一种周长测量尺及其测量方法与流程

本发明涉及一种周长测量尺及其测量方法，属于测量尺技术领域。

背景技术：

大田测产是农学专业学生大田试验的一个重要环节。大田测产包括众多测量项目，在大样本情况下，测产人员的脑力和体力会严重透支。对于每个测产项目，哪怕是一点点技术上的改进，也会带来十分可观的效率提升。

在大田测产中，经常的一个项目，是要测量茎杆的直径。这个时候，操作者一般是使用游标卡尺来测量。比如对玉米茎杆，需要测量茎杆近地面部分的直径，但是玉米茎杆——包括近地面部分——并不是一个规则的圆柱形，有时宽向和窄向甚至相差很大。传统的一个做法是，统一选择宽向直径来测量。这样做存在一个问题，对于不同的测量者，会有不同的测量习惯，倾向于测量自己看到的某个方向——尽管要求的是测量“最大直径”，这也和手持卡尺的习惯有关。这样，不同的操作者会造成倾向不同的系统误差，甚至同一个人在不同时间的测量也会有不同倾向。这样得到的数据，尤其是在比较试验中，可能会导致一个没有反映真实情况的分析结果。

所以对于作物茎杆的测量，直径并不是一个好的考察项目。更为准确，更不受人为影响的，是茎杆周长的测量。那为什么大田测产通常不把周长的测量直接纳入其中呢？最主要的就是因为一是没有合适的周长测量器具，再就是因为卡尺测量直径简洁方便效率高。

卡尺测量直径，对于操作熟练者，就是一卡一看的过程，单手操作即可。但是要测周长，以一种可行的方法为例，就是以细绳环绕茎杆一周，一只手拿住得到的测量点，取下绳子，再在卡尺或直尺上测量这段绳子的长度。这个过程要花卡尺测量直径所花时间的一倍甚至更多(用裁缝软尺测量同样需要双手操作，且因软尺较宽，会造成较大误差)。这对大样本测量来说，是极不经济的，所以通常会选择测量直径，而不是周长。

在工厂里，检验通常会拿一把卡尺在车间巡检。对于小的零件，他们会一只手拿零件，一只手拿卡尺，很迅捷流畅地就把常规的项目如壁厚、孔径、肋高等检测完毕。对于大的零件，就放到台面上检测，也是一样的道理，根本不会耽搁工人的加工。但是如果是两只手操作，那即使是对小零件，也是极不方便的，所以现有的测量方法还是不够完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种结构简单、操作方便、可单手操作、即刻读数，提高测量效率的一种周长测量尺及其测量方法，以克服现有技术的不足。

本发明构成如下：一种周长测量尺，包括钳口，钳腮和钳脚，所述钳口、钳腮和钳脚通过钳轴相连接，所述钳口由两个钩状爪组成，在其中一个钩状爪内穿接有线，所述线的一端与另一个钩状爪的爪头相连接，所述钳轴上连接有能绕钳轴转动的刻度尺，刻度尺的另一端连接有方盒，所述方盒内设置有轴，在轴上设置有发条弹簧，所述线的另一端穿过刻度尺与发条弹簧上的外层簧片相连接。

所述刻度尺为中空结构。

所述在刻度尺的0刻度处设置有止位板。

所述刻度尺内的线上并且在止位板上方设置有指针。

所述轴在方盒外的部分有螺纹，在螺纹上设置有紧固旋钮。

一种周长测量尺的测量方法，测量茎杆时，首先张开钳脚，两个钩状爪随之打开，两个钩状爪之间的线环绕茎杆一周，此时两个钩状爪尖端又紧靠在一起，现在露在外面的线环绕了茎杆一周，这一周线的长度即为茎杆的周长，而在刻度尺内，指针从0刻度起，也被线牵引移动了上述一周长的距离，而这段距离的长度可以立即从刻度尺上读出。

测量完成读出数据后，钳口从茎杆退出，而此时刻度尺方盒内的发条弹簧从刚才被线拉紧的状态开始随着钳口退出茎杆而恢复原状，将被拉出的线拉回，指针也随之回零，即可进行下一次测量。

