高精度卷尺的制作方法

本实用新型涉及卷尺领域，尤其涉及一种高精度卷尺。

背景技术：

卷尺，又称鲁班尺，是一种软性的测量工具，由塑料、钢条、布料等材料制成。它容易携带，能够测量一些曲线的长度。

市场上已出现多种卷尺，常用的由电磁卷尺。现有的电子卷尺网上卖的很多，但是精度好的也只在0.1MM左右。

目前市面上没有一种卷尺可以达到0.01MM的测量精度的卷尺，其原因在于适用范围小，但具有很大的需求性。如大型一体性的机械主体结构，不能使用大型高精度铣床、车床进行处理时，高精度的测量往往需要工人使用游标卡尺进行多次测量，而这其中的误差往往只能靠工人的经验来弥补，同时如果使用更长的高精度电子标尺，则全都没有考虑热膨胀系数对精度的破坏。如一个两米长的机械臂，在0度和30度之间根据不同的膨胀系数，胀缩之差可以达到1MM，如果在不同温度下在两端钻取1MM的小孔，则误差就会使其报废。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种解决现有技术存在的上述问题的高精度卷尺。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种高精度卷尺，其包括：

卷尺壳体，所述卷尺壳体内的中部设置有卷轴，卷轴上缠绕有不锈钢卷带，不锈钢卷带的内侧面上对称设置有刻度，对称设置的刻度之间设置有激光标识磨砂刻痕，不锈钢卷带的一端固定在卷轴上，不锈钢卷带的另一端设置有尺勾，尺勾伸出卷尺壳体；

超细激光器，所述超细激光器设置在卷尺壳体内靠近尺勾处，超细激光器的一侧设置有光栅位移传感器，光栅位移传感器与靠近尺勾处的不锈钢卷带相平行，超细激光器和光栅位移传感器都与检测单元连接。

进一步的，所述检测单元通过线路与两个温度传感器连接，其中一个温度传感器固定于卷尺壳体的内部，另一个温度传感器固定卷尺壳体外壁外侧且与检测单元对应处。

进一步的，所述检测单元包括膨胀系数存储器、液晶显示屏和计算器，所述计算器和液晶显示屏分别通过线路与膨胀系统存储器相连，膨胀系数存储器和计算器设置在卷尺壳体内，液晶显示屏固定在卷尺壳体上且位于计算器的上方。

进一步的，所述计算器通过线路与充电电池连接，充电电池的充电口固设在卷尺壳体上，充电电池的控制开关设置在卷尺壳体的侧壁上。

进一步的，所述卷尺壳体内设置有两对较正固定滚轮，其中一对较正固定滚轮转动的设置在不锈钢卷带打开方向靠近卷尺壳体处，另一对较正固定滚轮固设在卷尺壳体内靠近出口端，不锈钢卷带上与尺勾连接的一端依次穿过上述两对较正固定滚轮并由出口端伸出卷尺壳体。

进一步的，所述卷尺壳体的外壁上设置有防撞圈，防撞圈罩在另一个温度传感器上，防撞圈罩位于充电口的上方。

进一步的，所述卷尺壳体的侧壁上设置有固定卡。

进一步的，所述卷尺壳体的出口外侧上下对称设置的卡位块，所述卡位块设置在卷尺壳体的一端，尺勾卡在位于上方的卡位块上。

进一步的，所述卡位块与卷尺壳体之间设置有粉尘刷，粉尘刷的高度大于卡位块的高度。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种高精度卷尺的有益效果为：

1、采用带有激光标识磨砂刻痕的不锈钢卷带与超细激光器和光栅位移传感器配合使用，精度更高。

2、采用单独的膨胀系统存储器来存储不同批号的卷带的热膨胀系数，可以保证测量的精度

3、采用双温度传感器来对卷尺壳体内外的温度进行对比，可以使测量时通过热膨胀系数对卷带进行更精确的胀缩计算。

4、采用两对较正固定滚轮，可以使不锈钢卷带工作更稳定。

5、采用粉尘刷，在工作过程中不锈钢卷带经过粉尘刷，可以阻挡粉尘进入卷尺壳体内，使测量长时间保持精确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种高精度卷尺的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种高精度卷尺的主视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种高精度卷尺的后视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种高精度卷尺的侧视图；

图5是本实用新型实施例提供的一种高精度卷尺使用时的激光射出反射原理图；

图6是图5的俯视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1-4所示；

本实用新型的一种高精度卷尺，包括：

卷尺壳体1，所述卷尺壳体1内的中部设置有卷轴2，卷轴2上缠绕有不锈钢卷带3，不锈钢卷带3的内侧面上对称设置有刻度4，用于一般情况的测量，对称设置的刻度4之间设置有激光标识磨砂刻痕5，用于激光散射测量，不锈钢卷带3的一端固定在卷轴2上，不锈钢卷带3的另一端设置有尺勾6，尺勾6伸出卷尺壳体1；

