽度或高度公差的测量装置。
背景技术
尺寸测量工具种类繁多，钢铁生产中，考虑到高温、耐磨和精度要求，型钢的尺寸测量通常采用游标卡尺。型钢尺寸测量的目的是将测量结果与公称尺寸对比，根据标准允许的公差判定型钢尺寸是否达到标准要求。如果尺寸在标准规定范围内则记录测量结果，如果尺寸超出标准规定范围则判定为废品。
对于形状规则的型钢，如H型钢、槽钢、角钢、工字钢等，采用游标卡尺测量方便快捷，且能保证较高的测量精度，这是因为游标卡尺量爪的内侧面是相互平行的，在测量两个平行面的距离时，使测量爪内侧靠紧测量面时，可得到准确的测量结果，见图1。
如果被测量物体两端不是平行的平面，在沿宽度方向上有平面的情况下，可以使卡尺的尺身压紧该平面进行测量，也能得到准确的测量结果。
但对于形状不规则的型钢，由于型钢两端无平行平面，且沿宽度方向上虽有平面，但因平面上有凸起而无法使游标卡尺尺身倚靠，测量时只能大致沿宽度方向进行测量，游标卡尺尺身与宽度方向会存在一定夹角a（见图2），使测量值大于实际值导致结果失真。
202141405U公开了一种能测量形状不规则物体长度的游标卡尺。该游标卡尺包括带有主尺的量具主体和带有副尺的滑块；所述量具主体上设有一个通槽，该通槽与所述主尺平行；所述副尺经连接架与所述滑块相连，所述连接架设置于所述量具主体的通槽内。该实用新型仅局限于测量表面凹凸不平物体的长度。
102927879A公开了一种用于检测不规则结构局部区域结构形状公差的检测装置，该装置的检测块的检测面完全模拟所要检测的结构型面，并根据所要检测的结构型面所要求的公差大小做成通止结构。当检测块的通端能顺利通过所检测的结构型面，并在止端能阻止检测块通过时，则该结构的检测型面合格，否则为不合格。该检测装置要根据局部区域结构形状制作检测块的检测面，因此结构比较复杂，成本较高。
发明内容
为了解决对不规则型钢的精确测量问题，克服上述测量装置存在的缺陷，本实用新型从型钢测量的实际需要出发，采用与游标卡尺不同的测量原理，提供一种不规则型钢的宽度或高度公差测量装置。
本实用新型的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置包括：测量主体和游标，测量主体的下侧一端设置固定测量爪，另一端设置读数测量爪，固定测量爪的内侧面与测量主体垂直，读数测量爪内侧面与测量主体垂直方向的夹角为θ，读数测量爪内侧面上刻有刻度，读数测量爪的内侧设有可沿内侧面滑动的游标，游标的外侧面平行于读数测量爪的内侧面，游标的内侧面与测量主体垂直，游标上刻有一垂直于外侧面的指示线，当游标的指示线指向读数测量爪的0刻度位置时，固定测量爪的内侧面到游标的内侧面的距离等于被测型钢的公称宽度或高度。
在固定测量爪和读数测量爪之间设置定位爪，定位爪与测量主体垂直。
作为一种改进，定位爪为两个，且两个定位爪的下端面在同一水平线上，定位爪的长度小于固定测量爪的长度。
作为一种改进，测量主体上设置把手，便于测量时握持测量主体。
上述读数测量爪的刻度最大值为被测型钢的正公差，最小值为被测型钢的负公差。
读数测量爪内侧面与测量主体垂直方向的夹角2.866°≦θ≦30°。
测量原理：由于游标的外侧面平行于读数测量爪的内侧面，当游标沿读数测量爪内侧移动时，移动方向与垂直方向的夹角也为θ，所以，从理论上讲，当游标沿读数测量爪内侧移动1mm，则在水平方向上移动距离为1×sinθmm(见图6，因为：a=c×sinθ)，读数测量爪的两刻度线之间距离为1mm，对应测量精度（或读数变化）为sinθmm。假设被测型钢公称宽度为L，标准公差为±x，游标卡尺指向读数测量爪的0刻度位置时，游标的内侧面和固定测量爪之间距离设定为L，标记最小刻度为-x，标记最大刻度为+x，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离设定为2×x/sinθ,最小标记刻度和最大标记刻度之间的距离设定为2×x/sinθ等份，则相邻刻度间的实际距离为1mm，对应测量精度（或相邻刻度读数变化）为sinθ。根据测量精度的需要，夹角θ越小，得到的测量精度越高。
该装置的使用方法：测量时，一只手握把手，另一只手将游标滑动到读数测量爪的最下部，使其测量值达到最大。将本实用新型的测量装置卡在被测型钢宽度或高度方向上，使定位爪接触被测型钢一端沿高度或宽度方向的平面。调整本实用新型的装置，使固定测量爪内侧靠紧被测型钢的外侧一端。另一只手移动游标，使游标内侧靠紧被测型钢的另一端（如图5）。游标上的指示线所指的位置在读数测量爪的刻度范围内，则表示被测型钢合格，游标上的指示线对应的刻度为被测型钢的偏差值，被测型钢的实际宽度为公称宽度与偏差值之和。如指示线所指位置超出刻度范围，则表示被测型钢尺寸不合格。
本实用新型的有益效果是：
（1）避免了现有游标卡尺测量时由于测量方向与被测型钢宽度或高度方向无法严格平行引起的测量误差，提高了测量精度。
