CN111053561A - 身高测量器校准装置及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种身高测量器校准装置及校准方法，所述身高测量器校准装置包括底座、光学位移传感器以及与所述光学位移传感器信号连接的显示屏、上杆、中杆、下杆以及设置于所述上杆的末端的检测座，所述下杆和中杆分别为空心管件结构，所述中杆可升降地穿设于所述下杆内并能够通过第一定位结构固定于所述下杆，所述上杆可升降地穿设于所述中杆内并能够通过第二定位结构固定于所述中杆。该身高测量器校准装置旨在解决现有技术中的身高测量器量程覆盖不足、精度不高以及与之匹配校准方式欠缺便捷性和实用性等问题。

Description

身高测量器校准装置及校准方法

技术领域

本发明涉及测量器校准设备技术领域，尤其涉及一种身高测量器校准装置及校准方法。

背景技术

现有技术中的身高测量器的校准装置通常选定固定标称身高测量器量程中间值(例如1400mm)的自制量棒或者标准量块，校准方式也只是用被校准的身高测量器对所选用的单一量棒或者量块进行测量，实测值与量棒值或者量块值的差值即为身高测量器的示值误差。现有技术中的校准方式的缺陷在于：

1)基于自制量棒或者标准量块的结构特性，在对身高测量器实施校准时不能较好反映其实际使用时的状态；

2)一般情况下，基于实施校准的实用性和便捷性，通常选定的是标称身高测量器量程中间值(1400mm)的标准器，因此该种校准方式不能覆盖身高测量器的全量程；

3)如果要覆盖全身高测量器的全量程，那么所需要的自制量棒或者标准量块的数量较多(十个左右)。因此实施校准时，标准器的携带和运输存在诸多不便，这样便导致校准装置的实用性和便捷性又很难得以保证。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种身高测量器校准装置，该身高测量器校准装置旨在解决现有技术中的身高测量器量程覆盖不足、精度不高以及与之匹配校准方式欠缺便捷性和实用性等问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种身高测量器校准装置，所述身高测量器校准装置包括底座、光学位移传感器以及与所述光学位移传感器信号连接的显示屏、上杆、中杆、下杆以及设置于所述上杆的末端的检测座，所述下杆和中杆分别为空心管件结构，所述中杆可升降地穿设于所述下杆内并能够通过第一定位结构固定于所述下杆，所述上杆可升降地穿设于所述中杆内并能够通过第二定位结构固定于所述中杆。

优选地，所述第一定位结构包括螺纹紧固件，所述下杆具有螺纹通孔，所述螺纹紧固件能够穿过下杆的所述螺纹通孔与中杆表面接触并锁紧固定。

优选地，所述中杆上具有第一通孔和第二通孔，所述第二通孔相比所述第一通孔远离所述下杆，所述上杆中具有容纳槽，所述第二定位结构包括设置在所述容纳槽和所述中杆之间的弹性件和定位球，所述定位球的半径大于所述第一通孔和第二通孔各自的半径，所述弹性件的一端抵靠所述容纳槽的槽底面，另一端抵靠所述定位球以能够在所述定位球与所述第一通孔或第二通孔对齐使第一通孔或第二通孔将所述定位球压靠定位在所述第一通孔的孔壁上或第二通孔的孔壁上。

优选地，所述光学位移传感器通过高度微调机构安装于所述底座，所述高度微调机构用于调节所述光学位移传感器相对于所述底座的高度。

优选地，所述高度微调机构包括螺纹连接于所述底座的螺杆以及连接于所述螺杆的固定板，所述光学位移传感器安装在所述固定板上。

优选地，所述底座和检测座分别为圆盘结构。

优选地，所述光学位移传感器为激光位移传感器。

优选地，所述上杆和中杆的升降运动使得所述底座和检测座之间的最小距离小于800mm。

优选地，所述上杆和中杆的升降运动使得所述底座和检测座之间的最大距离大于2000mm。

此外，本发明提供一种根据上述的身高测量器校准装置的校准方法，所述校准方法包括步骤：

a1、将所述身高测量器校准装置整体置于待校准的身高测量器的工作面上，底座放置于身高测量器的人体站立的位置；

a2、将上杆缩回至中杆中，利用定位球抵靠于第一通孔的孔壁，使得上杆固定于中杆；

a3、将上杆与中杆形成的整体放置于下杆中，直到检测座与下杆接触，锁紧螺纹紧固件使中杆固定于下杆；

a4、读取显示屏数值，此时显示屏读数为y1，检测座的上表面到底座的下表面的距离的实际值为y1；

a5、用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x1，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x1-y1；

