一种多点位移测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多点位移测量装置。该装置包括一根核心测杆和n个游标，其中n为大于等于2的自然数，该测量装置工作时，各游标运动轨迹与核心测杆的长度方向平行，各游标独立运动，且各游标最大运动行程大于或等于核心测杆的有效量程，每个游标对应一个独立的位置测量点，参与测量的游标数为自然数m，且1≤m≤n。本装置各游标都在自己唯一对应的滑槽内独立运动，实现了各游标之间并行工作独自测量，游标最大测量范围覆盖核心测杆最大量程，不会出现传统多点位移测量装置工作时的游标相互影响的情况。
【专利说明】一种多点位移测量装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多点位移测量装置，特别是涉及一种在测量方向上各游标之间并行运动、独立测量的位移测量装置。
【背景技术】
[0002]传统的多点位移测量装置，拥有2个及2个以上游标，分为两种类型。
[0003]类型I是装置工作时，多个游标在一根核心测杆的同一根导轨上或者同一个滑槽中移动，各个游标的位置有前后之分或者上下之分。有如下两种工作模式。
[0004]一种工作模式为:各个游标在核心测杆有效量程的多个独立的不重合区间内移动测量，即各个游标以在核心测杆有效量程内只测量其中一段区域，所述区域之间没有重合部分。假设核心测杆有效量程为O到15米，需要测3个位置，有3个游标a、b、c，游标a的测量范围在O到4米,游标b的测量范围在5到10米,游标c的测量范围在10.5到13米，游标a、游标b、游标c工作在核心测杆有效量程的不同区间，各区间之间不重合。
[0005]另一种工作模式为:各个游标按先后次序或上下次序在核心测杆有效量程的有效量程内移动测量，即假设有3个游标a、b、c，各游标依次在核心测杆的同一根导轨上或者同一个滑槽中移动。从核心测杆的零点到最大量程方向，游标的排列顺序为a、b、c。
[0006]类型2是将2个或独立的位移测量装置并联，组合到统一的测量方向上，每个位移测量装置的游标都对应一个独立的位置测量点。在需要3个位移测量值的应用中，将3个位移测量装置A、B、C并联，每个位移测量装置都有自身的核心测杆，每个位移测量装置游标的测量范围，都在对应的核心测杆有效量程以内，工作时，位移测量装置A、B、C之间互不影响。
[0007]上述两种类型的多点位移测量装置存在如下不足:
[0008]类型I的多点位移测量装置中，在第一种工作模式下，没有一个游标的测量范围或称量程可以覆盖核心测杆的有效量程，且不同游标的测量范围之间没有区间重合的情况。在需要多个游标测量范围有所重叠的场景中就无法发挥作用。
[0009]类型I的多点位移测量装置中，在第二种工作模式下，虽然各个游标之间的测量范围在很大程度上重合，但各游标之间必须遵循既定的测量顺序，任一游标不可能越过其前方/后方/上方/下方的游标进行测量。游标的测量范围受到其相邻游标当前位置的影响，各游标不能做到在自身量程范围内自由移动。
[0010]类型2的多点位移测量装置，存在2个或2个以上的核心测杆，不仅造价昂贵，而且在安装、调试、校准、输出等各个方面都比单核心测杆多点位移测量装置复杂许多。
[0011]所以，需要设计一种新型的多点位移测量装置，在只使用一根核心测杆的情况下，其上的2个及2个以上游标可以独立在核心测杆的有效量程内自由测量，每个游标的最大测量范围等于核心测杆有效量程，每个游标的运动位置、测量范围不受其他游标影响。
【发明内容】
[0012]针对以上技术问题，本发明提出了一种多点位移测量装置。
[0013]一种多点位移测量装置，该装置包括一根核心测杆和η个游标，其中η为大于等于2的自然数，该测量装置工作时，各游标运动轨迹与核心测杆的长度方向平行，各游标独立运动，且各游标最大运动行程大于或等于核心测杆的有效量程，每个游标对应一个独立的位置测量点，参与测量的游标数为自然数m，且I < η。
[0014]所述核心测杆表面有滑槽或导轨，所述滑槽为直线型，所述导轨为直线型，且滑槽、导轨的直线方向与核心测杆的长度方向平行，所述测量装置工作时，游标沿滑槽或导轨运动。
[0015]所述核心测杆表面光滑，无滑槽，无导轨，所述测量装置工作时，游标悬浮于核心测杆表面。
[0016]所述核心测杆有滑槽或者导轨的部分为圆柱形，滑槽与滑槽之间、或者滑槽与导轨之间、或者导轨与导轨之间相互平行；或者核心测杆为有r个侧面的棱柱，每个侧面上有s条滑槽或者导轨，r为大于等于3的自然数，s为大于等于I的自然数；滑槽与滑槽之间、或者滑槽与导轨之间、或者导轨与导轨之间相互平行。
[0017]所述多点位移测量装置还包括游标连杆和位置连杆，游标连杆与位置连杆间为刚性连接，游标连杆与游标之间为铰接。
[0018]所述多点位移测量装置还包括游标连杆和位置连杆，游标连杆与位置连杆间为刚性连接，游标连杆与游标之间为刚性连接。
[0019]所述核心测杆的测量器件为磁致伸缩位移传感器，或电阻尺，或光栅尺，或磁栅尺，或LVDT。
[0020]本发明阐述的多点位移测量装置专为解决目前多点测量中存在的问题而设计。本发明的核心设计为“单核心测杆+η个全量程游标”设计，工作时游标独立测量，相互间无影响。本发明中所述的的滑槽，是一种凹槽结构，游标下端嵌在滑槽内滑动。本发明中所述的导轨，是一种外凸结构，游标下端扣住导轨沿导轨滑动。
[0021]多点位移测量装置结构类型I为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。
[0022]多点位移测量装置结构类型Ι-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。
