一種電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，將檢測(cè)小角度量?jī)x示值誤差暨檢測(cè)測(cè)微儀示值誤差兩項(xiàng)檢測(cè)功能合為一體。它既具有檢測(cè)氣泡式水平儀、合像水平儀、自準(zhǔn)直儀等小角度量?jī)x的示值誤差的功能，還具有檢測(cè)杠桿齒輪比較儀、扭簧比較儀、電感測(cè)微儀等測(cè)微儀示值誤差的功能。其特征是設(shè)計(jì)一個(gè)臺(tái)板總成，將它置于精密平板上,旋轉(zhuǎn)微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置，使臺(tái)板產(chǎn)生小角度傾斜，即可按需要的測(cè)量間隔逐點(diǎn)檢測(cè)小角度量?jī)x的示值誤差或檢測(cè)測(cè)微儀的示值誤差。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約，檢測(cè)效率高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，它屬于計(jì)量測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，檢測(cè)氣泡式水平儀、合像水平儀、自準(zhǔn)直儀等小角度量?jī)x的示值誤差和檢測(cè) 杠桿齒輪比較儀、扭簧比較儀、電感測(cè)微儀等測(cè)微儀的示值誤差分別采用水平儀檢定器和 標(biāo)準(zhǔn)量塊或超精密測(cè)長(zhǎng)儀的傳統(tǒng)檢測(cè)裝置。
[0003] 目前，傳統(tǒng)的水平儀檢定器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，制造困難，且檢測(cè)效率低；傳 統(tǒng)的測(cè)微儀檢測(cè)裝置需采用高精度標(biāo)準(zhǔn)量塊或采用超精密測(cè)長(zhǎng)儀，成本高，且操作麻煩，檢 測(cè)效率低。
[0004] 而且最關(guān)鍵是的傳統(tǒng)水平儀檢定器和傳統(tǒng)檢測(cè)測(cè)微儀裝置為不同的兩種設(shè)備，增 加了設(shè)備成本，且檢測(cè)效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)裝置的不足，本發(fā)明提出了一種檢測(cè)小角度量?jī)x示值誤差暨檢測(cè)測(cè) 微儀示值誤差合為一體的電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，技術(shù)方案如下：包括臺(tái)板總成（101) 和精密平板（10)，臺(tái)板總成（101)置于精密平板（10)的工作面上，其特征在于：所述臺(tái)板總 成（101)包括臺(tái)板（1)、精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)及其緊固裝置（3)、微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升 降裝置（7)、精密電子數(shù)顯指示表（8)及其緊固裝置（9);緊固裝置（3)將精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2) 固緊在臺(tái)板（1) 一側(cè)的V形型面上；臺(tái)板（1)的另一側(cè)安裝有底部與精密平板（10)接觸的 微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置（7)和精密電子數(shù)顯指示表（8)，緊固裝置（9)固緊精 密電子數(shù)顯指示表（8)的測(cè)桿套筒；被檢測(cè)的水平儀（6)放置在臺(tái)板（1)的工作面上，距離 精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2) -定距離的臺(tái)板（1)上有一個(gè)通孔，被檢測(cè)的測(cè)微儀（4)裝夾在此孔中， 緊固裝置（5)固緊測(cè)桿套筒，被檢測(cè)測(cè)微儀（4)的測(cè)量頭與精密平板（10)的工作面接觸。
[0006] 進(jìn)一步的：所述臺(tái)板總成（101)與精密平板（10)形成正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其回轉(zhuǎn) 軸線為精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)的母線，精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)軸線與被檢測(cè)微儀（4)測(cè)桿軸線的距離 為正切杠桿短臂，長(zhǎng)度為a;精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)軸線與精密電子數(shù)顯指示表（8)測(cè)桿軸線的 距離為正切杠桿長(zhǎng)臂，長(zhǎng)度為b，a/b的比值為1 :2或1 :4或1 :5。
[0007] 進(jìn)一步的：所述微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置（7)為螺旋機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī) 構(gòu)。
[0008] 進(jìn)一步的：所述微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置（7)為微動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。