a6、移开身高测量器的测头,松开螺纹紧固件，将上杆与中杆形成的整体向检测座方向移动直到显示屏读数为y2，y2＞y1，然后锁紧螺纹紧固件使中杆固定于下杆，用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x2，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x2-y2；

a7、重复步骤a6中的操作过程，每隔第一预设间隔值为一个测量点，并且y2-y1＝第一预设间隔值，直至一共完成6个测量点的测量，完成第6个测量点的测量时检测座升高至第一抵达高度，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}；

a8、当6个测量点的校准测量完成后，松开下杆上的螺纹紧固件，沿径向按压定位球，使上杆在中杆里朝检测座方向继续移动，直到定位球抵靠于第二通孔的孔壁，使得上杆再次固定于中杆；

a9、将上杆与中杆形成的整体向定位座方向降低，直到显示屏读数为y3，此时锁紧螺纹紧固件，用身高测量器对校准装置进行高度测量，读数为x7，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x7-y3；

a10、重复步骤a9中的操作过程，每隔第一预设间隔值为一个测量点，且y3-第一抵达高度＝第一预设间隔值，直至完成余下三个点的测量，其中包括a1至a8步骤中6个测量点，一共完成9个测量点的测量，完成第9个测量点的测量时检测座升高至第二抵达高度，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}，其中，8≤i≤9，此时完成从y1高度至第二抵达高度区间范围内的正向行程9个测量点的校准；

a11、基于步骤a1至a10的操作方式完成从第二抵达高度至y1高度区间范围内的反向行程9个测量点的校准。

(三)有益效果

本发明与现有技术对比，本发明的有益效果包括：

由于本发明提供的身高测量器校准装置中可以通过中杆、上杆的升降运动实现大范围的高度跨越(方便覆盖更大量程)，从而使得光学位移传感器检测到检测座处于大范围的高度跨越中的不同高度值，以进行多个检测点的检测校准，该身高测量器校准装置方便操作，中杆、上杆下降收回后方便携带，提升了身高测量器的校准方式的便捷性、实用性，上杆和中杆所形成的整体与下杆配合更坚固，减少了不必要的振动，使得其定位更加精准，进而达到了让安装在上杆的检测座的稳定性更强的设计目标。

本发明的其它有益效果将在下文的具体实施方式中一一说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施方式的身高测量器校准装置的立体示意图；

图2为本发明实施方式的身高测量器校准装置的局部断面图；

图3为本发明实施方式的身高测量器校准装置的底座部分的局部结构示意图。

附图标记说明：

1、底座，2、光学位移传感器，3、显示屏，4、上杆，5、中杆，6、下杆，7、检测座，8、螺纹紧固件，9、第一通孔，10、第二通孔，11、弹性件，12、定位球，13、螺杆，14、固定板。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参见图1至图3，本发明提供一种身高测量器校准装置，其中，身高测量器校准装置包括底座1、光学位移传感器2以及与光学位移传感器2信号连接的显示屏3、上杆4、中杆5、下杆6以及设置于上杆4的末端的检测座7，下杆6和中杆5分别为空心管件结构，中杆5可升降地穿设于下杆6内并能够通过第一定位结构固定于下杆6，上杆4可升降地穿设于中杆5内并能够通过第二定位结构固定于中杆5。可以理解的是，为了方便升降运动，中杆5与下杆6之间具有间隙，上杆4与中杆5之间具有间隙。

正如前面提到的，由于本发明提供的身高测量器校准装置中可以通过中杆5、上杆4的升降运动实现大范围的高度跨越(方便覆盖更大量程)，从而使得光学位移传感器2检测到检测座7处于大范围的高度跨越中的不同高度值，以进行多个检测点的检测校准，该身高测量器校准装置方便操作，中杆5、上杆4下降收回后方便携带，提升了身高测量器的校准方式的便捷性、实用性，上杆4和中杆5所形成的整体与下杆6配合更坚固，减少了不必要的振动，使得其定位更加精准，进而达到了让安装在上杆4的检测座7的稳定性更强的设计目标。

本发明优选上杆4和中杆5的升降运动使得底座1和检测座7之间的最小距离小于800mm并使得底座1和检测座7之间的最大距离大于2000mm，使得身高测量器校准装置可以在800mm到2000mm范围内实现连续变化检测，当然，本发明并不限于此，也即是说，底座1和检测座7之间最小距离可以设计得更小，例如700mm、600mm甚至300mm，底座1和检测座7之间最大距离可以设计得更大，例如2100mm、2200mm甚至2500mm，这样的尺寸设计方案都将落入本发明的保护范围。

