拉線位移測量器的製作方法

2023-08-02 18:49:51 2

專利名稱：拉線位移測量器的製作方法
技術領域：
本發明具體涉及測量裝置領域，具體而言，涉及一種拉線位移測量器。
背景技術：
常用的拉線式傳感器進行測試時是將傳感器本身固定在被測物的移動方向上。如圖1所示，拉線傳感器10』沿物體運動方向固定設置，拉線端固定連接在被測物體20』上， 被測物體20』的移動方向為A到B。進行測試時，通過計算拉線傳感器10』的拉線端伸出的長度差來得到被測物體20』的移動距離。圖1中的測試距離為10m，為保證測試中的準確性，一般選擇量程為12-15m的傳感器。在進行長距離測量時(》IOm)，很多時候需要用到大量程的拉線式傳感器。大量程拉線式傳感器(》IOm) 一般需要進行定製，且體積較大，便攜性差，成本較高。以國產拉線傳感器為例，一般IOm的拉線位移傳感器價位在5000元以上，而進口傳感器則高達上萬元，在一定程度上限制了該測試方式的應用。

發明內容
本發明旨在提供一種拉線位移測量器，能夠擴展拉線位移測量器的測試量程，減少拉線長度，結構簡單，使用方便，有效降低了成本。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種拉線位移測量器，包括 拉線和拉線雙嚮導向裝置，拉線雙嚮導向裝置包括固定設置的第一導向機構和第二導向機構，第一導向機構的弧形導向面和第二導向機構的弧形導向面相對，並形成安裝間隙，拉線穿過安裝間隙設置在第一導向機構或第二導向機構上。進一步地，拉線位移測量器還包括拉線位移傳感器，拉線位移傳感器包括拉線盒和設置在拉線盒上的拉線出口端，拉線可伸縮地設置在拉線盒內。進一步地，拉線雙嚮導向裝置還包括固定支座，底部包括有安裝空間，頂部包括有頂部支撐板，頂部支撐板上設置有連接至安裝空間的穿線孔；第一導向機構和第二導向機構設置在固定支座的頂部支撐板上，安裝間隙對應於穿線孔；拉線位移傳感器設置在拉線雙嚮導向裝置的安裝空間內，拉線出口端朝向拉線雙嚮導向裝置的安裝間隙。進一步地，安裝間隙、穿線孔和拉線出口端同軸設置。進一步地，第一導向機構包括第一導向輪和第一支撐杆，第一導向輪通過第一支撐杆設置在頂部支撐板上；第二導向機構包括第二導向輪和第二支撐杆，第二導向輪通過第二支撐杆設置在頂部支撐板上。進一步地，第一導向輪和第二導向輪的導向面上設置有導向凹槽。進一步地，導向凹槽為內凹圓弧槽。進一步地，第一導向輪和第二導向輪為大小相等的定滑輪，第一導向輪和第二導向輪具有相同的設置高度。進一步地，第一導向輪和第二導向輪的導向凹槽兩側的導向輪緣相切。
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進一步地，第一導向輪和第二導向輪的導向凹槽兩側的導向輪緣為齒輪嚙合。進一步地，第一導向機構和第二導向機構可拆卸地設置在固定支座上。進一步地，頂部支撐板上設置有移動卡槽，第一導向機構和/或第二導向機構沿移動卡槽距離可調地固定設置在移動卡槽上。進一步地，第一導向機構和第二導向機構固定設置在拉線位移傳感器的拉線盒上，拉線出口端朝向第一導向機構和第二導向機構之間的安裝間隙。根據本發明的實施例，拉線位移測量器包括拉線和拉線雙嚮導向裝置，拉線雙嚮導向裝置包括固定設置的第一導向機構和第二導向機構，第一導向機構的弧形導向面和第二導向機構的弧形導向面相對，並形成安裝間隙，拉線穿過安裝間隙設置在第一導向機構或第二導向機構上。將拉線雙嚮導向裝置設置在待測量移動物體的移動路徑中間，拉線位移傳感器設置在拉線雙嚮導向裝置內，通過第一導向機構的弧形導向面和第二導向機構的弧形導向面進行拉線方向的轉換，有效縮短了測量中所需的拉線長度，擴展了拉線位移測量器的測試量程，降低了測試成本，結構簡單，使用方便。第一導向輪和第二導向輪為定滑輪，定滑輪的導向面上設置有導向凹槽，第一導向輪和第二導向輪的定滑輪導向凹槽兩端的導向輪緣為齒輪嚙合，能夠對設置在中間的拉線形成有效限定，防止在拉線換向過程中從導向輪中脫線，保證測量過程準確安全地進行。


