[发明专利]一种电子式球形件直径检测装置及方法

权利要求书

1.一种电子式球形件直径检测装置，其特征在于：包括金属平行导轨、可调高度对心架Ⅰ、可调高度对心架Ⅱ、450nm激光发射器Ⅰ、450nm激光发射器Ⅱ、光栅接收器Ⅰ、光栅接收器Ⅱ、定位销Ⅰ、定位销Ⅱ、单片机、显示器及待测物体；所述可调高度对心架Ⅰ和可调高度对心架Ⅱ平行放置；所述450nm激光发射器Ⅰ安装固定在可调高度对心架Ⅰ上，450nm激光发射器Ⅱ安装固定在可调高度对心架Ⅱ上；所述金属平行导轨通过定位销Ⅰ和定位销Ⅱ安装固定在可调高度对心架Ⅰ和可调高度对心架Ⅱ框架中间；所述单片机通过导线与光栅接收器Ⅰ和光栅接收器Ⅱ连接；所述显示器与单片机连接，待测物体独立存在且放置于金属平行导轨上。

2.根据权利要求1所述的一种电子式球形件直径检测装置，其特征在于：所述金属平行导轨中间位置设有两条圆柱形导轨，金属平行导轨两侧设有通孔Ⅰ，通孔Ⅰ与可调高度对心架Ⅰ中通孔Ⅱ和可调高度对心架Ⅱ中通孔Ⅲ配合，利用定位销Ⅰ和定位销Ⅱ固定连接，且定位销Ⅰ和定位销Ⅱ的直线距离为L。

3.根据权利要求1所述的一种电子式球形件直径检测装置，其特征在于：所述可调高度对心架Ⅰ上端面设有发射器安装孔Ⅰ，下端面设有接收器安装孔Ⅰ，侧面设有多个通孔Ⅱ；所述450nm激光发射器Ⅰ固定安装在发射器安装孔Ⅰ上，光栅接收器Ⅰ固定安装在接收器安装孔Ⅰ上；所述可调高度对心架Ⅱ上端面设有发射器安装孔Ⅱ，下端面设有接收器安装孔Ⅱ，侧面设有多个通孔Ⅲ；所述450nm激光发射器Ⅱ固定安装在发射器安装孔Ⅱ上，光栅接收器Ⅱ固定安装在接收器安装孔Ⅱ上；所述光栅接收器Ⅰ与450nm激光发射器Ⅰ位置上下中心对应；所述450nm激光发射器Ⅱ与光栅接收器Ⅱ位置上下中心对应。

4.一种基于权利要求1～3中任一项所述的一种电子式球形件直径检测装置的直径检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：直径为D的待测物体放到金属平行导轨上，沿圆柱形导轨向下运动，当其到达450nm激光发射器Ⅱ对应的位置，其对应的光栅接收器Ⅱ无法接收到激光光束，输出电压降低，单片机读取数值减小，此时打开计时器，记此时刻为0时刻；待测物体离开450nm激光发射器Ⅱ对应的位置，其对应的光栅接收器Ⅱ重新接收到激光光束，输出电压升高，单片机读取数值增大，记此时刻为t₁时刻，并求得t₁/2时刻的速度为D/t₁；待测物体到达450nm激光发射器Ⅰ对应的位置，其对应的光栅接收器Ⅰ无法接收到激光光束，输出电压减小，单片机读取数值减小，记此时刻为t₂时刻，并求得t₂/2时刻的速度为L/t₂；待测物体离开450nm激光发射器Ⅰ对应的位置，其对应的光栅接收器Ⅰ重新接收到激光光束，输出电压升高，单片机读取数值增大，记此时刻为t₃时刻，并求得t₃/2时刻的速度为(L+D)/t₃，此时即可关闭计时器；此时，根据牛顿第二定律小球运动的加速度a一定，得出：

根据此式能够解出：

最后利用单片机计算出D，并用显示器显示出D的值，如此便完成了对于球形件直径的检测。