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专利名称：一种高精度数显标定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高精度数显标定仪，是一种高精度的位移标定仪，对引伸计进行精确标定，属于一种精密计量工具。
背景技术：
随着工业革命的高速发展，大量金属材料、非金属材料和现代新材料的应用，对上述材料质量检验的要求日益提高，而航天航空的应用材料的质量要求更高，尤其是对材料在其承受应力条件下所产生的应变测试尤为重要，这就要求要有高精度的标定仪，对其应用的电子引伸计进行标定。但是目前国内生产的标定仪一般精度是0.001mm，不能满足现 代航天航空新材料的更高技术要求。在测试更微小应变时，需要分辨力0. 0001mm,准确度
0.0003mm的引伸计标定仪。发明内容本实用新型的目的是为了即达到高准确度要求，又便于重量轻携带，使用便利的特点。通过大量研究实验研制出成本较低、制作简朴又有特性、精度高、使用方便、重量轻携带方便的一种闻精度数显标定仪。为达到上述目的，本实用新型包括用于测量位移的机械部分和对机械部分产生机械信号进行计算和显示的电子部分，机械部分和电子部分为一体结构。机械部分包括固定试样棒I、调心夹头2、位移试样棒3、测量立柱4、测量横梁5、移动手轮6、精密丝杆7、铝合金机架9、微动手柄10、精密延伸微调机构付11、光栅托板12、精密直线导轨付15和底座16 ;电子部分包括数显板8、读数头13、光栅尺14、单片机17和开关电源18组成。固定试样棒I被固定在调心夹头2之上，而调心夹头2被固定在测量横梁5之上，测量横梁5被固定在测量立柱4之上，测量立柱4被固定在铝合金机架9 ;位移试样棒3被固定在铝合金机架9之上；移动手轮6与精密丝杆7相连接，精密丝杆7与光栅托板12相连接，光栅托板12与光栅尺14相连接；微动手柄10通过精密延伸微调机构付11与精密丝杆7相连接。光栅尺14与精密直线导轨付15相连接，精密直线导轨付15被固定在铝合金机架9上；读数头13被固定在铝合金机架9上；开关电源18被固定在铝合金机架9上，并与固定在铝合金机架9上的单片机17相连接，单片机17与数显板8相连接。固定试样棒I、调心夹头2、位移试样棒3、精密丝杆7、光栅尺14和精密直线导轨付15均为优质钢制成；测量立柱4、测量横梁5、移动手轮6、铝合金机架9、微动手柄10、精密延伸微调机构付11、光栅托板12和底座16均为铝合金制成。本实用新型还公开了一种高精度数显标定仪的使用方法，其中包括如下步骤将引伸计的两个刀口按测量标距要求分别固定在固定试样棒I和位移试样棒3上，如果测量范围不够可通过调整测量立柱4和测量横梁5增加或减少测量范围；通过调整调心夹头2调整固定试样棒I和位移试样棒3的同轴度，调整好固定试样棒I和位移试样棒3的同轴度后，开始转动移动手轮6使精密丝杆7旋转并带动光栅托板12并使光栅尺14产生位移；粗调好后再转动微动手柄10进行细调，微动手柄10驱动精密延伸微调机构付11精密延伸微调机构付11驱动精密丝杆7，精密丝杆7旋转并带动光栅托板12并使光栅尺14产生精细位移；光栅尺14在精密直线导轨付15上自由滑动。此时、读数头13探测到光栅尺14的位置变化后，产生电信号传给单片机17，单片机17经过计算处理后将位移的数值显示在数显板8上。开关电源18始终为数显板8、读数头13和单片机17提供稳压的5V的直流电源。采用上述结构和方法，本实用新型成本较原闭环控制结构大大降低了成本、操作使用极为方便、精度高重量轻携带方便，是一种先进的新型的高精度数显标定仪。
以下结合附图
对本实用新型进一步详细的说明。图I是本实用新型的结构示意主视图。图2是本实用新型的结构示意侧视图。 图中1.固定试样棒2.调心夹头3.位移试样棒4.测量立柱5.测量横梁6.移动手轮7.精密丝杆8.数显板9.铝合金机架10.微动手柄11.精密延伸微调机构付12.光栅托板13.读数头14.光栅尺15.精密直线导轨付16.底座17.单片机18.开关电源
具体实施方式
本实用新型包括用于测量位移的机械部分和对机械部分产生机械信号进行计算和显示的电子部分，机械部分和电子部分为一体结构。机械部分包括固定试样棒I、调心夹头2、位移试样棒3、测量立柱4、测量横梁5、移动手轮6、精密丝杆7、铝合金机架9、微动手柄10、精密延伸微调机构付11、光栅托板12、精密直线导轨付15和底座16 ;电子部分包括数显板8、读数头13、光栅尺14、单片机17和开关电源18组成。固定试样棒I被固定在调心夹头2之上，而调心夹头2被固定在测量横梁5之上，测量横梁5被固定在测量立柱4之上，测量立柱4被固定在铝合金机架9 ;位移试样棒3被固定在铝合金机架9之上。移动手轮6与精密丝杆7相连接，精密丝杆7与光栅托板12，光栅托板12与光栅尺14相连接；微动手柄10通过精密延伸微调机构付11与精密丝杆7相连接。光栅尺14与精密直线导轨付15相连接，精密直线导轨付15被固定在铝合金机架9上。读数头13被固定在招合金机架9上。开关电源18被固定在招合金机架9上,并与固定在招合金机架9上的单片机17相连接，单片机17与数显板8相连接。固定试样棒I、调心夹头2、位移试样棒3、精密丝杆7、光栅尺14和精密直线导轨付15均为不锈钢制成。测量立柱4、测量横梁
