一種周長測量尺及其測量方法與流程

本發明涉及一種周長測量尺及其測量方法，屬于測量尺技術領域。

背景技術：

大田測產是農學專業學生大田試驗的一個重要環節。大田測產包括眾多測量項目，在大樣本情況下，測產人員的腦力和體力會嚴重透支。對于每個測產項目，哪怕是一點點技術上的改進，也會帶來十分可觀的效率提升。

在大田測產中，經常的一個項目，是要測量莖桿的直徑。這個時候，操作者一般是使用游標卡尺來測量。比如對玉米莖桿，需要測量莖桿近地面部分的直徑，但是玉米莖桿——包括近地面部分——并不是一個規則的圓柱形，有時寬向和窄向甚至相差很大。傳統的一個做法是，統一選擇寬向直徑來測量。這樣做存在一個問題，對于不同的測量者，會有不同的測量習慣，傾向于測量自己看到的某個方向——盡管要求的是測量“最大直徑”，這也和手持卡尺的習慣有關。這樣，不同的操作者會造成傾向不同的系統誤差，甚至同一個人在不同時間的測量也會有不同傾向。這樣得到的數據，尤其是在比較試驗中，可能會導致一個沒有反映真實情況的分析結果。

所以對于作物莖桿的測量，直徑并不是一個好的考察項目。更為準確，更不受人為影響的，是莖桿周長的測量。那為什么大田測產通常不把周長的測量直接納入其中呢？最主要的就是因為一是沒有合適的周長測量器具，再就是因為卡尺測量直徑簡潔方便效率高。

卡尺測量直徑，對于操作熟練者，就是一卡一看的過程，單手操作即可。但是要測周長，以一種可行的方法為例，就是以細繩環繞莖桿一周，一只手拿住得到的測量點，取下繩子，再在卡尺或直尺上測量這段繩子的長度。這個過程要花卡尺測量直徑所花時間的一倍甚至更多(用裁縫軟尺測量同樣需要雙手操作，且因軟尺較寬，會造成較大誤差)。這對大樣本測量來說，是極不經濟的，所以通常會選擇測量直徑，而不是周長。

在工廠里，檢驗通常會拿一把卡尺在車間巡檢。對于小的零件，他們會一只手拿零件，一只手拿卡尺，很迅捷流暢地就把常規的項目如壁厚、孔徑、肋高等檢測完畢。對于大的零件，就放到臺面上檢測，也是一樣的道理，根本不會耽擱工人的加工。但是如果是兩只手操作，那即使是對小零件，也是極不方便的，所以現有的測量方法還是不夠完善。

技術實現要素：

本發明的目的在于：提供一種結構簡單、操作方便、可單手操作、即刻讀數，提高測量效率的一種周長測量尺及其測量方法，以克服現有技術的不足。

本發明構成如下：一種周長測量尺，包括鉗口，鉗腮和鉗腳，所述鉗口、鉗腮和鉗腳通過鉗軸相連接，所述鉗口由兩個鉤狀爪組成，在其中一個鉤狀爪內穿接有線，所述線的一端與另一個鉤狀爪的爪頭相連接，所述鉗軸上連接有能繞鉗軸轉動的刻度尺，刻度尺的另一端連接有方盒，所述方盒內設置有軸，在軸上設置有發條彈簧，所述線的另一端穿過刻度尺與發條彈簧上的外層簧片相連接。

所述刻度尺為中空結構。

所述在刻度尺的0刻度處設置有止位板。

所述刻度尺內的線上并且在止位板上方設置有指針。

所述軸在方盒外的部分有螺紋，在螺紋上設置有緊固旋鈕。

一種周長測量尺的測量方法，測量莖桿時，首先張開鉗腳，兩個鉤狀爪隨之打開，兩個鉤狀爪之間的線環繞莖桿一周，此時兩個鉤狀爪尖端又緊靠在一起，現在露在外面的線環繞了莖桿一周，這一周線的長度即為莖桿的周長，而在刻度尺內，指針從0刻度起，也被線牽引移動了上述一周長的距離，而這段距離的長度可以立即從刻度尺上讀出。

測量完成讀出數據后，鉗口從莖桿退出，而此時刻度尺方盒內的發條彈簧從剛才被線拉緊的狀態開始隨著鉗口退出莖桿而恢復原狀，將被拉出的線拉回，指針也隨之回零，即可進行下一次測量。

