专利名称：用于测量具有多边形或圆形截面的物体的直径的工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量具有多边形或圆形截面的物体的直径的工具。
用于测量柱形物体外径或者螺钉或螺母的六边形头部的键宽(keywidth)的大部分现有工具是各种形式的游标卡尺或两脚规，该两脚规用于试探直径，随后主要利用直尺测量该两脚规的开口。还采用用于测量该直径的圆周长的带子。
卡尺测量在两个径向相对的点之间的距离，因此需要接近柱形物体以及六边形头部的径向相对侧，这在很多情况下较困难，而在有些情况下将不可能进行。在实践中，游标卡尺还需要使用两手来使卡尺的两部分分离。卡尺的设计还因为它的尺寸和形状而需要合适的空间来储存。
用于测量具有圆形截面的柱形物体的测量工具由US1389486、US1553961和GB650588可知。
本发明的测量工具避免了上述缺点，同时获得其它优点。该测量工具由权利要求中提出的特征来确定。
图1和2表示了本发明实施例在测量六边形螺母的键宽的两个阶段；图3表示了图2的情况的侧视图；图4和5是与图1和2相对应的视图，表示测量具有圆形截面的柱形物体的直径的过程；图6示意表示了用于测量具有不同直径的两个圆形物体的仪器；图7表示了本发明另一实施例在测量圆的内径时的情况；而图8表示了图7的装置在测量外径时的情况。
本发明的测量工具包括两个臂1，这两个臂1布置为彼此成一定角度。在臂1之间的角度例如优选是60°，以便与螺母或螺栓的六边形头部的两个侧面接触，如图1和2所示。另一方面，用于测量具有圆形截面的物体时，臂1之间的角度可以大于或小于60°，以便适合用于测量更大或更小直径的特定目的。
在两个臂1之间的中心处提供有距离传感器装置2，该距离传感器装置2布置成沿中心轴线与一圆弧接触。当两个臂1分别与具有圆形截面的柱体的侧边接触时，该臂将与柱体的外周相切。通过记录这三点的相互位置(即在两个切点之间的距离以及从切点至测量点之间的距离)，可以计算圆的直径。
优选是，测量工具有锁定装置5，因此，当传感器2和臂1与要测量的物体4接触时，用户可以锁定该距离传感器装置2。因此，进行测量和读出读数例如可以分别在测量盘或观察装置3上进行，单位是毫米或其它测量单位。锁定装置5还可以布置为一启动装置，也就是通过启动该锁定装置5来进行测量，且该锁定装置5记录测量结果。
测量传感器装置2可以是物理装置，优选是直接与测量物体4接触的弹簧负载针或杆。也可以采用其它测量方法，例如距离传感器装置2可以是红外线、超声波、激光束等的发射器。还可以采用与上述不同的其它机械测量方法。重要的是，可以根据三个接触点的相互位置(基于这三个点都在相同圆上的情况)来计算圆的直径。测量结果可以以指针对着刻度的方式表示于观察装置3上，该刻度表示直径，单位为毫米或其它测量单位；或者观察装置3可以是数字显示器或其它装置，圆的直径可以从该数字显示器或其它装置上读出。读数也可以通过电缆或者作为无线电信号通过无线连接件而传送给手持或静止计算机或类似装置，并进行记录。
本发明的测量工具可以以较小尺寸实施，并能够测量相对较大的直径以及较大的六边形螺母。这样，用户可以将工具随身携带，同时不会阻碍他的运动。臂1可以装备有能调节伸缩的延伸部分或者可更换的臂1，该可更换的臂1也可以有能伸缩的延伸部分。
为了测量正确的直径，重要的是两个臂1的长度足以保证臂的内部可以与圆或测量物体4接触，并作为测量物体4的圆周的切线。这是保证正确进行直径计算所必须的。
根据用户和使用范围，该测量工具可以以不同方式实施。优选是该测量工具不仅能够在生产时进行校准，而且在以后的时间内也能够进行校准。该测量工具可以制得远远小于游标卡尺和两脚规。
图7和8表示了本发明的测量工具的另一实施例。臂1的点用于与圆形截面物体的内侧或外侧接触，以便测量圆的内径或外径。对于前面的实施例，臂1的长度或者在臂1之间的角度可以根据用途而合适地选择。同样，距离传感器装置2可以根据用途而合适地选择。当距离传感器装置2检测在点1外侧或内侧的一点和其间的线时，测量工具记录，即，测量内径或外径。
在计算后，通过以从在臂1的点之间的连线的距离的计算为基础，观察装置3显示出圆直径为进行内部测量还是外部测量所获得的测量值。
权利要求
1.一种用于测量具有多边形或圆形截面的物体的直径的工具，其特征在于两个臂(1)布置为相互成60°固定角，距离传感器(2)轴向布置于两个臂(1)之间，距离传感器装置(2)用于记录在距离传感器装置(2)和物体之间的接触点相对于臂抵靠物体的接触点的几何位置关系，且观察装置(3)用于计算和显示通过与物体接触的三个接触点的圆的直径。
2.根据前述权利要求所述的工具，其特征在于该距离传感器装置(2)是超声波、红外线、激光束或类似物的发射器/接收器。
3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于距离传感器装置(2)优选是弹簧负载的机械传感器。
4.根据前述权利要求所述的工具，其特征在于臂(1)有可伸缩调节的扩展器。
5.根据前述权利要求所述的工具，其特征在于观察装置(3)是数字显示器。
6.根据权利要求1-4所述的工具，其特征在于观察装置(3)是对着刻度的指针。
7.根据前述权利要求所述的工具，其特征在于提供有锁定装置(5)，用于在启动之后锁定测量值，以便以后读出和/或处理。
8.根据权利要求1-6所述的工具，其特征在于提供有锁定装置(5)，用于在启动时进行测量和记录测量结果。
9.根据前述权利要求所述的工具，其特征在于臂(1)的相对侧用于与物体(4)的外侧圆表面相切。
10.根据权利要求1-8所述的工具，其特征在于臂(1)的点用于与物体(4)的外侧或内侧圆表面接触。
全文摘要
一种用于测量具有圆形截面的物体的直径的工具，其中两个臂(1)布置为相互成固定角，距离传感器装置(2)沿轴向布置于两个臂(1)之间，距离传感器装置(2)用于记录距离传感器装置(2)与物体的接触点相对于臂抵靠物体的接触点的位置关系，且观察装置(3)用于根据圆的三点来计算和显示圆的直径。
文档编号G01B5/08GK1633580SQ03804111
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月17日 优先权日2002年2月18日
发明者奥德·V·莫尔曼 申请人:奥德·V·莫尔曼