一种基于卡具的钢卷尺测量装置及测量方法与流程

本发明涉及测量技术领域，具体涉及一种基于卡具的钢卷尺测量装置及测量方法。

背景技术：

随着中国建筑行业的发展，钢结构凭借其自重轻、抗震性好、工业化程度较高、结构优美、安全舒适、节能环保等特点，在2000年后得到了快速的发展，特别是在一些桥梁和高层中，钢结构应用越来越普遍。然而随着钢结构的快速发展，对钢结构加工和制造技术也提出了越来越严格的要求，特别是钢结构加工和制造的精度越来越受到重视。在钢结构构件制作过程中，长度测量的工具一般都是钢卷尺，钢卷尺如操作不当就会产生较大的误差。

尺带在标准的张拉力情况下不需要张力改正，当尺带超过或者低于标准的张力时，会产生伸缩现象，因张拉力产生的误差＝(实际测定张力-标准张力)X实际测距/(伸缩弹性力X尺带的截面面积)。

我公司今年承接的各项工程中，大型、异性中长构件的工程越来越多。为保证构件安装的顺利进行，构件的各点的精度就必须得到严格的控制，为保证测量长度的准确性，必须在测量过程必须保证钢尺的张力在标准张力允许的误差范围内。我公司目前承接的武汉绿地中心工程等工程钢结构的加工和制造，对构件的精度要求严格，所以有必要对中长构件的长度测量方法进行改进，发明一种基于卡具的钢卷尺测量中长构件的装置和方法，提高测量的精度和准确度，保证后续工作的顺利进行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种基于卡具的钢卷尺测量装置及测量方法，提高测量的准确率和测量精度，减小误差，本装置结构简单，体积小，重量轻，操作简单，尤其适用于中长构件的测量，仅需一个人就可操作，节省了人力成本。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于卡具的钢卷尺测量装置，它包括钢卷尺，它还包括卡座和测量张拉力装置，卡座设置于钢卷尺的初始端，测量张拉力装置设置于钢卷尺的张拉端，

其中，测量张拉装置包括第二壳体，和设置于第二壳体内的夹紧装置和弹簧秤，夹紧装置与弹簧秤的一端连接，弹簧秤的另一端与第二壳体连接，钢卷尺穿过夹紧装置。

按照上述技术方案，卡座包括卡板，卡板设置于钢卷尺的初始端。

按照上述技术方案，卡板的一侧面上设有两排螺母，螺母上均设有螺栓，两排螺母上的螺栓相对设置；构件的测量初始端卡入两排螺母中间，通过上下两排螺栓向中间旋入，从上下两端对构件的测量初始端进行顶紧。

按照上述技术方案，卡座还包括第一壳体，和设置于第一壳体内的第一橡胶垫、第二橡胶垫、第一凸轮和第一固定弹簧，第一壳体的一端与卡板连接，第一橡胶垫平行设置于第二橡胶垫的上方，钢卷尺穿过第一橡胶垫和第二橡胶垫之间，第一固定弹簧的下端与第一橡胶垫连接，第一固定弹簧的上端与第一壳体连接，第一固定弹簧通过弹簧力向上拉第一橡胶垫，第一凸轮设置于第一橡胶垫的上方，测量时向下转动第一凸轮，第一凸轮向下挤压第一橡胶垫，使第一橡胶垫与第二橡胶垫压紧钢卷尺的固定端，钢卷尺的初始端固定于第一橡胶垫和第二橡胶垫之间，实现卡座与钢卷尺的固定连接。

第一凸轮通过转轴与第一壳体连接，转轴上还设有第一固定阀，第一凸轮设置于第一壳体的内侧，第一固定阀设置于第一壳体的外侧，第一固定阀通过转轴带动第一凸轮转动，第一固定阀的内端面为楔形面，第一固定阀的一侧设有第一固定垫块，第一固定垫块固设于第一壳体的外侧，设置于第一固定阀向下转动的路线上，第一固定阀向下转动到第一固定垫块位置，第一固定垫块沿第一固定阀的楔形面向上顶紧第一固定阀，通过第一固定阀锁紧第一凸轮向下转动的角度不动，使第一凸轮保持向下挤压第一橡胶垫。

