專利名稱：電子數(shù)顯杠桿萬分量具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與計(jì)量位移儀器有關(guān)，特別與分辨力為0.0001mm的電子數(shù)顯杠桿萬分量具有關(guān)。
背景技術(shù)：
目前市售的機(jī)械杠桿千分尺或機(jī)械杠桿比較儀采用機(jī)械指針式讀數(shù)，分度值為0.001mm/格，分辨力低。存在讀數(shù)的人為誤差，校對(duì)慢，使用不方便。而現(xiàn)有的電子數(shù)顯千分尺或電子數(shù)顯千分表由于設(shè)置了帶傳感器和信號(hào)處理電路和顯示屏的電子數(shù)顯組件，故而讀數(shù)直觀，但其測(cè)量分辨力仍然低，只能達(dá)到0.001mm。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量分辨力可達(dá)0.0001mm，讀數(shù)直觀、校對(duì)快、使用方便的電子數(shù)顯杠桿萬分量具。
本發(fā)明的目的是這樣來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明電子數(shù)顯杠桿萬分量具，包括帶測(cè)量桿的量具體，其特征是裝于量具體中的與測(cè)量桿接觸的將測(cè)量桿位移量放大的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合后能將測(cè)量桿位移量放大萬倍的帶含傳感器運(yùn)動(dòng)部件和傳感器固定部件的傳感器和帶顯示屏的信號(hào)處理顯示電路的電子數(shù)顯組件，傳感器運(yùn)動(dòng)部件裝在二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電子數(shù)顯組件配合后便可將測(cè)量桿的位移量放大10000倍以數(shù)字方式在顯示屏上顯示出來，使量具的分辨力為0.0001mm。
上述的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有分別鉸接在量具體上的杠桿15、16，位于杠桿15、16間的傳動(dòng)桿17、18，杠桿15一臂與測(cè)量桿接觸，傳動(dòng)桿17的二端分別與杠桿15的另一臂和杠桿16的一臂接觸，傳動(dòng)桿18的一端與杠桿16的另一臂接觸，傳感器運(yùn)動(dòng)部件固定在傳動(dòng)桿18上，在傳動(dòng)桿18上有與之成一體的導(dǎo)向桿21，拉簧24的兩端分別連接在導(dǎo)向桿21和杠桿16上，拉簧23的兩端分別連接在杠桿15、16相應(yīng)位置上，拉簧起到消除運(yùn)動(dòng)的間隙的作用。
上述的杠桿15的鉸軸上裝扭簧，使杠桿與測(cè)量桿在測(cè)量中的運(yùn)動(dòng)的傳遞無間隙。
上述的杠桿15遠(yuǎn)離鉸軸的一端上裝有拉簧31，拉簧31的另一端連接在量具體上，使杠桿與測(cè)量桿在測(cè)量中的運(yùn)動(dòng)傳遞無間隙。
上述的傳動(dòng)桿17、18互相平行，軸向運(yùn)動(dòng)靈活，傳動(dòng)精度高。
上述的導(dǎo)向桿21的一端上有與傳動(dòng)桿17配合的防止傳動(dòng)桿18上的傳感器運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)的凹槽。
上述的量具體上與傳動(dòng)桿18相應(yīng)位置上有帶導(dǎo)向槽32的導(dǎo)向塊33，導(dǎo)向桿21一端伸入導(dǎo)向塊上的導(dǎo)向槽中防止傳動(dòng)桿18上的傳感器運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述的測(cè)量桿上有杠桿接觸槽5，杠桿15伸入測(cè)量桿上的杠桿接觸槽的一臂上有與杠桿接觸槽側(cè)面接觸的觸頭20。
上述的測(cè)量桿伸入量具體的一端上有與之成一體的帶有凹槽的連接塊27，在量具體底面內(nèi)側(cè)相對(duì)于連接塊的位置有帶導(dǎo)向槽28的導(dǎo)向塊29，一端連接在連接塊上的導(dǎo)向桿30的另一端伸入導(dǎo)向塊上的導(dǎo)向槽中防止連接塊的轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿15穿過連接塊上的凹槽，其上有與凹槽內(nèi)壁上部接觸的觸頭34，上述的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為能將測(cè)量桿位移量放大十倍的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與之配合的電子數(shù)顯組件為能將測(cè)量桿位移量放大千倍的帶含有容柵傳感器動(dòng)?xùn)藕投诺娜輺艂鞲衅骱蛶э@示屏的信號(hào)處理顯示電路的電子容柵數(shù)顯組件，電子容柵數(shù)顯組件可在市場(chǎng)上買到。電子容柵數(shù)顯組件和二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合后能將測(cè)量桿位移量放大萬倍。
