CN210464427U - 一种深孔直线度测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种深孔直线度测量装置，测量装置包括主测量结构及其两侧的辅助测量结构；主测量结构中的十字形保护套四个端口内分别设置传感器，主测量结构可根据所测不同孔径伸缩，测量深孔内径时保证传感器与被测内壁接触；辅助测量结构设置在主测量结构两侧，分别设置有被压盖压在保护套上的弹簧及地脚螺栓，保证在测量时测量装置与所测深孔轴截面的平行度及主测量结构充分与孔的下母线接触；通过传感器及外接计算机系统进行数据拟合，获得该轴向截面的中心线直线度误差；本实用新型具有结构简单、操作方便、精确可靠、便携高效及成本低廉的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及深孔直线度测量技术领域，尤其涉及一种深孔直线度测量装置。
背景技术
深孔是指孔深与孔径的比值大于10的孔，而深孔直线度的测量一直以来都是测量学上需要攻克的难题。目前，常见的深孔直线度测量方法主要包括杠杆法、光学仪器检测法等。杠杆法是一种近似测量的方法，通过测量元件感知被测截面圆心位置变化的原理来测量深孔直线度，其精度较低，且测量设备笨重，不便于应用及大批量生产；光学准直法虽然可以实现深孔直线度高精度的测量，但前期需要严格繁琐的定心调节操作，且该方法容易受到干扰，经济成本比较高，只适用于实验室特定场合，难以普及应用；相对比较法有效避免了在测量过程中定心的问题，使得操作更加简便，测量精度相对提高，但测量过程中，传感器与孔的下母线摩擦，易产生实验误差，影响测量效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种深孔直线度测量装置，能够保证测量装置与所测深孔轴截面的平行度，同时能够使传感器压紧在所测的内孔壁上，通过数据测量采集进行精确计算深孔直线度，具有结构简单、操作方便、精确可靠、便携高效及成本低廉的优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种深孔直线度测量装置，包括主测量结构及连接于其两侧的辅助测量结构；
所述主测量结构包括十字形保护套13，所述十字形保护套13的四个端口内分别设置有传感器10，十字形保护套13的四个端的外表面设置有第一弹簧12，第一弹簧12外圈设置有第一滑套9，第一滑套9顶端设置有第一压盖11，第一压盖11底部设置有外螺纹，所述外螺纹与十字形保护套13端口内壁设置的内螺纹相连接；所述传感器10顶端从第一压盖11中心设置的小孔伸出；
所述辅助测量结构包括十字形保护套13中心的两侧对称设置的第一连接头6b和第二连接头6c，第一连接头6b的一端和第二连接头6c的一端分别通过一字螺钉与十字形保护套13固定连接，所述第一连接头6b的另一端与第一圆筒8的一端螺纹连接，第一圆筒8的另一端与第三连接头6的一端螺纹连接，第三连接头6的另一端通过一字螺钉与第一保护套2的一侧固定连接，第一保护套2的另一侧通过一字螺钉与第四连接头6a的一端固定连接，第四连接头的6a的另一端与第二圆筒1一端螺纹连接，第二圆筒1另一端外接推进杆；所述第一保护套2顶部的外表面设置有第二弹簧5，第二弹簧5外圈设置有第二滑套3，第二滑套3顶端设置有第二压盖4，第二压盖4底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第一保护套2端口内设置的内螺纹相连接；第一保护套2的底部与第一地脚螺栓7螺纹连接；所述第二连接头6c的另一端与第三圆筒14一端螺纹连接，第三圆筒14的另一端与第五连接头6d的一端螺纹连接，第五连接头6d的另一端通过一字螺钉与第二保护套15的一侧固定连接，第二保护套15顶部的外表面设置有第三弹簧5a，第三弹簧5a外圈设置有第三滑套17，第三滑套17顶端设置有第三压盖16，第三压盖16底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第二保护套15端口内设置的内螺纹相连接；第二保护套15的底部与第二地脚螺栓18螺纹连接。
所述传感器10为位移传感器。
所述传感器10与外部计算机系统数据信号连接。
所述第一地脚螺栓7与第二地脚螺栓18之间的跨距L＝120mm。
本实用新型的有益效果在于：