钳口的两钩状爪，呈钩状；钳脚为剪刀柄状，钳口中的一钩状爪为中空，内通线。

刻度尺的一端安装在钳轴上，可绕钳轴转动，便于收纳。刻度尺中空，透明，除标有刻度外，线沿刻度方向从刻度尺一端通向另一端。线上固定有指针，0刻度处有止位板限制指针运动范围不越过0刻度线。

方盒与刻度尺为一体，位于刻度尺的一端，其内安装有轴，其轴向垂直于刻度尺表面。

发条弹簧安装在方盒内，弹簧的一端固定在轴上，簧片绕轴若干圈。最外层簧片上绕有线若干圈，线端与簧片最外层的端点固结。簧片的边缘有小凸台，防止线从簧片上滑脱。

线的一端固定在钳口的一个钩状爪的尖端，由另一个爪的尖端通入爪内经刻度尺内部最后进入方盒与发条弹簧相连。

轴8在方盒6内的部分有一凸圆台，凸圆台与紧固旋钮9所对的方盒内壁相贴。当紧固旋钮9旋紧时，轴8的凸圆台与盒内壁紧贴，轴8被固定.

线用线径为0.5mm的大力马线，这种线的材料特点是拉力强、耐磨性高、伸缩率小(也可以使用其他具有上述特点的线，其中伸缩率小最为关键)。

钳口中空的钩状爪，孔径为0.5mm，与线配合。也可以加装一个厚度为0.5mm的塑料管套，以减小线与孔壁的摩擦，此时孔径可做成1.5mm。

轴在方盒外的部分有螺纹，紧固旋钮拧于其上。

轴的一端(在紧固旋钮所在端)的端面制有一字槽。当该测量尺使用长时间后，可能会出现因为簧片松弛等原因引起的指针不对零，此时将紧固旋钮稍稍旋松，以一字起插入轴端面的一字槽，旋动轴使刻度尺内的指针对零，然后再旋紧紧固旋钮即可(旋紧方向设计为与发条弹簧可能的松弛方向相反)。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明不仅具有结构简单、设计巧妙的优点，而且具有可以用于不规则圆柱体，小巧轻便，可单手操作，测量结果可立即读出，减轻操作人员劳动负担，提高劳动效率，并使大田试验测产项目不再避讳原来相对来说较为困难的不规则茎杆的周长测量，软线在茎杆上环绕一周的长度即为茎杆周长，此长度也即是刻度尺内指针移动距离的长度，而此移动距离的长度可由刻度立即读出等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为紧固旋钮连接处的结构示意图；

图3为周长测量尺测量过程的示意图；

附图标记说明：1-钳口，2-钳腮，3-钳脚，4-钳轴，5-刻度尺，6-方盒，7-发条弹簧，8-轴，9-紧固旋钮，10-线，11-钩状爪，12-止位板，13-指针。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施：一种周长测量尺，包括钳口1，钳腮2和钳脚3，所述钳口1、钳腮2和钳脚3通过钳轴4相连接，所述钳口1由两个钩状爪11组成，在其中一个钩状爪内穿接有线10，所述线10的一端与另一个钩状爪的爪头相连接，所述钳轴4上连接有能绕钳轴4转动的刻度尺5，刻度尺5的另一端连接有方盒6，所述方盒6内设置有轴8，在轴8上设置有发条弹簧7，所述线10的另一端穿过刻度尺5与发条弹簧7上的外层簧片相连接。

所述刻度尺5为中空结构。

所述在刻度尺5的0刻度处设置有止位板12。

所述刻度尺5内的线10上并且在止位板12上方设置有指针13。

所述轴8在方盒6外的部分有螺纹，在螺纹上设置有紧固旋钮9。

一种周长测量尺的测量方法，测量茎杆时，首先张开钳脚，两个钩状爪随之打开，两个钩状爪之间的线环绕茎杆一周，此时两个钩状爪尖端又紧靠在一起，现在露在外面的线环绕了茎杆一周，这一周线的长度即为茎杆的周长，而在刻度尺内，指针从0刻度起，也被线牵引移动了上述一周长的距离，而这段距离的长度可以立即从刻度尺上读出。