本發(fā)明采用了二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將測(cè)量桿的位移量通過二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大后再通過裝在二級(jí)杠桿上的傳感器運(yùn)動(dòng)部件和傳感器固定部件的相對(duì)直線位移作用形成電信號(hào)，再通過信號(hào)處理顯示電路放大后以數(shù)字方式在顯示屏上顯示出來，從而實(shí)現(xiàn)分辨力為0.0001mm的讀數(shù)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，可制作成手持式或小型化的高分辨力的量具，如可制作成電子數(shù)顯杠桿萬分尺的結(jié)構(gòu)或制作成電子數(shù)顯杠桿萬分表的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將傳統(tǒng)的杠桿測(cè)量原理與現(xiàn)代電子傳感測(cè)量技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，把杠桿的移動(dòng)轉(zhuǎn)化成直觀、清晰的數(shù)字顯示出來，實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電的一體化。分辨力高，測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，讀數(shù)直觀，可任意位置清零，校對(duì)快，可設(shè)公/英制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、預(yù)置數(shù)、數(shù)據(jù)輸出等功能，便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和管理，工作效率高，給使用者帶來極大的方便。


圖1為本發(fā)明電子數(shù)顯杠桿萬分尺結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中二級(jí)杠桿機(jī)構(gòu)與測(cè)量桿裝配示意圖。
圖3為電子數(shù)顯杠桿萬分尺工作原理圖。
圖4為本發(fā)明電子數(shù)顯杠桿萬分表結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4的左視圖。
圖6為電子數(shù)顯杠桿萬分表正面示意圖。
圖7為電子數(shù)顯杠桿萬分表工作原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1圖1～圖3給出了本實(shí)施例1電子數(shù)顯杠桿萬分尺圖。本施例是手持式結(jié)構(gòu)的例子。參見圖1～圖3，量具體——尺座1相對(duì)位置上設(shè)有可調(diào)測(cè)砧2、鎖緊鈕13、測(cè)量桿3。測(cè)量桿3上設(shè)置有提升槽4、杠桿接觸槽5?？刂茰y(cè)量桿移動(dòng)的控制機(jī)構(gòu)由提升按鈕7和提升塊8組成，提升按鈕7一端伸入尺座中且能滑動(dòng)，鉸接在尺座上的提升塊8的一端與提升按鈕接觸而另一端伸入提升槽中與提升槽側(cè)面接觸。將測(cè)量桿的位移量放大1000倍的市售的電子容柵數(shù)顯組件9中含有帶傳感器動(dòng)?xùn)?0和與之相應(yīng)的定柵36的容柵傳感器、帶顯示屏11的信號(hào)處理顯示電路12，定柵36位于顯示屏11的背面與動(dòng)?xùn)艑?duì)應(yīng)的位置，定柵與動(dòng)?xùn)畔嗷テ叫星矣幸欢ㄩg隙。能將測(cè)量桿的位移量放大10倍的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14中有分別鉸接在尺座上、下部的杠桿15、杠桿16，位于上、下杠桿間的豎向且相互平行設(shè)置的傳動(dòng)桿17、傳動(dòng)桿18。傳動(dòng)桿17兩端分別與杠桿15、16接觸，傳動(dòng)桿18下端與杠桿16接觸。動(dòng)塊35固定在傳動(dòng)桿18上，傳感器動(dòng)?xùn)?0附著在動(dòng)塊35上。杠桿15鉸軸上裝有扭簧19。杠桿15伸入測(cè)量桿杠桿接觸槽5的一臂上裝有與杠桿接觸槽側(cè)面接觸的觸點(diǎn)20。在傳動(dòng)桿18上有與之成一體的導(dǎo)向桿21，導(dǎo)向桿21上有與傳動(dòng)桿17配合的防止傳動(dòng)桿18和傳感器動(dòng)?xùn)呸D(zhuǎn)動(dòng)的凹槽22。這種防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使結(jié)構(gòu)更緊湊。拉簧23的兩端分別與杠桿15、16相對(duì)應(yīng)端連接。拉簧24兩端分別連接在導(dǎo)向桿21與杠桿16上。
