本實用新型涉及精密儀器領(lǐng)域，特別涉及一種微變形測量裝置。

背景技術(shù)：

機(jī)械類產(chǎn)品研究開發(fā)中，經(jīng)常需要測量微小的機(jī)械變形。比如發(fā)動機(jī)研究開發(fā)過程中，需要研究氣缸套、機(jī)體等在受力狀態(tài)下的微小變形量及其變形對性能及可靠性的影響。這種變形可能只有零點幾微米甚至零點零幾微米，一般的測量設(shè)備及儀器(如千分表等)是測量不出來的。在一些特定場合，還需在有水，有油，高溫或低溫環(huán)境下測量位移或變形，普通的千分表等是不允許在有水，有油或溫度過高或過低時使用的。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種微變形測量裝置，能在特殊環(huán)境下使用，并且測量精度高。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種微變形測量裝置，包括：固定板；至少一根杠桿，其通過杠桿支點設(shè)置在固定板上，杠桿支點將對應(yīng)的杠桿分為長側(cè)和短側(cè)兩部分；接觸頭，其通過固定套設(shè)置在固定板上，接觸頭沿固定套的套孔方向移動，接觸頭與杠桿的短側(cè)部分的端頭連接；以及刻度指示組件，其設(shè)置在固定板上在杠桿的長側(cè)部分的端頭活動區(qū)域內(nèi)，刻度指示組件包括：刻度表，其固定在固定板上，刻度表上的刻度事先由接觸頭的位移量進(jìn)行標(biāo)定；以及指針，其固定在杠桿的長側(cè)部分的端頭。

優(yōu)選地，杠桿包括：第一杠桿，其通過第一杠桿支點設(shè)置在固定板上，接觸頭與第一杠桿的短側(cè)部分的端頭連接；第二杠桿，其通過第二杠桿支點設(shè)置在固定板上，第一杠桿的長側(cè)部分的端頭與第二杠桿的短側(cè)部分的端頭通過第一滑槽連接；以及第三杠桿，其通過第三杠桿支點設(shè)置在固定板上，第二杠桿的長側(cè)部分的端頭與第三杠桿的短側(cè)部分的端頭通過第二滑槽連接，第三杠桿的長側(cè)部分的端頭設(shè)置有回位彈簧。

優(yōu)選地，固定板的中間位置設(shè)有限位機(jī)構(gòu)，該限位機(jī)構(gòu)具有限位槽，第一杠桿、第二杠桿和第三杠桿的桿身處于限位槽內(nèi)。

優(yōu)選地，刻度表上設(shè)置有阻尼滑塊，阻尼滑塊在指針的推動下移動。

優(yōu)選地，固定板拼接成型。

優(yōu)選地，第一杠桿的短側(cè)部分上設(shè)有有配重塊。

優(yōu)選地，該微變形測量裝置還包括透明的外殼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果：

1.能根據(jù)測量需要選擇測量精度，如果1根杠桿能放大10倍位移，能測量0.1毫米精度的位移，那么增加1根杠桿則可測量0.01毫米精度的位移，再增加1根杠桿則可測量0.001毫米精度位移，繼續(xù)增加杠桿，則可測量0.0001、0.00001……毫米精度的位移。

2.零件通用，制造成本低。本裝置的杠桿都是可互換的同一零件，支點、指針、刻度表也是可互換的同一零件，固定板則是可以拼接的，需要時可拼接加長固定板，安裝更多的杠桿，由于零件數(shù)量少，零件通用率高，該裝置的制造成本很低。

3.標(biāo)定簡單，由于零件通用率高，標(biāo)定了第1根杠桿后，其它杠桿可按第1根杠桿的標(biāo)定結(jié)果來套用。也可以各杠桿分開標(biāo)定位移放大量，再綜合到一起。對于小于0.0001毫米等超高微位移精度的標(biāo)定，很難找到合適的標(biāo)定設(shè)備，這時各杠桿分開標(biāo)定位移放大量再綜合到一起就可用精度小標(biāo)定儀表達(dá)到超高精度標(biāo)定的需要。