主测量结构中的十字形保护套13的四个端口内分别设置传感器10，十字形保护套13的四个端的外表面设有第一弹簧12及第一滑套9，第一滑套9顶端设置有第一压盖11，第一压盖11压紧在保护套13上，传感器10顶端从第一压盖11中心设置的小孔伸出；主测量结构可根据所测孔的不同孔径伸缩，测量孔的内径时保证传感器与被测孔的内壁接触。
辅助测量结构设置在主测量结构两侧，通过第二压盖4及第三压盖16分别将第二滑套3、第二弹簧5以及第三滑套17、第三弹簧5a压紧在第一保护套2及第二保护套15上，第一保护套2的底部螺纹连接有第一地脚螺栓7，第二保护套15底部螺纹连接有第二地脚螺栓18，保证在测量时整个装置与所测孔的轴截面的平行度及主测量结构充分与孔的下母线接触；另外，第二滑套3顶部与第一地脚螺栓7底部支点在X-Z轴平面的同一个圆上，第三滑套17顶部与第二地脚螺栓18底部支点在X-Z轴平面的同一个圆上，该结构使主测量结构在孔内相对稳定。
通过四个传感器10获得测量的数值，并通过外部连接的计算机系统相关软件计算该轴向截面的中心，经重复多次测量计算，获得其他轴截面的圆心，然后进行数据拟合，获得该轴向截面的中心线直线度误差。
综上，本实用新型具有结构简单、操作方便、精确可靠、便携高效及成本低廉的优点。
附图说明
图1是本实用新型的测量装置的结构示意图。
图2是本实用新型的测量装置的俯视图。
图3是本实用新型主测量结构示意图。
图4为本实用新型测量轴向原理图。
图5为本实用新型测量径向原理图。
图6为本实用新型的测量装置的三维立体图。
图中：1、第二圆筒；2、第二保护套；3、第二滑套；4、第二压盖；5、第二弹簧；第三弹簧5a；6、第三连接头；第四连接头6a；第一连接头6b；第二连接头6c；第五连接头6d；7、第一地脚螺栓；8、第一圆筒；9、第一滑套；10、传感器；11、第一压盖；12、第一弹簧；13、十字形保护套；14、第三圆筒；15、第二保护套；16、第三压盖；17、第三滑套；18、第二地脚螺栓。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型进行详细描述。
参见图1、图2，一种深孔直线度测量装置，包括主测量结构及连接于其两侧的辅助测量结构；
所述主测量结构包括十字形保护套13，所述十字形保护套13的四个端口内分别设置有传感器10，十字形保护套13的四个端的外表面设置有第一弹簧12，第一弹簧12外圈设置有第一滑套9，第一滑套9顶端设置有第一压盖11，第一压盖11底部设置有外螺纹，所述外螺纹与十字形保护套13端口内壁设置的内螺纹相连接；所述传感器10顶端从第一压盖11中心设置的小孔伸出；
所述辅助测量结构包括十字形保护套13中心的两侧对称设置的第一连接头6b和第二连接头6c，第一连接头6b的一端和第二连接头6c的一端分别通过一字螺钉与十字形保护套13固定连接，所述第一连接头6b的另一端与第一圆筒8的一端螺纹连接，第一圆筒8的另一端与第三连接头6的一端螺纹连接，第三连接头6的另一端通过一字螺钉与第一保护套2的一侧固定连接，第一保护套2的另一侧通过一字螺钉与第四连接头6a的一端固定连接，第四连接头的6a的另一端与第二圆筒1一端螺纹连接，第二圆筒1另一端外接推进杆；所述第一保护套2顶部的外表面设置有第二弹簧5，第二弹簧5外圈设置有第二滑套3，第二滑套3顶端设置有第二压盖4，第二压盖4底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第一保护套2端口内设置的内螺纹相连接；第一保护套2的底部与第一地脚螺栓7螺纹连接；
所述第二连接头6c的另一端与第三圆筒14一端螺纹连接，第三圆筒14的另一端与第五连接头6d的一端螺纹连接，第五连接头6d的另一端通过一字螺钉与第二保护套15的一侧固定连接，第二保护套15顶部的外表面设置有第三弹簧5a，第三弹簧5a外圈设置有第三滑套17，第三滑套17顶端设置有第三压盖16，第三压盖16底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第二保护套15端口内设置的内螺纹相连接；第二保护套15的底部与第二地脚螺栓18螺纹连接；第二滑套3顶部与第一地脚螺栓7底部支点在X-Z轴平面的同一个圆上，第三滑套17与第二地脚螺栓18底部支点在X-Z轴平面的同一个圆上，以此来确定孔的圆心，同时保证装置在孔内的平稳度。
所述传感器10为位移传感器。
所述传感器10与外部计算机系统数据信号连接。
所述第一地脚螺栓7与第二地脚螺栓18之间的跨距L＝120mm。
本实用新型的工作原理为：
