电子柱测量仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电子柱测量仪，采用嵌入式单片机技术，本发明的测量原理是：利用气测头，将被测工件几何量尺寸转换为空气压力信号，再采用微压力传感器，转换为电信号，供微处理器使用；最后通过101个LED光柱及高亮OLED液晶屏显示。测量值与预设的被测工件公差带比较，如果测量数据合格光柱显示绿色，数值在超差与报警范围内，光柱显示橙色，而如果数值超差，光柱亮红色，方便操作人员现场使用。本发明具备网络通讯功能，携带I/O端口，可响应光电开关、接近开关、脚踏开关等输入设备，可控制电磁阀、报警器、电机等多种输出设备。可为用户量身定制软件，以备专用及智能测控之需。
【专利说明】电子柱测量仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子柱测量仪，属于机械测量领域。
【背景技术】
[0002]目前市场上的气动测量仪检测的质量低，测量效率低，只能连接一种型号的测量头，且测量结果显示不直观，不精确，无法和其他测量仪共享测量数据，开机需预热不便使用，测量数据单一，无法测量工件的多种尺寸数据。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种电子柱测量仪。
[0004]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]一种电子柱测量仪，该测量仪包括:
[0006]正向超量程指示灯，当传感器的实际值超出正向量程范围时，该灯亮；
[0007]刻度值指示屛，标有刻度值指示值；
[0008]光柱指示器，用于指示各界限值及测量值；
[0009]负向超量程指示灯，当传感器的实际值超出负向量程时，该灯亮；
[0010]显示屏，指示设定参数类型及数值，在测量状态时显示测量值；
[0011]按键，用于将测量仪使用者的操作信号发送至单片机，按键与单片机相连；
[0012]数字信号输入、输出接口，用于与外界进行通讯；
[0013]I/O端口，用于连接拓展设备；
[0014]测头输入快插接头，可以连接气测头；
[0015]倍率旋钮，用于调整测量仪放大倍率；
[0016]气起源进气快插接头，用于连接进气管；
[0017]单片机控制模块，用于接收按键、数字信号输入接口、I/O端口的输入信号，转换成电子柱测量仪的控制信号，同时对模拟信号量进行数据采集并进行数字处理，并将显示信号发送给显示屏和光柱指示器和正、负向超量程指示灯。
[0018]存储器，连接单片机控制模块，用于存储测量数据。
[0019]所述的按键包括光标左、右移动键，数字增加及光标上移键，数字减小及光标下移键，返回键，确认键。
[0020]所述的测头输入快插接头可连接Φ0.3mm至Φ2.0mm的任意形状的喷嘴孔气测头。
[0021]所述的显示屏为液晶显示屏，可同时显示相对值和绝对值，最高分辨率达0.1 μ m。
[0022]所述的光柱指示器由101个三色发光灯组成，其中三色分别为:绿色、红色、橙色。
[0023]所述的存储器可存储800个数据，若存储数据超过800个，则会将先存储的数据依
次覆盖。
[0024]所述的电子柱测量仪包括测量仪和气动测量头，所述的测量仪的测头输入快插接头连接电磁阀，电磁阀与光电传感器相连接，所述的光电传感器位于气动测量头一侧。
[0025]所述的光电传感器通过计数器与电磁阀相连接。
[0026]所述的电磁阀和计数器封装在外壳内，外壳上设置连接杆，连接杆的端部设置光电传感器。
[0027]所述的连接杆为可伸缩性连杆。
[0028]所述电子柱测量仪的测头输入快插接头通过通气管与电磁阀相连。
[0029]所述的电磁阀为二位二通电磁阀。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是本发明实施例1的前、后示意图；
