一種電子數顯小角位移測量儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電子數顯小角位移測量儀，將檢測小角度量儀示值誤差暨檢測測微儀示值誤差兩項檢測功能合為一體。它既具有檢測氣泡式水平儀、合像水平儀、自準直儀等小角度量儀的示值誤差的功能，還具有檢測杠桿齒輪比較儀、扭簧比較儀、電感測微儀等測微儀示值誤差的功能。其特征是設計一個臺板總成，將它置于精密平板上,旋轉微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置，使臺板產生小角度傾斜，即可按需要的測量間隔逐點檢測小角度量儀的示值誤差或檢測測微儀的示值誤差。它結構簡約，檢測效率高，系統穩定可靠。
【專利說明】—種電子數顯小角位移測量儀
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電子數顯小角位移測量儀，它屬于計量測量儀器領域。
【背景技術】
[0002]目前，檢測氣泡式水平儀、合像水平儀、自準直儀等小角度量儀的示值誤差和檢測杠桿齒輪比較儀、扭簧比較儀、電感測微儀等測微儀的示值誤差分別采用水平儀檢定器和標準量塊或超精密測長儀的傳統檢測裝置。
[0003]目前，傳統的水平儀檢定器結構復雜，測量傳動鏈長，制造困難，且檢測效率低；傳統的測微儀檢測裝置需采用高精度標準量塊或采用超精密測長儀，成本高，且操作麻煩，檢測效率低。
[0004]而且最關鍵是的傳統水平儀檢定器和傳統檢測測微儀裝置為不同的兩種設備，增加了設備成本，且檢測效率低。
【發明內容】
[0005]針對傳統檢測裝置的不足，本發明提出了一種檢測小角度量儀示值誤差暨檢測測微儀示值誤差合為一體的電子數顯小角位移測量儀，技術方案如下:包括臺板總成和精密平板，臺板總成置于精密平板的工作面上。
[0006]進一步的:所述臺板總成包括臺板、精密圓柱轉軸及其緊固裝置、微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置、精密電子數顯指示表及其緊固裝置；緊固裝置將精密圓柱轉軸固緊在臺板一側的V形型面上；臺板的另一側安裝有底部與精密平板接觸的微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置和精密電子數顯指示表，緊固裝置固緊精密電子數顯指示表的測桿套筒；被檢測的水平儀放置在臺板的工作面上，距離精密圓柱轉軸一定距離的臺板上有一個通孔，被檢測的測微儀裝夾在此孔中，緊固裝置固緊測桿套筒，被檢測測微儀的測量頭與精密平板的工作面接觸。
[0007]進一步的:所述臺板總成與精密平板形成正切杠桿傳動機構，其回轉軸線為精密圓柱轉軸的母線，精密圓柱轉軸軸線與被檢測微儀測桿軸線的距離為正切杠桿機構的短臂，長度為a ;精密圓柱轉軸軸線與精密電子數顯指示表測桿軸線的距離為正切杠桿機構的長臂，長度為b，a/b的比值為1:2或1:4或1:5，或為小于I的比值。
[0008]進一步的:所述微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置可以是螺旋機構、凸輪機構或其它微動升降機構的一種。
[0009]本發明的有益效果是:
1.電子數顯小角位移測量儀巧妙地將檢測小角度量儀示值誤差暨檢測測微儀示值誤差兩項檢測功能合為一體，一機兩用，結構簡約，測量傳動鏈短，測量操作方便，系統穩定可靠。
[0010]2.它的臺板小角位移升降機構——微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置與指示機構一精密電子數顯指示表獨立分開為兩件，克服了傳統水平儀檢定器產生臺板小角位移的升降機構與指示機構合為一件，即千分測微頭，容易磨損，測量力不穩定，分辨力低，測量精度不高的技術難題。
[0011]3.電子數顯小角位移測量儀在用于檢測測微儀時比采用標淮量塊檢測測微儀的方法要方便、快速，無需組合多組不同尺寸的量塊組；電子數顯小角位移測量儀在用于檢測測微儀時比采用超精密測長機檢測測微儀的方法要方便、且成本低。因為電子數顯小角位移測量儀采用了正切杠桿傳動放大機構，臺板總成為杠桿傳動機構，臺板小角度旋轉時，其中心距a為杠桿短臂長度，中心距b為杠桿長臂長度，能將被檢測測微儀的小位移放大，由精密電子數顯指示表顯示位移值，從而對標準指示表的精度要求降低，采用精密電子數顯指示表，不需采用超精密電子數顯指示表。
