用于测量物体厚度的方法和装置与流程

文档序号:13237378阅读:320来源:国知局
相关申请的交叉引用本申请为2012年12月31日提交的美国专利申请序列号No.13/731929部分继续申请,其要求于2012年10月19日提交的临时专利申请序列号No.61/715906的优先权,并且通过引用将这两件申请的全部内容并入本文中。技术领域本发明大体上涉及测量装置,且更具体而言,涉及用于测量物体厚度的方法和装置。

背景技术:
测量装置用于测量物体的不同尺寸。一个此种测量装置包括用于测量物体厚度的装置。各种类型的装置可用于测量不同类型的物体的厚度。其中的一些可包括厚度计和游标卡尺。不同的厚度测量装置采用不同机制以用于测量物体厚度。一旦此种机制包括将物体放置在厚度测量装置两个表面之间,和靠着厚度测量装置的第二表面挤压第一表面,以测量放置在第一表面与第二表面之间的物体的厚度。在此种装置中,表面中的一个固定,且利用外力使另一表面移动,直到该另一表面与物体接触。外力(其例如可包括人力)可基于执行测量的使用者而变化。由于测量过程中的人为干扰,物体厚度的测量结果可变化,这导致不一致的测量结果和非期望的误差。而且,在常规的厚度测量系统中,使用者需要手工记录各物体的厚度测量结果。在需要在预定时间内执行多个物体的厚度测量的情况下,对各物体手工记录厚度测量结果导致人为误差和时间损耗。因此,需要一种改进的厚度测量系统,以解决前述问题。

技术实现要素:
简要而言,根据一个实施例,提供用于测量物体厚度的装置。该装置包括加压控制系统,该加压控制系统还包括可移动平台、加压传感器、和操作地联接到加压传感器的开关器件。该装置还包括测量系统,该测量系统操作地联接到开关器件,以用于接收表示开关器件处的触发事件的信号,且构造成测量梯度(gradient)。该装置还包括:处理电路,其操作地联接到开关器件和测量系统,以用于在接收到表示开关器件处的触发事件的信号之后,通过使用梯度来测量物体的厚度;和通信电路,其用于将测得的物体厚度传送到远程数据库。在另一实施例中,提供厚度计。该厚度计包括加压控制系统,该加压控制系统还包括配置在厚度计中的腔的下表面内的可移动平台,其中该可移动平台包括触发键、机械地联接到可移动平台的弹簧系统、和在预定距离处位于触发键下方的开关器件。厚度计还包括测量系统,该测量系统操作地联接到开关器件,以用于接收表示开关器件处的触发事件的信号,且构造成测量梯度。该装置还包括:处理电路,其操作地联接到开关器件和测量系统,以用于在接收到表示开关器件处的触发事件的信号之后,通过使用梯度来测量物体的厚度;和通信电路,其用于经由无线介质将测得的物体厚度传送到远程数据库。在又一实施例中,提供用于测量物体厚度的方法。该方法包括:将物体放置在厚度测量装置中的可移动平台上;将柱塞加压到放置在可移动平台上的物体上;在由加压传感器感测到预定加压之后,使用触发键来触发开关器件;在触发开关器件之后,使用测量器件测量柱塞的移动距离;在触发开关器件之后,使用测得的距离来获得物体的厚度测量结果;和经由无线介质将厚度测量结果自动地传送到远程数据库。技术方案1:一种用于测量物体厚度的装置,包括:加压控制系统,其包括:可移动平台;加压传感器;开关器件,其操作地联接到所述加压传感器;测量系统,其操作地联接到所述开关器件,以用于接收表示所述开关器件处的触发事件的信号,且构造成测量梯度;处理电路,其操作地联接到所述开关器件和所述测量系统,以用于在接收到表示所述开关器件处的所述触发事件的所述信号之后,通过使用所述梯度来测量所述物体的厚度;和通信电路,其用于经由无线介质将测得的物体厚度传送到远程数据库。技术方案2:根据技术方案1所述的装置,其中,所述加压传感器操作地联接到所述可移动平台。技术方案3:根据技术方案1所述的装置,其中,所述加压传感器包括弹簧系统、压力传感器或力传感器。技术方案4:根据技术方案3所述的装置,其中,所述弹簧系统机械地联接到所述可移动平台。技术方案5:根据技术方案1所述的装置,其中,所述可移动平台包括触发键,以执行所述触发事件。技术方案6:根据技术方案1所述的装置,其中,所述开关器件在预定距离处位于触发键的下方。