专利名称：可动铁芯式测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的可动铁蕊式测量仪。
正如现有技术中所熟知的，该可动铁蕊式测量仪是以向一个磁力线圈输入电流，使其产生一个磁场，被该磁场磁化的一个固定铁制叶片和一个可动铁制叶片之间的相互感应产生一个驱动转矩为特征的。其结果是该仪器的一个可动部件转动。因此，该可动部件的最终的转动位置能通过一个指针读出。
为了阐述本发明在这个可动铁蕊式测量仪中所作的改进，首先说明一个现有的可动铁蕊式测量仪。
图1是一个现有的可动铁蕊式测量仪主要都分的结构简图。在这个简图中，参考序号1表示一个可动部件，该可动部件包括一个转动轴1a、一个指针1b、一个阻尼器1c、一个弹簧1d和一对与所说的轴1a相连接的可动铁制叶片1e和1f。序号2表示一个带底面的具有圆柱形空间的缸体。该缸体的开口端用螺钉固定在一个机架3上。缸体2具有固定铁制叶片2a和2b，该叶片2a和2b在面朝对面所说可动铁制叶片1e和1f的位置连接到该缸体2的圆周表面上。一个宝石螺钉2c旋入缸体2的底部，用之支承一个与转动轴1a下端相连的枢轴。一个安装在横梁3上的宝石螺钉2d支承所说转动轴1a的上端。序号5表示一个环绕缸体2配置的环形磁力线圈，序号6表示一个环绕所说线圈5的筒形防护罩。
如上所述，在所说的可动铁蕊式测量仪中，由于输入电流，所说的磁力线圈5产生磁场，并且由磁场磁化的固定铁制叶片2a和2b与可动铁制叶片1e和1f之间的相互感应产生一个驱动转矩，其结果是该仪器的一个可动部件1转动。因此，该可动部件的最终的转动位置能通过一个指针1b读出。
但是，在图1所示的现有的可动铁蕊式测量仪中(a)当需要进行所说仪器的灵敏性调整或者扩大其量程范围(Scale)时，松开螺钉3a和3b，然后转动所说的缸体2，但是这将带动与该缸体相连接的宝石螺钉2c转动。这就是说，即使连接于转动轴轴端的枢轴与宝石螺钉2c和2d之间的间隙经过一次精确的调整，当需要进行灵敏度调整或者扩大其测量范围时，也必须松开宝石螺钉2c和2d，转动所说的缸体2。这意味着需要很多的时间。
(b)所说的缸体2是用金属板经冲制冷拔的方法制成的。所说宝石螺钉2c又必须连接在缸体2底部的中心位置上。因此，其中心定位比较困难，下部的宝石螺钉2c易于偏离所说的可动部件1的轴线中心。
(c)由于所说的缸体2是由金属制成的，存在电涡流，因此，在50～400Hz的范围内产生的指示误差约为0.7%，这就是说，图1所示的现有的仪器有一个较差的频率特性。
本发明克服了上文所述的缺陷。
本发明的第一个目的是提供一个可动铁蕊式测量仪，该测量仪的灵敏度调整操作以及类似工作能够很容易实现。
本发明的第二个目的是提供一个具有较好频率特性的可动铁蕊式测量仪。
本发明的第三个目的是提供一个易于机械加工制造的高精度可动铁蕊式测量仪。
本发明进一步的目的是提供一个造价低的，零件数目较少便于组装的可动铁蕊式测量仪。
本发明的一个优选的实施方案的特征是，一个缸体部件分为两个部分一个有一个固定铁制叶片与其相连的缸体和一个机架，该机架用于支承一个有一个可动铁制叶片与其相连接的转动轴。所说的两个零件是由绝缘材料制成的，例如塑料。
图1是一个现有的可动铁蕊式测量仪主要部分的结构简图。
图2是一组按照本发明所述的一个实施例的结构简图。
图3是一组表示本发明重要零件的实例的零件透视分解图。
图4是一个图2所示仪器的装配透视图。
图5是一组表示按照本发明所述仪器的一个可动铁制叶片连接结构的简图。
图6是按照本发明所述仪器的一个该可动铁制叶片和一个固定铁制叶片之间尺寸关系的简图和一个灵敏度特征的简图。
图7是一组表示一个用于本发明所述仪器的防护罩的简图。
图2揭示了按照本发明所述仪器的一个施实例的具体结构。在该图中，(A)是一个顶视图，(B)是一个图2(A)中箭头X所指方向的局部剖面侧视图，(B)是图2(A)中箭头Y所指方向的另一个局部剖面侧视图。图3(A)和(B)是揭示了图2所示仪器中两个重要零件的剖面透视图。图4是一个图2所示仪器的装配透视图。在图2到图4当中，参考序号10表示一个所说仪器的可动部件，该部件包括一个转动轴11、一个固接于转动轴11的指针支撑件12、一个连接在该支撑件的指针13(如图4所示)、一个与零位调节臂14相连接的细弹簧14a和一个与转动轴11相连接的可动铁制叶片15。
