CN100494906C - 电子数显杠杆万分量具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子数显杠杆万分量具。与计量位移仪器有关。包括带测量杆的量具体，装于量具体中的与测量杆接触的将测量杆位移量放大的二级杠杆传动机构，与二级杠杆传动机构配合后能将测量杆位移量放大万倍的带含传感器运动部件和传感器固定部件的传感器和带显示屏的信号处理显示电路的电子数显组件，传感器运动部件装在二级杠杆传动机构上。本发明测量分辨力可达0.0001mm，读数直观，校对快，使用方便。

Description

电子数显杠杆万分量具

技术领域：

本发明与计量位移仪器有关，特别与分辨力为0.0001mm的电子数显杠杆万分量具有关。

背景技术：

目前市售的机械杠杆千分尺或机械杠杆比较仪采用机械指针式读数，分度值为0.001mm/格，分辨力低。存在读数的人为误差，校对慢，使用不方便。而现有的电子数显千分尺或电子数显千分表由于设置了带传感器和信号处理电路和显示屏的电子数显组件，故而读数直观，但其测量分辨力仍然低，只能达到0.001mm。

发明内容：

本发明的目的是为了克服已有技术的不足，提供一种测量分辨力可达0.0001mm，读数直观、校对快、使用方便的电子数显杠杆万分量具。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明电子数显杠杆万分量具，包括带测量杆的量具体，其特征是装于量具体中的与测量杆接触的将测量杆位移量放大的二级杠杆传动机构，与二级杠杆传动机构配合后能将测量杆位移量放大万倍的带含传感器运动部件和传感器固定部件的传感器和带显示屏的信号处理显示电路的电子数显组件，传感器运动部件装在二级杠杆传动机构上，二级杠杆传动机构和电子数显组件配合后便可将测量杆的位移量放大10000倍以数字方式在显示屏上显示出来，使量具的分辨力为0.0001mm。

上述的二级杠杆传动机构中有分别铰接在量具体上的第一杠杆15、第二杠杆16，位于第一杠杆15、第二杠杆16间的第一传动杆17、第二传动杆18，第一杠杆15一臂与测量杆接触，第一传动杆17的两端分别与第一杠杆15的另一臂和第二杠杆16的一臂接触，第二传动杆18的下端与第二杠杆16的另一臂接触，传感器运动部件固定在第二传动杆18上，在第二传动杆18上有与之成一体的导向杆21，第二拉簧24的两端分别连接在导向杆21和第二杠杆16上，第一拉簧23的两端分别连接在第一杠杆15、第二杠杆16相应位置上，拉簧起到消除运动的间隙的作用。

上述的第一杠杆15的铰轴上装有扭簧，使杠杆与测量杆在测量中的运动的传递无间隙。

上述的第一杠杆15远离铰轴的一端上装有第三拉簧31，第三拉簧31的另一端连接在量具体上，使杠杆与测量杆在测量中的运动传递无间隙。

上述的第一传动杆17和第二传动杆18互相平行，轴向运动灵活，传动精度高。

上述的导向杆21的一端上有与第一传动杆17配合的防止第二传动杆18上的传感器运动部件转动的凹槽。

上述的量具体上与第二传动杆18相应位置上有带导向槽32的导向块33，导向杆21一端伸入导向块上的导向槽中防止第二传动杆18上的传感器运动部件转动。

上述的测量杆上有杠杆接触槽5，第一杠杆15伸入测量杆上的杠杆接触槽的一臂上有与杠杆接触槽侧面接触的触头20。

上述的测量杆伸入量具体的一端上有与之成一体的正面带有凹槽的连接块27，在量具体底面内侧相对于连接块的位置有带导向槽28的导向块29，一端连接在连接块上的导向杆30的另一端伸入导向块上的导向槽中防止连接块的转动，第一杠杆15穿过连接块上的凹槽，其上有与凹槽内壁上部接触的触头34，

上述的二级杠杆传动机构为能将测量杆位移量放大十倍的二级杠杆传动机构，与之配合的电子数显组件为能将测量杆位移量放大千倍的带含有容栅传感器动栅和定栅的容栅传感器和带显示屏的信号处理显示电路的电子容栅数显组件，电子容栅数显组件可在市场上买到。电子容栅数显组件和二级杠杆传动机构配合后能将测量杆位移量放大万倍。

本发明采用了二级杠杆传动机构，将测量杆的位移量通过二级杠杆传动机构放大后再通过装在二级杠杆上的传感器运动部件和传感器固定部件的相对直线位移作用形成电信号，再通过信号处理显示电路放大后以数字方式在显示屏上显示出来，从而实现分辨力为0.0001mm的读数。

