一种实现光学显微测量标定的测试平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种实现光学显微测量标定的测试平台，工作台上通过定位导向器安装有光学显微测量探头，光学显微测量探头包括探头外筒和测量头，测量头包括触针套，触针套周向开设有若干个触针安装孔，触针安装孔的孔底开设有针部穿出孔，触针安装孔内设置有触针，触针包括触针针部和触针端部，触针针部上套设有弹簧，触针针部一端穿出针部穿出孔，触针针部上设置有针部卡位件，触针套的内壁设置有触针夹，工作台上还设置有能往复运动的标定针，标定针与触针端部相抵。可实现光学显微测量仪器的标定；提供了光学显微测量仪器的标定的装置。设计巧妙，构思严密，结构体系简单，易于实施。
【专利说明】
一种实现光学显微测量标定的测试平台
技术领域
[0001]本实用新型涉及测量标定领域，特别是涉及一种实现光学显微测量标定的测试平台。适用于光学显微测量的标定。
【背景技术】
[0002]地应力测量对地质构造研究、地震预报和矿山、水利、国防等工程中有关问题的解决具有理论和实际意义，它是地质力学研究的重要内容之一。人类对地应力的认识最早出现于20世纪初，最具代表性的测试装置是于20世纪50年代由美国矿务局研制出来的USBM钻孔变形计，实现了对岩体进行应力解除的地应力测试方法。
[0003]如今，传统的地应力测量方法较为复杂，且精度较低，而采用光学显微测量地应力，能够获得较高的精度。为了检测光学显微测量设备是否符合标准，需要对其进行标定，即使用标准的计量仪器对光学显微测量设备的准确度(精度)进行检测，并确定光学显微测量设备的触针变化与光学测量对于的关系，赋予光学显微测量设备特性指标;总之，光学显微测量设备的标定是一个不容忽视的重要步骤。目前，不存在针对光学显微测量设备标定的专业平台，往往需要通过多种途径才能获得精度较差的标定值。
[0004]鉴于目前存在的问题，针对光学显微测量设备标定的特性，本实用新型提出一种实现光学显微测量标定的测量平台，利用圆锥齿轮传动以及螺纹啮合等机械间的相互配合来实现光学显微测量仪器的标定。该装置的优点在于:结构简单和可靠性高。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种实现光学显微测量标定的测试平台，构思新颖、设计巧妙、结构合理、可靠度高、易于实现，提升了光学显微测量系统的标定精度，从而间接地提高了地应力测量的精度，具有广阔的应用前景。
[0006]本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现:
[0007]—种实现光学显微测量标定的测试平台，包括工作台，工作台上通过定位导向器安装有光学显微测量探头，光学显微测量探头包括探头外筒和设置在探头外筒底端的测量头，测量头包括触针套，触针套周向开设有若干个触针安装孔，触针安装孔的孔底开设有针部穿出孔，触针安装孔内设置有触针，触针包括触针针部和触针端部，触针针部上套设有弹簧，弹簧的两端分别与触针安装孔的孔底以及触针端部相抵，触针针部一端穿出针部穿出孔，触针针部另一端与触针端部连接，触针针部穿出针部穿出孔的部分设置有针部卡位件，触针套的内壁设置有触针夹，工作台上还设置有标定仪，标定仪包括能往复运动的标定针，标定针与触针端部相抵。
[0008]如上所述的标定仪还包括台座，台座与工作台固定，台座通过立柱与标定尺固定，标定尺上固定有针台，针台上设置有旋转轮，旋转轮与齿轮轴接，齿轮与设置在标定针上的标定针齿条啮合。