根据本发明的具体实施方式，第一定位结构包括螺纹紧固件8(例如螺钉)，下杆6上具有螺纹通孔，螺纹紧固件8能够穿过螺纹通孔与中杆5表面接触并受力紧固。中杆5上具有第一通孔9和第二通孔10，第二通孔10相比第一通孔9远离下杆6，上杆4中具有容纳槽中，第二定位结构包括设置在容纳槽和中杆5之间的弹性件11(例如弹簧)和定位球12，定位球12的半径大于第一通孔9和第二通孔10各自的半径，弹性件11的一端抵靠容纳槽的槽底面，另一端抵靠定位球12以能够在定位球12与第一通孔9(或第二通孔10)对齐使第一通孔9(或第二通孔10)将定位球12压靠定位在第一通孔9或第二通孔10的孔壁上。且本发明不限于此，即采用其他的结构来实现中杆5与下杆6、中杆5与上杆4的定位的方式也是属于本发明保护的。

此外，光学位移传感器2可以通过高度微调机构安装于底座1，高度微调机构用于调节光学位移传感器2相对于底座1的高度。具体地，高度微调机构包括螺纹连接于底座1的螺杆13以及连接于螺杆的固定板14，光学位移传感器2安装在固定板14上，但本发明不限于此。

此外，底座1和检测座7分别为圆盘结构，方便底座1的放置以及方便身高测量器对检测座7的检测。

以上提到的光学位移传感器2优选为激光位移传感器。但是，如果其他类型的光学位移传感器2适用于本发明，也将落入本发明的保护范围。

此外，本发明还提供一种上述身高测量器校准装置的校准方法，下面结合具体数据来详细描述校准方法包括的步骤：

a1、将身高测量器校准装置整体置于待校准的身高测量器的工作面上，底座1放置于身高测量器的人体站立的位置(优选中心部位)；

a2、将上杆4缩回至中杆5中，利用定位球12抵靠于第一通孔9的孔壁，使得上杆4固定于中杆5，此时上杆4和中杆5组成固定值较小的组合；

a3、将上杆4与中杆5形成的整体放置于下杆6中，直到检测座7与下杆6接触，锁紧螺纹紧固件8使中杆5固定于下杆6；

a4、读取显示屏3数值，此时显示屏3读数为y1(例如800mm)，检测座7的上表面到底座1的下表面的距离的实际值为y1；

a5、用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x1，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x1-y1(例如x1-800mm)；

a6、移开身高测量器的测头,松开螺纹紧固件8，将上杆4与中杆5形成的整体向检测座7方向移动(升高)直到显示屏3读数为y2(例如950.0mm)，y2＞y1，然后锁紧螺纹紧固件8使中杆5固定于下杆6，用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x2，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x2-y2(例如x2-950mm)；

a7、重复步骤a6中的操作过程，每隔第一预设间隔值(例如150mm)为一个测量点，并且y2-y1＝第一预设间隔值，直至一共完成6个测量点的测量，完成第6个测量点的测量时检测座7升高至第一抵达高度，例如当第一预设间隔值为150时，完成第6个测量点的测量时检测座7升高至第一抵达高度1550mm，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}，其中(3≤i≤6)，例如y1＝800，第一预设间隔值为150mm时，偏差值为{xi-[800mm+150mm×(i-1)]}；

a8、当6个测量点的校准测量完成后，松开螺纹紧固件8，沿径向按压定位球12，使上杆4在中杆5里朝检测座7方向继续移动，直到定位球12抵靠于第二通孔10的孔壁，使得上杆4固定于中杆5，此时上杆4和中杆5组成固定值较大的组合；

a9、将上杆4与中杆5形成的整体向定位座方向降低，直到显示屏3读数为y3，y3例如为1700mm，此时锁紧螺纹紧固件8，用身高测量器对校准装置进行高度测量，读数为x7，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x7-y3(例如x7-1700mm)；

a10、重复步骤a9中的操作过程，每隔第一预设间隔值(例如150mm)为一个测量点，且y3(例如1700mm)-第一抵达高度(例如1550mm)＝第一预设间隔值(例如150mm)，直至完成余下三个点的测量(包括a1至a8步骤中6个测量点，一共完成9个测量点的测量)。完成第9个测量点的测量时检测座7升高至第二抵达高度，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}，其中(8≤i≤9)，例如当第一预设间隔值为150时，完成第9个测量点的测量时检测座7升高至第二抵达高度2000mm，例如y1＝800，第一预设间隔值为150mm时，偏差值为{xi-[800mm+150mm×(i-1)]}，此时完成从y1高度至第二抵达高度区间范围内的正向行程9个测量点的校准；

a11、基于步骤a1至a10的操作方式完成从第二抵达高度至y1高度高度区间范围内的反向行程9个测量点的校准。

需要补充说明的是，正、反行程校准完成后，即完成一个周期的校准。完成固定周期的校准后，身高测量器校准完成，另外，以上具体的数据可以根据实际测量的需求而改变，这些数据并不用于限制本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种身高测量器校准装置，其特征在于，所述身高测量器校准装置包括底座、光学位移传感器以及与所述光学位移传感器信号连接的显示屏、上杆、中杆、下杆以及设置于所述上杆的末端的检测座，所述下杆和中杆分别为空心管件结构，所述中杆可升降地穿设于所述下杆内并能够通过第一定位结构固定于所述下杆，所述上杆可升降地穿设于所述中杆内并能够通过第二定位结构固定于所述中杆。