鉗口的兩鉤狀爪，呈鉤狀；鉗腳為剪刀柄狀，鉗口中的一鉤狀爪為中空，內通線。

刻度尺的一端安裝在鉗軸上，可繞鉗軸轉動，便于收納。刻度尺中空，透明，除標有刻度外，線沿刻度方向從刻度尺一端通向另一端。線上固定有指針，0刻度處有止位板限制指針運動范圍不越過0刻度線。

方盒與刻度尺為一體，位于刻度尺的一端，其內安裝有軸，其軸向垂直于刻度尺表面。

發條彈簧安裝在方盒內，彈簧的一端固定在軸上，簧片繞軸若干圈。最外層簧片上繞有線若干圈，線端與簧片最外層的端點固結。簧片的邊緣有小凸臺，防止線從簧片上滑脫。

線的一端固定在鉗口的一個鉤狀爪的尖端，由另一個爪的尖端通入爪內經刻度尺內部最后進入方盒與發條彈簧相連。

軸8在方盒6內的部分有一凸圓臺，凸圓臺與緊固旋鈕9所對的方盒內壁相貼。當緊固旋鈕9旋緊時，軸8的凸圓臺與盒內壁緊貼，軸8被固定.

線用線徑為0.5mm的大力馬線，這種線的材料特點是拉力強、耐磨性高、伸縮率小(也可以使用其他具有上述特點的線，其中伸縮率小最為關鍵)。

鉗口中空的鉤狀爪，孔徑為0.5mm，與線配合。也可以加裝一個厚度為0.5mm的塑料管套，以減小線與孔壁的摩擦，此時孔徑可做成1.5mm。

軸在方盒外的部分有螺紋，緊固旋鈕擰于其上。

軸的一端(在緊固旋鈕所在端)的端面制有一字槽。當該測量尺使用長時間后，可能會出現因為簧片松弛等原因引起的指針不對零，此時將緊固旋鈕稍稍旋松，以一字起插入軸端面的一字槽，旋動軸使刻度尺內的指針對零，然后再旋緊緊固旋鈕即可(旋緊方向設計為與發條彈簧可能的松弛方向相反)。

由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明不僅具有結構簡單、設計巧妙的優點，而且具有可以用于不規則圓柱體，小巧輕便，可單手操作，測量結果可立即讀出，減輕操作人員勞動負擔，提高勞動效率，并使大田試驗測產項目不再避諱原來相對來說較為困難的不規則莖桿的周長測量，軟線在莖桿上環繞一周的長度即為莖桿周長，此長度也即是刻度尺內指針移動距離的長度，而此移動距離的長度可由刻度立即讀出等優點。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為緊固旋鈕連接處的結構示意圖；

圖3為周長測量尺測量過程的示意圖；

附圖標記說明：1-鉗口，2-鉗腮，3-鉗腳，4-鉗軸，5-刻度尺，6-方盒，7-發條彈簧，8-軸，9-緊固旋鈕，10-線，11-鉤狀爪，12-止位板，13-指針。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明的實施：一種周長測量尺，包括鉗口1，鉗腮2和鉗腳3，所述鉗口1、鉗腮2和鉗腳3通過鉗軸4相連接，所述鉗口1由兩個鉤狀爪11組成，在其中一個鉤狀爪內穿接有線10，所述線10的一端與另一個鉤狀爪的爪頭相連接，所述鉗軸4上連接有能繞鉗軸4轉動的刻度尺5，刻度尺5的另一端連接有方盒6，所述方盒6內設置有軸8，在軸8上設置有發條彈簧7，所述線10的另一端穿過刻度尺5與發條彈簧7上的外層簧片相連接。

所述刻度尺5為中空結構。

所述在刻度尺5的0刻度處設置有止位板12。

所述刻度尺5內的線10上并且在止位板12上方設置有指針13。

所述軸8在方盒6外的部分有螺紋，在螺紋上設置有緊固旋鈕9。

一種周長測量尺的測量方法，測量莖桿時，首先張開鉗腳，兩個鉤狀爪隨之打開，兩個鉤狀爪之間的線環繞莖桿一周，此時兩個鉤狀爪尖端又緊靠在一起，現在露在外面的線環繞了莖桿一周，這一周線的長度即為莖桿的周長，而在刻度尺內，指針從0刻度起，也被線牽引移動了上述一周長的距離，而這段距離的長度可以立即從刻度尺上讀出。