（2）可做到快速测量并判断型钢宽度或高度尺寸是否合格。
附图说明
图1现有的游标卡尺测量形状规则的型钢示意图；
图2现有的游标卡尺测量形状不规则的型钢示意图；
图3本实用新型的结构示意图；
图4本实用新型游标示意图；
图5为本实用新型的使用状态图。
1、把手2、测量主体3、读数测量爪4、游标5、左定位爪6、右定位爪7、固定测量爪
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步说明，但不限于此。
【实施例1】
不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，包括：测量主体2和游标4，测量主体2的下侧一端设置固定测量爪7，另一端设置读数测量爪3，固定测量爪7的内侧面与测量主体2垂直，读数测量爪3内侧面与测量主体2垂直方向的夹角为θ，读数测量爪3内侧面上刻有刻度，读数测量爪3的内侧设有可沿内侧面滑动的游标4，游标4的外侧面平行于读数测量爪3的内侧面，游标4的内侧面与测量主体2垂直，游标4上刻有一垂直于外侧面的指示线，用于测量时指示读数测量爪的刻度值。
在进行实际测量时，只要被测型钢的宽度没有使游标4超过读数测量爪3的最大或最小刻度，则被测型钢都是合格的。
本实施例的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置的把手1位于测量主体2的上侧，定位爪5、6位于读数测量爪3和固定测量爪7之间，垂直于测量主体2，并与测量主体2相连，定位爪5、6的下端面高度相同且在同一水平面上，定位爪的长度小于固定测量爪的长度。
定位爪5、6横向位置应保证测量时各自的下端面与被测型钢的沿宽度方向的平面接触，而不应与平面上的凸起接触。
本实施例的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置用于测量公称宽度为200mm的型 钢，标准公差为±1mm。本实施例的测量装置的读数测量爪3内侧面与测量主体2垂直方向的夹角θ=5.74°，当游标4的指示线指向读数测量爪的0刻度位置时，固定测量爪7的内侧面到游标4的内侧面的距离等于200mm，当游标沿读数测量爪内侧移动1mm，则在水平方向上移动距离为1×sin5.74°=0.1mm。读数测量爪3的最小标记刻度为-1mm，最大标记刻度为+1mm，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×1/sin5.74°=20mm，读数测量爪3的最小与最大标记刻度值之间被均分成2×1/sin5.74°=20等份，相邻刻度间的实际距离为1mm，则测量精度（或相邻刻度读数变化）为1×sin5.74°=0.1mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向读数测量爪3的正向第3条刻度线位置，因此该型钢合格。
该型钢的实际宽度为200+3×0.1=200.3（mm）。
【实施例2】
与实施例1的区别为：测量公称宽度为250mm，标准公差为±2mm的型钢；读数测量爪3的内侧面与垂直方向的夹角为θ=11.54°，读数测量爪3的最小标记刻度为-2mm，最大标记刻度为+2mm，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×2/sin11.54°=20mm，读数测量爪3的最大与最小标记刻度值之间被均分成2×2/sin11.54°=20等份，相邻刻度间的实际距离为1mm，则测量精度（或相邻刻度读数变化）为1×sin11.54°=0.2mm。当游标4的指示线指向读数测量爪的0刻度位置时，固定测量爪7的内侧面到游标4的内侧面的距离等于250mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向读数测量爪3的负向第6条刻度线位置，因此该型钢合格。
该型钢的实际宽度为250－6×0.2=248.8（mm）。
【实施例3】
与实施例1的区别为：测量高度为250mm，标准公差为±3mm的型钢；读数测量爪3的内侧面与垂直方向的夹角为θ=11.54°,读数测量爪3的最小标记刻度为-3mm，最大标记刻度为+3mm，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×3/sin11.54°=30mm，读数测量爪3的最大与最小标记刻度值之间被均分成2×3/sin11.54°=30等份，相邻刻度间的实际距离为1mm，则测量精度（或相邻刻度读数变化）为1×sin11.54° =0.2mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向读数测量爪3的正向第4条刻度线位置，因此该型钢合格。