4.能適應(yīng)各種不同環(huán)境，一般測量儀表怕水、怕油、拍高溫及低溫，本裝置可在有水、有油甚至可浸泡在水及油中使用，當(dāng)然這時需要用鋁合金或不銹鋼等防銹零件制造。對高溫及低溫的適應(yīng)能力，本裝置也比一般的百分表，千分表等強很多。當(dāng)然在特殊環(huán)境下使用時，為保證精度，需在特殊環(huán)境下重新標(biāo)定過才能使用。

附圖說明

圖1是根據(jù)本實用新型的微變形測量裝置的原理示意圖；

圖2是根據(jù)本實用新型的微變形測量裝置中限位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本實用新型的保護(hù)范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖2所示，根據(jù)本實用新型具體實施方式的一種微變形測量裝置，包括固定板8、至少一根杠桿、接觸頭1以及刻度指示組件。其中杠桿通過杠桿支點設(shè)置在固定板8上，杠桿支點將對應(yīng)的杠桿分為長側(cè)和短側(cè)兩部分，接觸頭1通過固定套設(shè)置在固定板8上，接觸頭1沿固定套的套孔方向移動，接觸頭1與杠桿的短側(cè)部分的端頭連接，刻度指示組件設(shè)置在固定板8上在杠桿的長側(cè)部分的端頭活動區(qū)域內(nèi)，刻度指示組件包括刻度表7以及指針5，刻度表7固定在固定板8上，刻度表7上的刻度事先由接觸頭1的位移量進(jìn)行標(biāo)定，指針5固定在杠桿的長側(cè)部分的端頭。

上述方案中，接觸頭1是用于直接與被測物體表面接觸，接觸表面光滑并可根據(jù)需要調(diào)整形狀。本實施例中，接觸頭1可以包括測量桿與固定套兩部分，接觸頭1通過測量桿和固定套固定在固定板8上，只能在一個方向移動。接觸頭1與杠桿是緊密接觸的，當(dāng)接觸頭1移動時，會推動杠桿做相應(yīng)移動。杠桿可以采用硬質(zhì)金屬長條，支點固定在固定板8上，當(dāng)接觸頭1有微小位移時，與其接觸的杠桿的較短一端被推動產(chǎn)生位移，杠桿另外較長的一端則由于杠桿原理，位移被放大。標(biāo)定刻度表7的刻度通過標(biāo)定接觸頭1的位移量與指針5的對應(yīng)位移量確定。比如當(dāng)接觸頭1位移了0.01毫米時，在刻度表7標(biāo)注一個大刻度，然后把該刻度分成10等分的小刻度，每個等分就是0.001毫米，即1微米。實際標(biāo)注中，可用千分尺來做微位移的基準(zhǔn)，接觸頭1在千分尺推動下，每位移0.01毫米，標(biāo)記指針5相應(yīng)的位移，再位移0.01毫米，標(biāo)記指針5的相應(yīng)位移，直到刻度表7被標(biāo)記滿。然后每刻度再細(xì)分成10等分，每等分就對應(yīng)接觸頭1位移了0.001毫米，也就是1微米位移?；蛘咧苯油苿咏佑|頭1移動一段較大具體，如2毫米，把指針5對應(yīng)的在刻度表上的移動距離標(biāo)記出來，然后等分刻度表刻度。實際使用中，通過指針5的位移就可以方便的知道接觸頭1的真實位移。