[0009]如上所述的定位导向器包括环形的承台和卡爪，承台内设置有限位槽，卡爪包括横部和竖部，横部设置在限位槽内，竖部与横部连接且设置在承台内侧，横部上设置有横部齿条，承台内设置有啮合槽，啮合槽内设置有螺纹旋转环，螺纹旋转环的端面上设置有螺旋齿，螺旋齿与横部齿条啮合，螺纹旋转环由驱动轮驱动旋转。
[0010]如上所述的工作台包括面板和与面板连接的支撑架，面板上设置有支撑台，支撑台内设置有轴承，轴承与定位导向器连接，支撑架与标定仪连接。
[0011]本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果:
[0012]1、利用机械构件之间的相互配合，实现光学显微测量仪器的标定；
[0013]2、构思严密、设计巧妙、尺寸合理；
[0014]3、结构体系和总体布局简单，易于实施。
[0015]4、提供了一利用圆锥齿轮传动以及螺纹啮合等机械间的相互配合来实现光学显微测量仪器的标定。该装置设计巧妙，构思严密，结构体系简单，易于实施。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型结构不意图；
[0017]图2为光学显微测量探头示意图；
[0018]图3为测量头示意图；
[0019]图4为定位导向器不意图；
[0020]图5-1为螺纹旋转环与卡爪啮合剖面示意图；
[0021 ]图5-2为螺纹旋转环与卡爪啮合俯视示意图；
[0022]图6为工作台示意图；
[0023]图7为标定仅不意图；
[0024]图8为标定尺结构示意图。
[0025]图中:1-光学显微测量探头;2-定位导向器;3-轴承；4-工作台；5-标定仪；
[0026]1.丨-探头外筒；1.2-摄像头；I.3-测量头;2.1-承台；2.2_螺纹旋转环;2.3_卡爪；2.4-限位槽;2.5-驱动轮;2.6-啮合槽;4.1-面板;4.2-支撑台；4.3-支撑架;5.1-台座;5.2-立柱;5.3-标定尺；1.3.1-触针套；1.3.2-弹簧；1.3.3-触针；1.3.4-触针夹；1.3.5-触针安装孔;1.3.6-触针针部；1.3.7-触针端部；1.3.8-针部穿出孔;1.3.9-针部卡位件;5.3.1-标定针;5.3.2-针台；5.3.3-旋转轮;5.3.4-齿轮。
【具体实施方式】
[0027]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0028]一种实现光学显微测量标定的测试平台，包括光学显微测量探头1、定位导向器2、轴承3、工作台4和标定仪5。
[0029]工作台4上通过定位导向器2安装有光学显微测量探头I，光学显微测量探头I包括探头外筒1.1和设置在探头外筒1.1底端的测量头1.3，测量头1.3包括触针套1.3.1，触针套
1.3.1周向开设有若干个触针安装孔1.3.5，触针安装孔1.3.5的孔底开设有针部穿出孔1.3.8，触针安装孔1.3.5内设置有触针1.3.3，触针1.3.3包括触针针部1.3.6和触针端部1.3.7，触针针部1.3.6上套设有弹簧1.3.2，弹簧1.3.2的两端分别与触针安装孔1.3.5的孔底以及触针端部1.3.7相抵，触针针部1.3.6—端穿出针部穿出孔1.3.8，触针针部1.3.6另一端与触针端部1.3.7连接，触针针部1.3.6穿出针部穿出孔1.3.8的部分设置有针部卡位件1.3.9，触针套1.3.1的内壁设置有触针夹1.3.4，工作台4上还设置有标定仪5，标定仪5包括能往复运动的标定针5.3.1，标定针5.3.1与触针端部1.3.7相抵。
[0030]标定仪5还包括台座5.1，台座5.1与工作台4固定，台座5.1通过立柱5.2与标定尺5.3固定，标定尺5.3上固定有针台5.3.2，针台5.3.2上设置有旋转轮5.3.3，旋转轮5.3.3与齿轮5.3.4轴接，齿轮5.3.4与设置在标定针5.3.1上的标定针齿条啮合。
