本發(fā)明屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種測(cè)量外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

目前，普通圓類、圓柱類、球類、弧類物品等的曲率半徑測(cè)量方法包括以下幾種：使用游標(biāo)卡尺、千分尺、刻度尺等常規(guī)量具測(cè)圓半徑僅適用于完整圓類，對(duì)不完整圓形產(chǎn)品測(cè)量適應(yīng)性差，量程小且測(cè)量過程基于圓截面，無法測(cè)量大中型、超大型圓柱類、球類、圓弧類等物體的曲率半徑；卷尺雖可測(cè)外圓周長(zhǎng)進(jìn)而計(jì)算半徑，但實(shí)際測(cè)量、取值誤差極大；外圓規(guī)適用于固定數(shù)值圓弧對(duì)比，規(guī)格小、成本高、需一一比對(duì)，無法滿足工程測(cè)量的快速、便捷的要求；現(xiàn)有技術(shù)中的量具不能滿足對(duì)形狀不同的物品曲率半徑的測(cè)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺及測(cè)量方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的對(duì)測(cè)量不同形狀的物品的曲率半徑不夠便捷、測(cè)量精度不夠準(zhǔn)確、通用性不強(qiáng)的技術(shù)缺陷。

本發(fā)明測(cè)量外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺包括直角標(biāo)尺短邊和直角長(zhǎng)邊，所述直角標(biāo)尺短邊的長(zhǎng)度為已知的固定值，所述直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊上附有刻度，所述直角標(biāo)尺短邊與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2絕對(duì)互相垂直，且直角標(biāo)尺短邊與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊為一個(gè)整體。

本發(fā)明測(cè)量外圓曲率半徑的方法包括以下步驟：

步驟一：將直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊緊貼在被測(cè)物體的圓弧上一點(diǎn)，保證直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊與被測(cè)物體的圓弧上的這個(gè)點(diǎn)相切，同時(shí)保證直角標(biāo)尺短邊頂點(diǎn)與被測(cè)物體的圓弧上的另一點(diǎn)相交；

步驟二：讀出直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊與被測(cè)物體的圓弧的切點(diǎn)在直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊上相對(duì)應(yīng)數(shù)值；

步驟三：將數(shù)值代入計(jì)算公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)，通過計(jì)算得出被測(cè)物體對(duì)應(yīng)切點(diǎn)的外圓曲率半徑；

其中，L1為直角標(biāo)尺短邊的已知固定長(zhǎng)度值，L2為切點(diǎn)與直角標(biāo)尺短邊的垂直距離；

步驟四：取多個(gè)被測(cè)物體測(cè)量點(diǎn)，重復(fù)步驟一至步驟三，獲得多組外圓曲率半徑后求出多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的曲率半徑的平均值，曲率半徑的平均值即為被測(cè)物體的外圓曲率半徑。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明包括直角標(biāo)尺短邊和直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊，直角標(biāo)尺短邊與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊絕對(duì)互相垂直，能夠測(cè)量在其量程范圍內(nèi)所有圓形、圓柱形、球形及圓角的外圓曲率半徑，測(cè)量范圍大、精度高、適應(yīng)性強(qiáng)；本發(fā)明的測(cè)量方法便捷、精確。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的測(cè)量外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的測(cè)量外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、直角標(biāo)尺短邊，2、直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊，3、被測(cè)物體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

具體實(shí)施方式一：

參見附圖1，本發(fā)明測(cè)量外圓曲率半徑的直角標(biāo)尺包括直角標(biāo)尺短邊1和直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2，所述直角標(biāo)尺短邊1的長(zhǎng)度為已知的固定值，所述直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2上附有刻度，所述直角標(biāo)尺短邊1與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2絕對(duì)互相垂直，且直角標(biāo)尺短邊1與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2為一個(gè)整體。

本發(fā)明測(cè)量外圓曲率半徑的方法包括以下步驟：

步驟一：將直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2緊貼在被測(cè)物體的圓弧上一點(diǎn)，保證直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2與被測(cè)物體3的圓弧上的這個(gè)點(diǎn)相切，同時(shí)保證直角標(biāo)尺短邊1頂點(diǎn)與被測(cè)物體3的圓弧上的另一點(diǎn)相交；