[0023]多点位移测量装置结构类型1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0024]多点位移测量装置结构类型1-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0025]多点位移测量装置结构类型1-1-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0026]多点位移测量装置结构类型1-1-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0027]多点位移测量装置结构类型1-1-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ n2 +n3=n，且ηι、n2、n3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0028]多点位移测量装置结构类型1-1-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面均匀分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离都相等。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且ηι、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0029]多点位移测量装置结构类型1-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。
[0030]多点位移测量装置结构类型1-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0031]多点位移测量装置结构类型1-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0032]多点位移测量装置结构类型1-11-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0033]多点位移测量装置结构类型1-11-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0034]多点位移测量装置结构类型1-11-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0035]多点位移测量装置结构类型1-11-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽,核心测杆带滑槽部分的形状为圆柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数。所述滑槽在核心测杆表面随机分布，即核心测杆表面任一滑槽与前后相邻滑槽之间的距离相同或不相同。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有η3条小于核心测杆的有效量程。叫、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0036]多点位移测量装置结构类型II为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。
[0037]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。
[0038]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0039]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0040]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0041]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0042]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、n3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ n2 +n3=n，且叫、n2、n3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0043]多点位移测量装置结构类型1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0044]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。
[0045]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0046]多点位移测量装置结构类型I1-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0047]多点位移测量装置结构类型I1-11-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0048]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-11-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0049]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-11-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0050]多点位移测量装置结构类型ΙΙ-11-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是截面为正r边形的正棱柱体，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于正棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有η3条小于核心测杆的有效量程。叫、η2、η3为O或者大于等于I的自然数,且Ii1+ η2 +η3=η,且叫、η2、η3中至少有一个不为
O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0051]多点位移测量装置结构类型III为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。