[0031]定位导向器2包括环形的承台2.1和卡爪2.3，承台2.1内设置有限位槽2.4，卡爪2.3包括横部和竖部，横部设置在限位槽2.4内，竖部与横部连接且设置在承台2.1内侧，横部上设置有横部齿条，承台2.1内设置有啮合槽2.6，啮合槽2.6内设置有螺纹旋转环2.2，螺纹旋转环2.2的端面上设置有螺旋齿，螺旋齿与横部齿条啮合，螺纹旋转环2.2由驱动轮2.5驱动旋转。
[0032]工作台4包括面板4.1和与面板4.1连接的支撑架4.3，面板4.1上设置有支撑台4.2，支撑台4.2内设置有轴承3，轴承3与定位导向器2连接，支撑架4.3与标定仪5连接。
[0033]如图1所示，光学显微测量探头I处于定位导向器2的中心位置，定位导向器2位于轴承3的正上方，定位导向器2和轴承3位于工作台4的上部中心位置，工作台4的侧面固定标定仪5，标定仪5的标定针5.3.1与光学显微测量探头I保持相对垂直关系。
[0034]如图2-3所示，光学显微测量探头I包括上部的探头外筒1.1、内部的摄像头1.2和底部的测量头1.3;测量头1.3包括触针套1.3.1、弹簧1.3.2、触针1.3.3和触针夹1.3.4;触针套1.3.1内设有触针1.3.3，触针1.3.3呈环形布设，环形圈中心轴线与探头外筒1.1的轴线共线，触针1.3.3中部设有弹簧1.3.2，弹簧1.3.2处于压缩状态，能够使触针1.3.3向外延展，触针1.3.3内端部设有触针夹1.3.4，触针1.3.3在弹簧1.3.2的作用下向外延伸至预定行程处时，触针夹1.3.4会卡住针部卡位件1.3.9，触针夹1.3.4防止触针1.3.3脱离触针套1.3.1，触针夹1.3.4通过螺栓固定在触针套1.3.1的内侦J。
[0035]如图4、5-1、5-2所示，定位导向器2包括承台2.1、螺纹旋转环2.2、卡爪2.3、限位槽2.4和驱动轮2.5;作为优选方案，承台2.1中上部有三个限位槽2.4，限位槽2.4下部设有啮合槽2.6;驱动轮2.5为圆锥齿轮;在啮合槽2.6内部，驱动轮2.5和螺纹旋转环2.2的底部侧面之间为圆锥齿轮传动；卡爪2.3整体为呈倒L状，横部水平，竖部垂直，横部底部设有横部齿条，竖部朝内一侧呈圆弧状;螺纹旋转环2.2的上部设有与横部齿条相匹配的平面的螺旋齿，螺纹旋转环2.2旋转时，螺旋齿与横部齿条啮合，三个卡爪2.3分别沿对应的限位槽2.4移动，从而实现卡爪2.3对探头外筒1.1的握紧和松开动作;螺纹旋转环2.2的底部为光滑平面。
[0036]如图6所示，工作台4包括面板4.1、支撑台4.2和支撑架4.3;面板4.1位于支撑架4.3的正上方，且与支撑架4.3严格垂直;支撑台4.2位于面板4.1的正中心，其内径略大于定位导向器2的探头外筒1.1，高度大于轴承3的高度，支撑台4.2用于固定轴承3和支撑定位导向器2。
[0037]如图7-8所示，标定仪5包括台座5.1、立柱5.2和标定尺5.3;台座5.1通过螺栓或其他固定方式固定在支撑架4.3上;立柱5.2安装在台座5.1上，且与台座5.1保持垂直;标定尺5.3与立柱5.2相固定，并保持与光学显微测量探头I的中心轴线严格垂直;标定尺5.3包括标定针5.3.1、针台5.3.2、旋转轮5.3.3和齿轮5.3.4，标定针5.3.1最外端设有标定针齿条，与齿轮5.3.4相啮合，齿轮5.3.4与旋转轮5.3.3相固定，标定针5.3.1可以往复水平移动;标定针5.3.1的端面能够与触针1.3.3相接触，通过调节旋转轮5.3.3，齿轮5.3.4能够驱动标定针5.3.1水平前进或后退，通过读取旋转轮5.3.3的旋转角度，可以计算出标定针5.3.1的水平位移，从而确定触针1.3.3的水平位移;摄像头1.2能够记录触针1.3.3的水平位移图像，从而标定出图像中像素点对应的实际位移值，实现光学显微测量仪器的标定。