[0009] 進(jìn)一步的：所述測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿短臂，長(zhǎng)度為a ;精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)軸 線與精密電子數(shù)顯指示表（8)測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿長(zhǎng)臂，長(zhǎng)度為b，a/b的比值為小 于1的比值。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 1.電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x巧妙地將檢測(cè)小角度量?jī)x示值誤差暨檢測(cè)測(cè)微儀示 值誤差兩項(xiàng)檢測(cè)功能合為一體，一機(jī)兩用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約，測(cè)量傳動(dòng)鏈短，測(cè)量操作方便，系 統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
[0012] 2.它的臺(tái)板小角位移升降機(jī)構(gòu)--微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置與指示 機(jī)構(gòu)--精密電子數(shù)顯指示表獨(dú)立分開(kāi)為兩件，克服了傳統(tǒng)水平儀檢定器產(chǎn)生臺(tái)板小角位 移的升降機(jī)構(gòu)與指示機(jī)構(gòu)合為一件，即千分測(cè)微頭，容易磨損，測(cè)量力不穩(wěn)定，分辨力低，測(cè) 量精度不高的技術(shù)難題。
[0013] 3.電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x在用于檢測(cè)測(cè)微儀時(shí)比采用標(biāo)淮量塊檢測(cè)測(cè)微儀的 方法要方便、快速，無(wú)需組合多組不同尺寸的量塊組；電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x在用于檢測(cè) 測(cè)微儀時(shí)比采用超精密測(cè)長(zhǎng)機(jī)檢測(cè)測(cè)微儀的方法要方便、且成本低。因?yàn)殡娮訑?shù)顯小角位 移測(cè)量?jī)x采用了正切杠桿傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)，臺(tái)板總成為杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，臺(tái)板小角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，其 中心距a為杠桿短臂長(zhǎng)度，中心距b為杠桿長(zhǎng)臂長(zhǎng)度，能將被檢測(cè)測(cè)微儀的小位移放大，由 精密電子數(shù)顯指示表顯示位移值，從而對(duì)標(biāo)準(zhǔn)指示表的精度要求降低，采用精密電子數(shù)顯 指示表，不需采用超精密電子數(shù)顯指示表。
[0014] 4.傳統(tǒng)的水平儀檢定器產(chǎn)生臺(tái)板小角位移的升降機(jī)構(gòu)與指示機(jī)構(gòu)合為一件， 采用千分測(cè)微頭容易磨損，測(cè)量力不穩(wěn)定，分辨力低，測(cè)量精度不高，本發(fā)明采用升降機(jī) 構(gòu)--微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置與指示機(jī)構(gòu)--精密電子數(shù)顯指示表獨(dú)立分 開(kāi)為兩件，測(cè)量精確度高、不易磨損，穩(wěn)定耐用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0015]
[0016] 圖1為電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)原理裝配示意圖，101為臺(tái)板總成，1為臺(tái) 板，2為精密圓柱轉(zhuǎn)軸，3為精密圓柱轉(zhuǎn)軸的緊固裝置，4為被檢測(cè)的測(cè)微儀，5為被檢測(cè)的測(cè) 微儀的緊固裝置，6為被檢測(cè)的水平儀，7為微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置，8為精密 電子數(shù)顯指示表，9為精密電子數(shù)顯指示表的緊固裝置，10為精密平板。a為杠桿短臂長(zhǎng)度， b為杠桿長(zhǎng)臂長(zhǎng)度。
[0017] 圖2為電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x工作原理圖。p為杠桿臂長(zhǎng)，s為指示表線位移 值，ct為臺(tái)板角位移值。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 詳細(xì)參考實(shí)施例，在附圖1中給出了這些實(shí)施例的例子。在下面詳細(xì)的描述中，提 出了若干特定細(xì)節(jié)，以便讓本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明有更透徹的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)當(dāng)明確的是，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以不僅僅受限于這些特定的細(xì)節(jié)。在其他的情況下，公知 的元器件、組件等未被詳細(xì)描述，以避免以下實(shí)施例的相關(guān)細(xì)節(jié)含混不清。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 如圖一所示，電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x由臺(tái)板總成101和精密平板10構(gòu)成，臺(tái)板 總成101置于精密平板10的工作面上。臺(tái)板總成101由臺(tái)板1、精密圓柱轉(zhuǎn)軸2及其緊固 裝置3、微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)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(shù)顯指示表8,緊固裝置9為緊固螺釘。
