CN219977288U - 孔洞周边高度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及特殊工具技术领域，公开了一种孔洞周边高度测量装置，包括刻度尺、套设在刻度尺上并相对刻度尺可旋转的旋转套筒和轴套、连接在旋转套筒和轴套之间的可伸缩连接件、定位探针、测绘探头；刻度尺具有相对的第一端和第二端，旋转套筒和轴套分别位于第一端和第二端的外周；定位探针设置在刻度尺的第一端且平行刻度尺的轴向向外延伸，测绘探头设置在轴套上且与定位探针同向延伸；轴套及其上的测绘探头通过可伸缩连接件相对刻度尺和旋转套筒可在刻度尺的轴向上来回移动。本实用新型以测绘探头在孔洞周边表面上沿孔洞周边移动并随不同高度位置起伏，实现对孔洞周边表面不同高度位置的测量，提高孔洞缺陷测量的准确度。

Description

孔洞周边高度测量装置

技术领域

本实用新型涉及特殊工具技术领域，尤其涉及一种孔洞周边高度测量装置。

背景技术

对于细小孔洞缺陷的测量，传统的测量方式是通过直接测量工件的细小孔洞缺陷来得到孔洞缺陷的大小或体积，这种直接测量的方法一直被沿用至今。然而，由于工件的孔洞周边表面存在高度分布不均的问题，在一般情况下并不会对测量造成很大影响，但是在进行高精度要求时，这种缺陷会被无限放大，从而导致整体测量结果的准确性失效。因此，在进行高精度细小孔洞测量时，必须对细小孔洞周边进行高度分布测绘，从而得到高度补偿值，来保证细小孔洞测量的准确度，传统的直接测量方法并未对细小孔洞周边高度测量过分关注。

为解决细小孔洞周边的高度测量难题，有必要提出一种关注到细小孔洞周边高度测量的测量装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种孔洞周边高度测量装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种孔洞周边高度测量装置，包括刻度尺、套设在所述刻度尺上并相对所述刻度尺可旋转的旋转套筒和轴套、连接在所述旋转套筒和轴套之间的可伸缩连接件、用于插入孔洞内的定位探针、用于与孔洞周边表面抵接的测绘探头；

所述刻度尺具有相对的第一端和第二端，所述旋转套筒和轴套分别位于所述第一端和第二端的外周；所述定位探针设置在所述刻度尺的第一端且平行所述刻度尺的轴向向外延伸，所述测绘探头设置在所述轴套上且与所述第一定位探针同向向外延伸；所述轴套及其上的测绘探头通过所述可伸缩连接件相对所述刻度尺和旋转套筒可在所述刻度尺的轴向上来回移动。

优选地，所述可伸缩连接件为弹簧件。

优选地，所述孔洞周边高度测量装置还包括控制器以及与所述控制器连接的感应组件；

所述感应组件包括感应线圈和若干磁性不同的磁铁；所述感应线圈设置在所述轴套内，所述测绘探头与所述感应线圈连接；若干所述磁铁设置在所述刻度尺内并且对应在不同的刻度位置。

优选地，所述感应线圈通过导线与所述控制器连接，所述控制器包括单片机。

优选地，所述孔洞周边高度测量装置还包括显示屏，所述显示屏设置在所述旋转套筒上并与所述控制器连接，以显示所述控制器处理得到的孔洞周边表面的高度数据。

优选地，所述孔洞周边高度测量装置还包括控制器以及与所述控制器连接的感应单元；

所述感应单元包括光电接收线圈以及若干组光电发射组件；所述光电接收线圈设置在所述轴套内，所述测绘探头与所述光电接收线圈连接；若干组所述光电发射组件设置在所述刻度尺内并且分别对应在不同的刻度位置。

优选地，每一组所述光电发射组件包括若干光电传感器，若干所述光电传感器沿着所在刻度位置的周向间隔分布。

优选地，所述孔洞周边高度测量装置还包括显示屏，所述显示屏设置在所述旋转套筒上并与所述控制器连接，以显示所述控制器处理得到的孔洞周边表面的高度数据。

优选地，所述孔洞周边高度测量装置还包括连接并驱动所述旋转套筒相对所述刻度尺旋转的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括驱动电机、轴承组件、蜗轮以及蜗杆；