[0038]部件材料及加工要求:
[0039]定位导向器2与环形的支撑台4.2同轴线；
[0040]螺纹旋转环2.2的底面光滑。
[0041]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种实现光学显微测量标定的测试平台，包括工作台(4)，其特征在于，工作台(4)上通过定位导向器(2)安装有光学显微测量探头(I)，光学显微测量探头(I)包括探头外筒(1.1)和设置在探头外筒(1.1)底端的测量头(1.3)，测量头(1.3)包括触针套(1.3.1)，触针套(1.3.1)周向开设有若干个触针安装孔(1.3.5)，触针安装孔(1.3.5)的孔底开设有针部穿出孔(1.3.8)，触针安装孔(1.3.5 )内设置有触针(1.3.3 )，触针(1.3.3 )包括触针针部(1.3.6)和触针端部(1.3.7)，触针针部(1.3.6)上套设有弹簧(1.3.2)，弹簧(1.3.2)的两端分别与触针安装孔(1.3.5)的孔底以及触针端部(1.3.7)相抵，触针针部(1.3.6)—端穿出针部穿出孔(1.3.8)，触针针部(1.3.6)另一端与触针端部(1.3.7)连接，触针针部(1.3.6)穿出针部穿出孔(1.3.8)的部分设置有针部卡位件(1.3.9)，触针套(1.3.1)的内壁设置有触针夹(1.3.4)，工作台(4)上还设置有标定仪(5)，标定仪(5)包括能往复运动的标定针(5.3.1)，标定针(5.3.1)与触针端部(1.3.7)相抵。2.根据权利要求1所述的一种实现光学显微测量标定的测试平台，其特征在于，所述的标定仪(5)还包括台座(5.1)，台座(5.1)与工作台(4)固定，台座(5.1)通过立柱(5.2)与标定尺(5.3)固定，标定尺(5.3)上固定有针台(5.3.2)，针台(5.3.2)上设置有旋转轮(5.3.3)，旋转轮(5.3.3)与齿轮(5.3.4)轴接，齿轮(5.3.4)与设置在标定针(5.3.1)上的标定针齿条啮合。3.根据权利要求1所述的一种实现光学显微测量标定的测试平台，其特征在于，所述的定位导向器(2)包括环形的承台(2.1)和卡爪(2.3)，承台(2.1)内设置有限位槽(2.4)，卡爪(2.3)包括横部和竖部，横部设置在限位槽(2.4)内，竖部与横部连接且设置在承台(2.1)内侧，横部上设置有横部齿条，承台(2.1)内设置有啮合槽(2.6)，啮合槽(2.6)内设置有螺纹旋转环(2.2)，螺纹旋转环(2.2)的端面上设置有螺旋齿，螺旋齿与横部齿条啮合，螺纹旋转环(2.2 )由驱动轮(2.5 )驱动旋转。4.根据权利要求1所述的一种实现光学显微测量标定的测试平台，其特征在于，所述的工作台(4)包括面板(4.1)和与面板(4.1)连接的支撑架(4.3)，面板(4.1)上设置有支撑台(4.2)，支撑台(4.2)内设置有轴承(3)，轴承(3)与定位导向器(2)连接，支撑架(4.3)与标定仪(5)连接。
【文档编号】G01L25/00GK205691285SQ201620582650
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月15日 公开号201620582650.6, CN 201620582650, CN 205691285 U, CN 205691285U, CN-U-205691285, CN201620582650, CN201620582650.6, CN205691285 U, CN205691285U
【发明人】汪进超, 王川婴, 胡胜, 韩增强, 王益腾
【申请人】中国科学院武汉岩土力学研究所