CN102243057A - 内径测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

一种内径测量装置，其用来测量孔的内径，所述内径测量装置包括本体、检测触头、控制单元、显示单元和步进马达，所述检测触头位于所述本体上且包括两个测量爪，所述测量爪于所述步进马达驱动下可向外张开并抵触孔的内壁，所述控制单元用于接收所述测量爪抵触到内壁时发出的控制信号并由此控制所述步进马达停止工作，所述控制单元用于计算所述步进马达的步进数并利用所述测量爪张开的角度计算得出内径，所述显示单元用来显示计算的内径。本发明还提供一种内径测量方法。

Description

内径测量装置及测量方法

技术领域

本发明关于一种测量装置及测量方法，尤其涉及一种内径测量装置及测量方法。

背景技术

业界通常使用游标卡尺来测量物体的内径：将游标卡尺两测量爪伸入待测物体的孔中并抵于孔的内壁，然后读取刻度值即可得知孔的内径。

使用游标卡尺测量内径时，由于测量爪所抵的位置有可能不是待测物体的内孔的直径上的两个圆周点，而是一条弦上两个点，使得测量的内径值偏小。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种简单有效的内径测量装置及测量方法。

一种内径测量装置，其用来测量孔的内径，所述内径测量装置包括本体、检测触头、控制单元、显示单元和步进马达，所述检测触头位于所述本体上且包括两个测量爪，所述测量爪于所述步进马达驱动下可向外散射抵触孔的内壁，所述测量爪抵触到内壁时发出控制信号给所述控制单元使所述控制单元控制所述步进马达停止工作，所述控制单元计算所述步进马达的步进数并利用所述测量爪张开的角度计算得出内径，所述显示单元用来显示计算的内径。

进一步，所述测量爪具有针状物。

一种内径测量方法，其包括如下步骤：初始化内径测量装置；将待测物体置于平台上，并使孔的轴向垂直平台；将内径测量装置的检测触头伸入到待测物体的孔内；打开检测触头使测量爪与孔的内壁相抵触；控制单元接收针状物的感应信号，将感应信号进行处理并根据公式D＝d+2lsinθ计算出孔的内径；将所得的内径值显示于显示单元。

与现有技术相比，本发明实施例的内径测量装置及测量方法采用利用测量爪张开的角度来计算待测物体的内径，从而使得测量结果准确；又，采用针状物与待测物体的内壁相接触，接触面积小，降低了接触点造成的误差。

附图说明

图1是本发明实施例内径测量装置的示意图。

图2是本发明实施例内径测量装置于测量状态下的示意图。

图3是本发明实施例内径测量方法的流程图。

主要元件符号说明

内径测量装置    10

本体            11

检测触头        12

第一测量爪      121

第二测量爪      122

显示单元        13

控制单元        14

步进马达        15

归零按钮        16

支架            20

待测物体        30

平台            100

第一主臂        1211

第一感应臂      1212

第一针状物      1213

第二主臂      1221

第二感应臂    1222

第二针状物    1223

第一转轴      131

第二转轴      132

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1及图2所示，本发明实施例的内径测量装置10包括本体11、检测触头12、显示单元13、控制单元14、步进马达15和归零按钮16。

检测触头12位于本体11的一端，其包括长度均为l的第一测量爪121和第二测量爪122。第一测量爪121和第二测量爪122分别通过第一转轴131和第二转轴132相对本体11转动。

第一测量爪121具有第一主臂1211和位于第一主臂1211一端的第一感应臂1212，第一感应臂1212末端具有第一针状物1213；第二测量爪13具有第二主臂1221和位于第二主臂1221一端的第二感应臂1222，第二感应臂1222末端具有第二针状物1223，第一针状物1213和第二针状物1223相背设置。

待测量状态下，第一测量爪121和第二测量爪122处于竖直且相互平行的位置，此时第一针状物1213与第二针状物1223的末端位于一水平面内的直径为d圆周上，并且第一针状物1213和第二针状物1223为直径的两个端点；测量时，第一测量爪121和第二测量爪122打开并与其待测量状态时呈一定角度θ。

步进马达15用来驱动第一转轴131和第二转轴132转动从而使得第一测量爪121和第二测量爪122同时发生转动，进而改变第一针状物1213和第二针状物1223之间的间距。