5、移动手轮6、铝合金机架9、微动手柄10、精密延伸微调机构付11、光栅托板12和底座16均为招合金制成。具体操作步骤如下将引伸计的两个刀口按测量标距要求分别固定在固定试样棒I和位移试样棒3之间，如果测量范围不够可通过调整测量立柱4和测量横梁5增加或减少测量范围；通过调整调心夹头2调整固定试样棒I和位移试样棒3的同轴度，调整好固定试样棒I和位移试样棒3的同轴度后，开始转动移动手轮6使精密丝杆7旋转并带动光栅托板12并使光栅尺14产生位移；粗调好后再转动微动手柄10进行细调，微动手柄10驱动精密延伸微调机构付11精密延伸微调机构付11驱动精密丝杆7，精密丝杆7旋转并带动光栅托板12并使光栅尺14产生精细位移；光栅尺14在精密直线导轨付15上自由滑动。此时、读数头13探测到光栅尺14的位置变化后，产生电信号传给单片机17，单片机17经过计算处理后将位移的数值显示在数显板8上。开关电源18始终为数显板8、读数头13、光栅尺14和单片机17提供稳压的5V的直流电源。采用上述结构和方法，本实用新型成本低廉、制作简单、使用方便、体积小巧、精度高、携带方便，是一种先进的新型的高精度数显标定仪。本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离 本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种高精度数显标定仪，包括用于测量位移的机械部分和对机械部分产生机械信号进行计算和显示的电子部分，其特征在于所述的机械部分和电子部分为一体结构；所述的机械部分包括固定试样棒(I)、调心夹头(2)、位移试样棒(3)、测量立柱(4)、测量横梁(5)、移动手轮￠)、精密丝杆(7)、铝合金机架(9)、微动手柄(10)、精密延伸微调机构付(11)、光栅托板(12)、精密直线导轨付(15)和底座(16);电子部分包括数显板(8)、读数头(13)、光栅尺(14)、单片机(17)和开关电源(18)组成；所述的固定试样棒(I)被固定在调心夹头⑵之上，调心夹头⑵被固定在测量横梁(5)之上，测量横梁(5)被固定在测量立柱(4)之上，测量立柱(4)被固定在铝合金机架(9);位移试样棒(3)被固定在铝合金机架(9)之上；所述的移动手轮(6)与精密丝杆(7)相连接，精密丝杆(7)与光栅托板(12)相连接，光栅托板(12)与光栅尺(14)相连接；微动手柄(10)通过精密延伸微调机构付(11)与精密丝杆(7)相连接；所述的光栅尺(14)与精密直线导轨付(15)相连接，精密直线导轨付(15)被固定在铝合金机架(9)上；所述的读数头(13)被固定在铝合金机架(9)上；所述的开关电源(18)被固定在铝合金机架(9)上，并与固定在铝合金机架(9)上的单片机(17)相连接，单片机(17)与数显板(8)相连接。
2.根据权利要求I所述的一种高精度数显标定仪，其特征在于所述的固定试样棒(I)、调心夹头(2)、位移试样棒(3)、精密丝杆(7)、光栅尺(14)和精密直线导轨付(15)均为优质钢制成。
3.根据权利要求I所述的一种高精度数显标定仪，其特征在于所述的测量立柱(4)、测量横梁(5)、移动手轮(6)、铝合金机架(9)、微动手柄(10)、精密延伸微调机构付(11)、光栅托板(12)和底座(16)均为铝合金制成。
专利摘要本实用新型公开了一种高精密度数显标定仪，包括用于测量位移的机械部分和对机械部分产生机械信号进行计算和显示的电子部分，机械部分和电子部分为一体结构。机械部分包括固定试样棒1、调心夹头2、位移试样棒3、测量立柱4、测量横梁5、移动手轮6、精密丝杆7、铝合金机架9、微动手柄10、精密延伸微调机构付11、光栅托板12、精密直线导轨付15和底座16；电子部分包括数显板8、读数头13、光栅尺14、单片机17和开关电源18组成。优点成本较原闭环控制结构大大降低了成本、操作使用极为方便、精度高重量轻携带方便，是一种先进的新型的高精度数显标定仪。
文档编号G01N3/62GK202471538SQ20112054233
公开日2012年10月3日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者刘延子 申请人:刘延子