所述驱动电机设置在所述旋转套筒外侧；所述轴承组件的内层固定连接在所述刻度尺的第一端上，所述轴承组件的外层与所述旋转套筒固定连接，并且所述外层的端部设有向外轴向延伸的支撑杆；

所述蜗轮套设且固定在所述支撑杆上，所述蜗杆设置在所述驱动电机的输出轴上并且与所述蜗轮相啮合。

本实用新型的有益效果：以测绘探头在孔洞周边表面上沿孔洞周边移动，随不同高度位置起伏，实现对孔洞周边表面不同高度位置的测量，获取孔洞周边高度分布情况，提高孔洞缺陷测量的准确度，为后续细小孔洞周边高度测量提供了便利。

本实用新型操作简单、便于测量观察和操作，能大大提高细小缺陷周边的高度测量的效率和准确性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的孔洞周边高度测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的孔洞周边高度测量装置去除旋转套筒和轴套后的结构示意图；

图3是使用本实用新型的孔洞周边高度测量装置测量得到的一孔洞周边高度分布曲线图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的孔洞周边高度测量装置用于孔洞外的周边表面高度测量，特别适用于细小孔洞的周边表面高度测量。

如图1、图2所示，本实用新型一实施例的孔洞周边高度测量装置，包括刻度尺10、安装在刻度尺10外周上的旋转套筒20、轴套30和可伸缩连接件40，还包括定位探针50和测绘探头60。

其中，刻度尺10为柱体(如圆柱形)结构，表面上具有刻度。在刻度尺10的轴向方向上，其具有相对的第一端和第二端，旋转套筒20和轴套30分别套设在刻度尺10的第一端和第二端的外周上，并且旋转套筒20和轴套30均可相对刻度尺10进行旋转。可伸缩连接件40也套设在刻度尺10的外周，连接在旋转套筒20和轴套30之间，使得旋转套筒20、可伸缩连接件40和轴套30形成一体。旋转套筒20相对刻度尺10进行旋转时，能够通过可伸缩连接件40带动轴套30一同旋转。可伸缩连接件40具有可伸缩特性，其能够相对刻度尺10伸缩，带动轴套30在刻度尺10的轴向上来回移动。

定位探针50设置在刻度尺10的第一端且平行刻度尺10的轴向而向外延伸，其用于插入孔洞100内，定位探针50的端部可抵接在孔洞100的内底面上，从而可实现整个装置在孔洞100上的定位。测绘探头60用于与孔洞100周边表面抵接，其设置在轴套30上且与定位探针50同向延伸，即：定位探针50和测绘探头60均向远离刻度尺10的方向延伸，并且两者间隔设置且相平行。当将定位探针50伸入孔洞100内至抵接孔洞100的内底面时，测绘探头60同时抵接在孔洞100外的表面上。当转动旋转套筒20使其绕刻度尺10旋转时，通过可伸缩连接件40和轴套30带动测绘探头60在孔洞100外的表面上，沿着孔洞100的周向移动。可伸缩连接件40的可伸缩性，使得其与轴套30形成一个弹性模块，在测绘探头60抵接至孔洞100外不同高度的表面上时，测绘探头60发生起伏，同时带动轴套30和可伸缩连接件40也起伏，即相对刻度尺10沿着刻度尺10的轴向移动。结合测绘探头60沿刻度尺10的轴向移动长度可得出在孔洞100周向表面位置所测得高度数据。根据测绘探头60沿着孔洞100一周在孔洞100周边表面不同位置的探测，能够获取不同位置点的高度。

作为优选，可伸缩连接件40为弹簧件，该弹簧件的相对两端分别连接至旋转套筒20和轴套30内。当孔洞周边高度测量装置对孔洞100周边表面的高度进行测量时，弹簧件处于压缩状态，以向轴套30提供压力，使得测绘探头60抵接在孔洞100外的表面上。

定位探针50以可拆卸方式连接在刻度尺10的第一端端部上，方便根据不同大小、深度的孔洞100更换不同长度、不同直径的探针。测绘探头60也可以选择可拆卸方式设置在轴套30上，方便更换。