作為一種優(yōu)選實施例，杠桿包括第一杠桿2、第二杠桿3以及第三杠桿4，第一杠桿2通過第一杠桿支點21設(shè)置在固定板8上，接觸頭1與第一杠桿2的短側(cè)部分的端頭連接，第二杠桿3通過第二杠桿支點31設(shè)置在固定板8上，第一杠桿2的長側(cè)部分的端頭與第二杠桿3的短側(cè)部分的端頭通過第一滑槽連接，第三杠桿4通過第三杠桿支點41設(shè)置在固定板8上，第二杠桿3的長側(cè)部分的端頭與第三杠桿4的短側(cè)部分的端頭通過第二滑槽連接，第三杠桿4的長側(cè)部分的端頭設(shè)置有回位彈簧10。在本方案中，杠桿之間通過滑塊和滑塊安裝在杠桿的滑槽中實現(xiàn)聯(lián)動，其中第一杠桿2的滑塊能在第二杠桿3的滑槽中沿滑槽方向自由移動，杠桿的滑塊及滑槽部分及支點處均加潤滑劑來潤滑，保證整個裝置摩擦阻力小，反應(yīng)靈敏。本實施例中，所有杠桿都是尺寸相同的零件，可以互換使用，標(biāo)定好一個杠桿后，其它杠桿也可套用標(biāo)定結(jié)果?；蛘叻珠_各個杠桿分別標(biāo)定好再綜合起來，能做到用精度低測量設(shè)備標(biāo)定超高精度設(shè)備。當(dāng)然，需要說明的是，杠桿的數(shù)目不限3根，接觸頭1有球狀、針狀、平板狀等不同形狀，測量前先根據(jù)需要選擇接觸頭1，選擇好需要的接觸頭1，安裝在第一杠桿2上后，讓接觸頭1精密接觸需測量的表面并保證接觸是緊密貼合，之間是無間隙沒有相對移動的。當(dāng)只需要一根杠桿就能保證測量精度時，其它杠桿可以不安裝，如需提高測量精度，則可增加杠桿，必要時可增加固定板，安裝更多的杠桿提高測量精度。后面杠桿的標(biāo)定可以直接套用第一根杠桿的標(biāo)定結(jié)果。如果不放心，可以把增加的杠桿都分開標(biāo)定一次，并綜合起來，比如第一根杠桿放大倍數(shù)是10.1，第二根杠桿放大倍數(shù)是10，第三根杠桿放大倍數(shù)是9.9，那么綜合放大倍數(shù)就是10.1x10x9.9＝999.9。也就是當(dāng)?shù)谌軛U測量到位移是1毫米是，實際的微位移是1除以999.9約等于0.001毫米。這樣可以用精度小儀表達(dá)到超高精度標(biāo)定需要。理論上說，本實用新型裝置可測量無限小位移，但實際使用中并不需要做到。

作為一種優(yōu)選實施例，固定板8的中間位置設(shè)有限位機(jī)構(gòu)11，該限位機(jī)構(gòu)11具有限位槽113(參加圖2)，第一杠桿2、第二杠桿3和第三杠桿4的桿身處于限位槽內(nèi)。本實施例中，限位機(jī)構(gòu)11是鍘刀式結(jié)構(gòu)，限位機(jī)構(gòu)11固定在固定板8上，該限位機(jī)構(gòu)11的鍘刀一端用銷釘111固定在底座114上，另外一端是把手112，鍘刀在需要時可以打開，放入杠桿，工作時需合上鍘刀并固定。鍘刀合上后，把手112與底座114之間形成限位槽113，該限位槽113高度稍大于杠桿直徑。杠桿能在限位槽113移動但移動方向受限制。所有杠桿可用同一個限位裝置限位并防止脫落(參加圖2)。

作為一種優(yōu)選實施例，刻度表7上設(shè)置有阻尼滑塊6，阻尼滑塊6在指針5的推動下移動。在本方案中，動態(tài)測量時，指針5的擺動很快，這時可以用阻尼滑塊6來輔助讀取指針位移數(shù)據(jù)。

作為一種優(yōu)選實施例，固定板8拼接成型。在本方案中，固定板8是硬質(zhì)板，比如木板、塑料板、金屬板等，用于固定本裝置的各零件。

作為一種優(yōu)選實施例，第一杠桿2的短側(cè)部分上設(shè)有有配重塊，其作用是保證支點2側(cè)杠桿的重量基本一致。

作為一種優(yōu)選實施例，該微變形測量裝置還包括透明的外殼9。在本方案中，外殼9做成透明硬質(zhì)外殼，用于保護(hù)本裝置的零件并可直接看到指針5動作。

綜上，本實施例的微變形測量裝置，通過杠桿原理，逐步放大接觸頭1的微位移到指針5的大位移上，并通過直接標(biāo)定把接觸頭1的微位移與指針5的大位移對應(yīng)起來，通過讀取指針5的大位移就可直接知道接觸頭1的微位移量，巧妙利用疊加杠桿原理達(dá)到了測量微小位移的目的，能在各種特殊環(huán)境下測量，測量精度比現(xiàn)有技術(shù)更高，裝置更簡單，成本更低，標(biāo)定及測量更容易，可靠性及維護(hù)性更好。

前述對本實用新型的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本實用新型限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本實用新型的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本實用新型的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本實用新型的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。