[0012]4.傳統的水平儀檢定器產生臺板小角位移的升降機構與指示機構合為一件，采用千分測微頭容易磨損，測量力不穩定，分辨力低，測量精度不高，本發明采用升降機構——微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置與指示機構——精密電子數顯指示表獨立分開為兩件，測量精確度高、不易磨損，穩定耐用。
[0013]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖一為電子數顯小角位移測量儀的結構原理裝配示意圖，101為臺板總成，1為臺板，2為精密圓柱轉軸，3為精密圓柱轉軸的緊固裝置，4為被檢測的測微儀，5為被檢測的測微儀的緊固裝置，6為被檢測的水平儀，7為微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置，8為精密電子數顯指示表，9為精密電子數顯指示表的緊固裝置，10為精密平板。a為杠桿短臂長度，b為杠桿長臂長度。
[0015]圖二為電子數顯小角位移測量儀工作原理圖。P為杠桿臂長，s為指示表線位移值，ct為臺板角位移值。
【具體實施方式】
[0016]詳細參考實施例，在附圖1中給出了這些實施例的例子。在下面詳細的描述中，提出了若干特定細節，以便讓本領域技術人員對本發明有更透徹的理解。然而，本領域技術人員應當明確的是，本發明的實現可以不僅僅受限于這些特定的細節。在其他的情況下，公知的元器件、組件等未被詳細描述，以避免以下實施例的相關細節含混不清。
[0017]實施例1
如圖一所示，電子數顯小角位移測量儀由臺板總成101和精密平板10構成，臺板總成101置于精密平板10的工作面上。臺板總成101由臺板1、精密圓柱轉軸2及其緊固裝置3、微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置7、采用精密大量程光柵指示表作為精密電子數顯指示表8，緊固裝置9為緊固螺釘。
[0018]臺板1的左端加工有直角型面和兩個斜向螺紋孔用于固緊精密圓柱轉軸2，臺板1的右邊加工有一通孔用于裝夾精密大量程光柵指示表，在通孔的一側加工有一螺紋孔用于配裝微動調節臺板1小角度傾斜的升降用螺紋桿，臺板1的上表面加工成精密長平臺面，被檢測的水平儀6放置在精密長平臺面上，距離精密圓柱轉軸2右側一定距離的臺板1上加工有一個通孔用于裝夾被檢測的測微儀4。精密圓柱轉軸2鉆有兩個臺階孔，緊固裝置3為兩顆螺栓穿過兩臺階孔旋入臺板1的兩個斜向螺紋孔，將精密圓柱轉軸2固緊在臺板1的直角型面上。微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置7為螺紋桿，它與臺板1右邊的螺紋孔配裝，其螺紋桿端頭與精密平板10工作面接觸，旋轉螺紋桿使臺板1產生小角位移。
[0019]精密電子數顯指示表8采用精密大量程光柵指示表，裝入臺板1右邊的孔中，緊固裝置9為緊固螺釘，將精密大量程光柵指示表的測桿套筒固緊在臺板1右邊的孔中，其測量頭與精密平板10的工作面接觸，精密大量程光柵指示表顯示臺板1的小角位移值。臺板總成101與精密平板10形成正切杠桿傳動機構，其回轉軸線為精密圓柱轉軸2的母線，精密圓柱轉軸2軸線與被檢測微儀4測桿軸線的距離為正切杠桿機構的短臂，長度為a ;精密圓柱轉軸2軸線與采用精密大量程光柵指示表作為精密電子數顯指示表8測桿軸線的距離為正切杠桿機構的長臂，a/b為小于1的比值。如圖2所示，電子數顯小角位移測量儀用于檢測小角度量儀時，其tga = s/p表示臺板1的小角位移，a = arctgs/p,此時被檢小角度量儀的示值為α ,，兩者之差即為被檢小角度量儀的示值誤差Λα，即Λα=α'
α，- arctg s/p ;當電子數顯小角位移測量儀用于檢測測微儀時，因a/b的比值為小于1的值，正切杠桿傳動機構為放大機構，其放大倍數為k = b/a，若被檢測測微儀的示值為X，精密大量程光柵指示表的示值為y，被檢測測微儀的示值誤差Λχ = X - y/k。
[0020]實施例2
如圖一所示，電子數顯小角位移測量儀由臺板總成101和精密平板10構成，臺板總成101置于精密平板10的工作面上。臺板總成101由臺板1、精密圓柱轉軸2及其緊固裝置
3、微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置7、采用精密度大量程電感測微儀作為精密電子數顯指示表8，緊固裝置9為緊固螺釘。臺板1的左端加工有直角型面和兩個斜向螺紋孔用于固緊精密圓柱轉軸2，臺板1的右邊加工有一通孔用于裝夾由采用精密大量程電感測微儀作為精密電子數顯指示表8，在通孔的一側加工有一螺紋孔用于配裝微動調節臺板1小角度傾斜的升降用螺紋桿，臺板1的上表面加工成精密長平臺面，被檢測的水平儀6放置在精密長平臺面上，距離精密圓柱轉軸2右側一定距離的臺板1上加工有一個通孔用于裝夾被檢測的測微儀4。精密圓柱轉軸2鉆有兩個臺階孔，緊固裝置3為兩顆螺栓穿過兩臺階孔旋入臺板1的兩個斜向螺紋孔，將精密圓柱轉軸2固緊在臺板1的直角型面上。