構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了現有技術中的拉線位移測量器的測量結構示意圖；圖2示出了根據本發明的實施例的拉線雙嚮導向裝置的結構示意圖；圖3示出了根據圖2的仰視結構示意圖；以及圖4示出了根據本發明的拉線位移測量器的測量結構示意圖。
具體實施例方式下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。圖中箭頭方向為待測量物體的運動方向。如圖2和圖3所示，根據本發明的實施例，拉線位移測量器包括拉線52、拉線雙嚮導向裝置、以及拉線位移傳感器。拉線52從拉線位移傳感器中伸出，並繞設在拉線雙嚮導向裝置的其中一側導向結構上。拉線位移傳感器感應拉線52的長度變化，從而測量運動物體的位移。拉線雙嚮導向裝置包括固定支座10和設置在固定支座10上的第一導向機構20 和第二導向機構30。固定支座10包括設置在底部的安裝空間，固定支座10的頂部包括有頂部支撐板 11，頂部支撐板11上設置有穿線孔12，該穿線孔12連接至安裝空間，用於將拉線從安裝空間內引出，並通過穿線孔12伸出固定支座10外。穿線孔12可以設置在頂部支撐板11的偏向中間部分的任意位置，優選地，穿線孔12設置在頂部支撐板11的中心位置處。在本實施例中，固定支座10的頂部支撐板11為長方形板。固定支座10還包括有設置在長方形板兩端的支腿13。支腿13為杆狀支撐結構，在兩個支腿13的底部均固定設置有安裝支腳14， 兩個安裝支腳14上均開設有安裝孔15。固定支座10通過安裝孔15固定設置。固定支座 10的頂部支撐板11、支腿13和安裝支腳14可以相互焊接而成，也可以一體製成。第一導向機構20和第二導向機構30均設置在固定支座10的頂部支撐板11上。 第一導向機構20和第二導向機構30均包括弧形導向面，且第一導向機構20和第二導向機構30的弧形導向面相對設置。在第一導向機構20和第二導向機構30之間設置有安裝間隙40，安裝間隙40沿垂直於頂部支撐板11的方向延伸，並對應於穿線孔12設置。第一導向機構20和第二導向機構30可以焊接在頂部支撐板11上。本實施例的第一導向機構20和第二導向機構30是可拆卸地設置在固定支座10上的。優選地，可以在頂部支撐板11上設置長方形的移動卡槽，第一導向機構20和第二導向機構30至少其中之一通過螺栓固定設置在移動卡槽上。當第一導向機構20和第二導向機構30的相對距離需要進行調整時，擰松固定螺栓，調整第一導向機構20或第二導向機構30的位置，然後擰緊螺栓進行固定。這種結構能夠有效減少雙螺栓緊固的工作量，而且便於在安裝過程中對第一導向機構20和第二導向機構30的安裝位置進行調整，使拉線帶接頭的一端可以順利的通過滑輪的凹槽，保證第一導向機構20和第二導向機構30形成良好的導向位置關係。當第一導向機構20和第二導向機構30在使用時發現問題的，還可以及時地進行更換，使用方便快捷。 第一導向機構20包括第一導向輪21、第一支撐杆22和第一支撐杆安裝座，第二導向機構30包括第二導向輪31、第二支撐杆32和第二支撐杆安裝座。第一導向輪21通過第一支撐杆22設置在第一支撐杆安裝座上，並通過螺栓將第一支撐杆安裝座固定在頂部支撐板11上。第二導向輪31通過第二支撐杆32設置在第二支撐杆安裝座上，並通過螺栓將第二支撐杆安裝座固定在頂部支撐杆11上。在第一導向輪21的導向面上設置有導向凹槽23，在第二導向輪31的導向面上相對於第一導向輪21的導向凹槽23位置處也相應設置有導向凹槽23。優選地，導向凹槽23 為內凹圓弧槽。導向凹槽23可以對位於第一導向輪21和第二導向輪31之間的拉線等形成限位作用，防止在工作過程中拉線拖出導向輪的導向作用面，起到良好的導向作用。在這裡，導向輪可以為滾輪、滾筒或者其它的滾動機構等。第一導向輪21和第二導向輪31也可以通過第一支撐杆22和第二支撐杆32直接焊接在頂部支撐杆11上，而不設置支撐杆安裝座。在其它的未示出的實施例中，第一導向機構20也可以包括具有90度導向範圍的弧形導向面的第一導向塊，第二導向機構30也可以包括具有90度導向範圍的弧形導向面的第二導向塊。第一導向塊和第二導向塊的弧形導向面相對設置，拉線等通過弧形導向面實現180度範圍內的換向操作功能。