[0052]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。
[0053]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0054]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0055]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0056]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0057]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且ηι、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效
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[0058]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱面上。每个棱面上有最少O个最多η个滑槽。所述滑槽的长度不相同,各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为
O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0059]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。
[0060]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。
[0061]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。
[0062]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-11-1-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度均相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程相同。滑槽的长度大于或等于或小于核心测杆的有效量程。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，各游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点相同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点相同时，各游标有效量程相同。各滑槽起点在核心测杆轴线投影点不同，且各滑槽终点在核心测杆轴线投影点不同时，各游标有效量程不同。
[0063]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-11-1i为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。
[0064]多点位移测量装置结构类型III_i1-11-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有n2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、n2、n3为O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ n2 +n3=n，且ηι、n2、n3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效
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[0065]多点位移测量装置结构类型ΙΙΙ-11-11-1-1为:多点位移测量装置包括一根核心测杆和η个游标。核心测杆表面带有直线型滑槽，核心测杆带滑槽部分的形状是有r个侧面的棱柱，滑槽的方向与核心测杆的长度方向平行，滑槽的数量为η个，每条滑槽对应一个游标，游标在滑槽内运动。η为大于等于2的自然数，r为大于等于3的自然数。所述滑槽位于棱柱体的棱线上。每条棱线上有最少O个最多一个滑槽。所述滑槽的长度不相同，各游标在滑槽内运动时，游标的最大运动行程不同。η条滑槽中，有Ii1条大于核心测杆的有效量程，有η2条等于核心测杆的有效量程，有113条小于核心测杆的有效量程。ηι、η2、η3为
O或者大于等于I的自然数，且Ii1+ η2 +η3=η，且叫、η2、η3中至少有一个不为O。滑槽的长度大于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程大于核心测杆的有效量程，滑槽的头部和尾部各有一段测量盲区，这样在保证利用核心测杆有效量程的前提下，测量盲区为核心测杆装配内部、外部的机械结构件和电子电气件、磁学元件、光学原件提供了装配空间。滑槽的长度等于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于等于核心测杆的有效量程。滑槽的长度小于核心测杆的有效量程时，对应游标最大运动行程小于核心测杆的有效量程。下述投影皆为向核心测杆轴线进行法线投影，滑槽起点投影相同且终点投影不同时，仅有一种情况游标的有效量程相同，即每条滑槽终点投影位于核心测杆最大有效量程点处，或者终点投影位于核心测杆最大有效量程点之后的盲区内，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等；其他情况下各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影不同时，各游标有效量程不同。滑槽起点投影不同且终点投影相同时，仅当起点投影在核心测杆最小有效量程点之前的盲区内，且终点投影在核心测杆有效量程区间内时，各游标有效量程相同，也即各条滑槽在核心测杆有效量程范围内的长度相等。
[0066]上述结构类型I到III的多点位移测量装置工作时，共有m个游标参与测量，且