该型钢的实际高度为250+4×0.2=250.8（mm）。
【实施例4】
与实施例1的区别为：测量高度为200mm，标准公差为±1mm的型钢；读数测量爪3的内侧面与垂直方向的夹角为θ=2.866°,读数测量爪3的最小标记刻度为-1mm，最大标记刻度为+1mm，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×1/sin2.866°=40mm，读数测量爪3的最大与最小标记刻度值之间被均分成2×1/sin2.866°=40等份，相邻刻度间的实际距离为1mm，则测量精度（或相邻刻度读数变化）为1×sin2.866°=0.05mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向读数测量爪3的正向第3条刻度线位置，因此该型钢合格。
该型钢的实际高度为200+3×0.05=200.15（mm）。
【实施例5】
与实施例1的区别为：测量高度为200mm，标准公差为±5mm的型钢；读数测量爪3的内侧面与垂直方向的夹角为θ=30°,读数测量爪3的最小标记刻度为-5mm，最大标记刻度为+5mm，读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×5/sin30°=20mm，读数测量爪3的最大与最小标记刻度值之间被均分成2×5/sin30°=20等份，相邻刻度间的实际距离为1mm，则测量精度（或相邻刻度读数变化）为1×sin30°=0.5mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向读数测量爪3的正向第5条刻度线位置，因此该型钢合格。
该型钢的实际高度为200+5×0.5=202.5（mm）。
【实施例6】
与实施例1的区别为：测量高度为200mm的型钢，标准公差为±1mm；读数测量爪3的内侧面与垂直方向的夹角为θ=5.74°,读数测量爪3的最大与最小标记刻度为±1mmm，等于标准允许公差。读数测量爪最小标记刻度与最大标记刻度实际距离为2×1/ sin5.74°=20mm读数测量爪3的最大与最小标记刻度值之间被均分成20等份，则相邻两刻度之间的数值为1×sin5.74°=0.1mm。
在本实施例中，固定测量爪7内侧面靠紧被测型钢的外侧一端，然后移动游标4，使游标4内侧靠紧被测型钢的另一端，这时游标4的指示线指向位置位于读数测量爪刻度范围之外，因此该型钢不合格。
以上不规则型钢的宽度或高度公差测量装置选用耐磨、硬度大、高温不易变形的工具钢制作。
Claims (7)
1.一种不规则型钢的宽度或高度公差测量装置包括：测量主体(2)和游标(4)，其特征在于：测量主体(2)的下侧一端设置固定测量爪(7)，另一端设置读数测量爪(3)，固定测量爪(7)的内侧面与测量主体(2)垂直，读数测量爪(3)内侧面与测量主体(2)垂直方向的夹角为θ，读数测量爪(3)内侧面上刻有刻度，读数测量爪(3)的内侧设有可沿内侧面滑动的游标(4)，游标(4)的外侧面平行于读数测量爪(3)的内侧面，游标(4)的内侧面与测量主体(2)垂直，游标(4)上刻有一垂直于外侧面的指示线，当游标(4)的指示线指向读数测量爪(3)的0刻度位置时，固定测量爪(7)的内侧面到游标(4)的内侧面的距离等于被测型钢的公称宽度或高度。
2.根据权利要求1所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：读数测量爪的标记刻度最大值为被测型钢的正公差，标记刻度最小值为被测型钢的负公差。
3.根据权利要求1所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：在固定测量爪(7)和读数测量爪(3)之间设置定位爪（5,6），定位爪（5,6）与测量主体(2)垂直。
4.根据权利要求3所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：定位爪（5,6）为两个，且两个定位爪（5,6）的下端面在同一水平线上。
5.根据权利要求4所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：定位爪（5,6）的长度小于固定测量爪(7)的长度。
6.根据权利要求1所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：测量主体(2)上设置把手(1)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的不规则型钢的宽度或高度公差测量装置，其特征在于：读数测量爪(3)内侧面与测量主体(2)垂直方向的夹角2.866°≦θ≦30°。
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