按照上述技术方案，夹紧装置包括第二凸轮、第三橡胶垫、第四橡胶垫和第二固定弹簧，第三橡胶垫平行设置于第四橡胶垫的上方，钢卷尺穿过第三橡胶垫和第四橡胶垫之间，第二固定弹簧的下端与第三橡胶垫的上端连接，第二固定弹簧的上端与第二壳体连接，第二固定弹簧通过弹簧力向上拉第三橡胶垫，第二凸轮设置于第三橡胶垫的上方，测量时向下转动第一凸轮，第一凸轮向下挤压第一橡胶垫，使第一橡胶垫与第二橡胶垫压紧钢卷尺，钢卷尺固定于第一橡胶垫和第二橡胶垫之间。

按照上述技术方案，第二凸轮通过转轴与外壳连接，转轴上还设有第二固定阀，第二凸轮设置于外壳的内侧，第二固定阀设置于外壳的外侧，第二固定阀通过转轴带动第二凸轮转动，第二固定阀的内端面为楔形面，第二固定阀的一侧设有第二固定垫块，第二固定垫块固设于外壳的外侧，设置于第二固定阀向下转动的路线上，第二固定阀向下转动到第二固定垫块位置，第二固定垫块沿第二固定阀的楔形面向上顶紧第二固定阀，通过第二固定阀锁紧第二凸轮向下转动的角度不动，使第二凸轮保持向下挤压第三橡胶垫。

采用以上所述的基于卡具的钢卷尺测量装置的测量方法，包括以下步骤：

1)将卡座固定待测构件的测量始端；

2)将测量张拉装置沿钢卷尺移动到待测构件的另一个测量端；

3)使夹紧装置夹紧钢卷尺，测量张拉装置进行张拉，通过弹簧秤带动夹紧装置向拉动，使钢卷尺绷直；

4)使弹簧秤上的数值达到设定的标准张力；

5)读取钢卷尺对构件测量的数值，得到构件测量的长度。

按照上述技术方案，所述步骤4)中，标准张力是根据构件长度、环境温度和钢卷尺规定进行设定。

本发明具有以下有益效果：

测量张拉装置进行张拉，通过弹簧秤带动夹紧装置向拉动，使钢卷尺绷直，拉动时弹簧秤可随时检测并显示出钢卷尺受到的拉力，当弹簧秤达到设定的标准张拉力时，进行读取钢卷尺上的测量数值，避免钢卷尺承受不住超过极限值的拉力，出现崩坏的情况，同时通过标准张拉力的设定，使钢卷尺在测量长度时张力处于标准张力允许的误差范围内，使钢卷尺既不会过分拉伸，也不会出现未绷直的情况，始终在最佳的状态进行测量，提高测量的准确率和测量精度，减小误差，本装置结构简单，体积小，重量轻，操作简单，尤其适用于中长构件的测量，无需两端均有操作人，仅需一个人就可操作，节省了人力成本。

附图说明

图1是本发明实施例中基于卡具的钢卷尺测量装置的结构示意图；

图2是图1的A局部示意图；

图3是图1的B局部示意图；

图4是图2的C-C剖视图；

图5是图2的D向视图；

图6是图5的K向视图；

图7是图3的F向视图；

图8是图7的M向视图；

图中，1-卡座，2-构件，3-钢卷尺，4-测量张拉力装置，5-卡板，6-零刻度，7-第一橡胶垫，8-第二橡胶垫，9-第一凸轮，10-第一壳体，11-第一固定弹簧，12-第三橡胶垫，13-第四橡胶垫，14-第二凸轮，15-第二固定弹簧，16-第二壳体，17-弹簧秤，18-实长读数，19-通孔，20-螺栓，21-外壳，22-第一固定阀，23-第二固定阀，24-螺母，25-第一固定垫块，26-第二固定垫块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1～图8所示，本发明提供的一个实施例中基于卡具的钢卷尺3测量装置，它包括钢卷尺3，它还包括卡座1和测量张拉力装置4，卡座1设置于钢卷尺3的初始端，测量张拉力装置4设置于钢卷尺3的张拉端，

