专利名称：两级测量立式位移检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种计量检测仪器，特别是一种可采用两级测量的高精度长度、位移检定、测试仪。适合对长度、位移及检测长度和位移的计量仪器进行测试或检定。
目前常用于进行长度和位移检测或对这类检测工具进行检定的量仪有螺旋副类位移检测仪(包括各类螺旋千分尺、微分头等)及采用比较测量法的测微仪(如各类测微计、光较管测微仪、光学干涉测微仪)。前者虽然有使用方便、精度稳定、测量长度较大(可达25mm)等优点，但却存在精度不高(一般在0·01～0·001mm范围内)，不能用于高精度检测等弊病；而后者虽然具有检测精度高，分辨力可达0·01μm，精度可达0·05μm以上，但由于这类量仪只能采用比较测量法(即把被测件与标准量块在检测仪上进行对比，以测定其误差的一种间接检测方法)，其测量长度范围一般只能在±0·2mm以内，因此测量范围小，不能适应较大量程及一些特殊的检测。此外上述两类量仪均存在不能对诸如引伸计类量仪进行A级精度检测的缺陷。
本实用新型的目的在于设计一种高精度、大量程的位移检测仪，使其既可在常规的螺旋副类量仪的测量范围内进行较低精度的检测，又能采用比较测量法，在测微仪精度范围内进行高精度检测，还能将两者结合起来对诸如引伸计类量仪进行目前上述仪器还不能进行的A级精度检定。以达到在同一台仪器上可方便，迅速地对试件或量仪进大量程的高、低精度检测，扩大其检测范围，提高检测精度等目的。
本实用新型的解决方案是在常规螺旋副位移检测仪的上部增设一级采用比较法测量的测微机构，该测微机构包括活动式工作平台、小柱及测微仪，并通过测微仪支架，工作平台支承板及相应的升降螺母、定位件与螺旋测微副位移检测机构上的立柱联接；在螺旋副精密测量丝杆的端部设一中心孔，在中心孔内设置一钢球，螺旋副量仪的精密丝杆通过该钢球与上部测微机构的工作平台下端部接触联接，使之与精密测量丝杆同步移动实现联测，使其在原螺旋副位移测定仪的基础上提高检测精度，扩大检测范围，本实用新型具体解决方案是在常规螺旋副位移测试仪加长的立柱1，上增设一定位套筒9，一个用以对工作平台22，及夹持表头类量仪的小柱5，作径向固定及支承的支承板6，一测微仪支承架2，和调节该支承架的升降螺母4，及固定于该支承架上并可以互换的测微仪27；在螺旋副精密测量丝杆31的端部设一高精度的中心孔，及与该中心孔配合的钢球19，精密丝杆通过该钢球与测微机构的工作平台22，的下端接触联接，并同步移动，为了防止尘埃等进入，在接触部位还设有一防尘套20。其中支承板6，测微仪支架2，同微分头支承板12，一样与立柱1，之间仍采用滑动联接，并通过升降螺母4、13调节其升降，通过定位销3、7、11与立柱1、上的定位槽10配合定位；支承板6、与微分头支承板12、之间的距离采用套筒9定位；微分头18、与微分头支承板12，测微仪27与测微仪支架2，之间仍采用夹头及螺钉17、25紧固；工作平台22，通过衬套21，与支承板6，轴向滑动联接，小柱5，插于支承板6，上的小柱孔8，中轴向锁定，但可转动；立柱1，则与作为工作台的底座15连成一体而构成本实用新型所指的两级测量立式位移检测仪。
在使用中，上、下两级检测仪既可通过螺旋测微副的精密测量丝杆31，钢球19与测微工作平台22，联动来实现联合检测，亦可分别单独进行检测。在单独检测时其方法与常规的同类仪器相同；联合检测时即当精密丝杆31，向上移动时，通过钢球19，把旋转运动消除，仅将向上运动的轴向力传递给工作平台22，使之与该丝杆同步移动；当丝杆31，向下移动时，工作平台22，在重力作用下始终紧贴钢球19，亦与丝杆31，同步向下移动，从而实现联动配合，在检测中，微分头18，有两个功能；第一，当要求的精度在微分头的精度范围内时，可直接通过微分头18，进行测量和读数，此时既可满足精度要求，又可作到操作简便、快速；第二，在进行更高精度的联合检测时(微分头的精度不够时)，微分头则可用作截取基础位移量(或长度)并传递给测微工作平台22，以提供测微仪作对比测试用，以提高其测试精度。
本实用新型由于采用两级既有联系，又有相对独立性的检测机构，各级既能独立地进行检测，又可联合进行各自都不能独立进行的检测，特别是大尺寸的高精的检测。本实用新型可与常用的一些测量辅助工具，如V形块、方箱等配合完成常规的检测，也可借助一些专用附件完成特定的检测项目。因此，在长度、位移方面具有多种检测功能，可用于零部件的尺寸、位移测量，各种百分表，千分表及机械式、电子式，气动式量仪、位移传感器的检测和量块的检定；特别是对各级别(包括A、B级)引伸计的检定有其特殊的意义(目前无任何国产仪器可进行这类检定)。本实用新型还具有操作方便，可靠，检测范围广、精度高等特点。
附图及
图1， 为本实用新型结构及使用状态示意图；图2，为I局部放大图；
图3，为检测表类量仪时采用小柱装夹示意图。