步驟二：讀出直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2與被測(cè)物體3的圓弧的切點(diǎn)在直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2上相對(duì)應(yīng)數(shù)值；

步驟三：將數(shù)值代入計(jì)算公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)，通過計(jì)算得出被測(cè)物體3對(duì)應(yīng)切點(diǎn)的外圓曲率半徑；

其中，L1為直角標(biāo)尺短邊1的已知固定長(zhǎng)度值，L2為切點(diǎn)與直角標(biāo)尺短邊1的垂直距離；

步驟四：取多個(gè)被測(cè)物體3測(cè)量點(diǎn)，重復(fù)步驟一至步驟三，獲得多組外圓曲率半徑后求出多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的曲率半徑的平均值，曲率半徑的平均值即為被測(cè)物體3的外圓曲率半徑。

具體實(shí)施方式二：

參見附圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于：本發(fā)明測(cè)量外圓曲率半徑的方法包括以下步驟：

步驟一：將直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2緊貼在被測(cè)物體3的圓弧上B點(diǎn)，保證直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2與B點(diǎn)相切，同時(shí)保證直角標(biāo)尺短邊1頂點(diǎn)與被測(cè)物體3圓弧上的A點(diǎn)相交；

步驟二：讀出B點(diǎn)在直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2上的對(duì)應(yīng)的數(shù)值L2；

步驟三：將數(shù)值代入計(jì)算公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)，已知直角標(biāo)尺的短邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，通過計(jì)算得出被測(cè)物體3對(duì)應(yīng)切點(diǎn)的外圓曲率半徑；

其中，L1為直角標(biāo)尺短邊1的已知固定長(zhǎng)度值，L2為切點(diǎn)與直角標(biāo)尺短邊1的垂直距離；

步驟四：取多個(gè)被測(cè)物體3測(cè)量點(diǎn)，重復(fù)步驟一至步驟三，獲得多組外圓曲率半徑后求出多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的曲率半徑的平均值，曲率半徑的平均值即為被測(cè)物體3的外圓曲率半徑。

所述步驟三中的公式通過以下方法得出：

參見附圖2，取被測(cè)圓弧的圓心為點(diǎn)O，被測(cè)物體3的半徑為r，直角標(biāo)尺短邊1頂點(diǎn)與被測(cè)圓弧相交于點(diǎn)A，直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2與被測(cè)物體3相切于點(diǎn)B，直角標(biāo)尺短邊1與直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊2絕對(duì)垂直且交于點(diǎn)C，連接AB、OA、OB，取AB中點(diǎn)D，連接OD，因保持直角標(biāo)尺長(zhǎng)邊22與被測(cè)圓弧相切，故OB、AC均與BC垂直，即AC平行于OB，則OD垂直于AB，且角CBA＝角BOD。令A(yù)C＝L1＝a，BC＝L2＝b，角CBA＝角BOD＝α。

推出步驟三的公式的一種方法為：利用三角形CAB與三角形BOD相似的相關(guān)性質(zhì)。由三角形相似定理可得OB/AB＝BD/AC，即推導(dǎo)出因取AC＝L1，BC＝L2，則得出半徑計(jì)算公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)。

推出步驟三中的公式的另一種方法為：利用BC與AB的夾角和OB與OD的夾角相等條件下運(yùn)用角和邊的三角函數(shù)相關(guān)性質(zhì)。設(shè)BC與AB夾角為α，則得

即得出半徑計(jì)算公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)。

測(cè)量時(shí)，取AC長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，故只需讀出切點(diǎn)B對(duì)應(yīng)刻度尺上數(shù)值L2，代入公式r＝(L1×L1+L2×L2)÷(2×L1)，即可測(cè)得被測(cè)物體3對(duì)應(yīng)的曲率半徑。實(shí)際測(cè)量時(shí)，為消除測(cè)量誤差，對(duì)于同一圓(弧)應(yīng)取多個(gè)不同測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并取所求得的平均值。