其中，测量张拉装置包括第二壳体16，和设置于第二壳体16内的夹紧装置和弹簧秤17，夹紧装置与弹簧秤17的一端连接，弹簧秤17的另一端与第二壳体16连接，钢卷尺3穿过夹紧装置；测量时通过卡座1将钢卷尺3的初始端固定于待测构件2的一个测量端，测量张拉装置沿钢卷尺3移动到待测构件2的另一个测量端，夹紧装置夹紧钢卷尺3，测量张拉装置进行张拉，通过弹簧秤17带动夹紧装置向拉动，使钢卷尺3绷直，拉动时弹簧秤17可随时检测并显示出钢卷尺3受到的拉力，当弹簧秤17达到设定的标准张拉力时，进行读取钢卷尺3上的测量数值，避免钢卷尺3承受不住超过极限值的拉力，出现崩坏的情况，同时通过标准张拉力的设定，使钢卷尺3在测量长度时张力处于标准张力允许的误差范围内，使钢卷尺3既不会过分拉伸，也不会出现未绷直的情况，始终在最佳的状态进行测量，提高测量的准确率和测量精度，减小误差，本装置结构简单，体积小，重量轻，操作简单，尤其适用于中长构件2的测量，无需两端均有操作人，仅需一个人就可操作，节省了人力成本。

进一步地，卡座1包括卡板5，卡板5设置于钢卷尺3的初始端；卡板5使钢卷尺3初始端更好的固定于待测构件2的一测量端，便于测量。

进一步地，卡板5的一侧面上设有两排螺母24，螺母24上均设有螺栓20，两排螺母24上的螺栓20相对设置；构件的测量初始端卡入两排螺母中间，通过上下两排螺栓20向中间旋入，从上下两端对构件的测量初始端进行顶紧。

进一步地，卡座1还包括第一壳体10，和设置于第一壳体10内的第一橡胶垫7、第二橡胶垫8、第一凸轮9和第一固定弹簧11，第一壳体10的一端与卡板5连接，第一橡胶垫7平行设置于第二橡胶垫8的上方，钢卷尺3穿过第一橡胶垫7和第二橡胶垫8之间，第一固定弹簧11的下端与第一橡胶垫7连接，第一固定弹簧11的上端与第一壳体10连接，第一固定弹簧11通过弹簧力向上拉第一橡胶垫7，第一凸轮9设置于第一橡胶垫7的上方，测量时向下转动第一凸轮9，第一凸轮9向下挤压第一橡胶垫7，使第一橡胶垫7与第二橡胶垫8压紧钢卷尺3的固定端，钢卷尺3的初始端固定于第一橡胶垫7和第二橡胶垫8之间，实现卡座1与钢卷尺3的固定连接；第一凸轮9向上转动使第一橡胶垫7和第二橡胶垫8松开，钢卷尺3可在第一橡胶垫7和第二橡胶垫8之间自由移动，通过调整钢卷尺3在第一橡胶垫7与第二橡胶垫8的夹紧位置，使钢卷尺3的零刻度6准确对应待测构件2的初始测量点，调整好后使第一凸轮9向下转动，使第一橡胶垫7与第二橡胶垫8压紧钢卷尺3。

进一步地，第一凸轮9通过转轴与第一壳体10连接，转轴上还设有第一固定阀22，第一凸轮9设置于第一壳体10的内侧，第一固定阀22设置于第一壳体10的外侧，第一固定阀22通过转轴带动第一凸轮9转动，第一固定阀22的内端面为楔形面，第一固定阀22的一侧设有第一固定垫块25，第一固定垫块25固设于第一壳体10的外侧，设置于第一固定阀22向下转动的路线上，第一固定阀22向下转动到第一固定垫块25位置，第一固定垫块25沿第一固定阀22的楔形面向上顶紧第一固定阀22，通过第一固定阀22锁紧第一凸轮9向下转动的角度不动，使第一凸轮9保持向下挤压第一橡胶垫7。