I^ η,即装置中有最少一个游标最多η个游标同时工作。工作时，游标在滑槽内运动所引发机械波或应力或光学或磁性或电学等方面信号的变化被核心测杆感知到，核心测杆将这些物理量变化转为数字信号后，就测量出核心测杆有效量程范围内游标的位移变化情况，达成位移测量效果。本装置各游标都在自己唯一对应的滑槽内独立运动，实现了各游标之间并行工作独自测量，游标最大测量范围覆盖核心测杆最大量程，不会出现类型I传统多点位移测量装置工作时的游标相互影响的情况。本装置的游标量程能通过滑槽的位置、长度进行硬性设定，也可以在滑槽长度范围内软性设定游标运动范围，实现在指定位移范围内区间测量的效果。
[0067]上述结构类型I到III的多点位移测量装置中，还包括游标连杆和位置连杆，游标连杆与位置连杆间为刚性连接，游标连杆与游标之间为铰接。加入连杆是为了解决测点距离过远的技术问题。在某些测量环境中，测点位于地下/岩层/混凝土层深处达十米级甚至百米级，而位移的变化量并不大，这种情况下将位置变动点与游标直接连接不可行，一方面是因为制作十米级或百米级硬质测杆的技术难度极大，也很难运输、安装，出现故障时也很难更换，另一方面成本极高不具备经济可行性。这时需要用位置连杆连接测点，将位移变化通过刚性的位置连杆传导出来，这样就仅需要制造量程能够覆盖位移变化的多点位移测量装置即可，大大缩短了本装置的长度，降低了制造难度。工作时，位置连杆将位移变化传导给刚性连接的游标连杆，由游标连杆牵动铰接的游标，测量出测点的位移变动值。因为位置连杆长度较长，杆径较大，本身已固定，与本装置游标直连并不方便，通过游标连杆连接不仅方便了产品设计，也有利于本装置整体更换，更易实现模块化。
[0068]上述结构类型I到III的多点位移测量装置中，滑槽都能被导轨等价替换。
[0069]多点位移测量装置结构类型IV为:所述核心测杆表面光滑，无滑槽，无导轨，所述核心测杆在有效量程长度范围内的形状为圆柱形或有r个侧面的棱柱或截面为正r边形的正棱柱体，r为大于等于3的自然数。所述测量装置工作时，游标悬浮于核心测杆表面沿核心测杆长度方向运动。游标的运动轨迹投影到核心测杆表面为一条直线轨迹，且各游标投影的直线轨迹间无重合区域。所述多点位移测量装置还包括游标连杆和位置连杆，游标连杆与位置连杆间为刚性连接，游标连杆与游标之间为刚性连接。游标连杆与游标之间为刚性连接是因为限定游标的空间状态，在没有滑槽或导轨限定游标运动范围的情况下减小震颤扰动，铰接的话游标自身就有一定的活动自由度，会造成位移测量精度下降。
[0070]上述结构类型I到IV的多点位移测量装置都采用单独核心测杆结构设计，相对于类型2的多点位移测量装置，大大减少了核心测杆的数量，简化了结构，降低了产品成本，在测点越多的情况下成本越低，成本为类型2多点位移测量装置的η分之一。
【专利附图】
【附图说明】
[0071]图1为本发明立体图；
[0072]图2为本发明侧面图；
[0073]图3为本发明俯视图；
[0074]图4为本发明俯视图。
【具体实施方式】
[0075]为详细说明本发明的技术内容、结构特征、实现的技术目的和技术效果，以下结合附图和实施方式进行详细说明。
[0076]实施例1:所述装置包括一根核心测杆I，所述测杆采用的核心测量器件为磁致伸缩位移传感器；核心测杆I主体为圆柱形，上有2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线，各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上,各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。
[0077]本装置的游标2都是永磁体，核心测杆I内装有磁致伸缩波导丝。装置工作时，电子仓中的激励模块在磁致伸缩波导丝的两端施加一个电流脉冲，该脉冲以光速在波导丝周围形成一个周向的安培环形脉冲磁场该环形磁场与游标磁环的偏置永磁磁场发生稱合时，会在波导丝的表面形成魏德曼效应扭转应力波，该应力波为超声波，扭转波以其在波导材料中传播的本征速度约2800m/s，由产生点向波导丝的两端传播，传向末端的扭转波被阻尼器件吸收，传向激励端的信号则被检波装置接收，电子仓中的控制模块计算出查询脉冲与接收信号间的时间差，再乘以其本征速度，即可计算出扭转波发生位置与测量基准点间的距离，也即游标磁环在该瞬时相对于测量基准点间的绝对距离，从而实现对游标磁环位置的实时精确测量。此时，每个滑槽3内的游标2都会激发出一个位移信号，本装置就获得了所有游标2的位置数据，实现了多点测量功能。本装置拥有高于2000Hz超高频响、大于
0.5um的高分辨率、游标与波导丝非接触结构，及不需要调零绝对位移输出等优异特性。
[0078]实施例2:在实施例1基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接到地下不同深度的测点上，核心测杆I本体与一个地下或者地面的基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生竖直方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。位移值不仅可以按照一定采样率连续输出，还可以设定位移预警区间和位移变化率报警。
[0079]实施例3:在实施例1基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接裂缝一侧不同测点上，核心测杆I本体与裂缝另一侧基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生垂直于裂缝方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。
[0080]实施例4:所述装置包括一根核心测杆I，所述测杆采用的核心测量器件为磁致伸缩位移传感器；核心测杆I主体为有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，每个侧面上有I个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线，各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。
