CN203908490U - 一种电子数显小角位移测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子数显小角位移测量仪，将检测小角度量仪示值误差暨检测测微仪示值误差两项检测功能合为一体。它既具有检测气泡式水平仪、合像水平仪、自准直仪等小角度量仪的示值误差的功能，还具有检测杠杆齿轮比较仪、扭簧比较仪、电感测微仪等测微仪示值误差的功能。其特征是设计一个台板总成，将它置于精密平板上,旋转微动调节台板小角度倾斜的升降装置，使台板产生小角度倾斜，即可按需要的测量间隔逐点检测小角度量仪的示值误差或检测测微仪的示值误差。它结构简约，检测效率高，系统稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子数显小角位移测量仪，它属于计量测量仪器领域。
背景技术
目前，检测气泡式水平仪、合像水平仪、自准直仪等小角度量仪的示值误差和检测杠杆齿轮比较仪、扭簧比较仪、电感测微仪等测微仪的示值误差分别采用水平仪检定器和标准量块或超精密测长仪的传统检测装置。
目前，传统的水平仪检定器结构复杂，测量传动链长，制造困难，且检测效率低；传统的测微仪检测装置需采用高精度标准量块或采用超精密测长仪，成本高，且操作麻烦，检测效率低。
而且最关键是的传统水平仪检定器和传统检测测微仪装置为不同的两种设备，增加了设备成本，且检测效率低。
发明内容
针对传统检测装置的不足，本发明提出了一种检测小角度量仪示值误差暨检测测微仪示值误差合为一体的电子数显小角位移测量仪，技术方案如下：包括台板总成（101）和精密平板（10），台板总成（101）置于精密平板（10）的工作面上，其特征在于：所述台板总成（101）包括台板（1）、精密圆柱转轴（2）及其紧固装置（3）、微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）、精密电子数显指示表（8）及其紧固装置（9）；紧固装置（3）将精密圆柱转轴（2）固紧在台板（1）一侧的V形型面上；台板（1）的另一侧安装有底部与精密平板（10）接触的微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）和精密电子数显指示表（8），紧固装置（9）固紧精密电子数显指示表（8）的测杆套筒；被检测的水平仪（6）放置在台板（1）的工作面上，距离精密圆柱转轴（2）一定距离的台板（1）上有一个通孔，被检测的测微仪（4）装夹在此孔中，紧固装置（5）固紧测杆套筒，被检测测微仪（4）的测量头与精密平板（10）的工作面接触。
进一步的：所述台板总成（101）与精密平板（10）形成正切杠杆传动机构，其回转轴线为精密圆柱转轴（2）的母线，精密圆柱转轴（2）轴线与被检测微仪（4）测杆轴线的距离为正切杠杆短臂，长度为a；精密圆柱转轴（2）轴线与精密电子数显指示表（8）测杆轴线的距离为正切杠杆长臂，长度为b，a/b的比值为1：2或1：4或1：5。
进一步的：所述微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）为螺旋机构或凸轮机构。
进一步的：所述微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）为微动升降机构。
进一步的：所述测杆轴线的距离为正切杠杆短臂，长度为a；精密圆柱转轴（2）轴线与精密电子数显指示表（8）测杆轴线的距离为正切杠杆长臂，长度为b，a/b的比值为小于1的比值。
本发明的有益效果是：
1.电子数显小角位移测量仪巧妙地将检测小角度量仪示值误差暨检测测微仪示值误差两项检测功能合为一体，一机两用,结构简约,测量传动链短,测量操作方便,系统稳定可靠。
2.它的台板小角位移升降机构——微动调节台板小角度倾斜的升降装置与指示机构——精密电子数显指示表独立分开为两件，克服了传统水平仪检定器产生台板小角位移的升降机构与指示机构合为一件，即千分测微头，容易磨损，测量力不稳定，分辨力低，测量精度不高的技术难题。
3.电子数显小角位移测量仪在用于检测测微仪时比采用标淮量块检测测微仪的方法要方便、快速，无需组合多组不同尺寸的量块组；电子数显小角位移测量仪在用于检测测微仪时比采用超精密测长机检测测微仪的方法要方便、且成本低。因为电子数显小角位移测量仪采用了正切杠杆传动放大机构，台板总成为杠杆传动机构，台板小角度旋转时，其中心距a为杠杆短臂长度，中心距b为杠杆长臂长度，能将被检测测微仪的小位移放大，由精密电子数显指示表显示位移值，从而对标准指示表的精度要求降低，采用精密电子数显指示表,不需采用超精密电子数显指示表。