技术方案7:根据技术方案1所述的装置,其中,所述加压传感器操作地联接到柱塞组件。技术方案8:一种厚度计,其包括:加压控制系统,其包括:可移动平台,其配置在所述厚度计中的腔的下表面内,其中,所述可移动平台包括触发键;弹簧系统,其机械地联接到所述可移动平台;开关器件,其在预定距离处位于所述触发键的下方;测量系统,其操作地联接到所述开关器件,以用于接收表示所述开关器件处的触发事件的信号,且构造成测量梯度;处理电路,其操作地联接到所述开关器件和所述测量系统,以用于在接收到表示所述开关器件处的所述触发事件的所述信号之后,通过使用所述梯度来测量所述物体的厚度;和通信电路,其用于经由无线介质将测得的物体厚度传送到远程数据库。技术方案9:根据技术方案8所述的厚度计,其中,所述可移动平台包括中空柱形形状。技术方案10:根据技术方案9所述的厚度计,其中,所述弹簧系统位于所述可移动平台内。技术方案11:根据技术方案8所述的厚度计,其中,所述可移动平台包括实心柱形形状。技术方案12:根据技术方案11所述的厚度计,其中,所述弹簧系统位于所述可移动平台的下方。技术方案13:根据技术方案8所述的厚度计,还包括柱塞组件,所述柱塞组件在计量器壳体中配置在所述腔的上表面的上方。技术方案14:根据技术方案8所述的厚度计,还包括位于所述开关器件附近以用于冗余的额外的开关器件。技术方案15:根据技术方案8所述的厚度计,其中,所述无线介质包括蓝牙网络、Wi-Fi网络、或WiMAX网络。技术方案16:根据技术方案8所述的厚度计,还包括显示单元,所述显示单元操作地联接到所述厚度计,其中,所述通信电路除了将所述物体的厚度测量结果传送到远程数据库之外,还将其传送到所述显示单元。技术方案17:一种用于测量物体厚度的方法,包括:将物体放置在厚度测量装置中的可移动平台上;将柱塞加压到放置在所述可移动平台上的所述物体上;在由加压传感器感测到预定加压之后,使用触发键来触发开关器件;在触发所述开关器件之后,使用测量器件来测量所述柱塞的移动距离;在触发所述开关器件之后,通过使用测得的距离来获得所述物体的厚度测量结果;经由无线介质将所述厚度测量结果自动地传送到远程数据库。技术方案18:根据技术方案17所述的方法,其中,经由所述无线介质将所述厚度测量结果自动地传送到所述远程数据库包括经由蓝牙网络、Wi-Fi网络、或WiMAX网络将所述厚度测量结果自动地传送到所述远程数据库。附图说明当参照附图阅读下面详细说明时,将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面、和优点,在附图中,贯穿附图,相似的附图标记表示相似的元件,其中:图1为根据一个实施例的厚度计的截面图。图2为根据一个实施例的流程图,其表示在用于测量物体厚度的方法中涉及的步骤。具体实施方式本公开的实施例包括用于测量物体厚度的装置和方法。该装置包括加压控制系统,该加压控制系统还包括可移动平台、加压传感器、和操作地联接到加压传感器的开关器件。加压控制系统用于在可移动平台的预定加压下触发开关器件。该装置还包括测量系统,该测量系统还包括操作地联接到开关器件的处理电路,该处理电路用于在开关器件处的触发事件之后测量物体的厚度,且测量系统包括通信电路,该通信电路用于将测得的物体厚度传送到远程数据库。图1为根据一个实施例的厚度计100的截面图的示意图示。厚度计100包括腔110,腔110具有上表面120和下表面130。腔110用于放置必须测量厚度的物体140。厚度计100还包括围绕腔110附加的计量器壳体150,其用于保持厚度计100的各种构件。厚度计100还包括在计量器壳体150内的柱塞组件160。柱塞组件160包括柱塞170,其在施加外力之后沿由箭头190表示的方向移动。上表面120也形成柱塞组件160的一部分,且包括柱塞腔180,这使柱塞170能够沿方向190移动。在示出的实施例中,方向190是竖直的。厚度计100还包括加压控制系统200,其包括可移动平台210、加压传感器220、和开关器件230。可移动平台210配置在腔110的下表面130上,且构造成在施加外力之后沿由箭头240表示的方向移动,该方向在该例示的实施例中是竖直的。可移动平台210可包括触发键250。