专利名称：电指示直角尺测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种检定直角量具(直角尺)的专用测量仪器。
目前在直角尺检定工作中广泛使用着两种测量方法1、用被测角尺与“标准”直角进行比较测量。例如使用园柱角尺在0级1级平板上对被测角尺进行比较，通过检查光隙的大小来判断被检角尺是否合格。这种测量方法只能由测量者凭视觉给出被测角尺是否“垂直”的印象，无法给出具体的角度偏差值。此外由于对园柱角尺本身的制造精度有很大的依赖性，因此测量结果离散大，测量精度低。
2、使用仪器进行测量现有仪器(例如齐齐哈尔生产的ZJY500－1型直角尺检查仪，邯郸市峰峰矿区计量仪器厂生产的ZCY－400型直角测量仪等)均为纯机械式，其测量传动链复杂，调校极不方便；且测量力较大，在测量中不可避免地引起被测角尺形变，给则量结果带来较大的测量误差。此外由于被测角尺与测杆接触与否，全凭操作者主观感觉，定位精度很低，测量值离散大，测量结果很不可靠。同时上述仪器中有的零部件加工精度要求很高(如长110mm的上、下测量杆要求等长，金属测量工作台的平面度误差要求小于1μm)且受温度影响较大，不但制造困难，也加大了测量误差。
本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种测量精度高，加工制作容易的直角尺检定用测量仪器。
本实用新型是用双位法测量原理对被检直角尺进行测量的，它排除了仪器立柱对支承工作台不垂直度误差对测量结果的影响。
见
图1，仪器基准为一平直度误差甚小的工作台2，它即为测量时的180°角度基准。测量则是用90°被测角尺分别置于工作台2的左、右两个位置，即图1中(Ⅰ)位置和(Ⅱ)位置，用以平分这180°角，从中找出被测角尺本身的垂直度偏差。
测量时，只要测得某一高度ι上(Ⅰ)、(Ⅱ)两位置间的线值偏差量a，则被测角尺在ι高度上偏离垂直状况的线值偏差量即为a／2，从而可得出该角尺的角度误差为△α＝arctg (α／2)/(ι) 。
为了尽量减小测量力，提高测量精度，本实用新型采用电接触指示只要测球或定位球与直角尺一接触，电流接通，电显示元件(发光二极管、调谐影示管，电声器件等)立即指示。此时接触力甚微，可以忽略不计，从而消除了测力引起形变对测量结果的影响。
根据上述测量原理，本实用新型型具有如下结构一水平工作台上设有一立柱，立柱上装有一可沿立柱升降并可与立柱紧固的升降工作台，升降工作台上有一“┌”形传递杠杆。该杠杆的垂直杆端有一金属测量球而水平杆端与一位移测量仪的测量头相接触，从而可把测量球球心的水平摆动量由垂直位移量读出。水平工作台的上方同时设有一金属定位球。测量球与定位球的直径相同，二者中有一个或两个与电显示元件电联接，从而对被测角尺与其是否接触进行电指示。
为了提高定位测量精度，最好定位和测量均采用电接触指示，即测量球与定位球均与电显示元件电联接，使测量时定位球及测量球与直角尺接触的状态相同，从而可进一步大幅度提高测量精度。
为了简化电指示电路，所说的电显示元件最好为发光二极管。
所说的传递杠杆最好为11杠杆，位移测量仪最好为扭簧表。
水平工作台最好由花岗岩制成。该材料经千万年的自然时效，性能稳定，温度系数小且受碰撞破损不会产生塑性形变，不影响工作台的平面性，易于加工制作，从而使测量精度更有保证。
水平工作台上方最好还设有能前后移动的定位刀口，从而使被测角尺在前后方向也能精确定位(定位球的作用是左、右定位)。
和现有技术相比本测量仪的最大优点是测量精度高、工作效率高、使用简便，同时加工制作简易、生产成本低，并且结构紧凑、造形美观，体积小，重量轻，也易于维修保养。
图1为本实用新型的测量原理图。
图2为实施例的电接触指示电路原理图。
图3为实施例的主视图。
图4为实施例的左视剖面图。