进一步地，夹紧装置包括第二凸轮14、第三橡胶垫12、第四橡胶垫13和第二固定弹簧15，第三橡胶垫12平行设置于第四橡胶垫13的上方，钢卷尺3穿过第三橡胶垫12和第四橡胶垫13之间，第二固定弹簧15的下端与第三橡胶垫12的上端连接，第二固定弹簧15的上端与第二壳体16连接，第二固定弹簧15通过弹簧力向上拉第三橡胶垫12，第二凸轮14设置于第三橡胶垫12的上方，测量时向下转动第一凸轮9，第一凸轮9向下挤压第一橡胶垫7，使第一橡胶垫7与第二橡胶垫8压紧钢卷尺3，钢卷尺3固定于第一橡胶垫7和第二橡胶垫8之间。

进一步地，第二凸轮14通过转轴与外壳21连接，转轴上还设有第二固定阀23，第二凸轮14设置于外壳21的内侧，第二固定阀23设置于外壳21的外侧，第二固定阀23通过转轴带动第二凸轮14转动，第二固定阀23的内端面为楔形面，第二固定阀23的一侧设有第二固定垫块26，第二固定垫块26固设于外壳21的外侧，设置于第二固定阀23向下转动的路线上，第二固定阀23向下转动到第二固定垫块26位置，第二固定垫块26沿第二固定阀23的楔形面向上顶紧第二固定阀23，通过第二固定阀23锁紧第二凸轮14向下转动的角度不动，使第二凸轮14保持向下挤压第三橡胶垫12。

采用以上所述的基于卡具的钢卷尺3测量装置的测量方法，包括以下步骤：

1)将卡座1固定待测构件2的测量始端，以保证测量时不会发生滑动；

2)将测量张拉装置沿钢卷尺3移动到待测构件2的另一个测量端；

3)使夹紧装置夹紧钢卷尺3，测量张拉装置进行张拉，通过弹簧秤17带动夹紧装置向拉动，使钢卷尺3绷直；

4)使弹簧秤17上的数值达到设定的标准张力；

5)读取钢卷尺3对构件2测量的数值，得到构件2测量的长度。

进一步地，所述步骤4)中，标准张力是根据构件2长度、环境温度和钢卷尺3规定进行设定。

本发明的一个实施例中，本发明的工作原理：

装置构造说明：本装置有三部分组成，如图1所示，

第一部分就是卡座1：如图2所示，其作用是通过螺栓20在螺母上扭紧，如图4所示，使整个卡座1紧紧地固定于构件2测量端头；卡座1上设置有通孔19，作为钢卷尺3通过的通道，将钢卷尺3的零刻度6对准测量初始点，通过第一凸轮9挤压第一橡胶垫7把钢卷尺3的初始端固定紧，再扭紧第一固定阀。第一凸轮9的方向设置如图2所示，当张拉钢卷尺3时，钢卷尺3会被夹得更紧。

第二部分就是测张拉力部分：如图3所示，此部分主要由弹簧秤17和悬空的固定装置组成，其中固定装置中有固定第四橡胶垫13和可移动第三橡胶垫12，可移动第三橡胶垫12通过第二固定弹簧15和第二凸轮14进行移动，并通过两个橡胶垫加紧固定钢卷尺3，通过此部分测量钢卷尺3的张拉力。

第三部分就是钢卷尺3：所选用的钢卷尺3必须进过校准。

通过上述装置测量中长构件2的具体实施方法

步骤一：通过扭紧螺栓20，把卡座1固定测量始端，以保证测量时不会发生滑动；

步骤二：钢卷尺3初始端依次穿过测力装置和卡座1的通孔19；

步骤三：将零刻度6对准初始测量点，通过卡座1上的第一凸轮9挤压第一橡胶垫7，使钢卷尺3初始端固定于第一橡胶垫7和第二橡胶垫8之间，再扭紧第一固定阀；

步骤四：通过测力部分的第二凸轮14挤压第三橡胶垫12，使钢卷尺3另一端紧紧地固定在第三橡胶垫12和第四橡胶垫13之间；

步骤五：根据构件2长度、环境温度、钢卷尺3规格等确定具体的标准张力；张拉测力部分外部，使钢卷尺3拉紧，并使施加于测力装置中的弹簧秤17的读数在标准张力允许的误差范围内；

步骤六：读取构件2测量实际长度。如图3所示，测量终点应居于卡具和测力部分之间。

以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。