[0081 ] 实施例5:在实施例4基础上增加游标连杆5和位置连杆,游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接到地下不同深度的测点上，核心测杆I本体与一个地下或者地面的基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生竖直方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。位移值不仅可以按照一定采样率连续输出，还可以设定位移预警区间和位移变化率报警。
[0082]实施例6:在实施例4基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接裂缝一侧不同测点上，核心测杆I本体与裂缝另一侧基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生垂直于裂缝方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。
[0083]实施例7:所述装置包括一根核心测杆I，所述测杆采用的核心测量器件为磁致伸缩位移传感器；核心测杆I主体为有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，每条棱线上有I个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线，各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。
[0084]实施例8:在实施例7基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接到地下不同深度的测点上，核心测杆I本体与一个地下或者地面的基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生竖直方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。位移值不仅可以按照一定采样率连续输出，还可以设定位移预警区间和位移变化率报警。
[0085]实施例9:在实施例7基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接裂缝一侧不同测点上，核心测杆I本体与裂缝另一侧基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生垂直于裂缝方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。
[0086]实施例1、4、7是基于磁致伸缩位移传感器的多点位移测量装置本体，实施例2、5、8是基于磁致伸缩位移传感器的多点沉降测量仪，实施例3、6、9是基于磁致伸缩位移传感器的多点裂缝计。
[0087]实施例2、3、5、6、8、9中的装置，相对于目前广泛应用的基于振弦传感器的同类设备，具有非接触式、直接测量、高精度、温度漂移轻微、高采样率等性能优点，不仅如此，由于本装置采用单测杆设计，而振弦传感器无法共用核心测杆I只能多台仪器并联，本装置在成本上也大大优于基于振弦传感器的同类设备。
[0088]实施例10:所述装置包括一根核心测杆1，所述测杆采用的核心测量器件为电阻尺；核心测杆I主体为圆柱形，上有2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线,各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。
[0089]电阻尺的核心测量原理是滑动变阻器，通电游标2经过的位移不同，通路上电阻不同，测量到的电流也不同，由电流变化计算出位移变化，是一种绝对位移测量装置。滑槽3是传感器中最重要的部分，采用导电材料覆盖在滑槽基材上，滑槽3具有良好的耐磨特性。游标2其实是个电刷，为提升精度采用多触点结构设计，使用寿命长，启动力矩低，可高速运作。本装置为了实现多点测量，工作时采用时间片分配高速轮询方式，将采样时间分成时间片，每个时间片内只导通一路游标2，依次获取各个游标2的位移读数，这样一次采样就获取了所有游标2的位置信息。而且，还可以通过接通指定游标2来获取位移信息，而不必每次采样获取所有游标2位置信息，缩短采样时间，提高了采样率，减少电阻尺器件损耗。
[0090]实施例11:在实施例10基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接到地下不同深度的测点上，核心测杆I本体与一个地下或者地面的基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生竖直方向位移时,位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。位移值不仅可以按照一定采样率连续输出，还可以设定位移预警区间和位移变化率报警。
[0091 ] 实施例12:在实施例10基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接裂缝一侧不同测点上，核心测杆I本体与裂缝另一侧基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生垂直于裂缝方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。
[0092]实施例13:所述装置包括一根核心测杆1，所述测杆采用的核心测量器件为电阻尺；核心测杆I主体为有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，每个侧面上有I个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线，各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。