序号20表示一个圆柱形缸体(透视图3(A)也揭示了该缸体)，一个固定铁制叶片与其相连。该缸体20在其开口部位有一个圆盘形连接盘21，该连接盘21上形成两个环形孔22c和22d，并在其上表面上有两个凸缘22a和22b。底面23的中心区域形成一个通孔24。序号25表示一个用焊接或类似方法联接在所说缸体20圆柱外表面上的固定铁制叶片。上文所述结构的缸体20是由绝缘材料，例如塑料，用机械加工或者精密模压的方法制成的。
序号30表示了一个用于支承与所说可移动铁制叶片相连的移动轴的机架(在透视图3(B)中也揭示了该机架)。所说的机架包括一个与缸体20的连接盘21形状相同的圆盘31、一个与上述圆盘同轴的直径较小的圆盘32和一个将两个圆盘31和32连接起来的支撑柱33。装配时，所说的圆盘32和支撑柱33插入并配置于缸体20的圆柱形空间内。这时，圆盘32在所说缸体20底面中心区域形成的通孔24中定位。所说的圆盘31的上侧有一个横梁31a，该横梁31a的两个立柱上分别装配支撑臂31b和31c。所说的圆盘31有一个末端位于该盘中心的切槽31d和一对沿该圆盘圆周线延伸的环形孔31e和31f。这两个环形孔的一端分别形成与该环形孔成角度的方孔31g和31h，以便容纳所说缸体20上配置的相应的凸缘22a和22b。为了使用，上文所述结构的机架30是装配好的，以便在所说的缸体20的圆柱形空间中装配所说的支撑架33。在这种情况下，所说缸体20上配置的凸缘22a和22b通过与环形孔31e和31f成角度的方孔31g和31h进入在所说机架30上的圆盘31中形成的环形孔31e和31f中，并且由环形孔31e和31f导向使所说缸体20在该对环形孔的长度范围内转动。所说的横梁31a和圆盘32在其中心位置分别具有螺孔31i和32a，该螺孔与宝石螺钉41和42相配。与所说的缸体20相似，该机架30是用塑料精密模压整体制成的。
序号50表示一个圆柱形磁力线圈，与机架30相连接的缸体20插入该磁力线圈内侧的圆柱形空间中。序号60表示一个环绕该磁力线圈配置的防护罩。包括上述零部件的所说的仪器的装配方法如下(1)利用机械加工出一个具有连接盘21的圆柱体的方法或者精密模压的方法制出所说的缸体20，将固定铁制叶片25连接到上述制成的缸体上。
利用机械加工或者精密模压的方法整体地制成具有圆盘31和32、支撑柱33、横梁31a等部分的机架30，将宝石螺钉41和42螺旋拧入上述方法制成的机架的横梁31a和圆盘32上的螺孔31i和32a中。
(2)将预先装配好指针支撑件12、弹簧14a、可动铁制叶片15等零件的可动部件10的转动轴11通过机架30的圆盘31中形成的切槽31d插入该机架30的内部;利用安装于机架30上的宝石螺钉41和42支承与转动轴11两端相连接的枢轴;用调整所说宝石螺钉41和42的方法，调整枢轴与宝石螺钉之间具有合适的间隙。
(3)将装有可动部件10的机架30插入缸体20(可动部件连接到机架上以便安装固定支撑柱3);然后将缸体20上配置的一对凸缘22a和22b装入机架30上圆盘31中形成的环形孔31e和31f中。在这种情况下，调节安装在缸体20上的固定铁制叶片25和安装在可动部件10的可动铁制叶片15之间的相对位置，即能达到调整所说仪器的灵敏度和扩大其测量范围的目的。为此目的，需要缸体20能够相对机架30转动。然而，在本发明的仪器中，由于缸体20上配置的凸缘22a和22b由所说的机架30的圆盘31中形成的环形孔31e和31f导向，所说的缸体20能够精确地围绕转动轴11转动。
(4)将装有机架30的缸体20插入由防护罩60遮盖的所说磁力线圈50形成的圆柱形空间内。
(5)向磁力线圈50通入标准电流，导致缸体20相对机架转动，调整所说仪器的灵敏度以及进行其他类似的工作。调整之后，旋紧固定螺钉71和72，使其进入机架30的圆盘31中形成的孔31j和31k和缸体20的连接盘21中形成的环形孔22c和22d，以便将缸体20和机架30固定到磁力线圈50上。
虽然上文所述的实施例描述了所说的固定铁制叶片25安装在缸体20外表面的状况，被叶片25也可以固定在缸体的内表面。假如在缸体20的内表面安装该叶片25，则该叶片25与可动铁制叶片15之间的间隙能够很小，以便使这个仪器产生较大的驱动转矩。
按照上述结构的本发明，(a)由于缸体部件分为所说的缸体和机架两个部分，并且所说的可动部件由安装在机架的上部和下部的宝石螺钉支承，如果所说的可动部件在组装的状态下，所说枢轴和宝石螺钉之间的间隙经过一次调正，则该间隙不需再次进行调正。当进行所说仪器灵敏性调正，或者需要扩大其测量范围时，只需转动转动缸体即可完成。