測量完成讀出數據后，鉗口從莖桿退出，而此時刻度尺方盒內的發條彈簧從剛才被線拉緊的狀態開始隨著鉗口退出莖桿而恢復原狀，將被拉出的線拉回，指針也隨之回零，即可進行下一次測量。

如圖1所示，本發明是一個鉗體與刻度尺的組合，兩者通過一根貫穿鉗口一鉤狀爪11和刻度尺5的線聯系起來。鉗體的設計借用了普通鉗子的設計，但又不同于普通鉗子。像鋼絲鉗、剝線鉗這樣的普通鉗子，鉗腳部分是使力部位，需要便于握著的手施加握力、扭力等。而本設計鉗腳處不需施加大力，只需便于手的穩固握持，因而設計成剪刀柄形狀。類似地，鉗口部分亦不相同。

這里的鉗口分為兩鉤狀爪11，均為鉤狀。圖1中下爪的尖端固結著線的一端，另一爪內有一中空通道，從下爪出來的軟線通過該通道，在鉗軸處進入一端安裝在鉗軸上的刻度尺內。

如圖3所示，測量莖桿A，線B的一端固定于下爪尖端C點，張開鉗腳，線B通過上爪尖端D點被拉出。以線B去靠莖桿A，線B逐漸被拉出，直至環繞莖桿A一周，如圖3下圖所示。實際測量時，線B與莖桿A是緊貼的，為說明起見，圖中兩者間留有空隙。此時兩爪尖端緊靠在一起。從圖3下圖可以看出，兩爪的桿體部分沒有碰到莖桿，使得線B能夠順利繞桿一周；如果碰到莖桿，則兩爪尖不能合到一處。這就是鉗口兩爪設計成鉤狀的原因。

現在露在外面的線環繞了莖桿一周，這一周線的長度即為莖桿的周長。而在刻度尺內，指針從0刻度起，也被線牽引移動了上述一周長的距離，而這段距離的長度可以立即從刻度尺上讀出。

測量完成讀出數據后，鉗口從莖桿退出。而此時刻度尺方盒內的發條彈簧從剛才被線拉緊的狀態開始隨著鉗口退出莖桿而恢復原狀，將被拉出的線拉回，指針也隨之回零，即可進行下一次測量。

可以看出，本測量尺的使用就如同用卡尺一樣方便。

當本周長測量尺使用較長一段時間后，可能會出現一些情況。如彈簧松弛、線松弛等，而造成指針不對零。盡管本設計選用了伸縮率極小的大力馬線，以及相對于測量時所受的力來說彈簧變形會極小，但是本設計仍然考慮了指針調零的問題。當指針不對零時，假設是由彈簧松弛引起，只需將緊固旋鈕稍稍旋松，用一字起將方盒內的軸朝彈簧松弛造成指針偏移的反方向擰動，直至指針回零(靠緊止位板，剛好靠緊就行，不要繼續用大力)。然后旋緊緊固旋鈕即可。因本設計將緊固旋鈕旋緊的方向設為與彈簧可能松弛的方向相反，所以旋緊緊固旋鈕時，不會使得軸又向彈簧松弛的方向轉動。

如果是由線松弛引起的指針不對零，情況稍稍有點不同。先用上述方法將指針拉至止位板處，可以稍微開合鉗口看看指針是否移動。如果不移動，說明線還有松弛部分存在，此時繼續用稍大的力擰動軸，由于指針設計為夾子式的夾在線上，所以此時指針因受止位板阻擋，其所夾線做相對移動，直至松弛的線被拉緊，而此時指針仍在零位。

另外一個在長時間使用后可能出現的問題是，線磨損需要更換。原來設計為過線的爪分成上下兩部分扣合在一起，需要更換時，將上部打開進行更換。但是實際鉗口過線的爪并不長，也是為了簡化設計，當需要更換線時，直接將線送入或用細金屬絲引導即可。

本周長測量尺設計可測量周長為150mm(相當于直徑為50mm)，對于玉米這樣的莖桿已經足夠使用。若要測量更大的直徑，可以按比例制作另外的規格，相應地，刻度尺可設計為可折疊式，更加便于操作和收納。