[0031 ] 图2是本发明实施例2的连接示意图；
[0032]图3是本发明实施例3的结构框图。
[0033]图中:1、正向量程指示灯；2、刻度值指示屛；3、光柱指示器；4、负向超量程指示灯；5、显示屏；6、按键；7、倍率旋钮；8、测头输出快插接头；9、数字信号输入、输出接口 ；
10、I/O控制接口 ；11、气起源进气快插接头；12、通气管；13、电磁阀；14、计数器；15、连接杆；16、光电传感器；17、测量头；18、气动测量仪。
【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]一种电子柱量仪，包括外壳、光柱、底座、正向量程指示灯、刻度值指示屛、光柱指示器、负向超量程指示灯、显示屏、光标左右移动键、数字增加键及光标上下移动键、返回键、确认键、测头输出快插接头、倍率旋钮、数字信号输入输出接口、外部I/o控制接口、气起源进气快插接头。
[0036]本发明涵盖了气动量仪所有倍率，可配从Φ0.3_至Φ2.0mm的任意形状的喷嘴孔气测头。即公差尺寸有变化时一台量仪也可以满足，气路部只有一个稳压器和显示管。经压力传感器转换成的电压信号经过集成电路处理后同电压比较式光柱显示电路进行测量显不。分辨率闻达0.1um,无重复误差,精度可达0.1um,其具有闻精度和闻稳定性。最闻分辨率可达0.1 μ m，开机无需预热。同时液晶屏可显示检测尺寸相对值和绝对值。三色光柱自动转换指示中文菜单操作，当测量值在“合格”范围内时，显示为绿色；当测量值在“报警”范围内时，显示为橙色；当测量值在“超差”范围内时，显示为红色。
[0037]本发明能够与PC机传输测量数据，数字信号输入输出接口为RS232C或RS485/422接口，当执行“测量”功能时，数据将由数字信号输入输出接口以串口形式传出。
[0038]本发明可软件选择±5 μ m、± 10 μ m、±25 μ m、±50 μ m各个量程，有存储器，可储存800个测量数据，掉电不丢失并可查询。可设置十套程序，进行多种规格测量。可调节倍率调节按钮，倍率调整范围大，延长测头寿命50 %以上，光耦隔离I/O输入输出接口，可定制特殊功能，如峰值运算，分组选配、数据上传、U盘储存、无线传输等，可响应脚踏开关、按钮、电磁阀、继电器等执行结构。可定制± 100 μ m、± 150 μ m、±300 μ m大量程型。本电子柱量仪整体密封性好，防油污、水气。可延时自动保存和发送检测数据。
[0039]本发明可结合测量装置采用各种数学模型计算出同轴度、椭圆度、跳动、圆柱度、平面度、垂直度等形位误差结果；输入输出信号功能可以方便组成控制系统；数据通讯功能可使现场多台量仪组成网络，通过专用软件形成SPC统计图表以实现现场在线质量管理
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[0040]实施例2
[0041]作为本发明的一种实施例，本发明包括测量仪和气动测量头，上述的电子柱测量的输出口连接电磁阀，电磁阀与光电传感器相连接，上述的光电传感器位于气动测量头一侧。
[0042]上述的光电传感器通过计数器与电磁阀相连接。
[0043]上述的电磁阀和计数器封装在外壳内，外壳上设置连接杆，连接杆的端部设置光电传感器。
[0044]上述的连接杆为可伸缩性连杆。
[0045]上述测量仪的测头输入快插接头通过通气管与电磁阀相连。
[0046]上述的电磁阀为二位二通电磁阀。
[0047]采用上述技术方案的本发明，在原有的测量仪和气动测量头之间装有光电传感器和电磁阀，这样能根据是否有工件准备被测量而控制电磁阀的开关，从而控制气源的接通，有效节约了压缩空气，缩短了空气压缩机的工作时间，减少电量的浪费和二氧化碳排放量，并且对气动量仪的精度及反应速度没有任何改变。若在气路上增设计数器，还具有了计数功能，可以准确的计算出每天的使用次数，可以累计计数到9999999次，方便管理者统计每天的生产量及气动测量头的使用寿命。