实施例见图2～4。底座1上紧固有花岗岩水平工作台2。定位刀口3与刀口摆动推动装置25联接，24为复位弹簧，35为转轴、36为轴座，小升降工作台12通过导向滑键30、制紧链31、制紧手轮32、滑动联接环33而与导向丝杆(即立柱)8联接。升降工作台12上有上测量板15，表架绝缘板29、微调支架绝缘板34，测量指示发光二极管17，小扭簧表14，表架13，封闭弹簧11，微调支架10，微调螺钉9。11的测量杠杆16(即“┌”形传递杠杆)有中轴28。18为上电池盖，19为中轴支承绝缘板，20为测量钢球。定位钢球23通过定位钢球座22、下绝缘板5而与下测量板6紧固。7为下电池盖，21为定位指示发光二极管，26为层叠电池，27为限流电阻(200Ω)，4为升降螺母。花岗岩水平工作台2的平直度误差不大于1μm，测量钢球与定位钢球的直径为10mm，二者直径及园度误差小于0.2μm。图2中b、c两端分别接测量钢球(或定位钢球)和定位刀口。
本实施例外形尺寸为200×53×580mm，重量30Kg，测量误差＜2μm。
本实施例的使用方法如下1、将被测角尺置于花岗岩水平工作台2上，如图1中的位置(Ⅰ)，使其短边与定位刀口3相靠，旋转刀口摆动手轮25推动被测角尺在水平工作台上前后移动，使角尺的长边宽度之中点与上、下钢球(测量钢球和定位钢球)中心处于同一铅垂面内；2、旋入微调螺钉9，使测量钢球向右摆动一个距离，然后将直角尺由左向右轻轻推进，使直角尺长边下端与定位钢球23接触，只要二者一经接触，定位指示发光二极管21立即闪亮显示，此时被测角尺便在前后左右精确定位于工作台上。
3、退出微调螺钉9，使杠杆系统向左摆动至测量钢球20与被测角尺长边上端轻轻接触(测量指示发光二极管17闪亮)，此时即可从小扭簧表14上读取读数a1；4、将被测角尺从水平工作台的左边退出，再置于水平工作台右边，使角尺的短边贴紧刀口3，由右向左轻轻推进被测角尺，此时将出现以下三种情况之一
a、直角尺长边下端首先与定位钢球23接触(定位指示发光二极管21闪亮)，说明被测角尺为锐角；b、直角尺上端首先与测量钢球20接触(测量指示灯17闪亮)，说明被测角尺为钝角；c、直角尺长边上、下端同时与测量钢球及定位钢球接触(上、下发光二极管同时闪亮)，此时被测角尺为直角。
5、若角尺为锐角，则旋入微调螺钉9，使测量钢球向右摆动与直角尺长边上端接触(17闪亮)，此时从小扭簧表14上读取该直角尺处于(Ⅱ)位置时的测量值a2。
6、若角尺为钝角，则先退出微调螺钉9，使测量钢球向左退开，并继续向左推进被测角尺，直至其长边下端与定位钢球23接触(21闪亮)，此时被测角尺被精确定位于(Ⅱ)位置。然后旋入微调螺钉，使测量钢球与被测角尺上端接触(17闪亮)，并从小扭簧表上读取第(Ⅱ)位置的测量值a2。
7、若被测角尺为直角，则其角度误差为零。
8、计算被测角尺在该测量高度上的线值偏差及角度偏差线值偏差△＝ (a2-a1)/2 (微米)角度偏差＝arctg (△)/(ι)式中ι为测量钢球与定位钢球的球心距，可用卡尺等测量工具测得。
权利要求1.一种电指示直角尺测量仪，其特征在于一水平工作台上设有一立柱，立柱上装有一可沿立柱升降并可与立柱紧固的升降工作台，该工作台上有一“┌”形传递杠杆，该杠杆的垂直杆端有一金属测量球而水平杆端与一位移测量仪的测量头相接触，水平工作台的上方同时设有一金属定位球，测量球与定位球的直径相同，二者中有一个或两个与电显示元件电联接。
2.如权利要求1所述的直角尺测量仪，其特征在于测量球与定位球均与电显示元件电联接。
3.如权利要求2所述的直角尺测量仪，其特征在于所说的电显示元件为发光二极管。
4.如权利要求2所述的直角尺测量仪，其特征在于传递杠杆为11杠杆，位移测量仪为扭簧表。
5.如权利要求4所述的直角尺测量仪，其特征在于水平工作台由花岗岩制成。
6.如权利要求4所述的直角尺测量仪，其特征在于水平工作台的上方还设有能前后移动的定位刀口。
专利摘要本实用新型为一种检定直角量具的专用测量仪。现有的测量仪测量精度低且使用不便。本测量仪的结构是一水平工作台上设有一立柱，立柱上装有可升降的工作台，升降工作台上有“”形传递杠杆，该杠杆的垂直杆端有一金属测量球而水平杆端与一位移测量仪的测量头相接触，水平工作台的近上方设有一金属定位球，采用电接触指示和花岗岩水平工作台。该测量仪测量精度和工作效率高，成本低、体积小重轻，结构紧凑。
文档编号G01B5/24GK2093377SQ9120793
公开日1992年1月15日 申请日期1991年5月11日 优先权日1991年5月11日
发明者苏, 徐绍宽, 余允亮 申请人:云南省计量测试研究所计量实验工厂