第一针状物1213和第二针状物1233为压电材料制成，当检测触头12放入待测物体体30内，步进马达15驱动第一转轴131和第二转轴132转动；当第一针状物1213和第二针状物1233感受到压力时，便会发出信号给控制单元14，控制单元14停止驱动步进马达15。控制单元14累计步进马达15的步进数，从而得知角度θ的数值并计算待测物体30的内径。假设待测物体30的内径为D，则D＝d+2lsinθ。

显示单元13用于将经过控制单元14得出的测量结果显示出来。显示单元14可以为液晶显示屏或发光二极管显示屏。

启动归零按钮16，可使上次测量结果归零，步进马达15驱动第一测量爪121和第二测量爪122回复初始位置，即θ＝0。

测量过程中，可用支架20来支撑固定内径测量装置10，防止测量过程中发生倾斜，使得接触点不稳定。

由于内径测量装置10采用利用第一测量爪121和第二测量爪122张开的角度来计算待测物体的内径，从而使得测量结果准确；又，采用针状物与待测物体的内壁相接触，接触面积小，降低了接触点造成的误差。

请参阅图3，一种内径测量方法如下：

S1，初始化内径测量装置。

具体地，按下归零按钮16，使显示单元13的显示信息清空、第一测量爪121和第二测量爪122处于待测状态。

S2，将待测物体置于平台上，并使孔的轴向垂直平台。

具体地，将待测物体30置于平台100上，并使待测物体30的轴垂直平台100。

S3，将内径测量装置的检测触头伸入到待测物体的孔内。

具体地，将支架20置于待测物体30的两侧，调整内径测量装置10的第一测量爪121和第二测量爪122使其平行孔的中心轴。

S4，打开检测触头使测量爪与孔的内壁相抵触。

具体地，控制单元14控制步进马达15，使第一测量爪121和第二测量爪122在第一转轴131和第二转转132的转动与孔的内壁接触。

S5，控制单元接收针状物的感应信号，将感应信号进行处理并根据公式D＝d+2lsinθ计算出孔的内径。

具体地，第一针状物1213和第二针状物1223接触到孔的内壁时，会发出感应信号给控制单元14，控制单元14停止驱动步进马达15并计算步进马达15累计步进数，从而可以得出θ，进而根据公式计算得出孔的内径。

S6，将所得的内径值显示于显示单元。

可以理解的是，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化等用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种内径测量装置，其用来测量孔的内径，所述内径测量装置包括本体、检测触头、控制单元、显示单元和步进马达，所述检测触头位于所述本体上且包括两个测量爪，所述测量爪于所述步进马达驱动下可向外张开并抵触孔的内壁，所述控制单元用于接收所述测量爪抵触到内壁时发出的控制信号并由此控制所述步进马达停止工作，所述控制单元用于计算所述步进马达的步进数并利用所述测量爪张开的角度计算得出内径，所述显示单元用来显示计算的内径。

2.如权利要求1所述的内径测量装置，其特征在于，所述控制单元依据D＝d+2lsinθ计算内径，D为孔的内径，d为待测状态下两个所述测量爪之间的距离，θ为所述测量爪张开的角度，l为所述测量爪的长度。

3.如权利要求1所述的内径测量装置，其特征在于，每个所述测量爪包括主臂和感应臂，所述感应臂位于所述主臂端部并用来抵触孔的内壁。

4.如权利要求1所述的内径测量装置，其特征在于，所述感应臂上具有针状物用来抵触孔的内壁。

5.如权利要求4所述的内径测量装置，其特征在于，所述针状物的材料为压电材料。

6.如权利要求1至5任一所述的内径测量装置，其特征在于，所述主臂通过转轴设置在所述本体上。

7.如权利要求6所述的内径测量装置，其特征在于，所述内径测量装置进一步包括设置在所述本体上的归零按钮。

8.一种内径测量方法，其包括如下步骤：

初始化内径测量装置；

将待测物体置于平台上，并使孔的轴向垂直平台；

将内径测量装置的检测触头伸入到待测物体的孔内；

打开检测触头使测量爪与孔的内壁相抵触；

控制单元接收针状物的感应信号，将感应信号进行处理并根据公式D＝d+2lsinθ计算出孔的内径；

将所得的内径值显示于显示单元。

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