JP2000346601A

JP2000346601A - 環境補正長さ計測器及びマイクロメータ用記録媒体

Info

Publication number: JP2000346601A
Application number: JP11159518A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Iwamura; 靖夫岩村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】長さ計測系と温度計測系が融合し、その計測精
度の信頼性が不定でなく確定される。【解決手段】本体１に取り付けられ互いに相対的に可動
な長さ計測子３，４と、本体１に同体に取り付けられ本
体１の温度を計測するための第１温度センサ１４と、長
さ計測子３又は４に同体に取り付けられ測定対象物体９
の温度を計測するための第２温度センサ１２と、第１温
度センサ１４と第２温度センサ１２のそれぞれの計測温
度に対応する電気的出力が入力されるコンピュータ１５
とからなる。２種の温度センサが本体１と計測子３とに
振り分けられて配置され、一方の温度センサは測定対象
物体９の温度を計測し、他方の温度センサは本体１の温
度を計測し、２種の温度がコンピュータで統合され、リ
アルタイムで長さを高信頼度で計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、環境補正長さ計測
器及びマイクロメータ用記録媒体に関し、特に、剛体と
して形成されるマイクロメータのような環境補正長さ計
測器及びマイクロメータ用記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】物体は、その長さが温度により変動す
る。測定された長さに関するデータは、その測定時の温
度に関するデータに対応して保存される必要がある。従
来は、図６に示されるように、マイクロメータ１０１の
温度を第１温度計１０２で測定し、測定対象物体１０３
の温度を第２温度計１０４で測定していた。第１温度計
１０２により測定された温度は第１表示器１０５に表示
され、第２温度計１０４により測定された温度は第２表
示器１０６に表示される。このような公知の測定系は、
その両測定系が独立していて統一されていないので、測
定者の両系の測定作業が同時でなく、温度換算データの
精度は作業者によって異なりその信頼性が低い。更に、
温度計１０１，１０２は、マイクロメータ本体から独立
し、マイクロメータ本体と温度計との位置関係が不定で
ありその測定値の信頼性が低い。このように全ての系が
バラバラであって、長さ計測系と温度計測系が融合され
ていな測定装置は、その測定精度に関する信頼性が不定
になっている。

【０００３】長さ計測系と温度計測系が融合し、その計
測精度の信頼性が不定でなく確定されることが望まれ
る。そのような確定により、補正計算に信頼性が生じ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、長さ
計測系と温度計測系が融合し、その計測精度の信頼性が
不定でなく確定される環境補正長さ計測器及びマイクロ
メータ用記録媒体を提供することにある。本発明の他の
課題は、補正計算の信頼性が高い環境補正長さ計測器及
びマイクロメータ用記録媒体を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号
等が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応
の技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも１
つの形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にして
いるが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技
術的事項に限定されることを示すためのものではない。

【０００６】本発明による環境補正長さ計測器は、本体
（１）と、本体（１）に取り付けられ互いに相対的に可
動な長さ計測子（３，４）と、本体（１）に同体に取り
付けられ本体（１）の温度を計測するための第１温度セ
ンサ（１４）と、長さ計測子（３又は４）に同体に取り
付けられ測定対象物体（９）の温度を計測するための第
２温度センサ（１２）と、第１温度センサ（１４）と第
２温度センサ（１２）のそれぞれの計測温度に対応する
電気的出力が入力されるコンピュータ（１５）とからな
る。２種の温度センサが本体（１）と計測子（３）とに
振り分けられて配置され、一方の温度センサは測定対象
物体（９）の温度を計測し、他方の温度センサは本体
（１）の温度を計測し、２種の温度がコンピュータで統
合され、リアルタイムで長さを高信頼度で計測すること
ができる。

【０００７】第２温度センサ（１２）は第２感温部（１
１）を備え、第２感温部（１１）は、長さ計測子の一部
であり測定対象物（９）に直接に接触する部位である。
第２感温部（１１）を計測子の一部とすることにより、
更に、リアルタイム化され、長さ計測系と温度測定系の
融合が更に進められ、更に信頼度が高くなる。第２感温
部（１１）は断熱材（１３）を介して長さ計測子の他の
部位（８）に固定されることが好ましい。

【０００８】第１温度センサ（１４）は第１感温部を備
え、第１感温部が本体（１）に直接に接触している。コ
ンピュータ（１５）は、パラメータ記憶部（１６）を備
え、パラメータ記憶部（１６）は、本体（１）の膨張係
数を記憶している。パラメータ記憶部（１６）は、複数
金属の膨張係数を記憶している。コンピュータ（１５）
は、後述される計算式により実寸をリアルタイムで計算
する。更に、コンピュータ（１５）に対して装着・離脱
が可能な記録媒体を備え、記録媒体は実寸を記録するこ
とができ他のコンピュータとデータ交換が可能である。