测量完成读出数据后，钳口从茎杆退出，而此时刻度尺方盒内的发条弹簧从刚才被线拉紧的状态开始随着钳口退出茎杆而恢复原状，将被拉出的线拉回，指针也随之回零，即可进行下一次测量。

如图1所示，本发明是一个钳体与刻度尺的组合，两者通过一根贯穿钳口一钩状爪11和刻度尺5的线联系起来。钳体的设计借用了普通钳子的设计，但又不同于普通钳子。像钢丝钳、剥线钳这样的普通钳子，钳脚部分是使力部位，需要便于握着的手施加握力、扭力等。而本设计钳脚处不需施加大力，只需便于手的稳固握持，因而设计成剪刀柄形状。类似地，钳口部分亦不相同。

这里的钳口分为两钩状爪11，均为钩状。图1中下爪的尖端固结着线的一端，另一爪内有一中空通道，从下爪出来的软线通过该通道，在钳轴处进入一端安装在钳轴上的刻度尺内。

如图3所示，测量茎杆A，线B的一端固定于下爪尖端C点，张开钳脚，线B通过上爪尖端D点被拉出。以线B去靠茎杆A，线B逐渐被拉出，直至环绕茎杆A一周，如图3下图所示。实际测量时，线B与茎杆A是紧贴的，为说明起见，图中两者间留有空隙。此时两爪尖端紧靠在一起。从图3下图可以看出，两爪的杆体部分没有碰到茎杆，使得线B能够顺利绕杆一周；如果碰到茎杆，则两爪尖不能合到一处。这就是钳口两爪设计成钩状的原因。

现在露在外面的线环绕了茎杆一周，这一周线的长度即为茎杆的周长。而在刻度尺内，指针从0刻度起，也被线牵引移动了上述一周长的距离，而这段距离的长度可以立即从刻度尺上读出。

测量完成读出数据后，钳口从茎杆退出。而此时刻度尺方盒内的发条弹簧从刚才被线拉紧的状态开始随着钳口退出茎杆而恢复原状，将被拉出的线拉回，指针也随之回零，即可进行下一次测量。

可以看出，本测量尺的使用就如同用卡尺一样方便。

当本周长测量尺使用较长一段时间后，可能会出现一些情况。如弹簧松弛、线松弛等，而造成指针不对零。尽管本设计选用了伸缩率极小的大力马线，以及相对于测量时所受的力来说弹簧变形会极小，但是本设计仍然考虑了指针调零的问题。当指针不对零时，假设是由弹簧松弛引起，只需将紧固旋钮稍稍旋松，用一字起将方盒内的轴朝弹簧松弛造成指针偏移的反方向拧动，直至指针回零(靠紧止位板，刚好靠紧就行，不要继续用大力)。然后旋紧紧固旋钮即可。因本设计将紧固旋钮旋紧的方向设为与弹簧可能松弛的方向相反，所以旋紧紧固旋钮时，不会使得轴又向弹簧松弛的方向转动。

如果是由线松弛引起的指针不对零，情况稍稍有点不同。先用上述方法将指针拉至止位板处，可以稍微开合钳口看看指针是否移动。如果不移动，说明线还有松弛部分存在，此时继续用稍大的力拧动轴，由于指针设计为夹子式的夹在线上，所以此时指针因受止位板阻挡，其所夹线做相对移动，直至松弛的线被拉紧，而此时指针仍在零位。

另外一个在长时间使用后可能出现的问题是，线磨损需要更换。原来设计为过线的爪分成上下两部分扣合在一起，需要更换时，将上部打开进行更换。但是实际钳口过线的爪并不长，也是为了简化设计，当需要更换线时，直接将线送入或用细金属丝引导即可。

本周长测量尺设计可测量周长为150mm(相当于直径为50mm)，对于玉米这样的茎杆已经足够使用。若要测量更大的直径，可以按比例制作另外的规格，相应地，刻度尺可设计为可折叠式，更加便于操作和收纳。