(b)由于装有所说可动部件的机架是精密模压制造的，与现有技术中可动部件安装在用冲压拉拔方法制造的缸体上的仪器相比，可以制成一种精度较高的仪器。
(c)由于所说的缸体和机架是由塑料制成的，所说的仪器靠近所说磁力线圈金属体中产生的涡流的作用而出现的频率误差能够减小到0.13-0.14%(在50-400Hz范围内)，这相当于现有仪器的1/10。
图5较详细地揭示了一个所说可动铁制叶片的连接部分。图5(A)中，序号15a和15b表示在所说的拱形可动铁制叶片15两个棱边配置的连接臂15a和15b。该连接臂伸向该叶片15内侧的中心区域。该连接臂15a和15b相应的末端具有弯曲部分16a和16b，以便图2中所示的转动轴11从中通过。在转动轴11插入连接臂15a和15b的弯曲部分16a和16b的情况下，在可动铁制叶片15面朝对面的安装在缸体20上固定铁制叶片25的位置上，利用焊接和类似的方法将上文所述形状的可动铁制叶片15联接到所说的转动轴11上，如图5(B)所示的联接状态。
在上文所述的可动铁制叶片15的连接结构的实例中，由于该结构有两个连接臂与转动轴11相连，所说可动铁制叶片15能够与该轴17刚性连接而不会有任何连接尺寸的增减。
应该指出，正如图6(A)中所示，所说的可动铁制叶片15能具有与固定铁制叶片25不同的尺寸。在图6(A)中，在可动铁制叶片15具有长度1m的情况下，选择固定铁制叶片25的长度15满足“1m＜1f”。在这种两个铁制叶片制成不同尺寸的实例中，甚至在由于尺寸误差和/或包括可动部件10、缸体20和机架30的这些单个零件的装配误差而导至可动铁制叶片15和固定铁制叶片25之间的尺寸关系产生变化时，该仪器的灵敏度变化也很小。这就是说，假定可动铁制叶片15和固定铁制叶片25垂直地偏离了彼此之间的相对位置，当两个铁制叶片具有相同尺寸时，其灵敏度变化由图6(B)的曲线(O)所示。另一方面，如图6(A)所示的可动铁制叶片15和固定铁制叶片25具有不同尺寸时，所说的灵敏度变化变的非常小，如图6(B)中另一条曲线(P)所示。在图6(B)中，横坐标代表两个铁制叶片棱边之间的偏移量(Xmm)，两个铁制叶片对准中心的位置表示为“X＝0”。当然，所说可动铁制叶片15尺寸也可以比固定叶片25大。
图2所示的防护罩60是一个带底面的具有圆柱形空间的零件，如图7(A)所示。该防护罩60在其底面上形成一个孔61并在其开口端周壁上有四个孔31l-31p(31p未示出)，用以装配四个配置在机架30的圆盘31的圆周表面上的凸缘62a-62d。序号63a-63e表示在所说防护罩开口端形成的切槽。具有上文所述形状的防护罩60从所说磁力线圈50的底侧压入，最后到达装配的状态。机架30的圆盒31的圆周表面上配置的四个凸缘31l-31p在孔62a-62d中快速压紧配合。其结果，这些零件组装在一起，如图7(B)所示。按照本发明所述，防护罩60采用快速压紧方式连接，所以很容易拆装，而且不需要诸如螺钉之类的连接件。因此，该仪器能够降低成本。
权利要求
1.一个包括一个转动轴的可动铁蕊式测量仪，该转动轴具有一个与其相连接的一个可动铁制叶片，该转动轴在一个具有一个固定铁制叶片的缸体部件内配置，其特征是，该缸体部件包括一个由绝缘材料制成的缸体，所说的固定铁制叶片连接到该缸体上，和一个由绝缘材料制成的机架，该机架用以支承所说的具有该可动铁制叶片与其相连的转动轴。
2.按照权利要求1所述的可动铁蕊式测量仪，其特征是，所说的绝缘材料是塑料。
3.按照权利要求1所述的可动铁蕊式测量仪，其特征是，所说的可动铁制叶片有一对从该叶片两个棱边伸出的连接臂，该连接臂的末端各自具有弯曲的部分，所说的传动轴插入该弯曲部分，以便使所说的可动铁制叶片连接到该传动轴上。
4.按照权利要求1所述的可动铁蕊式测量仪，其特征是，所说的可动铁制叶片和所说的固定铁制叶片相互具有不同的尺寸。
5.按照权利要求1所述的可动铁蕊式测量仪，其特征是，一个环绕使所说可动铁制叶片和固定铁制叶片励磁的磁力线圈配置的防护罩，利用快速压紧配合方式连接到所说的机架上。
全文摘要
本发明涉及一个对缸体部件进行改进的可动铁芯式测量仪。所说的缸体部件分为两个部分一个具有一个固定铁制叶片与其相连接的缸体和一个用以支承一个转动轴的机架。一个可动铁制叶片连接到所说的转动轴上。所说的缸体和机架是由绝缘材料制成的。
文档编号G01R5/14GK1037397SQ89102388
公开日1989年11月22日 申请日期1989年4月20日 优先权日1988年4月21日
发明者阿井优志 申请人:横河电机株式会社