[发明专利]一种用于大外径测量的非整圆Π尺

说明书

技术领域

本发明涉及测量大外径的测量器具，尤其是一种用于大外径测量的非整圆Π尺，属于长度计量领域。 

背景技术

大外径的高精度和简便测量是一个长期困扰长度计量领域的问题，难以很好地解决。通过测量周长然后除以π进而得出被测外径、带有刻度的Π尺是一个已经被广泛使用的大外径测量器具，该器具轻便、操作简易，其测量所得到的周长不仅取决于Π尺上的刻度，还要考虑Π尺围绕所承受拉力和摩擦反力后的变形。然而，Π尺的精度不是很高。一种改进方法是将一种被称为尺带的、其上没有刻度但两端连接有直角角铁的带子不是完整地围绕一周，而是留下一个间隙，通过精确测量该间隙还原该段间隙所对应的弧长进而得出被测外径。同样，测量所得到的周长也还要考虑尺带围绕所承受拉力和摩擦反力后的变形。这种方法虽然被证明提高了精度且效果显著，然而却存在另外一个问题：一个特定长度的尺带所能够被实际利用测量的间隙不是很大，因而对应这单个尺带的大外径测量范围十分有限。这是因为被测表面为圆弧，因此，构成所测间隙的二个直角角铁平面实际上不是平行的，间隙越大，这种不平行的程度越大，而要测的间隙是其中的最小值，这样，稍微加大一点间隙，测量精度就很难保证。因为单个尺带的测量范围十分有限，所以，采用这种方法测量某一较大范围的被测大外径时就需要数量很大的尺带。 

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种将现有技术改进后的一种用于大外径测量的非整圆Π尺，采用如下技术方案： 

一种用于大外径测量的非整圆Π尺，其特征在于，该非整圆Π尺包含至少一根尺带（1）、一个定位拉紧与封闭尺寸测量装置（2）； 

所述尺带（1）包含一个截面为矩形的柔性带子（11）和二个分别连接在带子（11）两端的尺头（12），二个尺头（12）的外表面（121）为圆柱形，带子（11）拉直后，带子（11）对应于其矩形截面中心连线的中心线与二个尺头（12）的外表面（121）轴线垂直相交，而且带子（11）对应于其矩形截面长边的表面与二个尺头（12）的外表面（121）轴线平行。带子（11）矩形截面长边和短边的尺寸分别称为带子（11）的宽度和厚度，带子（11）拉直后，二个尺头（12）的外表面（121）之间的轴心距称为尺带（1）的长度。 

所述定位拉紧与封闭尺寸测量装置（2）包含一个上定位机构（21）、一个下定位机构（22）和至少一个拉紧与封闭尺寸测量机构（23）；上定位机构（21）包含一个上定位圆柱（212）、一个带有能够钩住所述尺头（12）的上钩爪（2111）的上钩（211）、一个心轴状的上轴（213）和至少二个为滚动轴承的上轴承（214），作为上定位圆柱（212）最外表 面的上定位圆柱（212）的最外表面（2121）为圆柱形，其轴线与被上钩爪（2111）钩住的尺头（12）的外表面（121）轴线平行，上定位圆柱（212）内部包含有二个与上定位圆柱（212）的最外表面（2121）同轴的、孔状的上定位圆柱内孔（2122），在这二个上定位圆柱内孔（2122）之间开有一个窗口状的上定位圆柱窗口（2123），上轴承（214）分别安装在二个上定位圆柱内孔（2122）中，上轴（213）安装在上轴承（214）内孔中，而上钩（211）则与上轴（213）连接并通过上定位圆柱窗口（2123）使其上的上钩爪（2111）暴露在上定位圆柱（212）外部并且可以绕上定位圆柱内孔（2122）轴线有限转动；所述下定位机构（22）包含一个下定位圆柱（222）、一个带有能够钩住所述尺头（12）的下钩爪（2211）的下钩（221）、一个心轴状的下轴（223）和至少二个为滚动轴承的下轴承（224），作为下定位圆柱（222）最外表面的下定位圆柱（222）的最外表面（2221）为圆柱形，其轴线与被下钩爪（2211）钩住的尺头（12）的外表面（121）轴线平行，下定位圆柱（222）内部包含有二个与下定位圆柱（222）的最外表面（2221）同轴的、孔状的下定位圆柱内孔（2222），在这二个下定位圆柱内孔（2222）之间开有一个窗口状的下定位圆柱窗口（2223），下轴承（224）分别安装在二个下定位圆柱内孔（2222）中，下轴（223）安装在下轴承（224）内孔中，而下钩（221）则与下轴（223）连接并通过下定位圆柱窗口（2223）使其上的下钩爪（2211）暴露在下定位圆柱（222）外部并且可以绕下定位圆柱内孔（2222）轴线有限转动；所述拉紧与封闭尺寸测量机构（23）包含一个拉簧（231）、一个确定该拉簧（231）所承受拉力的拉力与封闭尺寸测量机构（232）、一个与上定位机构（21）连接的上拉环（235）以及一个与下定位机构（22）连接的下拉环（236）；所述上定位机构（21）、下定位机构（22）和拉紧与封闭尺寸测量机构（23）之间的相互关系是：拉紧与封闭尺寸测量机构（23）位于上定位机构（21）和下定位机构（22）之间并分别通过其上的上拉环（235）与下拉环（236）将它们连接在一起，上定位圆柱（212）的最外表面（2121）轴线和下定位圆柱（222）的最外表面（2221）轴线之间相互平行。