旋转套筒20相对刻度尺10的旋转可由人工操作进行，操作人员能够根据实际所需要测量的位置直接将测绘探头60旋转至对应位置，也能够根据实际所需测量的间隔位置直接将测绘探头60旋转至所需的若干位置。

为实现自动化测量模式，本实用新型的孔洞周边高度测量装置还可包括驱动机构，用于连接并驱动旋转套筒20相对刻度尺10旋转，代替人工操作。

具体地，作为选择，驱动机构可包括驱动电机70、轴承组件、蜗轮71以及蜗杆72。驱动电机70设置在旋转套筒20外侧，其可通过支架连接等方式与旋转套筒20相对固定。轴承组件的内层(未图示)固定连接在刻度尺10的第一端上，轴承组件的外层73与旋转套筒20固定连接，这样当外层73与旋转套筒20旋转时，刻度尺10能够保持不动，不随旋转套筒20旋转。轴承组件的外层73的端部设有支撑杆74，支撑杆74向远离刻度尺10的方向轴向延伸。蜗轮71和蜗杆72配合形成蜗轮蜗杆机构；其中，蜗轮71套设且固定在支撑杆74上，蜗杆72设置在驱动电机70的输出轴上并且与蜗轮71相啮合，如图2中所示。

驱动电机70启动后，驱动电机70的输出轴及其上的蜗杆72进行旋转，蜗杆72带动与其啮合的蜗轮71转动，蜗轮71转动带动其所在的轴承组件的外层73及旋转套筒20同时进行转动。

上述的轴承组件可采用现有技术的轴承实现，或者根据轴承原理设置的转动组件实现。

本实用新型的孔洞周边高度测量装置进一步还包括控制器，控制器与驱动电机70连接，控制驱动电机70的启停以及转动模式。控制器进一步可包括单片机81，内部设有所需程序，包括对驱动电机70的控制程序等等。

在一选择性实施方式中，本实用新型的孔洞周边高度测量装置还包括与控制器连接的感应组件。

进一步地，结合图1、图2，感应组件可包括感应线圈90和若干磁性不同的磁铁(未图示)。感应线圈90设置在轴套30内，测绘探头60与感应线圈90连接；当测绘探头60和轴套30根据抵接的不同高度位置起伏时，也带动感应线圈90起伏(沿着刻度尺10轴向来回移动)。若干磁铁设置在刻度尺10内并且对应在不同的刻度位置，比如每一刻度设有磁铁，相邻刻度上的磁铁磁性不同。

感应线圈90可通过导线91与控制器连接。当测绘探头60在孔洞100周边表面起伏，带动感应线圈90沿着刻度尺10的轴向移动，感应线圈90与正对的刻度位置的磁铁感应产生磁场，根据磁场变化获得高度变化量，通过控制器接收处理获得孔洞周边表面的高度。

感应线圈90的宽度等于或小于刻度(或者刻度上磁铁)的宽度，避免相邻刻度上的磁铁与感应线圈90感应产生干扰问题。

在另一选择性实施方式中，本实用新型的孔洞周边高度测量装置还包括与控制器连接的感应单元(未图示)。

进一步地，感应单元包括光电接收线圈以及若干组光电发射组件。光电接收线圈设置在轴套30内，作为光电信号接收器。测绘探头60与光电接收线圈连接；当测绘探头60和轴套30根据抵接的不同高度位置起伏时，也带动光电接收线圈起伏(沿着刻度尺10轴向来回移动)。若干组光电发射组件设置在刻度尺10内并且分别对应在不同的刻度位置，比如每一刻度所在位置具有一组光电发射组件。每一组光电发射组件包括若干光电传感器，光电传感器作为光电信号发射器；若干光电传感器沿着所在刻度位置的周向间隔分布，提高感应精度。

光电接收线圈可通过导线与控制器连接。当测绘探头60在孔洞周边表面起伏，带动光电接收线圈沿着刻度尺10的轴向移动，光电接收线圈与正对的刻度位置的光电传感器产生对应频率的信号，不同刻度位置产生不同频率信号。控制器接收信号并处理获得孔洞周边表面的高度。