[0021]微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置7為凸輪機構，通過旋轉凸輪機構使臺板1產生小角位移。采用高精度大量程電感測微儀作為精密電子數顯指示表8，將它裝入臺板1右邊的孔中，緊固裝置9為緊固螺釘，將精密大量程電感測微儀8的測桿套筒固緊在臺板1右邊的孔中，其測量頭與精密平板10的工作面接觸，精密大量程電感測微儀顯示臺板1的小角位移值。臺板總成101與精密平板10形成正切杠桿傳動機構，其回轉軸線為精密圓柱轉軸2的母線，精密圓柱轉軸2軸線與被檢測微儀4測桿軸線的距離為正切杠桿機構的短臂，長度為a ;精密圓柱轉軸2軸線與采用高精度大量程電感測微儀作為精密電子數顯指示表8測桿軸線的距離為正切杠桿機構的長臂，a/b為小于1的比值。如圖2所示，電子數顯小角位移測量儀用于檢測小角度量儀時，其tga = s/p表示臺板1的小角位移，a = arctgs/P，此時被檢小角度量儀的示值為α ’，兩者之差即為被檢小角度量儀的示值誤差Λ a，gpΛ α=α ’ -α = α ’ - arctg s/p ;當電子數顯小角位移測量儀用于檢測測微儀時，因a/b的比值為小于1的值，正切杠桿傳動機構為放大機構，其放大倍數為k = b/a,若被檢測測微儀的示值為X，精密大量程電感測微儀的示值為y，被檢測測微儀的示值誤差Λχ = X - y/k。
[0022]本發明的小角位移電子數顯測量儀的原理是:采用正切原理角位移傳動機構，由臺板、精密圓柱轉軸和精密電子數顯指示表組成正切原理臺板總成(tga = s / p，式中:P為杠桿臂長，s為指示表線位移值，α為臺板角位移值)，將它置于精密平板上，構成小角位移電子數顯檢查儀。精密圓柱轉軸2的軸線即為正切原理角位移傳動機構的回轉軸線，它比軸孔組合成的回轉軸系及軸承回轉軸系的回轉軸線穩定可靠，結構簡約，摩擦力小。
[0023]當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也不限于上述舉例，凡是在本發明實質范圍內作出的變化、改型、添加或替換以及應用，都應屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電子數顯小角位移測量儀，其特征在于:包括臺板總成(101)和精密平板(10)，臺板總成(101)置于精密平板(10)的工作面上。
2.如權利要求書I所述的電子數顯小角位移測量儀，包括臺板總成(101)，其特征在于:所述臺板總成(101)包括臺板(I)、精密圓柱轉軸(2)及其緊固裝置(3)、微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置(7)、精密電子數顯指示表(8)及其緊固裝置(9);緊固裝置(3)將精密圓柱轉軸(2)固緊在臺板(I) 一側的V形型面上；臺板(I)的另一側安裝有底部與精密平板(10)接觸的微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置(7)和精密電子數顯指示表(8)，緊固裝置(9)固緊精密電子數顯指示表(8)的測桿套筒；被檢測的水平儀(6)放置在臺板(I)的工作面上，距離精密圓柱轉軸(2) —定距離的臺板(I)上有一個通孔，被檢測的測微儀(4)裝夾在此孔中，緊固裝置(5)固緊測桿套筒，被檢測測微儀(4)的測量頭與精密平板(10)的工作面接觸。
3.如權利要求書I所述的電子數顯小角位移測量儀，其特征在于:所述臺板總成(101)與精密平板(10)形成正切杠桿傳動機構，其回轉軸線為精密圓柱轉軸(2)的母線，精密圓柱轉軸(2)軸線與被檢測微儀(4)測桿軸線的距離為正切杠桿短臂，長度為a ;精密圓柱轉軸(2)軸線與精密電子數顯指示表(8)測桿軸線的距離為正切杠桿長臂，長度為b，a/b的比值為1:2或1:4或1:5，或為小于I的比值。
4.如權利要求書I所述的電子數顯小角位移測量儀，其特征在于:所述微動調節臺板小角度傾斜的升降裝置(7)為螺旋機構、凸輪機構或其它微動升降機構的一種。
【文檔編號】G01B7/30GK103644839SQ201310715451
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月23日 優先權日:2013年12月23日
【發明者】全貽智, 全學明, 曾勇, 陳正剛, 林紅, 鄒東群 申請人:廣西質量技術工程學校