本发明结构紧凑，可制作成手持式或小型化的高分辨力的量具，如可制作成电子数显杠杆万分尺的结构或制作成电子数显杠杆万分表的结构。本发明将传统的杠杆测量原理与现代电子传感测量技术有机地结合起来，把杠杆的移动转化成直观、清晰的数字显示出来，实现了机、电的一体化。分辨力高，测量数据稳定，读数直观，可任意位置清零，校对快，可设公/英制数据转换、预置数、数据输出等功能，便于进行计算机数据处理和管理，工作效率高，给使用者带来极大的方便。

附图说明：

图1为本发明电子数显杠杆万分尺结构示意图。

图2为图1中二级杠杆机构与测量杆装配示意图。

图3为电子数显杠杆万分尺工作原理图。

图4为本发明电子数显杠杆万分表结构示意图。

图5为图4的左视图。

图6为电子数显杠杆万分表正面示意图。

图7为电子数显杠杆万分表工作原理图。

具体实施方式：

实施例1：

图1～图3给出了本实施例1电子数显杠杆万分尺图。本实施例是手持式结构的例子。参见图1～图3，量具体——尺座1相对位置上设有可调测砧2、锁紧钮13、测量杆3。测量杆3上设置有提升槽4、杠杆接触槽5。控制测量杆移动的控制机构由提升按钮7和提升块8组成，提升按钮7一端伸入尺座中且能滑动，铰接在尺座上的提升块8的一端与提升按钮接触而另一端伸入提升槽中与提升槽侧面接触。将测量杆的位移量放大1000倍的市售的电子容栅数显组件9中含有带传感器动栅10和与之相应的定栅36的容栅传感器、带显示屏11的信号处理显示电路12，定栅36位于显示屏11的背面与动栅对应的位置，定栅与动栅相互平行且有一定间隙。能将测量杆的位移量放大10倍的二级杠杆传动机构14中有分别铰接在尺座上、下部的第一杠杆15、第二杠杆16，位于第一杠杆15、第二杠杆16间的竖向且相互平行设置的第一传动杆17、第二传动杆18。第一传动杆17两端分别与第一杠杆15、第二杠杆16接触，第二传动杆18下端与第二杠杆16接触。动块35固定在第二传动杆18上，传感器动栅10附着在动块35上。第一杠杆15铰轴上装有扭簧19。第一杠杆15伸入测量杆杠杆接触槽5的一臂上装有与杠杆接触槽侧面接触的触点20。在第二传动杆18上有与之成一体的导向杆21，导向杆21上有与第一传动杆17配合的防止第二传动杆18和传感器动栅转动的凹槽22。这种防转机构使结构更紧凑。第一拉簧23的两端分别与第一杠杆15、第二杠杆16相对应端连接。第二拉簧24两端分别连接在导向杆21与第二杠杆16上。

本实施例电子数显杠杆万分尺测量工作是基于比较测量的原理。将可调测砧调节到合适的位置，锁定锁紧钮，按下提升按钮，将已知尺寸的与欲测工件尺寸接近的标准块置于测量杆和可调测砧间，松开提升按钮，测量杆尾部弹簧6使其向右移动，被测的微小位移量使第一杠杆15微动，从而使第一传动杆17移动，第一传动杆17带动第二杠杆16移动，第二杠杆16带动第二传动杆18移动，同时第二传动杆18上的容栅传感器动栅随之移动，而上述的第一传动杆17和防止动栅转动的导向杆21上的凹槽22保证了动栅相对于定栅的平行且保持一定间隙的直线运动，容栅传感器动栅与定栅的相对移动产生电信号再经过信号处理显示电路放大和处理，从而在显示屏上显示出被测数字，将显示的数字清零，按下提升按钮换入被测工件，而相对于前者的测量杆位移的变化将通过上述的运动传递过程，使显示屏上显示出相对于标准块的误差值来，分辨力为0.0001mm。

图3为电子数显杠杆万分尺工作原理图，图中所示传感器动栅位移量△为：

$\mathrm{\Δ}\′=\frac{X\′}{X}\·\frac{Y\′}{Y}\·\mathrm{\Δ}$

其中Δ为测量杆位移量，X、X′分别为第一杠杆15上的触头20到第一杠杆15铰轴中心的距离、第一杠杆15与第一传动杆17接触点到第一杠杆15铰轴中心的距离。

Y、Y′分别为第二杠杆16与第一传动杆17接触点到第二杠杆16铰轴中心的距离、第二杠杆16与第二传动杆18接触点到第二杠杆16铰轴中心的距离。

本实施例可通过改变杠杆比，放大或缩小移动量的倍数，可以获得不同的分辨力，而其量程也可以有多种规格：0～25mm，25～50mm，50～75mm，75～100mm或0～1in，1～2in，2～3in，3～4in等。

