CN1229909A - 直动式容栅数显千分尺 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种计量器具,它是采用分相式直线容栅位移传感器为检测元件,将普通千分尺功能与杠杆千分尺功能合在一起,特征构造为测杆上固定有与测杆成垂直的圆柱形支承杆,支承杆套装在支承座上,支承座上固定分相式直线容栅位移传感器,测杆还和推进螺杆用联接套,弹簧,销子作弹性联接,推进螺母用压簧压紧在手柄内套和联接内套之间,尺体上设有按键和液晶数字显示器,这种千分尺制作工艺简单、测量精度高,使用方便。

Description

直动式容栅数显千分尺

本发明涉及一种计量器具，特别是一种数显千分尺。

已有的普通机械式千分尺机械构件要求精度高，加工较困难，而且测量误差较大，使用不方便，近来，人们设计了一些数显千分尺，这些数显千分尺采用圆容栅传感器，其测量精度主要取决于精密螺纹付，传感器只对细分精度起作用，而精密螺丝付制作的工艺复杂，制作成本高，使用也不方便。

中国专利CN1110784A公开了一种数字显示千分尺，这种千分尺包括U型主架，测杆、销、内筒套、外筒套、主尺、示量尺、显示装置，它的结构特征是有一个能设置在测杆一端上与内套筒由表面滑动接触并以支承测杆的滑动构件，这种结构的千分尺虽然能使测量稳定性有所提高，但驱动机构较复杂，滑动构件也较难加工，位移编码器(传感器与滑动构件的装配也要求高精度)。

本发明的目的是提供一种采用分相式直线容栅位移传感器为检测元件的、制作工艺简单、测量精度高、使用方便的直动式容栅数显千分尺。

本发明是这样实现的：直动式容栅数显千分尺包括尺架、测头、测杆、外套、手柄、摩擦套、液晶显示屏、电路板等部件，其特点是它采用分相式直线容栅位移传感器作测量元件，并将普通千分尺功能和杠杆千分尺功能合为一体，具体构造为：千分尺的测杆装在铜套中，外面再套以不锈钢套，测杆上固定有与测杆成垂直的圆柱形支承杆，支承杆套装在支承座上，支承座上固定有分相式直线容栅位移传感器，测杆还和推进螺杆用联接内套、弹簧、销子作弹性联接起来，推进螺母用压簧压紧在手柄内套和联接内套之间，按键和数字显示屏装在尺体上。

上述所指的分相式直线容栅位移传感器采用本发明人赵志强，赵飙于1997年1月10日申请的《分相式高分辩率容栅位移传感器》(CN1163391A)的结构，在陶瓷或玻璃片上用多层布线法制成栅条，即陶瓷或玻璃片上镀两层金属，并在中间用绝缘层相隔，然后用光刻制作栅条，引出布线通过金属引脚接到与其重叠在一起的电路板上，而且副栅栅条在连续的几个主栅节距作分相排列，每个主栅节距错位排列，栅条间用地线分隔。

支承座、液晶片、电路板等部件用外罩包住，支承座的一侧设有调节螺丝，调节螺丝下面有复合塑料块和玻璃板，支承座另一侧粘有垫板，主栅、副栅、电路板装在垫板上面，线路板上垫有导电橡胶，液晶片装在导电橡胶之上。通过调节螺钉推动复合塑料块，在玻璃板上可调整粘在支承座上主栅面对测杆轴线和副栅安装面的左右平行度，调正后用螺钉紧固，同时调节左右调节螺钉和压板(压板由两个支承弹簧支承和两颗螺钉紧固)可调节粘在支承座上的主栅和测杆轴线副栅安装面的前后平行度。

本数显千分尺的测量过程是：按动按键，通过杠杆和销子，推动螺母抬起，推进螺母转动，使推进螺杆作前后直线移动，纵向带动测杆也作直线前后移动，同时使安装在支承杆下支承座上的主付栅也作相对移动、将电容改变量通过电子电路处理，在液晶显示屏上显示测杆位移量，即得到工件的精确测量结果。它也可以和普通千分尺一样，通过旋转摩擦套，操作千分尺测杆，实现测量功能。

本发明与已有数显千分尺相比，其突出的优点和进步为：

1.同时具有普通千分尺的测量速度快和杠杆千分尺的测量精度高的优点，也同时具有普通千分尺的测量功能，容易操作。

2.采用分相式直线容栅位移传感器，使千分尺的电路稳定性好，分辩率高，制作方便，测量精度比现有机械千分尺提高1-2个数量级。

3.主副栅的平行度靠用调节螺丝调整平行度，组装时不用过多考虑安装精度，因而安装效率大为提高。

4.采用容栅位移传感器安装在支承座上的支承杆与测杆成直角，测杆的位移量是容栅的相对位移量，工作过程简单，不需要很精密的机械构件(CN1110784的滑动机构直接装在测杆上，其制作难度要大得多)。

