一种同步测量力和位移的装置的制作方法

1.本实用新型涉及测量实验技术领域，尤其涉及一种同步测量力和位移的装置。


背景技术：

2.在现有技术中，接触式测量是指测量装置的敏感元件测头与被测物体表面发生机械接触的测量，存在机械作用的测量力，在测量力的过程中，当压力过大时，使得被测物体表面易产生形变，从而导致被测物体因为产生形变而导致测量误差，因此需要设计一种装置可以在对被测物体表面受到的压力进行测量的同时可以对被测物体形变的位移量进行测量。
3.经检索，中国专利申请号为cn201420306685.8的专利，公开了一种同步测量力和位移的装置。本实用新型主要解决现有的测量工具存在误差大、易划伤被测对象的问题。本实用新型的技术方案为：一种同步测量力和位移的装置，涡轮设置在外壳内，蜗杆设置在外壳上且其尾端延伸到外壳的外部，在涡轮的轴中心设有内螺纹，升降螺杆的表面设有外螺纹，升降螺杆设置在涡轮的轴内，在蜗杆的尾端设有凸起，磁感应电子计数器设置在外壳的外壁上且位于凸起的下方，压力传感器设置在升降螺杆的顶部，电机设置在外壳的外部，且电机通过传送带与蜗杆相连接。
4.上述专利中的一种同步测量力和位移的装置存在以下不足：当凸起最终移动到位于两个磁感应电子计数器之间时，磁感应电子计数器无法准确进行计数，从而使得测量存在误差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种同步测量力和位移的装置。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
7.一种同步测量力和位移的装置，包括底座和驱动部，所述底座顶部外壁固定有固定板，所述固定板内部活动连接有滑杆，所述滑杆一侧外壁固定有拉动板，所述固定板和拉动板之间卡接有弹簧；所述底座顶部外壁固定有限位杆，所述限位杆圆周外壁活动连接有垫板，所述垫板一侧外壁固定有齿条，所述齿条顶部设置有压力测试组件，所述齿条底部外壁和拉动板一侧外壁之间卡接有同一个拉绳；所述底座顶部外壁设置有导向轮组件。
8.作为本实用新型再进一步的方案：所述驱动部包括安装板和步进电机，所述安装板固定于底座顶部外壁，步进电机固定于安装板一侧外壁，所述步进电机输出端通过联轴器连接有蜗杆。
9.作为本实用新型再进一步的方案：所述底座顶部外壁固定有支撑板，所述支撑板内部活动连接有旋转柱，所述旋转柱圆周外壁通过键连接有齿轮和蜗轮。
10.作为本实用新型再进一步的方案：所述蜗轮和蜗杆啮合，齿轮和齿条啮合。
11.作为本实用新型再进一步的方案：所述压力测试组件包括安装座和压力传感器，
所述安装座固定于齿条顶部外壁，压力传感器固定于安装座顶部外壁。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述导向轮组件包括滑轮和容置架；所述容置架固定于底座顶部外壁，滑轮活动连接于容置架内壁。
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述拉绳圆周外壁粘接有指针。
14.作为本实用新型再进一步的方案：所述底座顶部外壁固定有刻度尺。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种同步测量力和位移的装置，具备以下有益效果：
16.1.利用指针和刻度尺可以对被测物体的形变位移量进行实时地指示，利用滑轮可以对拉伸进行导向，利用弹簧可以保证拉绳复位。
17.2.利用蜗轮和蜗杆之间传动的单向性，从而可以避免在步进电机断电后，齿条发生下落，保证测量的安全。
18.3.利用齿轮旋转可以带动齿条上下移动，利用压力传感器可以对被测物体表面受到的压力进行测量。
19.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
20.图1为本实用新型提出的一种同步测量力和位移的装置的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型提出的一种同步测量力和位移的装置的侧方向结构示意图；
22.图3为本实用新型提出的一种同步测量力和位移的装置的力和位移测量组件整体结构示意图；