实施例2：

图4～图7给出了本实施例2电子数显杠杆万分表图。本实施例是小型化量表式结构的例子。本实施例2基本与实施例1同。不同处是测量杆上无测量接触槽及提升控制机构。采用了量具体——表座25，一端与表座25连接成一体的柱状夹持柄26。二级杠杆传动机构位于表座内。测量杆3伸入表座25的一端上有与之成一体的正面带有凹槽的连接块27。在表座底面内侧相对于连接块的位置上有带导向槽28的导向块29。一端连接在连接块上的导向杆30的另一端伸入导向块29上的导向槽28中沿导向槽28滑动的同时防止连接块转动。第一杠杆15穿过连接块正面的凹槽。第一杠杆15相对于测量杆轴向延长线上的位置上有与连接块凹槽内壁上部接触的触头34。第一杠杆15远离铰轴的一端上装有第三拉簧31，第三拉簧31的另一端连接在表座上使杠杆与测量杆在测量中的运动传递无间隙。在表座上与第二传动杆18的相应位置上有带导向槽32的导向块33，导向杆21一端伸入导向块上的导向槽中防止第二传动杆18和传感器动栅转动，这种机构更便于调整。

本实施例电子数显杠杆万分表也是基于比较测量原理，使用方法与机械式杠杆比较仪相同，适合于小量程高精度的测量。

本实施例可通过改变杠杆比，放大或缩小移动量的倍数，可以获得不同的分辨力。其量程可以有多种规格：±0.05mm，±0.1mm等。其夹持柄也有ф28，ф16和ф8的规格等。

上述各项工作实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

Claims (10)

1、电子数显杠杆万分量具，包括带测量杆的量具体，其特征在于有装于量具体中的与测量杆接触的将测量杆位移量放大的二级杠杆传动机构，与二级杠杆传动机构配合后能将测量杆位移量放大万倍的带含传感器运动部件和传感器固定部件的传感器和带显示屏的信号处理显示电路的电子数显组件，传感器运动部件装在二级杠杆传动机构上。

2、如权利要求1所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于二级杠杆传动机构中有分别铰接在量具体上的第一杠杆(15)、第二杠杆(16)，位于第一杠杆(15)、第二杠杆(16)间的第一传动杆(17)、第二传动杆(18)，第一杠杆(15)一臂与测量杆接触，第一传动杆(17)的两端分别与第一杠杆(15)的另一臂和第二杠杆(16)的一臂接触，第二传动杆(18)的下端与第二杠杆(16)的另一臂接触，传感器运动部件固定在第二传动杆(18)上，在第二传动杆(18)上有与之成一体的导向杆(21)，第二拉簧(24)的两端分别连接在导向杆(21)和第二杠杆(16)上，第一拉簧(23)的两端分别连接在第一杠杆(15)、第二杠杆(16)相应位置上。

3、如权利要求2所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于第一杠杆(15)的铰轴上装有扭簧。

4、如权利要求2所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于第一杠杆(15)远离铰轴的一端上装有第三拉簧(31)，第三拉簧(31)的另一端连接在量具体上。

5、如权利要求2或3或4所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于第一传动杆(17)和第二传动杆(18)互相平行。

6、如权利要求2或3所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于导向杆(21)的一端上有与第一传动杆(17)配合的防止第二传动杆(18)上的传感器运动部件转动的凹槽。

7、如权利要求2或4所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于量具体上与第二传动杆(18)相应位置上有带导向槽(32)的导向块(33)，导向杆(21)一端伸入导向块上的导向槽中防止第二传动杆(18)上的传感器运动部件转动。

8、如权利要求2或3所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于测量杆上有杠杆接触槽(5)，第一杠杆(15)伸入测量杆上的杠杆接触槽的一臂上装有与杠杆接触槽侧面接触的触头(20)。

9、如权利要求2或4所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于测量杆伸入量具体的一端上有与之成一体的正面带有凹槽的连接块(27)，在量具体底面内侧相对于连接块的位置有带导向槽(28)的导向块(29)，一端连接在连接块上的导向杆(30)的另一端伸入导向块上的导向槽中防止连接块转动，第一杠杆(15)穿过连接块上的凹槽，其上有与凹槽内壁上部接触的触头(34)。

10、如权利要求1或2或3或4所述的电子数显杠杆万分量具，其特征在于二级杠杆传动机构为能将测量杆位移量放大十倍的二级杠杆传动机构，与之配合的电子数显组件为能将测量杆位移量放大千倍的带含有容栅传感器动栅和定栅的容栅传感器和带显示屏的信号处理显示电路的电子容栅数显组件，电子容栅数显组件与二级杠杆传动机构配合后能将测量杆位移量放大万倍，量具的分辨力为0.0001mm。

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