2.根据权利要求1所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述第一定位结构包括螺纹紧固件，所述下杆具有螺纹通孔，所述螺纹紧固件能够穿过下杆的所述螺纹通孔与中杆表面接触并锁紧固定。

3.根据权利要求2所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述中杆上具有第一通孔和第二通孔，所述第二通孔相比所述第一通孔远离所述下杆，所述上杆中具有容纳槽，所述第二定位结构包括设置在所述容纳槽和所述中杆之间的弹性件和定位球，所述定位球的半径大于所述第一通孔和第二通孔各自的半径，所述弹性件的一端抵靠所述容纳槽的槽底面，另一端抵靠所述定位球以能够在所述定位球与所述第一通孔或第二通孔对齐使第一通孔或第二通孔将所述定位球压靠定位在所述第一通孔的孔壁上或第二通孔的孔壁上。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述光学位移传感器通过高度微调机构安装于所述底座，所述高度微调机构用于调节所述光学位移传感器相对于所述底座的高度。

5.根据权利要求4所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述高度微调机构包括螺纹连接于所述底座的螺杆以及连接于所述螺杆的固定板，所述光学位移传感器安装在所述固定板上。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述底座和检测座分别为圆盘结构。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述光学位移传感器为激光位移传感器。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述上杆和中杆的升降运动使得所述底座和检测座之间的最小距离小于800mm。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的身高测量器校准装置，其特征在于，所述上杆和中杆的升降运动使得所述底座和检测座之间的最大距离大于2000mm。

10.一种根据权利要求3所述的身高测量器校准装置的校准方法，其特征在于，所述校准方法包括步骤：

a1、将所述身高测量器校准装置整体置于待校准的身高测量器的工作面上，底座放置于身高测量器的人体站立的位置；

a2、将上杆缩回至中杆中，利用定位球抵靠于第一通孔的孔壁，使得上杆固定于中杆；

a3、将上杆与中杆形成的整体放置于下杆中，直到检测座与下杆接触，锁紧螺纹紧固件使中杆固定于下杆；

a4、读取显示屏数值，此时显示屏读数为y1，检测座的上表面到底座的下表面的距离的实际值为y1；

a5、用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x1，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x1-y1；

a6、移开身高测量器的测头,松开螺纹紧固件，将上杆与中杆形成的整体向检测座方向移动直到显示屏读数为y2，y2＞y1，然后锁紧螺纹紧固件使中杆固定于下杆，用身高测量器对身高测量器校准装置进行高度测量，身高测量器读数为x2，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x2-y2；

a7、重复步骤a6中的操作过程，每隔第一预设间隔值为一个测量点，并且y2-y1＝第一预设间隔值，直至一共完成6个测量点的测量，完成第6个测量点的测量时检测座升高至第一抵达高度，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}；

a8、当6个测量点的校准测量完成后，松开下杆上的螺纹紧固件，沿径向按压定位球，使上杆在中杆里朝检测座方向继续移动，直到定位球抵靠于第二通孔的孔壁，使得上杆再次与中杆固定；

a9、将上杆与中杆形成的整体向定位座方向降低，直到显示屏读数为y3，此时锁紧螺纹紧固件，用身高测量器对校准装置进行高度测量，读数为x7，此时身高测量器在该测量点的偏差值为x7-y3；

a10、重复步骤a9中的操作过程，每隔第一预设间隔值为一个测量点，且y3-第一抵达高度＝第一预设间隔值，直至完成余下三个点的测量，其中包括a1至a8步骤中6个测量点，一共完成9个测量点的测量，完成第9个测量点的测量时检测座升高至第二抵达高度，其中第i个测量点的身高测量器的读数为xi，那么该测量点的偏差值为{xi-[y1+第一预设间隔值×(i-1)]}，其中，8≤i≤9，此时完成从y1至第二抵达高度区间范围内的正向行程9个测量点的校准；

a11、基于步骤a1至a10的操作方式完成从第二抵达高度至y1区间范围内的反向行程9个测量点的校准。

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