该触发键250可限定为突出部,该突出部从可移动平台210朝开关器件230向下延伸且位于开关器件230的上方,使得在触发键250与开关器件230之间维持预定的距离260。在一个实施例中,可移动平台210可包括砧座(anvil)。在一个实施例中,加压传感器220操作地联接到可移动平台210,且加压传感器220可关于厚度计100放置在任意位置处。在一个实施例中,加压传感器220可位于柱塞组件160上、柱塞170上、或可移动平台210的下方。在另一实施例中,加压传感器220可包括弹簧系统、压力传感器、或力传感器。压力传感器构造成感测施加在物体140或柱塞170上的压力。另一方面,力传感器构造成感测施加在柱塞170上的力。在一个实施例中,弹簧系统机械地联接到可移动平台210。在一个特定的实施例中,可移动平台210可包括中空的柱形形状,且弹簧系统可配置在可移动平台210内。在另一实施例中,可移动平台210可包括实心柱形形状,且弹簧系统可配置在可移动平台210的下方。加压控制系统200还包括开关器件230,开关器件230操作地联接到加压传感器220。在一个实施例中,在加压传感器220包括弹簧系统的情况下,开关器件230可在预定距离260处位于触发键250下方。在另一实施例中,加压控制系统200还可包括邻近开关器件230放置的额外的开关器件270。该额外的开关器件270用于启动厚度计100。为了启动厚度计100,压下柱塞170,使得柱塞170在可移动平台210上施加力。在施加力之后,可移动平台沿一个方向移动,这还移动附接到可移动平台210的额外的触发键280。该额外的触发键也在预定距离260处位于额外的开关器件270上方。额外的触发键280的此种移动使额外的触发键280能够与额外的开关器件270物理地接触。额外的开关器件270与额外的触发键280之间的物理接触被认为是启动厚度计100以用于执行测量的触发事件。为了使用厚度计来测量物体140的厚度,由使用者或自动机构(未示出)将物体140在腔110的下表面130处放置在可移动平台210上。在将物体140放置在可移动平台210之后,在一个示例中,使用者或任何其他人员朝物体140对柱塞170加压。柱塞170的此种加压使柱塞170能够与物体140接触(触碰),这又沿向下方向240对物体140和可移动平台210加压。在实施例中,可移动平台210包括中空柱形形状,且加压传感器220包括弹簧系统(也标记为220),如前所述,弹簧系统220可位于可移动平台210内。因此,在可移动平台210沿向下方向240继续移动的情况下,力施加在弹簧系统220上,这又对弹簧系统220加压。弹簧系统220构造成承受预定加压,此后弹簧系统220抑制可移动平台210的向下运动。因此,在厚度计100的设计期间,提供在开关器件230与触发键250之间的距离260,使得在达到弹簧系统220的预定加压之后,触发键250能够触发开关器件230。弹簧系统220和具有触发键250的可移动平台210安装在厚度计100内,使得在达到弹簧系统220的预定加压之后,触发键250与开关器件230物理地接触(触碰),这执行开关器件230的触发事件。如在本文中使用的,触发事件可定义为由开关器件230生成的控制信号,以在触发键250触碰开关器件的瞬时,使用测量系统290来确定柱塞170的位置(移动)改变的测量结果。因此,应理解的是,在实现弹簧系统220的预定加压之后,触发键250执行触发事件且开关器件230将信号发送到测量系统290,以对物体140的厚度进行测量。为了容易理解,关于包括弹簧系统的实施例来讨论厚度计100的应用,然而,也可以相似的方式操作其他实施例,以实现相同的结果。厚度计100还包括测量系统290,测量系统290操作地联接到开关器件230。在一个实施例中,测量系统接收表示开关器件230触发事件的信号310,基于此,测量系统290在厚度计100中测量柱塞170的梯度移动。如在本文中使用的,用语“梯度移动”可定义为从一点转到另一点时观察到的属性(在本应用中距离为该属性)大小的增大或减小。在一个实施例中,测量系统290可包括磁条,该磁条可附接到柱塞170。