[发明专利]便携式孔板自动测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量装置，尤其是一种便携式孔板自动测量仪。

背景技术

差压式孔板流量计通常用于管道内流体流量的测量，而孔板是差压式孔板流量计的关键部件，孔板自身的制造精度会对测量结果产生重大影响。因此，在实际工作中，需要精确测定孔板的开孔直径、开孔圆度、孔板厚度、上、下游端面的平行度、上游端面的平面度、开孔圆筒部分长度、上游端面与开孔圆筒部分入口边缘锐度等多个参数。现有的孔板测量仪体积庞大，不能携带，各参数测量仪器分散，且操作方式复杂，不便于用户现场使用。中国实用新型专利94215133.X号公开了一种孔板检定装置，该孔板检定装置由带T形槽的零级平台、传动部件、测微表、活动测头、固定测头、定位测头以及e值测量附件等组成。就该检定装置来说，其用于测量的测微表等测量机构只能由人工完成测量操作，在测量过程中采用人工读数方式，不但测量精度低，而且无法直接利用计算机采集和处理数据，其仪器笨重，不便携带，无法进行现场检测，从而存在着缺陷。

发明内容

本发明的目的是对上述现有孔板测量装置的测量机构和与该测量机构相配合的基座结构进行改进，提供一种便携式孔板自动测量仪。

本发明的便携式孔板自动测量仪具有基座、孔板固定结构和测量机构，其特征是在基座上设置有旋转工作台和计算机接口，所述旋转工作台具有台面和底座，所述旋转工作台的台面朝上且由设置在旋转工作台底座上的轴承支承，在基座与旋转工作台的底座之间设置有相互配合的Y向移动导向结构，所述基座具有位于旋转工作台上方的基座龙门架导轨，所述基座龙门架导轨沿X向设置，所述测量机构包括测量显微镜、X向光栅位移传感器和Z向光栅位移传感器，所述测量显微镜、X向光栅位移传感器和Z向光栅位移传感器均位于旋转工作台的上方，测量显微镜的底座、X向光栅位移传感器的底座和Z向光栅位移传感器的底座均套置在所述基座龙门架导轨上，X向光栅位移传感器的测头和Z向光栅位移传感器的测头均朝向旋转工作台的台面，X向光栅位移传感器的信号输出端和Z向光栅位移传感器的信号输出端均与计算机接口相连接。在本发明中，所说的X向是指X轴方向，所说的Y向是指Y轴方向，所说的Z向则是指Z轴方向。在使用本发明的测量仪时，可以让计算机接口与外设的计算机(如笔记本电脑)相连接。此后，利用孔板固定结构将待测量的孔板固定在旋转工作台的台面上，由X、Z向光栅位移传感器分别对孔板的开孔直径、开孔圆度、孔板厚度、上游端面的平面度和上、下游端面的平行度进行测量，测得的数据直接通过计算机接口传送至计算机，自动进行测量结果计算；同时，可由测量显微镜对孔板的开孔圆筒部分长度、上游端面与开孔圆筒部分入口边缘锐度进行测量。在本发明中，所采用的孔板固定结构可以是常规的结构，如常见的压板夹持结构等。当然，为了更为简便地将孔板在固定于旋转工作台上，还可以采用由气孔、真空泵抽吸接口和连通通道构成的负压式孔板固定结构。在该负压式孔板固定结构中，气孔设置在旋转工作台的台面上，真空泵抽吸接口和连通通道则位于基座上，气孔与真空泵抽吸接口之间经连通通道相连通。这样，当将待测量的孔板置于旋转工作台的台面上时，孔板板面就会将上述气孔遮盖，此时只需开启与真空泵抽吸接口相接的真空泵，就可以利用真空泵在上述气孔处产生的负压，将孔板固定在旋转工作台的台面上。另外，在本发明中，在对孔板进行测量时，X向光栅位移传感器的测头需要沿着X轴方向在一定范围内运动，Z向光栅位移传感器的测头则需沿着Z轴方向在一定范围内运动，同时，旋转工作台的底座需相对于基座在Y轴方向上运动(由Y向移动导向结构实现导向)，旋转工作台的台面需在旋转工作台的底座上旋转。上述X、Y、Z轴方向上的运动和旋转工作台的旋转均可通过手动控制的方式实现。当然，为了让本发明的测量仪具有更佳的性能，本发明推荐在测量仪中增设分别对上述X向光栅位移传感器的测头、旋转工作台的底座、Z向光栅位移传感器的测头和旋转工作台的台面实施驱动的X向驱动、Y向驱动、Z向驱动及旋转驱动的步进电机，并分别让该X向驱动、Y向驱动、Z向驱动及旋转驱动电机的控制信号输入端与测量仪的计算机接口相连接。增设上述步进电机之后，即可在对孔板的测量过程中，通过计算机对上述X向驱动电机、Y向驱动电机、Z向驱动电机及旋转驱动电机的动作实现控制，相应控制X向光栅位移传感器测头的X向运动、旋转工作台底座的Y向运动、Z向光栅位移传感器测头的Z向运动和旋转工作台台面的旋转，进一步提高本测量仪的测量精度和自动化测量水平。所设置的各个步进电机可以通过常规的传动机构与被驱动件(X向光栅位移传感器测头、旋转工作台底座、Z向光栅位移传感器测头和旋转工作台台面)之间实现传动连接，由于所涉及的传动结构均为现有的常规技术，此处不再赘述。此外，所设置的各步进电机的控制电路及其控制信号输入端与计算机接口之间的电路连接也为现有的常规技术，并非本发明的发明要点，此处也不再赘述。在本发明的测量仪中，根据实际需要，还可以在基座上安装表面粗糙度传感器，以便测量孔板的表面粗糙度。