超细激光器7，所述超细激光器7设置在卷尺壳体1内靠近尺勾6处，超细激光器7的一侧设置有光栅位移传感器8，光栅位移传感器8与靠近尺勾6处的不锈钢卷带2相平行，超细激光器7和光栅位移传感器8都与检测单元连接。超细激光器7可以根据精度需求而选用不同粗细的一字激光，0.001mm到0.01mm到0.5mm的激光器，目前市场上都有售卖。光栅位移传感器对散射激光进行感应，从而得出高精度的位移数据，不锈钢卷带在拉出后就会根据温度出现胀缩现象，通过温度传感器9与热膨胀系数计算能够保证测量精度。两个温度传感器9对卷尺内外环境温度进行测量从而匹配热膨胀系数的计算。

如图5-6所示，超细激光器7发出的入射激光701照射到激光标识磨砂刻痕5后，会造成漫反射，从而形成散射光线702，散射光线702的光是没有方向性的，散射光线702能起到更精确的从光传感器感知运动的作用。如果是完全镜面，则没有散射光，这时，光栅位移传感器8只能从一道反射的光线中感知，这道光里面的光线变化就会很少，精确度就会很低。而当光线照射到磨砂面上时，出现散射，这时散射光是向所有光栅位移传感器8的光接收面上散射，这时基本上所有的光接收面都可以得到光线变化，这时就会得到更精确的光线变化。

所述检测单元通过线路与两个温度传感器9连接，其中一个温度传感器9固定于卷尺壳体1的内部，另一个温度传感器9固定卷尺壳体1外壁外侧且与检测单元对应处。

所述检测单元包括膨胀系数存储器10、液晶显示屏11和计算器12，所述计算器12和液晶显示屏11分别通过线路与膨胀系统存储器10相连，膨胀系数存储器10和计算器12设置在卷尺壳体1内，计算器12通过线路与超细激光器7和光栅位移传感器8连接，液晶显示屏11固定在卷尺壳体1上且位于计算器12的上方。膨胀系数存储器10通过对不锈钢卷带3进行先期的膨胀系数测量，得出高精度的膨胀系数；液晶显示器11显示高精度的长度数据；计算器12通过对位移长度和热膨胀系数进行自动计算。

所述计算器12通过线路与充电电池13连接，充电电池13的充电口14固设在卷尺壳体1上，充电电池13的控制开关15设置在卷尺壳体1的侧壁上。

所述卷尺壳体1内设置有两对较正固定滚轮16，其中一对较正固定滚轮6转动的设置在不锈钢卷带3打开方向靠近卷尺壳体1处，另一对较正固定滚轮16固设在卷尺壳体1内靠近出口端，不锈钢卷带3上与尺勾6连接的一端依次穿过上述两对较正固定滚轮16并由出口端伸出卷尺壳体1。两对较正固定滚轮16用于较正和固定卷带，以保证激光投射稳定。同时可采用在使用直径不同滚轮配合，不仅可以减小拉力对滚轮的损耗，也使整体大小不会过大。

所述卷尺壳体1的外壁上设置有防撞圈17，防撞圈17罩在另一个温度传感器9上，防撞圈罩17位于充电口14的上方。有效防治使用过程中该温度传感器发生碰撞损坏的情况发生。

所述卷尺壳体1的侧壁上设置有固定卡18，用于固定元器件。

所述卷尺壳体1的出口外侧上下对称设置的卡位块19，用于对测量物进行精确卡位，以方便测量。所述卡位块19设置在卷尺壳体1的一端，尺勾6卡在位于上方的卡位块19上。

所述卡位块19与卷尺壳体1之间设置有粉尘刷20，在工作过程中不锈钢卷带经过粉尘刷，可以阻挡粉尘进入卷尺壳体内，使测量长时间保持精确，粉尘刷20的高度大于卡位块19的高度。

本实用新型以激光测算的长度与膨胀系数相乘，得出精确的实际长度。

按照生产时的恒定温度(如20)为基础值1。则实际在使用时的测量长度应为卷尺内外温度差值再乘以长度乘以膨胀系数。当卷尺与外界的温度相同时，则激光测量的长度为实际长度。

具体使用时，在低于20度的环境温度下当工程师点开控制15开关开始测量时，计算器12先对内外温度进行差值计算，得出内外温差后再导入到计算器12。当工程师拉出不锈钢卷带3后，不锈钢卷带3受到降温影响开始收缩。在拉出测量长度时，计算器12的计算结果自动实时显示在液晶显示屏11上，这样得出的长度就非常精确。而随着不锈钢卷带3处于空气当不断的降温。整条卷带也在不断收缩。这时再次使用时，由于内外温度差值为零，则实际测量长度就以激光测量的为准。这时在不锈钢卷带3上的和正常卷尺一样的刻度就不是机械的实际测量长度。它数值会比实际长度长。

同理，在平均温度高于20摄氏度的车间内使用，也是如此。但是卷带上的刻度数值就会比实际长度短。而在同样的测量精度下。本实用新型会比使用专用激光测量器的成本低很多。有利于大型机械制造车间的大量使用。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。