[0093]电阻尺的核心测量原理是滑动变阻器，通电游标2经过的位移不同，通路上电阻不同，测量到的电流也不同，由电流变化计算出位移变化，是一种绝对位移测量装置。滑槽3是传感器中最重要的部分，采用导电材料覆盖在滑槽基材上，滑槽3具有良好的耐磨特性。游标2其实是个电刷，为提升精度采用多触点结构设计，使用寿命长，启动力矩低，可高速运作。本装置为了实现多点测量，工作时采用时间片分配高速轮询方式，将采样时间分成时间片，每个时间片内只导通一路游标2，依次获取各个游标2的位移读数，这样一次采样就获取了所有游标2的位置信息。而且，还可以通过接通指定游标2来获取位移信息，而不必每次采样获取所有游标2位置信息，缩短采样时间，提高了采样率，减少电阻尺器件损耗。
[0094]实施例14:在实施例13基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标2之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接到地下不同深度的测点上，核心测杆I本体与一个地下或者地面的基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生竖直方向位移时,位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。位移值不仅可以按照一定采样率连续输出，还可以设定位移预警区间和位移变化率报警。
[0095]实施例15:在实施例13基础上增加游标连杆5和位置连杆，游标连杆5与位置连杆间为刚性连接，游标连杆5与游标之间为铰接。每个游标2对应一个游标连杆5，每个游标连杆5对应一个位置连杆。每个位置连杆连接裂缝一侧不同测点上，核心测杆I本体与裂缝另一侧基准点刚性连接。当测点相对于基准点发生垂直于裂缝方向位移时，位置连杆将位移变化传导至游标连杆5，游标连杆5将位移变化传导至游标2，核心测杆I测量出新的位移值。
[0096]实施例10到15的基于电阻尺的多点位移测量装置，该装置的最大优点是价格低廉，在对精度要求不高的工业环境中可以得到广泛应用。
[0097]实施例16:所述装置包括一根核心测杆1，所述测杆采用的核心测量器件为磁致伸缩位移传感器；核心测杆I主体为圆柱体或有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，所述核心测杆I表面光滑，无滑槽，无导轨；装置还包括2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个游标2，每个游标2对应一个游标连杆5，游标2为永磁体。所述测量装置工作时，游标2在游标连杆5的支撑下悬浮于核心测杆I表面沿核心测杆I长度方向运动。游标2的运动轨迹投影到核心测杆I表面为一条直线轨迹，且各游标2投影的直线轨迹间无重合区域。游标连杆5与游标2之间为刚性连接。
[0098]实施例17:所述装置包括一根核心测杆1，所述测杆采用的核心测量器件为光栅尺；核心测杆I主体为圆柱形，上有2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线,各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。核心测杆I上刻有光栅，起标尺光栅作用；游标2上刻有光栅，起指示光栅作用。
[0099]光栅的工作原理都是根据物理上莫尔条纹的形成原理进行工作的。当使指示光栅上的线纹与标尺光栅上的线纹成一小角度Θ来放置两光栅尺时，必然会造成两光栅尺上的线纹互相交叉。在光源的照射下，交叉点近旁的小区域内由于黑色线纹重叠，因而遮光面积最小，挡光效应最弱，光的累积作用使得这个区域出现亮带。相反，距交叉点较远的区域，因两光栅尺不透明的黑色线纹的重叠部分变得越来越少，不透明区域面积逐渐变大，即遮光面积逐渐变大，使得挡光效应变强，只有较少的光线能通过这个区域透过光栅，使这个区域出现暗带。这些与光栅线纹几乎垂直，相间出现的亮、暗带就是莫尔条纹。严格地说，莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度，以W表示。W=CO /2* sin ( θ/2)=ω / Θ。随着光栅的移动，莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。
[0100]莫尔条纹具有以下性质:
[0101].当用平行光束照射光栅时，两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正/余弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。
[0102]?在两光栅栅线夹角较小的情况下，莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、两光栅线夹角Θ之间有下列关系。式中，Θ的单位为rad，W的单位为mm。由于倾角很小，sin Θ很小，则W=CO / Θ，若ω =0.0lmm, Θ =0.0lrad,则上式可得W=I,即光栅放大了 100倍。
[0103]这说明，无需复杂的光学系统和电子系统，利用光的干涉现象，就能把光栅的栅距转换成放大100倍的莫尔条纹的宽度。这种放大作用是光栅的一个重要特点。
[0104].由于莫尔条纹是由若干条光栅线纹共同干涉形成的，所以莫尔条纹对光栅个别线纹之间的栅距误差具有平均效应，能消除光栅栅距不均匀所造成的影响。
[0105].莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动相对应。两光栅尺相对移动一个栅距d，莫尔条纹便相应移动一个莫尔条纹宽度W，其方向与两光栅尺相对移动的方向垂直，且当两光栅尺相对移动的方向改变时，莫尔条纹移动的方向也随之改变。
[0106]根据上述莫尔条纹的特性，假如我们在莫尔条纹移动的方向上开4个观察窗口 A，B，C，D，且使这4个窗口两两相距I / 4莫尔条纹宽度，即W / 4。由上述讨论可知，当两光栅尺相对移动时，莫尔条纹随之移动，从4个观察窗口 A，B，C，D可以得到4个在相位上依次超前或滞后，取决于两光栅尺相对移动的方向，I / 4周期即π / 2的近似于余弦函数的光强度变化过程。若采用光敏元件来检测，光敏元件把透过观察窗口的光强度变化转换成相应的电压信号，设为La、Lb、L。、Ld。根据这4个电压信号,可以检测出光栅尺的相对移动。
