本发明涉及一种量具，特别涉及一种高精度测长装置及使用方法。
背景技术：
在加工制造领域，量具的精确度在很大程度上直接影响了所加工零件的精确度，同样在计量检定领域，测长装置的精度，对位移传感器、变形传感器的检定及校准准确度起到决定性作用。目前用于零部件测量的量具主要是游标卡尺或螺旋测微仪，这两种量具的测量精度分别仅能达到“丝”级和“微米”级，这两种量具在加工精密零部件时已不能满足需求，而目前高精密量具有三维数字投影设备，该设备结构较为复杂，设备成本也较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种高精度测长装置及使用方法。本发明具有结构简单，测量灵活、测量精度高和成本低的特点。
本发明的技术方案：一种高精度测长装置，包括固定壳，固定壳的内筒与转轴基台活动连接，转轴基台一端面同轴设有主刻度盘，主刻度盘上在圆周上分布有主刻度，相邻两主刻度间为1个主分度单位；所述的转轴基台另一端面依次同轴设有转轴ⅰ和转轴ⅱ；所述的转轴ⅰ与套筒ⅰ的内筒螺纹连接，套筒ⅰ的外筒壁上设有肋ⅰ，肋ⅰ与设于固定壳内筒壁的凹槽ⅰ滑动连接；所述的转轴ⅱ与套筒ⅱ的内筒螺纹连接，套筒ⅱ的外筒壁上设有肋ⅱ，肋ⅱ与设于套筒ⅰ内筒壁的凹槽ⅱ滑动连接；所述的转轴ⅰ与套筒ⅰ连接的螺纹的螺距小于转轴ⅱ与套筒ⅱ连接螺纹的螺距。
前述的高精度测长装置中，所述的转轴ⅰ与套筒ⅰ连接的螺纹的螺距为0.9mm，转轴ⅱ与套筒ⅱ连接螺纹的螺距为1.0mm。
前述的高精度测长装置中，所述的固定壳的一端面设有副刻度盘，副刻度盘在周向上分布有11个副刻度，相邻两副刻度间为1个副分度单位，共10个副分度单位；副刻度盘与主刻度盘的端面相吻合；所述的10个副分度单位的弧度等于9个主分度单位的弧度。
前述的高精度测长装置中，所述的主刻度盘在圆周上分布有500个主刻度将主刻度盘的圆周分为500个主分度单位。
前述的高精度测长装置的使用方法：旋动主刻度盘，经转轴基台带动转轴ⅰ和转轴ⅱ旋转，进而使套筒ⅰ和套筒ⅱ伸出，通过套筒ⅰ和套筒ⅱ端面的距离，实现测量。
前述的高精度测长装置的使用方法：旋动主刻度盘，经转轴基台带动转轴ⅰ和转轴ⅱ旋转，进而使套筒ⅰ和套筒ⅱ伸出，通过套筒ⅱ端面与固定壳端面间的距离，实现测量。
与现有技术相比，本发明在转轴基台的一端面同轴设置主刻度盘，另一端面依次同轴转轴ⅰ和转轴ⅱ，转轴基台与固定壳内筒活动连接，转轴ⅰ和转轴ⅱ分别经不同螺距的螺纹与套筒ⅰ和套筒ⅱ的内筒壁连接，且转轴ⅰ与套筒ⅰ连接螺纹的螺距小于转轴ⅱ与套筒ⅱ连接螺纹的螺距；测量时，通过旋动主刻度盘，使套筒ⅰ和套筒ⅱ伸出不同的长度，即能根据套筒ⅰ和套筒ⅱ的端面间距或套筒ⅱ与固定壳端面间距进行测量；主刻度盘旋动一圈，套筒ⅰ平移一个“转轴ⅰ与套筒ⅰ连接的螺纹螺距(以下简称套筒ⅰ螺距)”，同时套筒ⅱ平移一个“转轴ⅱ与套筒ⅱ连接的螺纹螺距(以下简称套筒ⅱ螺距)”，此时套筒ⅰ和套筒ⅱ的螺距差即是套筒ⅰ和套筒ⅱ的端面间距；通过该结构，即能将套筒ⅰ、ⅱ的端面间距的尺寸平均分到主刻度盘周向上，即可以在主刻度盘周向上读取测量值，该结构能够实现高精度测量；由上述可知，本发明不仅结构简单，而且能够实现双量程测量(一个是套筒ⅰ和套筒ⅱ的端面间距测量，一个是套筒ⅱ与固定壳的端面间距测量)，且能够通过套筒ⅰ和套筒ⅱ的端面间距测量实现高精度测量，使得测量能够按需选择量程，测量灵活性更高。
