CN111521094A - 一种铁心柱直径测量工具及其测量方法 - Google Patents

Abstract

一种铁心柱直径测量工具及其测量方法，属变压器生产技术领域，包括主框和计量部。主框包括手柄、横尺、纵尺和刻度原点，手柄为主框的持握部件，手柄上连接横尺和纵尺，横尺为两段分别位于手柄的两侧，横尺的两段和纵尺相交于手柄的前端点，两段横尺和纵尺中间具有连通的滑槽，手柄的前端、两个方向的滑槽交点具有刻度原点。两段横尺和纵尺上均具有长度刻度。计量部有三个，分别安装在两段横尺和纵尺上，计量部包括滑块、测量轮和螺杆，滑块套合在横尺或纵尺上，可在横尺或纵尺上滑动，滑块上安装螺杆，螺杆穿过横尺或纵尺的滑槽，随滑块移动，螺杆上具有螺纹，相应的，滑块上的安装孔上也有螺纹。螺杆底部安装测量轮，便于直径测量操作。

Description

一种铁心柱直径测量工具及其测量方法

技术领域

本发明属于变压器生产技术领域，尤其涉及一种铁心柱直径测量工具及其测量方法。

背景技术

变压器铁心柱制作完成后，需要测量其直径，以保证其在套装时具有合适的余量。但是，制作完成的铁心柱并非标准的圆柱体，对测量造成一定的困难。目前较为常用的办法是卡钳和盒尺相结合的方式，这种测量方式显然影响因素较多，对操作人员的经验和能力依赖度较高，测量稳定性较差。

发明内容

本发明提供一种铁心柱直径测量工具及其测量方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种铁心柱直径测量工具，包括主框和计量部，计量部有三个，分别安装在主框的三个分支上。

主框包括手柄、横尺、纵尺和刻度原点，手柄为主框的持握部件，手柄上连接横尺和纵尺，横尺为两段分别位于手柄的两侧，横尺的两段和纵尺相交于手柄的前端点，两段横尺和纵尺中间具有连通的滑槽，手柄的前端、两个方向的滑槽交点具有刻度原点，刻度原点所在的位置为两个方向的滑槽的中心点。两段横尺和纵尺上均具有长度刻度，两段横尺和纵尺的长度刻度的起始点均为刻度原点的位置。

计量部有三个，分别安装在两段横尺和纵尺上，计量部包括滑块、测量轮和螺杆，滑块套合在横尺或纵尺上，可在横尺或纵尺上滑动，滑块上安装螺杆，螺杆穿过横尺或纵尺的滑槽，随滑块移动，螺杆上具有螺纹，相应的，滑块上的安装孔上也有螺纹。螺杆底部安装测量轮，便于直径测量操作。

进一步的，水平仪安装在手柄和横尺的交点，用于指示测量工具的水平状态，测量时，应保持测量工具水平。

进一步的，滑块的侧面具有锁紧螺钉，当滑块移动到预定的位置，可以使用锁紧螺钉锁定滑块的位置，便于读数。

进一步的，滑块顶面具有镂空的指针，便于读取刻度，指针指示的位置为螺杆的轴心距离刻度原点的距离。

进一步的，测量轮可在螺杆上转动。

进一步的，螺杆顶部具有六角头，六角头上可拆卸的安装扳手，通过扳手调节测量轮的高度。

一种铁心柱直径测量方法，对于一个三角形的外接圆，测量得到图中的尺寸a和b便可计算出该圆的半径，根据三角形外接圆半径公式：三角形外接圆半径等于三角形三边的乘积除以四倍的三角形面积，这时，该圆的直径即为半径的2倍。

对于本发明的直径测量工具，还引入了测量轮的半径，因而需要重新计算。在前述方法计算得到的半径的基础上减去测量轮的半径便得到被测物的半径，即可容易的得到所测量的铁心柱的直径。

本发明的有益效果是：

本发明用于变压器铁心柱直径的测量，其结构简单合理，可以简单准确的测量再通过简单的计算得到铁心柱的直径，通过简单的操作限制，进一步简化数学计算。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的数学模型图；

图4是本发明的精确数学模型图；

图中：10.主框，11.手柄，12.横尺，13.纵尺，14.刻度原点，20.水平仪，30.计量部，31.滑块，32.锁紧螺钉，33.指针，34.测量轮，35.扳手，36.螺杆。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

参见图1-图2所示的铁心柱直径测量工具及其测量方法，包括主框10、水平仪20和计量部30，水平仪20安装在主框10上，计量部30有三个，分别安装在主框10的三个分支上。

主框10包括手柄11、横尺12、纵尺13和刻度原点14，手柄11为主框11的持握部件，手柄11上连接横尺12和纵尺13，横尺12为两段分别位于手柄11的两侧，横尺11的两段和纵尺13相交于手柄11的前端点，两段横尺11和纵尺13中间具有连通的滑槽，手柄11的前端、两个方向的滑槽交点具有刻度原点14，刻度原点14所在的位置为两个方向的滑槽的中心点。两段横尺12和纵尺13上均具有长度刻度，两段横尺12和纵尺13的长度刻度的起始点均为刻度原点14的位置。