[0021] 臺(tái)板1的左端加工有直角型面和兩個(gè)斜向螺紋孔用于固緊精密圓柱轉(zhuǎn)軸2,臺(tái)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(cè)加工有一螺紋孔用于 配裝微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板1小角度傾斜的升降用螺紋桿，臺(tái)板1的上表面加工成精密長(zhǎng)平臺(tái)面，被 檢測(cè)的水平儀6放置在精密長(zhǎng)平臺(tái)面上，距離精密圓柱轉(zhuǎn)軸2右側(cè)一定距離的臺(tái)板1上加 工有一個(gè)通孔用于裝夾被檢測(cè)的測(cè)微儀4。精密圓柱轉(zhuǎn)軸2鉆有兩個(gè)臺(tái)階孔，緊固裝置3為 兩顆螺栓穿過(guò)兩臺(tái)階孔旋入臺(tái)板1的兩個(gè)斜向螺紋孔，將精密圓柱轉(zhuǎn)軸2固緊在臺(tái)板1的 直角型面上。微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置7為螺紋桿，它與臺(tái)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(zhuǎn)螺紋桿使臺(tái)板1產(chǎn)生小角位移。
[0022] 精密電子數(shù)顯指示表8采用精密大量程光柵指示表，裝入臺(tái)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(cè)桿套筒固緊在臺(tái)板1右邊的孔中，其測(cè)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(tái)板1的小角位移值。臺(tái)板 總成101與精密平板10形成正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其回轉(zhuǎn)軸線為精密圓柱轉(zhuǎn)軸2的母線，精 密圓柱轉(zhuǎn)軸2軸線與被檢測(cè)微儀4測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿機(jī)構(gòu)的短臂，長(zhǎng)度為a ;精密 圓柱轉(zhuǎn)軸2軸線與采用精密大量程光柵指示表作為精密電子數(shù)顯指示表8測(cè)桿軸線的距離 為正切杠桿機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)臂，a/b為小于1的比值。如圖2所示，電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x用于 檢測(cè)小角度量?jī)x時(shí)，其tga =s/p表示臺(tái)板1的小角位移，a =arctgs/p，此時(shí)被檢小角 度量?jī)x的示值為α '，兩者之差即為被檢小角度量?jī)x的示值誤差Λα，即Λα=α' -α = α ' - arctg s/p ;當(dāng)電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x用于檢測(cè)測(cè)微儀時(shí)，因a/b的比值為小于1 的值，正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為放大機(jī)構(gòu)，其放大倍數(shù)為k = b/a，若被檢測(cè)測(cè)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(cè)測(cè)微儀的示值誤差△ X = X - y/k。
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 如圖一所示，電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x由臺(tái)板總成101和精密平板10構(gòu)成，臺(tái)板 總成101置于精密平板10的工作面上。臺(tái)板總成101由臺(tái)板1、精密圓柱轉(zhuǎn)軸2及其緊固 裝置3、微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置7、采用精密度大量程電感測(cè)微儀作為精密電 子數(shù)顯指示表8,緊固裝置9為緊固螺釘。臺(tái)板1的左端加工有直角型面和兩個(gè)斜向螺紋 孔用于固緊精密圓柱轉(zhuǎn)軸2,臺(tái)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(cè)微儀作為精密電子數(shù)顯指示表8,在通孔的一側(cè)加工有一螺紋孔用于配裝微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板 1小角度傾斜的升降用螺紋桿，臺(tái)板1的上表面加工成精密長(zhǎng)平臺(tái)面，被檢測(cè)的水平儀6放 置在精密長(zhǎng)平臺(tái)面上，距離精密圓柱轉(zhuǎn)軸2右側(cè)一定距離的臺(tái)板1上加工有一個(gè)通孔用于 裝夾被檢測(cè)的測(cè)微儀4。精密圓柱轉(zhuǎn)軸2鉆有兩個(gè)臺(tái)階孔，緊固裝置3為兩顆螺栓穿過(guò)兩臺(tái) 階孔旋入臺(tái)板1的兩個(gè)斜向螺紋孔，將精密圓柱轉(zhuǎn)軸2固緊在臺(tái)板1的直角型面上。
[0025] 微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置7為凸輪機(jī)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)凸輪機(jī)構(gòu)使臺(tái)板1產(chǎn) 生小角位移。采用高精度大量程電感測(cè)微儀作為精密電子數(shù)顯指示表8,將它裝入臺(tái)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(cè)微儀8的測(cè)桿套筒固緊在臺(tái)板1右 邊的孔中，其測(cè)量頭與精密平板10的工作面接觸，精密大量程電感測(cè)微儀顯示臺(tái)板1的小角 位移值。臺(tái)板總成101與精密平板10形成正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其回轉(zhuǎn)軸線為精密圓柱轉(zhuǎn)軸2 的母線，精密圓柱轉(zhuǎn)軸2軸線與被檢測(cè)微儀4測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿機(jī)構(gòu)的短臂，長(zhǎng)度為 a ;精密圓柱轉(zhuǎn)軸2軸線與采用高精度大量程電感測(cè)微儀作為精密電子數(shù)顯指示表8測(cè)桿軸 線的距離為正切杠桿機(jī)構(gòu)的長(zhǎng)臂，a/b為小于1的比值。