【０００９】本発明による環境補正長さ計測器は、マイ
クロメータの本体部と可動部の温度とから測定対象物の
長さを補正して計するプログラムと、そのプログラム中
に含まれる可変定数として記録されている種々の測定対
象物の熱膨張係数とからなり、コンピュータに読み取り
が可能である。記録媒体化により、電子マイクロメータ
の普及が低廉に可能である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
環境補正長さ計測器の実施の形態は、マイクロメータと
して提供されている。そのマイクロメータは、図１に示
されるように、弓状に曲がった本体１から形成されてい
る。本体１は、ある値より小さい熱膨張係数を有してい
る。本体１には、幾つかの貫通穴２が開けられている。
本体１の両端部に、計測子が取り付けられている。その
計測子は、固定側計測子３と可動側計測子４とから形成
されている。

【００１１】固定側計測子３と可動側計測子４は、１軸
心線Ｌ上に配置されている。可動側計測子４は、可動子
５を備えている。可動子５は、軸心線Ｌ上で前進後退す
る。可動子５の可動方式は、ねじによる回転可動又は線
形可動である。可動子５の軸心線Ｌ上での基準原点から
の移動量は、ディジタル電気信号として出力される。固
定側計測子３と可動子５は、互いに抗する対抗面６，７
を有し、対抗面６，７はそれぞれに軸心線Ｌに直交して
いる。

【００１２】図２は、固定側計測子３の詳細を示してい
る。固定側計測子３は、本体１に直接に接合している本
体側部分８と、測定対象物体９に直接に面接触又は点接
触する接触部分１１とから形成されている。接触面であ
る既述の対抗面６を有する接触部分１１は、第１温度セ
ンサ１２として形成されている。接触面６は、第１温度
センサ１２の熱伝達面に一致している。接触部分１１と
本体側部分８との間に、熱伝達係数が極めて小さい断熱
体１３が介設されている。断熱体１３は、本体１の熱の
第１温度センサ１２への伝達を有効に阻止することがで
きる。

【００１３】本体１の複数箇所に、複数の第２温度セン
サ１４がビルトインされている。第２温度センサ１４の
感熱部位（図示せず）は直接に本体１に接触している。
複数の第２温度センサ１４は、本体１の平均有効温度を
検出することができる。１つの第２温度センサ１４は概
ね本体１の中央部に配置され、２つの第２温度センサ１
４は本体１の両端寄りにそれぞれに配置されている。

【００１４】本体１に同体に、コンピュータ１５が取り
付けられている。コンピュータ１５は、表示ユニット１
６とマニュアル・データ入力器１７を備えている。表示
ユニット１６は、図３に示されるように、測定結果の基
準温度換算実寸を６桁の１０進数で表示し、更に、測定
対象物体９の材質名を表示する。図４に示されるよう
に、マニュアル・データ入力器１７からコンピュータ１
５の計算部・記憶部に、測定対象物体９、本体１の材料
のそれぞれの熱膨張係数を入力することができる。

【００１５】図５は、そのマイクロメータの自動計算シ
ステムを示している。コンピュータ１５は、演算部２１
と記憶部２２を備えている。可動側計測子４に内蔵され
るリニアエンコーダ（図示せず）の出力端子は、インタ
フェース２３を介して演算部２１又は記憶部２２に接続
されている。複数の第２温度センサ１４の出力端子は、
それぞれに演算部２１又は記憶部２２に電気接続的には
個別にＡ／Ｄ変換器２４を介して接続されている。第１
温度センサ１２の出力端子は、演算部２１又は記憶部２
２にＡ／Ｄ変換器２５を介して接続されている。記憶部
２２は、インタフェース２６，２７を介して表示ユニッ
ト１６とマニュアル・データ入力器１７に接続してい
る。

【００１６】記憶部２２に記憶されているデータの演算
部２１に対する出入りは自由である。演算部２１で計算
された計算結果は、一旦、記憶部に記憶される。コンピ
ュータ１５は、次式を計算するプログラムを備えてい
る。実寸＝Ｄ［１−｛ｋｓ・（Ｓ−ｔ）−ｋｎ（Ｍ−
ｔ）｝］．Ｄ：測定対象物体９の実測値（直径）Ｓ：測定対象物体９の温度実測値Ｍ：本体１の温度実測値ｔ：換算するための基準温度（摂氏又は華氏）ｋｓ：測定対象物体９の熱膨張係数ｋｎ：本体１の熱膨張係数

【００１７】基準温度としては、一般に、２０度が選択
される。計算結果の実寸は、２５度の時の長さである。
測定対象物体の形状に依存して熱膨張係数は規格装置に
より計測されている値からずれることがある。熱膨張係
数ｋｓ，ｋｎは、補正された係数としてマニュアル・デ
ータ入力器１７から記憶部２２に記憶させておくことが
できる。