23.图4为本实用新型提出的一种同步测量力和位移的装置的驱动组件结构示意图。
24.图中：1-底座、2-支撑板、3-安装板、4-滑轮、5-容置架、6-固定板、7-滑杆、8-步进电机、9-安装座、10-拉绳、11-弹簧、12-指针、13-刻度尺、14-限位杆、15-垫板、16-拉动板、17-齿条、18-压力传感器、19-齿轮、20-旋转柱、21-蜗轮、22-蜗杆。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.一种同步测量力和位移的装置，为了对被测物体同步测试力和形变位移量，如图1-3所示，包括底座1和驱动部，所述底座1顶部外壁通过螺栓固定有固定板6，所述固定板6内部滑动连接有滑杆7，所述滑杆7一侧外壁通过螺栓固定有拉动板16，所述固定板6和拉动板16之间卡接有弹簧11；
28.所述底座1顶部外壁通过螺栓固定有限位杆14，所述限位杆14圆周外壁滑动连接有垫板15，所述垫板15一侧外壁通过螺栓固定有齿条17，所述齿条17顶部设置有压力测试
组件，所述齿条17底部外壁和拉动板16一侧外壁之间卡接有同一个拉绳10；
29.所述底座1顶部外壁设置有导向轮组件；
30.利用驱动部可以控制齿条17和垫板15在限位杆14的导向作用下上下移动，从而可以使得拉动板16在拉绳10的带动作用下进行横向移动，通过对拉绳10沿着横向移动的距离进行测定，从而可以对压力测试组件在竖直方向的位移进行测量，从而可以在被测物体表面受到压力后产生形变的尺寸进行测量，利用压力测试可以在其沿着竖直方向移动的过程中对被测物体进行受压测试，通过弹簧11可以保证拉绳10可以在测量完毕后进行复位和张紧。
31.为了驱动齿条17上下移动，如图1-4所示，所述驱动部包括安装板3和步进电机8，所述安装板3通过螺栓固定于底座1顶部外壁，步进电机8通过螺栓固定于安装板3一侧外壁，所述步进电机8输出端通过联轴器连接有蜗杆22，所述底座1顶部外壁通过螺栓固定有支撑板2，所述支撑板2内部转动连接有旋转柱20，所述旋转柱20圆周外壁通过键连接有齿轮19和蜗轮21，且蜗轮21和蜗杆22啮合，齿轮19和齿条17啮合；
32.利用步进电机8可以控制蜗杆22进行旋转，从而使得蜗杆22在旋转时可以带动蜗轮21进行旋转，进而使得齿轮19在旋转的过程中带动齿条17上下移动，优选地，利用蜗杆22可以带动蜗轮21进行旋转，蜗轮21无法带动蜗杆22进行旋转，从而使得步进电机8在断电后齿条17不会在自身重力的作用下发生下落，保证使用的安全。
33.为了对被测物体进行压力测试，如图2-3所示，所述压力测试组件包括安装座9和压力传感器18，所述安装座9通过螺栓固定于齿条17顶部外壁，压力传感器18通过螺栓固定于安装座9顶部外壁；
34.利用压力传感器18可以在其和被测物体表面接触后，对被测物体表面的承受的压力大小进行测试，所述压力传感器18型号为jyb-kb-cw2000。
35.为了对拉绳10进行导向，如图1所示，所述导向轮组件包括滑轮4和容置架5；所述容置架5通过螺栓固定于底座1顶部外壁，滑轮4转动连接于容置架5内壁；
36.利用滑轮4可以对拉绳10进行导向，从而保证拉绳10可以在齿条17的带动作用下进行移动。
37.为了对被测物体形变的位移量进行显示，如图2所示，所述拉绳10圆周外壁粘接有指针12，所述底座1顶部外壁通过螺栓固定有刻度尺13；
38.拉绳10在横向移动的过程中带动指针12进行移动，从而可以对指针12相对于刻度尺13表面的指示位置进行显示，从而便于对位移的距离进行读取。
39.工作原理：在测试时，首先将被测物体利用固定设备进行固定图中未画出，接着利用步进电机8通过联动作用控制压力传感器18向上移动，使得压力传感器18和被测物体表面接触，通过提高压力传感器18对被测物体之间的压力，使得被测物体在压力的作用下逐渐产生形变，使得压力传感器18在达到设定参数后，对指针12横向移动的相对距离进行读取，从而可以同时对被测物体表面的受力大小和形变位移量进行测量。
40.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。