[实用新型]菱形游标尺

说明书

本实用新型涉及一种测绘仪器，特别是一种包括测量直径和角度在内的多功能测绘仪器。

游标卡尺是一种可用来测量直径的仪器。美国79年4132001号专利、日本专利88－279111、中国实用新型专利86200469、89210229.2和89212516.0提出了另外一种测量圆柱体直径的方法。这两种测量方法的缺点是功能单一，不能用来测量角度，更没有其他的功能。

本实用新型的目的是提供一种包括测量直径和角度在内的多功能测绘仪器。

本实用新型的其他目的及结构，从以下的详细说明中可以更为清楚地了解。

本实用新型所提出的测绘仪器，由测绘臂、刻度尺及刻度指示器组成。测绘臂共有四条，由四个连接件两两连接成一可活动的菱形框架，即以四个连接件的中心为端点的四条线段，构成一可活动的菱形。刻度尺与一个连接件作滑动连接，这个连接件就称为中心连接件。部件与连接件作滑动连接系指连接件可沿着部件滑动，在滑动的过程中始终与部件相连，不脱离部件。滑动连接有两种结构。第一种是槽孔式结构：部件上开有一条狭长的槽孔，连接件穿过槽孔与部件相连，连接件可沿槽孔滑动而不脱离部件。第二种是游标式结构：游标卡尺上的游标可沿主尺滑动而不脱落，如果在游标上固定一连接件，则主尺和连接件之间即成滑动连接。刻度尺的一端连接在另一个不相邻的连接件上。刻度指示器连接在中心连接件上。刻度指示器可以是一根指针，可以是可沿刻度尺滑动的一个游标，也可以是一种电子装置。通过刻度指示器可以读出所需的测量结果。

刻度尺的作用是测量所述菱形的对角线的长度。直径或角度的测量也转化成对角线的测量。直径或角度的大小不同，菱形对角线的长度也不同，这种关系是一一对应的。因此可以在刻度尺上直接标出直径或角度的刻度。

连接件可以是螺钉、铆钉、销钉等。连接件的位置可以在测绘臂的端点，也可以不在测绘臂的端点。一种配置是，三个连接件在测绘臂的端点，中心连接件在两条测绘臂的中部。

刻度尺上除了标有直径或角度的刻度之外，还可标上最小刻度为毫米的均匀刻度。刻度指示器可以做成游标型的，上面标有比毫米略小的均匀刻度。这样，刻度尺与刻度指示器就构成了一付游标卡尺。其功能是可以精确地测定菱形对角线的长度，通过数学计算可精确地求出所测直径或角度的大小。在刻度尺和游标上各装上一个卡脚，还可以当游标卡尺用。

为了测量圆柱体的直径，还需符合一个条件，即中心连接件的中心到与其相连的测绘臂边缘的距离小于它到刻度指示器边缘的距离。这样，使待测圆柱体同两条测绘臂及刻度指示器的边缘同时相切，即可在刻度尺上读出所需的数值。

标刻度是测量的逆过程。只需将各种已知直径的圆柱体按测量方法固定好，在刻度指示器所指之处刻上有关数值即可。

刻度尺与中心连接件作滑动连接。刻度尺上可以开有一条槽孔，也可以不开槽孔。如果开有槽孔，则槽孔的一边可以与菱形对角线对齐。如果没有槽孔，则刻度尺的一边可以与菱形对角线对齐。因菱形对角线平分内角，故可用来确定圆形工件的圆心：只要使圆形工件同两条测绘臂相切，沿槽孔或刻度尺的一边划线，即得一条直径。两条直径的交点就是圆心。

由于充分地利用了菱形的性质和游标卡尺的结构，本实用新型可将众多的功能集与一身。

当普通直尺用。刻度尺本身可直接当普通直尺用。

测量直径。有两种方法，见实施例。

测量角度。菱形框架的任何一个内角或外角都能用来测量角度。设菱形的一个内角为A，边长为L，对角线的长度为y，则y＝2LCOS（A／2）。此公式可用来标刻度，也可用来高精度地测量角度。使待测角的两边与菱形框架的一个内角或外角的两边对齐，用游标卡尺法量出对角线y的长度，代入上述公式即可求出待测角的精确值。本实用新型不仅可用来测量平面角，而且可用来测量立体角（由两个平面所组成的角）。

当角尺用。将框架的一个内角或外角调整成所需的角度即可当角尺用。

画角平分线。将与刻度尺相连的一个内角同已知角对齐，沿同菱形对角线对齐的刻度尺或它上面的槽孔的一边画线即得角平分线。

画垂直平分线或定中点。因菱形的两条对角线互相垂直平分，故将框架的两端与已知线段的两个端点对齐，用与画角平分线同样的方法即可画出已知线段的垂直平分线或中点。

定圆心。方法如前述。如直径较小，可放在框架中夹紧。如直径较大，可放在框架外画。

画平行线。可用菱形对边平行的性质画出一系列的平行线。