[0107]位移大小的检测:由于莫尔条纹的移动与两光栅尺之间的相对移动是相对应的，故通过检测这4个电压信号的变化情况，便可相应地检测出两光栅尺之间的相对移动。每变化一个周期，即莫尔条纹每变化一个周期，表明两光栅尺相对移动了一个栅距的距离；若两光栅尺之间的相对移动不到一个栅距，因是余弦函数，故根据余弦之值也可以计算出其相对移动的距离。
[0108]例如，栅线为50线对/mm的光栅尺，其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5 μ m的计数脉冲，这在工业普通测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为η /2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形，首先把它们整形为占空比为1:1的方波。然后，通过对方波的相位进行判别比较，就可以得到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数，可以得到光栅尺的位移和速度。
[0109]实施例18:在实施例17的基础上，将核心测杆I主体改为有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，每个侧面上有I个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;其他方面与实施例17相同。
[0110]实施例17到18是一种创新性的基于光栅原理的多点测量装置。传统核心测杆I采用的是刻线玻璃尺或刻线钢带尺，是一种平面结构。本发明将核心测杆I改造成圆柱或棱柱的立体结构，在柱体上刻出光栅，使得一根核心测杆I可以对应多个游标2测量，突破了现有光栅位移测量系统的单测杆单测点限制，实现了单测杆多点位移测量功能。
[0111]实施例19:所述装置包括一根核心测杆1，所述测杆采用的核心测量器件为磁栅尺；核心测杆I主体为圆柱形，上有2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;各滑槽3之间相互平行且都平行于核心测杆I轴线,各滑槽3长度均相同，各滑槽3起点均位于核心测杆I同一横切面上，各滑槽3终点均位于核心测杆I同一横切面上；滑槽3长度大于核心测杆I的有效量程，即滑槽3首尾两端各有一段区间在核心测杆I测量盲区内；游标2在滑槽3内自由滑动，各游标2最大运动行程大于核心测杆I的有效量程，各游标2有效量程等于核心测杆I有效量程。核心测杆I上刻有磁栅，用录磁法录制的波长为λ的磁波；游标2中有拾磁磁头，拾磁磁头是磁通响应式磁头。工作时，采用鉴相式或振幅式方法对磁头上拾磁绕组中感应电势信号处理，得出游标2相对于核心测杆I的位移。
[0112]实施例20:在实施例19的基础上，将核心测杆I主体改为有3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15个侧面的棱柱，每个侧面上有I个滑槽3，每个滑槽3内都有I个游标2 ;其他方面与实施例17相同。
[0113]实施例19到20是一种创新性的基于磁栅原理的多点测量装置。传统核心测杆I采用的是是一种平面结构。本发明将核心测杆I改造成圆柱或棱柱的立体结构，在柱体上用录磁头在录制出间隔严格相等的磁波，使得一根核心测杆I可以对应多个游标2测量，实现磁栅多点测量。
[0114]实施例1到20中的滑槽，可以同等替换为导轨。
[0115]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明保护范围的限定，只要是采用本发明的技术方案，或者仅仅是通过本领域的普通技术人员都能作出的任何常规修改或等同变化，都落入本发明所要求保护的范围之中。
【权利要求】
1.一种多点位移测量装置，其特征在于:该装置包括一根核心测杆(I)和η个游标(2)，其中η为大于等于2的自然数，该测量装置工作时，各游标(2)运动轨迹与核心测杆(I)的长度方向平行，各游标(2)独立运动，且各游标(2)最大运动行程大于或等于核心测杆(I)的有效量程，每个游标(2)对应一个独立的位置测量点，参与测量的游标(2)数为自然数m,且I < m < η。
2.如权利要求1所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述核心测杆(I)表面有滑槽(3)或导轨(4)，所述滑槽为直线型，所述导轨为直线型，且滑槽(3)、导轨(4)的直线方向与核心测杆(I)的长度方向平行，所述测量装置工作时，游标(2)沿滑槽(3)或导轨(4)运动。
3.如权利要求1所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述核心测杆(I)表面光滑，无滑槽，无导轨，所述测量装置工作时，游标(2)悬浮于核心测杆(I)表面。
4.如权利要求2所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述核心测杆(I)有滑槽或者导轨的部分为圆柱形，滑槽与滑槽之间、或者滑槽与导轨之间、或者导轨与导轨之间相互平行；或者核心测杆(I)为有r个侧面的棱柱，每个侧面上有s条滑槽或者导轨，r为大于等于3的自然数，s为大于等于I的自然数；滑槽与滑槽之间、或者滑槽与导轨之间、或者导轨与导轨之间相互平行。
5.如权利要求2或4所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述多点位移测量装置还包括游标连杆(5 )和位置连杆(6 )，游标连杆(5 )与位置连杆(6 )间为刚性连接，游标连杆(5)与游标(2)之间为铰接。
6.如权利要求3所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述多点位移测量装置还包括游标连杆(5 )和位置连杆(6 )，游标连杆(5 )与位置连杆(6 )间为刚性连接，游标连杆(5 )与游标(2)之间为刚性连接。
7.如权利要求6所述的多点位移测量装置，其特征在于:所述核心测杆(I)的测量器件为磁致伸缩位移传感器，或电阻尺，或光栅尺，或磁栅尺，或LVDT。
【文档编号】G01B21/02GK203949650SQ201420391206
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】龚大成, 车红昆 申请人:龚大成, 车红昆