如圖2所示，電子數(shù)顯小角位移測(cè)量 儀用于檢測(cè)小角度量?jī)x時(shí)，其tga =s/p表示臺(tái)板1的小角位移，a =arctgs/p，此時(shí)被檢 小角度量?jī)x的示值為α '，兩者之差即為被檢小角度量?jī)x的示值誤差Λ α，即Λ α=α ' -α =α ' - arctg s/p ;當(dāng)電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x用于檢測(cè)測(cè)微儀時(shí)，因a/b的比值為小于1 的值，正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為放大機(jī)構(gòu)，其放大倍數(shù)為k = b/a，若被檢測(cè)測(cè)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(cè)測(cè)微儀的示值誤差ΛΧ = x-y/k。
[0026] 本發(fā)明的小角位移電子數(shù)顯測(cè)量?jī)x的原理是：采用正切原理角位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由 臺(tái)板、精密圓柱轉(zhuǎn)軸和精密電子數(shù)顯指示表組成正切原理臺(tái)板總成（tga = s / p，式中： P為杠桿臂長(zhǎng)，s為指示表線位移值，α為臺(tái)板角位移值)，將它置于精密平板上，構(gòu)成小角 位移電子數(shù)顯檢查儀。精密圓柱轉(zhuǎn)軸2的軸線即為正切原理角位移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸線， 它比軸孔組合成的回轉(zhuǎn)軸系及軸承回轉(zhuǎn)軸系的回轉(zhuǎn)軸線穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)約，摩擦力小。
[0027] 當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不限于上述舉例，凡是在本發(fā)明 實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)作出的變化、改型、添加或替換以及應(yīng)用，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，包括臺(tái)板總成（101)和精密平板（10)，臺(tái)板總成 (101)置于精密平板（10)的工作面上，其特征在于：所述臺(tái)板總成（101)包括臺(tái)板（1)、精密 圓柱轉(zhuǎn)軸（2)及其緊固裝置（3)、微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜的升降裝置（7)、精密電子數(shù)顯 指示表（8)及其緊固裝置（9);緊固裝置（3)將精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)固緊在臺(tái)板（1) 一側(cè)的V 形型面上；臺(tái)板（1)的另一側(cè)安裝有底部與精密平板（10)接觸的微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板小角度傾斜 的升降裝置（7)和精密電子數(shù)顯指示表（8)，緊固裝置（9)固緊精密電子數(shù)顯指示表（8)的 測(cè)桿套筒；被檢測(cè)的水平儀（6)放置在臺(tái)板（1)的工作面上，距離精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2) -定距 離的臺(tái)板（1)上有一個(gè)通孔，被檢測(cè)的測(cè)微儀（4)裝夾在此孔中，緊固裝置（5)固緊測(cè)桿套 筒，被檢測(cè)測(cè)微儀（4)的測(cè)量頭與精密平板（10)的工作面接觸。
2. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述臺(tái)板總成（101) 與精密平板（10)形成正切杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其回轉(zhuǎn)軸線為精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)的母線，精密圓 柱轉(zhuǎn)軸（2)軸線與被檢測(cè)微儀（4)測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿短臂，長(zhǎng)度為a ;精密圓柱轉(zhuǎn) 軸（2)軸線與精密電子數(shù)顯指示表（8)測(cè)桿軸線的距離為正切杠桿長(zhǎng)臂，長(zhǎng)度為b，a/b的 比值為1 :2或1 :4或1 :5。
3. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板 小角度傾斜的升降裝置（7 )為螺旋機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述微動(dòng)調(diào)節(jié)臺(tái)板 小角度傾斜的升降裝置（7)為微動(dòng)升降機(jī)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的電子數(shù)顯小角位移測(cè)量?jī)x，其特征在于：所述測(cè)桿軸線的距 離為正切杠桿短臂，長(zhǎng)度為a;精密圓柱轉(zhuǎn)軸（2)軸線與精密電子數(shù)顯指示表（8)測(cè)桿軸線 的距離為正切杠桿長(zhǎng)臂，長(zhǎng)度為b，a/b的比值為小于1的比值。
【文檔編號(hào)】G01B7/30GK203908490SQ201320852505
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】全貽智, 全學(xué)明, 曾勇, 陳正剛, 林紅, 鄒東群 申請(qǐng)人:廣西質(zhì)量技術(shù)工程學(xué)校