本實(shí)施例電子數(shù)顯杠桿萬分尺測(cè)量工作是基于比較測(cè)量的原理。將可調(diào)測(cè)砧調(diào)節(jié)到合適的位置，鎖定鎖緊鈕，按下提升按鈕，將已知尺寸的與欲測(cè)工件尺寸接近的標(biāo)準(zhǔn)塊置于測(cè)量桿和可調(diào)測(cè)砧間，松開提升按鈕，測(cè)量桿尾部彈簧6使其向右移動(dòng)，被測(cè)的微小位移量使杠桿15微動(dòng)，從而使傳動(dòng)桿17移動(dòng)，傳動(dòng)桿17帶動(dòng)杠桿16移動(dòng)，杠桿16帶動(dòng)傳動(dòng)桿18移動(dòng)，同時(shí)傳動(dòng)桿18上的容柵傳感器動(dòng)?xùn)烹S之移動(dòng)，而上述的傳動(dòng)桿17和防止動(dòng)?xùn)呸D(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)向桿21上的凹槽22保證了動(dòng)?xùn)畔鄬?duì)于定柵的平行且保持一定間隙的直線運(yùn)動(dòng)，容柵傳感器動(dòng)?xùn)排c定柵的相對(duì)移動(dòng)產(chǎn)生電信號(hào)再經(jīng)過信號(hào)處理顯示電路放大和處理，從而在顯示屏上顯示出被測(cè)數(shù)字，將顯示的數(shù)字清零，按下提升按鈕換入被測(cè)工件，而相對(duì)于前者的測(cè)量桿位移的變化將通過上述的運(yùn)動(dòng)傳遞過程，使顯示屏上顯示出相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)塊的誤差值來，分辨力為0.0001mm。
圖3為電子數(shù)顯杠桿萬分尺工作原理圖，圖中所示傳感器動(dòng)?xùn)盼灰屏喀ぁ錇?amp;Delta;'=X'X·Y'Y·Δ]]>其中Δ為測(cè)量桿位移量，X、X′分別為杠桿15上的觸頭20到杠桿15鉸軸中心的距離、杠桿15與傳動(dòng)桿17接觸點(diǎn)到杠桿15鉸軸中心的距離。
Y、Y′分別為杠桿16與傳動(dòng)桿17接觸點(diǎn)到杠桿16鉸軸中心的距離、杠桿16與傳動(dòng)桿18接觸點(diǎn)到杠桿16鉸軸中心的距離。
本實(shí)施例可通過改變杠桿比，放大或縮小移動(dòng)量的倍數(shù)，可以獲得不同的分辨力，而其量程也可以有多種規(guī)格0～25mm，25～50mm，50～75mm，75～100mm或0～1in，1～2in，2～3in，3～4in等。
實(shí)施例2圖4～圖7給出了本實(shí)施例2電子數(shù)顯杠桿萬分表圖。本實(shí)施例是小型化量表式結(jié)構(gòu)的例子。本實(shí)施例2基本與實(shí)施例1同。不同處是測(cè)量桿上無測(cè)量接觸槽及提升控制機(jī)構(gòu)。采用了量具體——表座25，一端與表座25連接成一體的柱狀?yuàn)A持柄26。二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)位于表座內(nèi)。測(cè)量桿3伸入表座25的一端上有與之成一體的正面帶有凹槽的連接塊27。在表座底面內(nèi)側(cè)相對(duì)于連接塊的位置上有帶導(dǎo)向槽28的導(dǎo)向塊29。一端連接在連接塊上的導(dǎo)向桿30的另一端伸入導(dǎo)向塊29上的導(dǎo)向槽28中沿導(dǎo)向槽28滑動(dòng)的同時(shí)防止連接塊轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿15穿過連接塊正面的凹槽。杠桿15相對(duì)于測(cè)量桿軸向延長(zhǎng)線上的位置上有與連接塊凹槽內(nèi)壁上部接觸的觸頭34。杠桿15遠(yuǎn)離鉸軸的一端上裝有拉簧31，拉簧31的另一端連接在表座上使杠桿與測(cè)量桿在測(cè)量中的運(yùn)動(dòng)傳遞無間隙。在表座上與傳動(dòng)桿18的相應(yīng)位置上有帶導(dǎo)向槽32的導(dǎo)向塊33，導(dǎo)向桿21一端伸入導(dǎo)向塊上的導(dǎo)向槽中防止傳動(dòng)桿18和傳感器動(dòng)?xùn)呸D(zhuǎn)動(dòng)，這種機(jī)構(gòu)更便于調(diào)整。
本實(shí)施例電子數(shù)顯杠桿萬分表也是基于比較測(cè)量原理，使用方法與機(jī)械式杠桿比較儀相同，適合于小量程高精度的測(cè)量。
本實(shí)施例可通過改變杠桿比，放大或縮小移動(dòng)量的倍數(shù)，可以獲得不同的分辨力。其量程可以有多種規(guī)格±0.05mm，±0.1mm等。其夾持柄也有ф28，ф16和ф8的規(guī)格等。
上述各項(xiàng)工作實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于上述實(shí)施例。凡基于上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.電子數(shù)顯杠桿萬分量具，包括帶測(cè)量桿的量具體，其特征在于有裝于量具體中的與測(cè)量桿接觸的將測(cè)量桿位移量放大的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合后能將測(cè)量桿位移量放大萬倍的帶含傳感器運(yùn)動(dòng)部件和傳感器固定部件的傳感器和帶顯示屏的信號(hào)處理顯示電路的電子數(shù)顯組件，傳感器運(yùn)動(dòng)部件裝在二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