4. 传统的水平仪检定器产生台板小角位移的升降机构与指示机构合为一件，采用千分测微头容易磨损，测量力不稳定，分辨力低，测量精度不高，本发明采用升降机构——微动调节台板小角度倾斜的升降装置与指示机构——精密电子数显指示表独立分开为两件，测量精确度高、不易磨损，稳定耐用。
附图说明
图1为电子数显小角位移测量仪的结构原理装配示意图，101为台板总成，1为台板，2为精密圆柱转轴，3为精密圆柱转轴的紧固装置，4为被检测的测微仪，5为被检测的测微仪的紧固装置，6为被检测的水平仪，7为微动调节台板小角度倾斜的升降装置，8为精密电子数显指示表，9为精密电子数显指示表的紧固装置，10为精密平板。a为杠杆短臂长度，b为杠杆长臂长度。
图2为电子数显小角位移测量仪工作原理图。p为杠杆臂长, s为指示表线位移值,α为台板角位移值。
具体实施方式
详细参考实施例，在附图1中给出了这些实施例的例子。在下面详细的描述中，提出了若干特定细节，以便让本领域技术人员对本发明有更透彻的理解。然而，本领域技术人员应当明确的是，本发明的实现可以不仅仅受限于这些特定的细节。在其他的情况下，公知的元器件、组件等未被详细描述，以避免以下实施例的相关细节含混不清。
实施例1
如图一所示，电子数显小角位移测量仪由台板总成101和精密平板10构成，台板总成101置于精密平板10的工作面上。台板总成101由台板1、精密圆柱转轴2及其紧固装置3、微动调节台板小角度倾斜的升降装置7、采用精密大量程光栅指示表作为精密电子数显指示表8，紧固装置9为紧固螺钉。
台板1的左端加工有直角型面和两个斜向螺纹孔用于固紧精密圆柱转轴2，台板1的右边加工有一通孔用于装夹精密大量程光栅指示表，在通孔的一侧加工有一螺纹孔用于配装微动调节台板1小角度倾斜的升降用螺纹杆，台板1的上表面加工成精密长平台面，被检测的水平仪6放置在精密长平台面上，距离精密圆柱转轴2右侧一定距离的台板1上加工有一个通孔用于装夹被检测的测微仪4。精密圆柱转轴2钻有两个台阶孔，紧固装置3为两颗螺栓穿过两台阶孔旋入台板1的两个斜向螺纹孔，将精密圆柱转轴2固紧在台板1的直角型面上。微动调节台板小角度倾斜的升降装置7为螺纹杆，它与台板1右边的螺纹孔配装，其螺纹杆端头与精密平板10工作面接触，旋转螺纹杆使台板1产生小角位移。
精密电子数显指示表8采用精密大量程光栅指示表，装入台板1右边的孔中，紧固装置9为紧固螺钉，将精密大量程光栅指示表的测杆套筒固紧在台板1右边的孔中，其测量头与精密平板10的工作面接触,精密大量程光栅指示表显示台板1的小角位移值。台板总成101与精密平板10形成正切杠杆传动机构，其回转轴线为精密圆柱转轴2的母线，精密圆柱转轴2轴线与被检测微仪4测杆轴线的距离为正切杠杆机构的短臂，长度为a；精密圆柱转轴2轴线与采用精密大量程光栅指示表作为精密电子数显指示表8测杆轴线的距离为正切杠杆机构的长臂，a/b为小于1的比值。如图2所示，电子数显小角位移测量仪用于检测小角度量仪时，其tgα＝s/p表示台板1的小角位移，α＝arctgs/p，此时被检小角度量仪的示值为 α′，两者之差即为被检小角度量仪的示值误差Δα，即Δα=α′-α＝α′- arctg s/p ；当电子数显小角位移测量仪用于检测测微仪时，因a/b的比值为小于1的值，正切杠杆传动机构为放大机构，其放大倍数为k＝b/a，若被检测测微仪的示值为x，精密大量程光栅指示表的示值为y，被检测测微仪的示值误差Δx＝x - y/k。
实施例2
如图一所示，电子数显小角位移测量仪由台板总成101和精密平板10构成，台板总成101置于精密平板10的工作面上。台板总成101由台板1、精密圆柱转轴2及其紧固装置3、微动调节台板小角度倾斜的升降装置7、采用精密度大量程电感测微仪作为精密电子数显指示表8，紧固装置9为紧固螺钉。台板1的左端加工有直角型面和两个斜向螺纹孔用于固紧精密圆柱转轴2，台板1的右边加工有一通孔用于装夹由采用精密大量程电感测微仪作为精密电子数显指示表8，在通孔的一侧加工有一螺纹孔用于配装微动调节台板1小角度倾斜的升降用螺纹杆，台板1的上表面加工成精密长平台面，被检测的水平仪6放置在精密长平台面上，距离精密圆柱转轴2右侧一定距离的台板1上加工有一个通孔用于装夹被检测的测微仪4。精密圆柱转轴2钻有两个台阶孔，紧固装置3为两颗螺栓穿过两台阶孔旋入台板1的两个斜向螺纹孔，将精密圆柱转轴2固紧在台板1的直角型面上。