参见图1至图3，测量前，先将本实用新型测量装置进行装配，放置在V型块上，并用千分尺将第二压盖4与第一地脚螺栓7间的距离初调为被测孔管的直径+1mm，将传感器10数值初始化，然后将本实用新型装置放入孔管内，第一地脚螺栓7与第二地脚螺栓18构成了两个支撑点，利用了两点之间有且只有一条直线的数学原理，保证了测量装置充分与孔的下母线接触；通过第二滑套3与第一地脚螺栓7构成的圆以及第三滑套17与第二地脚螺栓18分别构成的圆，保证了本实用新型装置在测量孔内保持相对稳定；利用第二圆筒1外接的推进杆将本实用新型测量装置在孔管中平稳推进，每次推进的距离为地脚螺栓7与地脚螺栓8之间的跨距，即L＝120mm，或根据采集的数据点具体调节然后采集数据，经重复多次测量，测得多组数据，用外置的计算机系统软件将这些数据进行拟合进行轴线直线度的评定。
Claims (4)
1.一种深孔直线度测量装置，包括主测量结构及连接于其两侧的辅助测量结构；其特征在于：所述主测量结构包括十字形保护套(13)，所述十字形保护套(13)的四个端口内分别设置有传感器(10)，十字形保护套(13)四个端的外表面设置有第一弹簧(12)，第一弹簧(12)外圈设置有第一滑套(9)，第一滑套(9)顶端设置有第一压盖(11)，第一压盖(11)底部设置有外螺纹，所述外螺纹与十字形保护套(13)端口内壁设置的内螺纹相连接；传感器(10)顶端从第一压盖(11)中心设置的小孔伸出；
所述辅助测量结构包括十字形保护套(13)中心的两侧对称设置的第一连接头(6b)和第二连接头(6c)，第一连接头(6b)的一端和第二连接头(6c)的一端分别通过一字螺钉与十字形保护套(13)固定连接，所述第一连接头(6b)的另一端与第一圆筒(8)的一端螺纹连接，第一圆筒(8)的另一端与第三连接头(6)的一端螺纹连接，第三连接头(6)的另一端通过一字螺钉与第一保护套(2)的一侧固定连接，第一保护套(2)的另一侧通过一字螺钉与第四连接头(6a)的一端固定连接，第四连接头(6a)的另一端与第二圆筒(1)一端螺纹连接，第二圆筒(1)另一端外接推进杆；所述第一保护套(2)顶部的外表面设置有第二弹簧(5)，第二弹簧(5)外圈设置有第二滑套(3)，第二滑套(3)顶端设置有第二压盖(4)，第二压盖(4)底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第一保护套(2)端口内设置的内螺纹相连接；第一保护套(2)的与第一地脚螺栓(7)螺纹连接；所述第二连接头(6c)的另一端与第三圆筒(14)一端螺纹连接，第三圆筒(14)的另一端与第五连接头(6d)的一端螺纹连接，第五连接头(6d)的另一端通过一字螺钉与第二保护套(15)的一侧固定连接，第二保护套(15)顶部的外表面设置有第三弹簧(5a)，第三弹簧(5a)外圈设置有第三滑套(17)，第三滑套(17)顶端设置有第三压盖(16)，第三压盖(16)底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第二保护套(15)端口内设置的内螺纹相连接；第二保护套(15)的底部与第二地脚螺栓(18)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种深孔直线度测量装置，其特征在于：所述传感器(10)为位移传感器。
3.根据权利要求1所述的一种深孔直线度测量装置，其特征在于：所述传感器(10)与外部计算机系统数据信号连接。
4.根据权利要求1所述的一种深孔直线度测量装置，其特征在于：所述第一地脚螺栓(7)与第二地脚螺栓(18)之间的跨距L＝120mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921821718.1U CN210464427U (zh) | 2019-10-28 | 2019-10-28 | 一种深孔直线度测量装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110608708A (zh) * | 2019-10-28 | 2019-12-24 | 西安石油大学 | 一种深孔直线度测量装置及其测量方法 |
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2019
- 2019-10-28 CN CN201921821718.1U patent/CN210464427U/zh active Active
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