图中1、立柱，2、测微仪支架，3、定位销，4、升降螺母，5、小柱，6、支承板，7、定位销，8、小柱孔，9、套筒，10、定位槽，11、定位销，12、微分头支承板，13、升降螺母，14、模拟试样，15、底座，16、引伸计，17、紧固螺钉，18、微分头，19、钢球，20、防尘套，21、衬套，22、工作平台，23、量块，24、夹头，25、紧固螺钉，26、测微仪夹头，27、测微仪，28、观察孔，29、隔离罩，30、微分筒，31、精密测量丝杆，32、扁螺母，33、千分表。
实施例底座15，采用铸铁件，尺寸(长×宽×厚)460×350×40mm，经失效处理后磨平，中心处加工一直径为φ20mm的孔，用以安装辅助备件；立柱1、尺寸为φ50×650mm，其上的大螺距螺纹牙型及定位槽10、均与原测试仪同，立柱1，与底座15上平面垂直固定；升降螺母4、13，微分头支承板12及定位销3、7、11亦与原同类螺旋副位移测试仪同，测微仪27、亦为标准设备；微分头18、中的精密丝杆31的尾部在原基础上加长8mm，伸出微分筒30的端面，其中4mm加工成M12×0·5的螺纹，并通过一扁螺母32，将其与微分筒30压紧；丝杆端部的中心孔直径为φ6mm加工后精密研磨，其深为直径的三分之二左右，其余部分均与原微分头同；钢球19采用量仪用φ6mm的标准钢球；测微仪支架2，厚70mm，其夹头26的夹持孔直径为φ28G7。该孔径可与各类测微计、光较管、光干涉管等配合(此类仪器外径均为φ28h6，已标准化)；支承板6，前端开孔为φ30mm，厚30mm，衬套21，的内孔与测微工作平台22的下部引导部分按φ20 (G7)/(h6) 配合。平台工作面与中轴线垂直；小柱孔8、直径φ6mm，小柱5的下部插入该孔后轴向锁定，使之只能在一定力的作用下转动；夹头24，采用常用千分(百分)表磁力架上的通用夹头；套筒9与立柱1之间采用滑动配合，本实施例套筒9的高度为115mm，两端面必须垂直于中轴线，防尘套20，采用工程塑料，尺寸为φ22×1mm，高为30mm。安装调试时，必须保证微分头18，测微工作平台22，测微仪27，三者的中心线在同一直线上，并垂直于底座15的平面。
为了便于理解，下面举一实测例加以说明以检定标距为Le＝50mm的A级电阻应变式引伸计为例，按国家标准，A级引伸计最大允许应变示值误差为±0·00001，根据该精度要求，目前国内尚无仪器可检测，而采用本实用新型则可达到检定要求。具体操作如下按附图1所示，在微分头下部与工作平台之间装上检定引伸计的专用附件，即模拟试样14，调整升降螺母13，使上、下试样之间有2－3mm间隙，锁紧定位销11、7，并将微分头18，调到初始零处；然后在测微工作平台22上旋转公称尺寸为10mm(也可以是其它适当的整数值)的0级量块23，将测微计27调零，本例测微计采用光学干涉管；然后在模拟试样上仔细装夹上引伸计16。亦将该引伸计的数显仪调整到零。全部对零后，用摄子取下量块23，转动微分头18，使模拟试样14，伸长(即上、下间隔加大)0·1mm，引伸计16，随之伸长0·1mm(对于A级引伸计来说。该位移是很大的了)。此时引伸计的数显仪上亦可以读出该位移值来，工作平台22，亦随之上升0·1mm，然后选用尺寸为9·9mm的0级量块放回工作平台22，此过程中由于光学干涉管的测头未动，如果该引伸计的精度与量块相当的话，其光学干涉管的指示亦应对零，如此时光学干涉管的指示偏离了零位，其偏离值即为该引伸计在伸长0·1mm时的误差值，将该误差值代入标准公式即可求出该引伸计的应变示值误差或其它参数值。以判定其合格与否，从而实现对A级引伸计进行检定的目的。
权利要求1.一种两级测量立式位移检测仪，包括螺旋测微副位移检测机构，其特征在于在该检测机构的立柱上还设有一定位套筒，一个用以对工作平台及夹持表头类量仪的小柱作径向固定及支承的支承板，一测微仪支承架和调节该支承架的升降螺母及固定于该支承架上的测微仪；在螺旋副精密测量丝杆的端部设有一高精度的中心孔及与该中心孔配合的钢球。精密丝杆通过该钢球与测微机构的工作平台的下端接触联接并同步移动；支承板、支承架与立柱之间采用滑动联接并通过定位销与立柱上的定位槽槽配合定位。
2.按权利要求1所述的两级测量立式位移检测仪，其特征在于工作平台通过衬套与支承板轴向滑动联接，小柱则插于支承板上的小柱孔中轴向锁定，但可转动。
3.按权利要求1所述的两级测量立式位移检测仪，其特征在于在精密丝杆、钢球及工作平台下端接触部位还设有一防尘套。
4.按权利要求1所述的两级测量立式位移检测仪，其特征在于微分头、测微工作平台、测微仪三者的中心线在同一直线上，并垂直于底座平面。
专利摘要本实用新型属于一种两级测量立式位移检测仪，它是在螺旋副位移检测仪的基础上增设一级采用对比法测量的测微机构。两级之间通过立柱固定并通过精密丝杆、钢球与活动工作平台联接并同步位移。以实现联测。该检测仪上、下两部分既可独立，又可联合进行各自都不能独立进行的检测。特别对大尺寸高精度的试样具有其独特的作用。因此本实用新型具有操作方便、可靠，检测范围广、精度高，及可对引伸计类量仪进行A级精度检定等特点。
文档编号G01B5/02GK2141554SQ92220319
公开日1993年9月1日 申请日期1992年9月18日 优先权日1992年9月18日
发明者李明民 申请人:李明民