微动调节台板小角度倾斜的升降装置7为凸轮机构，通过旋转凸轮机构使台板1产生小角位移。采用高精度大量程电感测微仪作为精密电子数显指示表8，将它装入台板1右边的孔中，紧固装置9为紧固螺钉，将精密大量程电感测微仪8的测杆套筒固紧在台板1右边的孔中，其测量头与精密平板10的工作面接触，精密大量程电感测微仪显示台板1的小角位移值。台板总成101与精密平板10形成正切杠杆传动机构，其回转轴线为精密圆柱转轴2的母线，精密圆柱转轴2轴线与被检测微仪4测杆轴线的距离为正切杠杆机构的短臂，长度为a；精密圆柱转轴2轴线与采用高精度大量程电感测微仪作为精密电子数显指示表8测杆轴线的距离为正切杠杆机构的长臂，a/b为小于1的比值。如图2所示，电子数显小角位移测量仪用于检测小角度量仪时，其tgα＝s/p表示台板1的小角位移， α＝arctgs/p，此时被检小角度量仪的示值为 α′，两者之差即为被检小角度量仪的示值误差Δα，即Δα=α′-α＝α′- arctg s/p ；当电子数显小角位移测量仪用于检测测微仪时，因a/b的比值为小于1的值，正切杠杆传动机构为放大机构，其放大倍数为k＝b/a，若被检测测微仪的示值为x，精密大量程光栅指示表的示值为y，被检测测微仪的示值误差Δx＝x - y/k。
本发明的小角位移电子数显测量仪的原理是：采用正切原理角位移传动机构，由台板、精密圆柱转轴和精密电子数显指示表组成正切原理台板总成（tgα＝s／p ， 式中： p为杠杆臂长, s为指示表线位移值,α为台板角位移值），将它置于精密平板上，构成小角位移电子数显检查仪。精密圆柱转轴2的轴线即为正切原理角位移传动机构的回转轴线，它比轴孔组合成的回转轴系及轴承回转轴系的回转轴线稳定可靠，结构简约，摩擦力小。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也不限于上述举例，凡是在本发明实质范围内作出的变化、改型、添加或替换以及应用，都应属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电子数显小角位移测量仪，包括台板总成（101）和精密平板（10），台板总成（101）置于精密平板（10）的工作面上，其特征在于：所述台板总成（101）包括台板（1）、精密圆柱转轴（2）及其紧固装置（3）、微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）、精密电子数显指示表（8）及其紧固装置（9）；紧固装置（3）将精密圆柱转轴（2）固紧在台板（1）一侧的V形型面上；台板（1）的另一侧安装有底部与精密平板（10）接触的微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）和精密电子数显指示表（8），紧固装置（9）固紧精密电子数显指示表（8）的测杆套筒；被检测的水平仪（6）放置在台板（1）的工作面上，距离精密圆柱转轴（2）一定距离的台板（1）上有一个通孔，被检测的测微仪（4）装夹在此孔中，紧固装置（5）固紧测杆套筒，被检测测微仪（4）的测量头与精密平板（10）的工作面接触。
2.如权利要求书1所述的电子数显小角位移测量仪，其特征在于：所述台板总成（101）与精密平板（10）形成正切杠杆传动机构，其回转轴线为精密圆柱转轴（2）的母线，精密圆柱转轴（2）轴线与被检测微仪（4）测杆轴线的距离为正切杠杆短臂，长度为a；精密圆柱转轴（2）轴线与精密电子数显指示表（8）测杆轴线的距离为正切杠杆长臂，长度为b，a/b的比值为1：2或1：4或1：5。
3. 如权利要求书1所述的电子数显小角位移测量仪，其特征在于：所述微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）为螺旋机构或凸轮机构。
4. 如权利要求书1所述的电子数显小角位移测量仪，其特征在于：所述微动调节台板小角度倾斜的升降装置（7）为微动升降机构。
5. 如权利要求书1所述的电子数显小角位移测量仪，其特征在于：所述测杆轴线的距离为正切杠杆短臂，长度为a；精密圆柱转轴（2）轴线与精密电子数显指示表（8）测杆轴线的距离为正切杠杆长臂，长度为b，a/b的比值为小于1的比值。
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