水平仪20安装在手柄11和横尺12的交点，用于指示测量工具的水平状态，测量时，应保持测量工具水平。

计量部30有三个，分别安装在两段横尺12和纵尺13上，计量部30包括滑块31、锁紧螺钉32、指针33、测量轮34、扳手35和螺杆36，滑块31套合在横尺12或纵尺13上，可在横尺12或纵尺13上滑动，滑块31的侧面具有锁紧螺钉32，当滑块31移动到预定的位置，可以使用锁紧螺钉32锁定滑块31的位置，便于读数。滑块31顶面具有镂空的指针33，便于读取刻度，指针33指示的位置为螺杆36的轴心距离刻度原点14的距离，滑块31上安装螺杆36，螺杆36穿过横尺12或纵尺13的滑槽，随滑块31移动，螺杆36上具有螺纹，相应的，滑块31上的安装孔上也有螺纹。螺杆36底部安装测量轮34，测量轮34可在螺杆36上转动，便于直径测量操作。螺杆36顶部具有六角头，六角头上可拆卸的安装扳手35，通过扳手35调节测量轮34的高度。

参见图3，对于一个三角形的外接圆，测量得到图中的尺寸a和b便可计算出该圆的半径，根据三角形外接圆半径公式：三角形外接圆半径等于三角形三边的乘积除以四倍的三角形面积，得到图3中R0的计算公式为：

R0=(2a(a^2+b^2))/4ab=(a^2+b^2)/2b

这时，该圆的直径即为R0的2倍。

参见图4，对于本发明的直径测量工具，还引入了测量轮34的半径，因而需要重新计算。这时，假设直径测量工具的横尺12读数为a，纵尺13的读数为b，则图中：

R=(a^2+b^2)/2b

则有：

r=R-r0=(a^2+b^2)/2b-r0

即可容易的得到所测量的铁心柱的直径。

本实施例的两段横尺12的读数一致，可以通过操作实现，当然，如果两段横尺12的读数不一致，也可以通过数学公式计算得到所测量的铁心柱的直径。为了简化计算，可通过提前准备好横尺12的读数的方式通过上述公式计算得到。

本发明的工作原理是：首先调节两段横尺12上的滑块31的位置，为了简化计算，将两段横尺12的刻度读数调整为一致，且使两段横尺12的读数之和设置为被测铁心柱的目测直径的三分之二左右，无需太精确，使用锁紧螺钉32固定滑块31的位置，随后通过扳手35调节测量轮34的高度，使测量轮34的高度到达需测量直径的截面高度，并将三个测量轮34的高度调节到同一高度。将纵尺13上的滑块31移动至远端，手持手柄11，观察水平仪20将测量工具保持水平，将两段横尺12上的测量轮34抵靠住铁心柱的外侧面，再调节纵尺13上的滑块31使其抵靠铁心柱的另一端外侧面，当三个测量轮34均抵靠铁心柱外表面时，使用锁紧螺钉32固定滑块31的位置。这时读取横尺12上的指针33所对应的刻度读数记为a，读取纵尺13上的指针33所对应的刻度读数记为b，代入上述计算公式即可得到所测铁心柱的半径，进而得到其直径。

当然，对于非标准圆的铁心柱的直径测量，需要使用本工具多次测量确定其直径。

以上实施例主要说明了本发明的铁心柱直径测量工具及其测量方法。尽管只对其中有限的实施例和技术特征进行了描述，本领域技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的实施例被视为示意性的而非限制形的，在不脱离所附权利要求所定义的本发明的精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种修改与替换的方案。

Claims (7)

1.一种铁心柱直径测量工具，包括主框(10)和计量部(30)，其特征在于，所述主框(10)包括手柄(11)、横尺(12)、纵尺(13)和刻度原点(14)，手柄(11)为主框(11)的持握部件，手柄(11)上连接横尺(12)和纵尺(13)，横尺(12)为两段分别位于手柄(11)的两侧，横尺(11)的两段和纵尺(13)相交于手柄(11)的前端点，两段横尺(11)和纵尺(13)中间具有连通的滑槽，两段横尺(12)和纵尺(13)上均具有长度刻度，两段横尺(12)和纵尺(13)的长度刻度的起始点均为两个方向的滑槽的中心点，计量部(30)有三个，分别安装在两段横尺(12)和纵尺(13)上，计量部(30)包括滑块(31)、测量轮(34)和螺杆(36)，滑块(31)套合在横尺(12)或纵尺(13)上，可在横尺(12)或纵尺(13)上滑动，滑块(31)上安装螺杆(36)，螺杆(36)穿过横尺(12)或纵尺(13)的滑槽，螺杆(36)上具有螺纹，相应的，滑块(31)上的安装孔上也有螺纹，螺杆(36)底部安装测量轮(34)。

2.如权利要求1所述的铁心柱直径测量工具，其特征在于，所述手柄(11)和横尺(12)的交点安装水平仪(20)。

3.如权利要求1所述的铁心柱直径测量工具，其特征在于，所述滑块(31)的侧面具有锁紧螺钉(32)。

4.如权利要求1所述的铁心柱直径测量工具，其特征在于，所述滑块(31)顶面具有镂空的指针(33)，指针(33)指示的位置为螺杆(36)的轴心距离刻度原点(14)的距离。

5.如权利要求1所述的铁心柱直径测量工具，其特征在于，所述测量轮(34)可在螺杆(36)上转动。

6.如权利要求1所述的铁心柱直径测量工具，其特征在于，所述螺杆(36)顶部具有六角头，六角头上可拆卸的安装扳手(35)。

7.一种铁心柱直径测量方法，其特征在于，使用权利要求1-6所述的任一项铁心柱直径 测量工具，读取横尺(12)上的刻度读数记为a，读取纵尺(13)上的刻度读数记为b，使用计算 公式：

计算得到铁心柱的半径，式中r为铁心柱的半径，r0为测量轮 (34)的半径，随后直接得到铁心柱的直径。

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