一种测量直管内径的装置及方法与流程

本发明涉及一种封闭直管内径测量的技术领域，特别是发动机中温度传感器安装孔内的内径测量装置。

背景技术：

随着我国机动车尾气排放标准的日益提高，对于电控燃油喷射技术的要求也逐步提高。在发动机的汽缸上安装温度传感器，是用来测量发动机缸体温度的必要手段。通过温度传感器检测发动机的温度，并将感知到的温度信号变为电信号传输到电喷控制系统，电喷控制系统根据发动机温度，准确控制喷油点火。

目前的机动车所使用的缸体温度传感器都是在缸体上打孔，以实现温度传感器的嵌入式安装和使用。为了合适的安装温度传感器，首先要对温度传感器安装孔的深度和内径进行准确测量，以满足准确安装，进而精确的测量发动机的温度。

由于温度传感器安装孔可以认为是封闭的直管，并不容易直接测量其内径，因此现有的温度传感器安装孔的内径测量方法，通常都是先测量管壁的外径，然后根据使用的管材来估计管壁厚度，进而估算管壁内径尺寸。然而很明显，一方面，本来现有技术估算的管材壁厚的偏差就比较大，另一方面，上述方法完全是基于估算来间接获得安装孔的内径而非直接测量，其获得安装孔深度和内径的尺寸精度很难说能够满足测量需要，难以达到精确安装温度传感器设备的要求。

技术实现要素：

本发明是通过在封闭直管的壁上开设小孔从而测量封闭直管的内径，进而达到精确安装设备的目的。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种测量直管内径的装置，所述装置包括尺杆、套筒和定位部件；其中所述尺杆可滑动地设置于所述套筒内部；所述定位部件与所述尺杆可旋转地连接，并且所述定位部件设有限位结构以使得所述定位部件旋转至与所述尺杆垂直后不能继续旋转。

进一步的，所述尺杆上设置有容纳所述定位部件的槽，所述套筒在对应部位上设置有供所述定位部件穿过的槽。

进一步的，所述定位部件包括具有销孔的定位针，所述尺杆上固定设有销柱，所述销柱穿过所述销孔，使得定位部件可绕所述销柱旋转。

进一步的，所述限位结构为设置在所述销孔的外壁处的止推挡块。

进一步的，所述装置还包括用于驱动所述定位部件旋转的细钢丝，所述细钢丝与所述定位部件钎焊连接。

进一步的，所述尺杆和所述套筒采用左右导轨式滑动连接。

进一步的，所述套筒下端设有用于能够抵靠所述直管管壁的尖端。

进一步的，所述尺杆、套筒和定位部件均为长条形结构。

本发明还涉及利用所述装置来测量直管内径的方法，包括以下步骤：

1)在待测直管的管壁开设小孔；

2)穿过所述小孔将所述装置伸入直管内至套筒抵靠直管管壁；

3)驱动所述定位部件旋转至与所述尺杆垂直；

4)保持所述定位部件与所述尺杆垂直且所述套筒抵靠直管管壁，同时驱动所述尺杆与所述套筒发生相对滑动；

5)当所述尺杆滑动至所述定位部件抵靠直管管壁时，读取尺杆上的数值，即为所述直管的内径。

进一步的，在所述步骤4)中，驱动所述尺杆与所述套筒发生相对滑动时，同步拉拽所述细钢丝保持张紧；在所述步骤5)中，通过感知细钢丝的突然受力来确定所述定位部件抵靠直管管壁。

本发明的优点在于：

第一，与利用管材估计管壁厚度进而估算管壁内径尺寸的现有技术相比，本发明的装置和方法，是通过在封闭管体上开设小孔，将装置整体深入直管内部，从而能够更为准确的测量直管内径；通过本装置可以精确测量温度传感器安装孔内的深度和内径，进而合理调整温度传感器的安装深度，提高发动机温度测量精度。

第二，本装置套筒和定位部件均采用长条形结构，并且套筒下端设置尖端，定位部件主体为定位针，其产生的点接触可以充分接触管壁，而长条形的结构可以避免本装置测量过程中出现倾斜的情况，从而保证测量结果准确。

第三，本装置套筒和尺杆的滑动配合采用左右导轨式结构，这样能够有效避免圆柱形尺杆接头在伸长过程中发生旋转，进而避免影响定位针的打开。

第四，采用与定位针钎焊连接的细钢丝来驱动定位部件旋转，可以通过细钢丝的张紧受力，来辅助判断定位针是否抵靠了直管管壁，从而更准确的确定尺杆的滑动位移，以保证测量结果准确。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1是本发明装置未使用时的主视结构图。

附图2是本发明装置使用时的侧视结构图。

附图3是本发明装置使用时的原理示意图。

具体实施方式

下面将参照附图1-3更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种测量封闭直管内径的装置，所述装置包括尺杆1、套筒2和定位针3；其中所述尺杆1为带有刻度的圆柱长条形标尺，其通过左右导轨式结构可滑动地设置于同样为长条形的所述套筒2的内部；所述尺杆1上设置有容纳所述定位针3的槽(参见图1)，以便于在所述装置伸入待测直管8之前将定位针3容纳在尺杆1中，所述套筒2在对应部位上设置有供所述定位针3穿过的槽(参见图1)，以便于在所述装置伸入待测直管8之后驱动定位针3旋转以与尺杆1和套筒2成为垂直状态；所述尺杆1上固定设有销柱4，所述定位针3上具有销孔，所述销柱4穿过所述销孔，使得定位针3可绕所述销柱4旋转；所述定位针3的销孔的外壁处设置有止推挡块6，止推挡块6可以使得所述定位针3旋转至与所述尺杆1垂直后不能继续旋转；所述装置还包括用于驱动所述定位针3旋转的细钢丝5，所述细钢丝5与所述定位针3钎焊连接；所述套筒2下端设有用于能够抵靠所述直管8管壁的尖端7。

使用时，首先在待测直管8管壁开设小孔，然后穿过所述小孔将所述装置伸入直管8内至套筒2的尖端7抵靠直管8的管壁；随后利用细钢丝5驱动所述定位针3旋转至与所述尺杆1垂直，保持所述定位针3与所述尺杆1垂直且所述套筒2的尖端7抵靠直管8的管壁，同时驱动所述尺杆1与所述套筒2发生相对滑动，并拉拽所述细钢丝5保持张紧；最后，通过感知细钢丝的突然受力来确定所述定位针3抵靠直管8管壁时，读取尺杆1上的数值，即为所述直管8的内径D。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。