[0048]实施例3
[0049]作为本发明的又一种实施例，本发明的单片机控制模块连接无线收发模块、定时器、报警器、过热保护装置。
[0050]上述过热保护装置为热继电器，用于对装置进行过热保护。
[0051]上述定时器用于对装置的使用时间进行定时和报警。
[0052]上述报警器用于在测量超差时进行报警，报警装置为蜂鸣器。
[0053]上述无线收发模块用于将测量数据发送给PC机，传输方式可为蓝牙、WIFI等模式。
[0054]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种电子柱测量仪，其特征在于，该电子柱测量仪包括: 正向超量程指示灯(I)，当传感器的实际值超出正向量程范围时，该正向超量程指示灯(I)变亮； 刻度值指示屛(2)，标有刻度值指示值； 光柱指示器(3)，用于指示各界限值及测量值； 负向超量程指示灯(4)，当传感器的实际值超出负向量程时，该负向超量程指示灯(4)变亮； 显示屏(5)，指示设定参数类型及数值，在测量状态时显示测量值； 按键(6)，用于将测量仪使用者的操作信号发送至单片机，按键(6)与单片机相连； 倍率旋钮(7)，用于调整测量仪放大倍率； 测头输入快插接头(8)，可以连接气测头； 数字信号输入、输出接口(9)，用于与外界进行通讯； I/O端口(10)，用于连 接拓展设备； 气起源进气快插接头(11)，用于连接进气管； 单片机控制模块，用于接收按键、数字信号输入接口、I/O端口的输入信号，转换成电子柱测量仪的控制信号，同时对模拟信号量进行数据采集并进行数字处理，并将显示信号发送给显示屏和光柱指示器和正、负向超量程指示灯； 存储器，连接单片机控制模块，用于存储测量数据。
2.如权利要求1所述的电子柱测量仪，其特征在于: 所述的按键(6)包括光标左、右移动键，数字增加及光标上移键，数字减小及光标下移键，返回键，确认键； 所述的显示屏(5)为液晶显示屏，可同时显示相对值和绝对值，最高分辨率达0.1 μπι; 所述的光柱指示器(3)由101个三色发光灯组成，其中三色分别为:绿色、红色、橙色。
3.如权利要求1或2所述的电子柱测量仪，其特征在于: 所述的测头输入快插接头(8)可连接Φ0.3mm至Φ2.0mm的任意形状的喷嘴孔气测头。
4.如权利要求1所述的电子柱测量仪，其特征在于: 所述的存储器可存储800个数据，若存储数据超过800个，则会将先存储的数据依次覆至JHL ο
5.如权利要求1或2所述的电子柱测量仪，其特征在于: 该电子柱测量仪包括测量仪(18)和气动测量头(17)，所述的测量仪(18)的测头输入快插接头⑶连接电磁阀(13)，电磁阀(13)与光电传感器(16)相连接，所述的光电传感器(16)位于气动测量头(17) 一侧。
6.如权利要求5所述的电子柱测量仪，其特征在于: 所述的光电传感器(16)通过计数器(14)与电磁阀(13)相连接。
7.如权利要求6所述的电子柱测量仪，其特征在于: 所述的电磁阀(13)和计数器(14)封装在外壳内，外壳上设置连接杆(15)，连接杆(15)的端部设置光电传感器(16)。
8.如权利要求7所述的电子柱测量仪，其特征在于:所述的连接杆(15)为可伸缩性连杆。
9.如权利要求8所述的电子柱测量仪，其特征在于: 测头输入快插接头(8)通过通气管(12)与电磁阀(13)相连。
10.如权利要求9所述的电子柱测量仪，其特征在于:所述的电磁阀(13)为二位二通电磁阀。
【文档编号】G01B13/00GK103940383SQ201410184623
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】宋廷记, 宋莹莹 申请人:山东国运量仪精密机械有限公司