5.制作成本低，使用方便。

以下结合附图描述本发明的实施结构：

图1是直动式千分尺的外型图；

图2是直动式千分尺内部结构图；

图3是图2的A-A剖视图。

从图1中看到，直动式容栅数显千分尺的外型与普通的数显千分尺结构基本相同，它由测头1、测杆2、尺架3、外套(不锈钢套)4以及手柄外套7、摩擦套8构成，尺体上还设有数字显示屏5和按键6，实行数字显示。

从图2中看到，直动式容栅数显千分尺的内部结构如下：测杆2装在铜套2内，外面套以不锈钢套4，测杆2固定有支承杆10，支承杆10装在支承座22上，支承座22与分相式直线容栅位移传感器，即线路板27、主栅、副栅、液晶片25、显示屏26等部件组为一体，测杆2还和推进螺杆16用联接内套13、弹簧12、销子11等部件作弹性联接，推进螺母15用压簧14压紧在手柄内套17和联接内套13之间，手柄内套17的外面用手柄外套18包住，端头为摩擦套8，在尺架3上还装有按键6、按键6的一头与杠杆21连接，杠杆21的另一端通过顶杆19安装在手柄内套17和弹簧12之间，通过按动按键6，可进行开、关、回零、测量、退出等操作。尺架3上还装有压板23和螺钉20，将支承座等部件固定在尺体上。

从图3的A-A剖视图得知，支承杆10装在支承座22上，它的外面有外罩24，支承座22的一侧设有调节螺丝32，调节螺钉32下面设有复合塑料块33和玻璃板34，支承座22的另一侧粘有垫板31、主栅30和副栅29，线路板27装在垫板31的上面，线路板27上还垫有导电橡胶28，液晶片25装在导电橡胶28之上，最上层为显示屏26，支承板22下部有固定螺丝36，上面有弹簧35。

本发明的另一些实施结构是根据不同测量需要进行改型，如改变尺架形状可变为外径千分尺，改变另一种尺架形状又变为内径千分尺，或者变为三点式内径圆规、变为微分测头等。

Claims (8)

1.一种直动式容栅数显千分尺，包括尺架、测头、测杆、外套、手柄、液晶显示屏、电路板等部件，其特征在于：千分尺采用分相式直线容栅位移传感器作为测量元件，其机械构件为，千分尺的测杆(2)装在铜套(9)中，外面套有不锈钢套(4)，测杆(2)上固定有与测杆垂直的圆柱形支承杆(10)，支承杆(10)套装在支承座(22)上，支承座(22)上固定有分相式直线容栅位移传感器，测杆(2)还和推进螺杆(16)用联接内套(13)、弹簧(12)、销子(11)等部件作弹性联接，推进螺母(15)用压簧(14)压紧在手柄内套(17)和联接内套(13)之间，按键(6)和数字显示屏(5)装在尺体上。

2.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于分相式直线容栅位移传感器包括用多层布线法在玻璃、陶瓷片上制作的主栅(30)和副栅(29)与附属的导电橡胶(28)、线路板(27)。

3.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于支承座(22)固定分相式直线容栅位移传感器的结构为：支承杆(10)装在支承座(22)上，外面有外罩(24)，支承座(22)的一侧设有调节螺丝(32)，调节螺钉(32)下面设有复合塑料块(33)和玻璃板(34)，支承座(22)的另一侧粘有垫板(31)、主栅(30)和副栅(29)，线路板(27)装在垫板(31)的上面，线路板(27)上还垫有导电橡胶(28)，液晶片(25)装在导电橡胶(28)之上，最上层为显示屏(26)。

4.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于尺架上还装有压板(23)，将支承座(22)固定在尺体上，按键(6)的一头与杠杆(21)连接，杠杆(21)的另一端通过顶杆(19)安装在手柄内套(17)和弹簧(12)之间。

5.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于改变尺架形状可将千分尺变成外径千分尺。

6.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于改变尺架形状可将千分尺变成内径千分尺。

7.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于改变尺架形状可将千分尺变成三点式内径圆规。

8.根据权利要求1所述的直动式容栅数显千分尺，其特征在于改变尺架形状可将千分尺变成微分测头。

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