磁条在一个示例中包括预定义的梯度,该梯度可使用磁传感器来读取。测量系统290还包括磁传感器,该磁传感器可测量磁条的移动,以确定柱塞170已移动的距离295。在其他实施例中,测量系统290还可包括不同类型的已知的测量系统,它们可适当地修改,以用在厚度计中,来测量柱塞170行进的距离295。厚度计100还包括处理电路300,处理电路300操作地联接到开关器件230和测量系统290。开关器件230还将信号310传送到处理电路300,以在由触发键250实现的触发事件的执行之后计算物体140厚度的测量结果。处理电路300接收信号310,且通过获得由测量系统290测得的距离295来计算放置在腔110中的物体140的厚度。处理电路300可包括预设数据,该预设数据与柱塞170的默认位置、柱塞170的默认位置与可移动平台210的默认位置之间的距离、触发键250与开关器件230之间的距离、和可用于计算物体140厚度的任何其他数据。处理电路300使用测得的距离295和预设数据以用于计算物体140的厚度。在计算物体140的厚度之后,操作地联接到处理电路290的通信电路320将测得的物体140厚度经由无线介质340传送到远程数据库330。在一个实施例中,无线介质340可包括蓝牙网络、Wi-Fi网络、或WiMAX网络。在另一实施例中,厚度计100还可包括显示单元350,显示单元350在远程数据库330之外也可同时从通信电路320接收厚度测量结果。在一个示范实施例中,通信电路320可与处理电路300分开地放置,或者可集成在处理电路300内。图2为根据一个实施例的流程图,其表示在用于测量物体厚度的方法400中涉及的步骤。方法400包括在步骤410中将物体放置在厚度测量装置中的可移动平台上。方法400还包括在步骤420中将柱塞加压到放置在可移动平台上的物体上。方法400还包括在步骤430中,在由加压传感器感测到预定加压之后,使用触发键来触发开关器件。方法400还包括在步骤440中,在触发开关器件之后,使用测量器件测量柱塞的移动距离。方法400还包括在步骤450中,在触发开关器件之后,使用测得的距离来获得物体的厚度测量结果。方法400还包括在步骤460中将厚度测量结果经由无线介质自动地传送到远程数据库。在一个实施例中,经由无线介质将厚度测量结果自动地传送到远程数据库可包括经由蓝牙网络、Wi-Fi网络、或WiMAX网络将厚度测量结果自动地传送到远程数据库。一个非限制性示例为厚度计100的应用,厚度计100可用于支持技术人员,该技术人员测量涡轮发动机中的间隙空隙,诸如涡轮叶片与护罩之间的间隙。在该示例中,技术人员使用塞尺(feelergauge)且将多个塞尺片插入间隙中。在取出塞尺之后,技术人员将塞尺片从间隙放置到厚度计100的可移动平台210上,且使柱塞170自动地测量间隙厚度和传达测量结果。以此方式,实现更加一致的测量。此外,自动报告允许如果间隙测量结果表示需要进一步调查的异常或越界容差,则系统立即通知技术人员。通过将测量结果与历史数据比较,系统可允许进行剩余的有效使用寿命和维护的趋势分析和预测。应理解的是,本领域技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的可互换性,且根据本公开的原理,本领域技术人员可将所描述的各种特征、以及各特征的其他已知等同物混合和匹配,以构造额外的系统和方法。因此,应理解的是,所附权利要求意图覆盖落在本发明的真实精神内的所有此种修改和变化。在上面描述的用于测量物体厚度的装置的示范实施例提供更好的计量可重复性和再现性。加压控制系统使得能够利用相同大小的力来进行物体厚度的测量,这提供一致的重复性和再现性。该示范装置还使得能够在单个步骤中进行厚度测量及其的转录(transcription),从而减少转录误差和时间损耗。测量结果经由无线介质传送到远程数据库有助于实现厚度的一步测量和转录。虽然在本文中已例示和描述了本发明的仅某些特征,但本领域技术人员可想到许多修改和变化。因此,应理解的是,所附权利要求意图覆盖落在本发明的真实精神内的所有此种修改和变化。
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