进一步地，本实用新型的孔洞周边高度测量装置还包括显示屏80，显示屏80可设置在旋转套筒20上并与控制器连接，以显示控制器处理得到的孔洞周边表面的高度数据。

使用本实用新型的孔洞周边高度测量装置对孔洞周边高度进行测量时，将定位探针50插入孔洞100内至抵接孔洞100的底面，测绘探头60抵接在孔洞100外的表面上。可在显示屏80上触屏操作控制驱动电机70启动，驱动电机70带动旋转套筒20旋转，使得弹簧件、轴套30和测绘探头60同步转动。在测绘探头60带动下，弹簧件、轴套30随孔洞周边高度变化带动感应线圈90或光电接收线圈进行上下起伏，在与正对的刻度位置的磁铁或光电传感器感应产生信号后，单片机接收信号，在测量结束且单片机处理过后，将高度数据通过显示屏80显示，进一步还可以显示高度分布曲线，如图3所示。

图3中，D1、D2代表孔洞周边表面的不同位置，H1、H2为D1、D2位置对应的高度。以图3所示例子看，沿着孔洞周边表面一周(360°)进行高度测量，得到两个位置高度较高，其余位置高度较低。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种孔洞周边高度测量装置，其特征在于，包括刻度尺、套设在所述刻度尺上并相对所述刻度尺可旋转的旋转套筒和轴套、连接在所述旋转套筒和轴套之间的可伸缩连接件、用于插入孔洞内的定位探针、用于与孔洞周边表面抵接的测绘探头；

所述刻度尺具有相对的第一端和第二端，所述旋转套筒和轴套分别位于所述第一端和第二端的外周；所述定位探针设置在所述刻度尺的第一端且平行所述刻度尺的轴向向外延伸，所述测绘探头设置在所述轴套上且与所述定位探针同向延伸；所述轴套及其上的测绘探头通过所述可伸缩连接件相对所述刻度尺和旋转套筒可在所述刻度尺的轴向上来回移动。

2.根据权利要求1所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述可伸缩连接件为弹簧件。

3.根据权利要求1所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述孔洞周边高度测量装置还包括控制器以及与所述控制器连接的感应组件；

所述感应组件包括感应线圈和若干磁性不同的磁铁；所述感应线圈设置在所述轴套内，所述测绘探头与所述感应线圈连接；若干所述磁铁设置在所述刻度尺内并且对应在不同的刻度位置。

4.根据权利要求3所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述感应线圈通过导线与所述控制器连接，所述控制器包括单片机。

5.根据权利要求3所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述孔洞周边高度测量装置还包括显示屏，所述显示屏设置在所述旋转套筒上并与所述控制器连接，以显示所述控制器处理得到的孔洞周边表面的高度数据。

6.根据权利要求1所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述孔洞周边高度测量装置还包括控制器以及与所述控制器连接的感应单元；

所述感应单元包括光电接收线圈以及若干组光电发射组件；所述光电接收线圈设置在所述轴套内，所述测绘探头与所述光电接收线圈连接；若干组所述光电发射组件设置在所述刻度尺内并且分别对应在不同的刻度位置。

7.根据权利要求6所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，每一组所述光电发射组件包括若干光电传感器，若干所述光电传感器沿着所在刻度位置的周向间隔分布。

8.根据权利要求6所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述孔洞周边高度测量装置还包括显示屏，所述显示屏设置在所述旋转套筒上并与所述控制器连接，以显示所述控制器处理得到的孔洞周边表面的高度数据。

9.根据权利要求1-8任一项所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述孔洞周边高度测量装置还包括连接并驱动所述旋转套筒相对所述刻度尺旋转的驱动机构。

10.根据权利要求9所述的孔洞周边高度测量装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、轴承组件、蜗轮以及蜗杆；

所述驱动电机设置在所述旋转套筒外侧；所述轴承组件的内层固定连接在所述刻度尺的第一端上，所述轴承组件的外层与所述旋转套筒固定连接，并且所述外层的端部设有向外轴向延伸的支撑杆；

所述蜗轮套设且固定在所述支撑杆上，所述蜗杆设置在所述驱动电机的输出轴上并且与所述蜗轮相啮合。