【００１８】記憶部２２には、さまざまな物質につい
て、その名称とその熱膨張係数とが対応する対応テーブ
ルを備えさせることができる。第２温度センサ１４は、
本体１に埋め込まれ、又は、貼付られている。測定者
は、可動側計測子４を操作して一度の測定を行うだけ
で、基準温度での換算寸法を表示ユニット１６により随
時に知ることができ、その後に変化した測定対象物体の
温度Ｓをマニュアル・データ入力器１７から入力すれ
ば、実時間での実寸を知ることができる。

【００１９】記憶部２２である記録媒体は、コンピュー
タ１５から抜き出すことができる。その記録媒体を他の
コンピュータに装着することにより、測定対象物体の寸
法管理を当該マイクロメータを用いずに実行することが
できる。測定時刻を記憶部２２にそのデータに対応させ
て記憶させることが好ましい。温度計測と長さ計測のこ
のような融合は、外部環境の静的化を実現する。

【００２０】

【発明の効果】本発明による環境補正長さ計測器及びマ
イクロメータ用記録媒体は、外部の温度環境の静的化を
実現し、計測作業を効率化し、精度に関して信頼性を高
める。更には、一度の測定によりその後の温度変化に対
応する管理を容易に実現する。断熱体の追加は、その信
頼性を特に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明による環境補正長さ計測器の実
施の形態を示す射軸投影図である。

【図２】図２は、固定側計測子を示す射軸投影図であ
る。

【図３】図３は、表示ユニット１６を示す平面図であ
る。

【図４】図４は、マニュアル・データ入力器を示す平面
図である。

【図５】図５は、自動計算システムの回路ブロック図で
ある。

【図６】図６は、公知装置を示す射軸投影図である。

【符号の説明】

１…本体３，４…長さ計測子８…長さ計測子の他の部位９…測定対象物体１１…第２感温部１２…第２温度センサ１３…断熱材１４…第１温度センサ１５…コンピュータ１６…パラメータ記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F061 AA02 AA16 DD03 EE02 FF04 FF33 FF52 FF73 GG04 HH74 HH88 JJ74 QQ02 QQ07 2F062 AA02 AA21 AA99 CC03 DD02 EE04 EE63 FF03 GG09 GG46 HH05 HH16 HH32 LL09 2F069 AA02 AA31 AA99 DD19 EE02 GG01 GG52 GG59 GG63 JJ06 LL04 QQ07 2F075 AA03 EE11 EE16 FF03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、前記本体に取り付けられ互いに相対的に可動な長さ計測
子と、前記本体に同体に取り付けられ前記本体の温度を計測す
るための第１温度センサと、前記長さ計測子に同体に取り付けられ測定対象物体の温
度を計測するための第２温度センサと、前記第１温度センサと前記第２温度センサのそれぞれの
計測温度に対応する電気的出力が入力されるコンピュー
タとからなる環境補正長さ計測器。
【請求項２】請求項１において、前記第２温度センサは第２感温部を備え、前記第２感温部は、前記長さ計測子の一部であり前記測
定対象物に直接に接触する部位である環境補正長さ計測
器。
【請求項３】請求項２において、前記第２感温部は断熱材を介して前記長さ計測子の他の
部位に固定されている環境補正長さ計測器。
【請求項４】請求項２において、前記第１温度センサは第１感温部を備え、前記第１感温部は前記本体に直接に接触している環境補
正長さ計測器。
【請求項５】請求項１において、前記コンピュータは、パラメータ記憶部を備え、前記パラメータ記憶部は、前記本体の膨張係数を記憶し
ている環境補正長さ計測器。
【請求項６】請求項５において、前記パラメータ記憶部は、複数金属の膨張係数を記憶し
ている
【請求項７】請求項１において、前記コンピュータは、次式：実寸＝Ｄ［１−｛ｋｓ・（ｓ−ｔ）−ｋｎ（Ｍ−
ｔ）｝］．Ｄ：実測値ｓ：前記測定対象物の温度実測値Ｍ：前記本体の温度実測値ｔ：換算するための基準温度ｋｓ：前記測定対象物の熱膨張係数ｋｎ：前記本体の熱膨張係数により実寸を計算するための計算実行部分を備えている
環境補正長さ計測器。
【請求項８】請求項７において、更に、前記コンピュータに対して装着・離脱が可能な記録媒体
を備え、前記記録媒体は前記実寸を記録することができ他のコン
ピュータとデータ交換が可能である環境補正長さ計測
器。
【請求項９】マイクロメータの本体部と可動部の温度と
から測定対象物の長さを補正して計算するプログラム
と、前記プログラム中に含まれる可変定数として記録されて
いる種々の測定対象物の熱膨張係数とからなり、コンピュータに読み取りが可能であるマイクロメータ用
記録媒体。