本发明所述的转轴ⅰ和转轴ⅱ分别经螺距为0.9mm的螺纹和螺距为1.0mm的螺纹与套筒ⅰ和套筒ⅱ的内筒壁连接；通过该结构，主刻度盘旋动一圈，套筒ⅰ和套筒ⅱ的端面间距为0.1mm；也即是说，本发明将能够将0.1mm的长度转化在主刻度盘的周向上，实现了更高精度的测量。
本发明还在固定壳的一端面上设有与主刻度盘拟合的副刻度盘，副刻度盘在周向上分布有10个副分度单位，10个副分度单位的弧度等于9个主分度单位的弧度；该结构结合了游标卡尺的原理，利用主副刻度差，进一步实现高精度测长。
本发明的主刻度盘的圆周由主刻度均分为500个主分度单位；通过该结构，再结合游标卡尺的原理，能让本发明的理论测量精度能达到0.00002mm，比现有的游标卡尺高500倍，比现有的螺旋测微计高50倍。由此可知发明的测量精度高，且本发明仅通过固定壳，转轴ⅰ、ⅱ和套筒ⅰ、ⅱ等零部件的组装配合即实现了0.00002mm的理论测量精度，相对于传统的精密测量设备而言，结构简单，成本低。
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的仰视图；
图3是图2的b-b处的结构示意图；
图4是本发明的爆炸图。
附图中的标记为：1-固定壳，2-转轴基台，3-主刻度盘，4-转轴ⅰ，5-转轴ⅱ，6-副刻度盘，7-套筒ⅰ，8-肋ⅰ，9-凹槽ⅰ，10-套筒ⅱ，11-肋ⅱ，12-凹槽ⅱ，13-主刻度，14-副刻度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种高精度测长装置，构成如图1-4所示，包括固定壳1，固定壳1的内筒与转轴基台2活动连接，转轴基台2一端面设有主刻度盘3，转轴基台2另一端面依次设有转轴ⅰ4和转轴ⅱ5，转轴基台2、主刻度盘3、转轴ⅰ4和转轴ⅱ5同轴设置；固定壳1的一端面设有副刻度盘6，副刻度盘6与主刻度盘3的端面向拟合；所述的转轴ⅰ4与套筒ⅰ7的内筒螺纹连接，套筒ⅰ7的外筒壁上设有肋ⅰ8，肋ⅰ8与设于固定壳1内筒壁的凹槽ⅰ9滑动连接；所述的转轴ⅱ5与套筒ⅱ10的内筒螺纹连接，套筒ⅱ10的外筒壁上设有肋ⅱ11，肋ⅱ11与设于套筒ⅰ7内筒壁的凹槽ⅱ12滑动连接；转轴ⅰ4与套筒ⅰ7连接的螺纹的螺距为0.9mm，转轴ⅱ5与套筒ⅱ10连接螺纹的螺距为1.0mm；所述的主刻度盘3在圆周上分布有500个主刻度13将主刻度盘3的圆周分为500个主分度单位，副刻度盘6在周向上分布有11个副刻度14，相邻两副刻度14间为1个副分度单位，共10个副分度单位；所述的10个副分度单位的弧度等于9个主分度单位的弧度。
前述的高精度测长装置的使用方法：旋动主刻度盘3，经转轴基台2带动转轴ⅰ4和转轴ⅱ5旋转，进而使套筒ⅰ7和套筒ⅱ10伸出，通过套筒ⅰ7和套筒ⅱ10端面的距离，实现测量；或通过套筒ⅱ10端面与固定壳1端面间的距离，实现测量。
主刻度盘3每旋转一周，则套筒ⅰ7沿轴向移动0.9mm，而套筒ⅱ10沿轴向移动1mm，因此，把套筒ⅰ7端面当作基准面，主刻度盘3每转一周套筒ⅱ10端面相对套筒ⅰ7端面前进0.1mm，则主刻度盘上31个主分度单位代表0.1mm/500=0.0002mm。再有，10个副分度单位等于一个主分度单位(与游标卡尺原理相同)，则一个副分度单位的值为0.0002mm/10=0.00002mm。