2.如權(quán)利要求1所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中有分別鉸接在量具體上的杠桿(15、16)，位于杠桿(15、16)間的傳動(dòng)桿(17、18)，杠桿(15)一臂與測(cè)量桿接觸，傳動(dòng)桿(17)的二端分別與杠桿(15)的另一臂和杠桿(16)的一臂接觸，傳動(dòng)桿(18)的一端與杠桿(16)的另一臂接觸，傳感器運(yùn)動(dòng)部件固定在傳動(dòng)桿(18)上，在傳動(dòng)桿(18)上有與之成一體的導(dǎo)向桿(21)，拉簧(24)的兩端分別連接在導(dǎo)向桿(21)和杠桿(16)上，拉簧(23)的兩端分別連接在杠桿(15、16)相應(yīng)位置上。
3.如權(quán)利要求2所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于杠桿(15)的鉸軸上裝扭簧。
4.如權(quán)利要求2所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于杠桿(15)遠(yuǎn)離鉸軸的一端上裝有拉簧(31)，拉簧(31)的另一端連接在量具體上。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于傳動(dòng)桿(17、18)互相平行。
6.如權(quán)利要求2或3所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于導(dǎo)向桿(21)的一端上有與傳動(dòng)桿(17)配合的防止傳動(dòng)桿(18)上的傳感器運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)的凹槽。
7.如權(quán)利要求2或4所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于量具體上與傳動(dòng)桿(18)相應(yīng)位置上有帶導(dǎo)向槽(32)的導(dǎo)向塊(33)，導(dǎo)向桿(21)一端伸入導(dǎo)向塊上的導(dǎo)向槽中防止傳動(dòng)桿(18)上的傳感器運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求2或3所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于測(cè)量桿上有杠桿接觸槽(5)，杠桿(15)伸入測(cè)量桿上的杠桿接觸槽的一臂上裝有與杠桿接觸槽側(cè)面接觸的觸頭(20)。
9.如權(quán)利要求2或4所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于測(cè)量桿伸入量具體的一端上有與之成一體的帶有凹槽的連接塊(27)，在量具體底面內(nèi)側(cè)相對(duì)于連接塊的位置有帶導(dǎo)向槽(28)的導(dǎo)向塊(29)，一端連接在連接塊上的導(dǎo)向桿(30)的一端伸入導(dǎo)向塊上的導(dǎo)向槽中防止連接塊轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿(15)穿過連接塊上的凹槽，其上有與凹槽內(nèi)壁上部接觸的觸頭(34)。
10.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的電子數(shù)顯杠桿萬分量具，其特征在于二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為能將測(cè)量桿位移量放大十倍的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與之配合的電子數(shù)顯組件為能將測(cè)量桿位量放大千倍的帶含有容柵傳感器動(dòng)?xùn)藕投诺娜輺艂鞲衅骱蛶э@示屏的信處理顯示電路的電子容柵數(shù)顯組件，電子容柵數(shù)顯組件與二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合后能將測(cè)量桿位移量放大萬倍，量具的分辨力為0.0001mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電子數(shù)顯杠桿萬分量具。與計(jì)量位移儀器有關(guān)。包括帶測(cè)量桿的量具體，裝于量具體中的與測(cè)量桿接觸的將測(cè)量桿位移量放大的二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)配合后能將測(cè)量桿位移量放大萬倍的帶含傳感器運(yùn)動(dòng)部件和傳感器固定部件的傳感器和帶顯示屏的信號(hào)處理顯示電路的電子數(shù)顯組件，傳感器運(yùn)動(dòng)部件裝在二級(jí)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。本發(fā)明測(cè)量分辨力可達(dá)0.0001mm，讀數(shù)直觀，校對(duì)快，使用方便。
文檔編號(hào)G01D5/12GK1963396SQ20061002237
公開日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者冉啟忠, 李榮農(nóng) 申請(qǐng)人:冉啟忠, 李榮農(nóng)