或者第一導向機構20也可以包括具有90度導向範圍的弧形導向面的第一導向塊，第二導向機構30包括第二導向輪，第一導向塊與第二導向輪配合，實現拉線雙嚮導向裝置的雙嚮導向作用。在本實施例中，第一導向輪21和第二導向輪31為大小相同的定滑輪，第一導向輪 21和第二導向輪31具有相同的設置高度。第一導向輪21和第二導向輪31的導向凹槽23 兩端的導向輪緣之間為齒輪嚙合，使第一導向輪21和第二導向輪31的配合位置所形成的安裝間隙40隻有進口和出口，形成周邊封閉的導向空間，防止穿過安裝間隙40的拉線等在換向過程中或者急速運動過程中發生偏擺，導致脫線現象發生，影響工作的順利進行。具體地，這裡的齒輪嚙合採用的直齒輪嚙合。第一導向輪21和第二導向輪31的導向凹槽23兩端的導向輪緣之間也可以為弧面相切配合，導向凹槽23兩端的導向輪緣圍成只有進口和出口且周邊封閉的導向空間，對拉線等的運動形成良好限制。第一導向輪21和第二導向輪31也可以為直徑大小不相同的定滑輪。這種結構的定滑輪的導向凹槽23兩端的導向輪緣可以相切設置，以此來保證對拉線等的位置限制。拉線位移傳感器包括拉線盒50和設置在拉線盒50上的拉線出口端51，拉線52可伸縮地設置在拉線盒50內。拉線位移傳感器設置在拉線雙嚮導向裝置的安裝空間內，拉線出口端51朝向拉線雙嚮導向裝置的安裝間隙40。優選地，安裝間隙40、穿線孔12和拉線出口端51是同軸設置的。拉線52從拉線出口端51伸出後，繞設在第一導向輪21和第二導向輪31其中之一上，連接端連接在待測量移動物體(即被測物60)上，然後根據待測量移動物體的移動獲得拉線52的長度變化，最後獲取待測量移動物體的位移。在其它的實施方式中，也可以將第一導向機構20和第二導向機構30直接設置在拉線位移傳感器的拉線盒50上，而不設置固定支座10等第一導向機構20和第二導向機構 30的輔助支撐件。第一導向機構20和第二導向機構30的結構形式以及與拉線位移傳感器的配合可以參考上述的實施例中，第一導向機構20和第二導向機構30與固定支座的配合方式。此外，也可以使拉線位移測量器僅僅包括固定支座10、第一導向機構20、第二導向機構30和拉線52，然後通過人工進行操作和測量，而不通過拉線位移傳感器實施測量。拉線位移測量器最好是設置在待測量移動物體(即被測物60)的位移起點和終點的中間位置，並偏離待測量移動物體的移動路徑的一側，以防止待測量移動物體在移動過程中與拉線位移測量器發生幹涉。在進行測量時，將拉線盒50的拉線出口端51垂直於被測物60的移動方向安裝， 將拉線雙嚮導向裝置套設在拉線位移測量器的拉線盒50外，拉線52通過拉線雙嚮導向裝置上的定滑輪連接到被測物60上。在從起始位置A到中點過程中，拉線52通過左側滑輪來保證運動方向，被測物60通過拉線位移測量器正上方後，拉線52轉換到右側定滑輪上， 通過左右兩側滑輪來保證拉線52能在左右兩側運動，最終運動到終點B處，從而達到擴展量程的效果。在測量中，理論測量值會大於實際值，如圖4所示，運動過程中的測量值X1、實際值 Y1以及滾輪中心到運動軌跡的垂直距離&三者構成直角三角形關係，根據測量值X1和垂直距離&可由％ =^x12-X22得到實際值Y1，同理可得到右側的實際值y2，相加即為位移值。這種測量有效地減小了誤差，提高了測量精度。使用拉線雙嚮導向裝置可以有效地擴大拉線傳感器的測量量程範圍，可以把拉線式傳感器的所需量程範圍縮小為原來要求的一半，對於採用拉線式傳感器進行長距離 (^ IOm)的測量效果尤為明顯。以進口傳感器為例，採用拉線式傳感器進行IOm量程的位移測試，採用該工裝每個可節約費用5000元以上，因此較大地降低了測量成本，提高了經濟效益。
從上述描述中可以得知，拉線位移測量器包括拉線和拉線雙嚮導向裝置，拉線雙嚮導向裝置包括固定設置的第一導向機構和第二導向機構，第一導向機構的弧形導向面和第二導向機構的弧形導向面相對，並形成安裝間隙，拉線穿過安裝間隙設置在第一導向機構或第二導向機構上。將拉線雙嚮導向裝置設置在待測量移動物體的移動路徑中間，拉線位移傳感器設置在拉線雙嚮導向裝置內，通過第一導向機構的弧形導向面和第二導向機構的弧形導向面進行拉線方向的轉換，有效縮短了測量中所需的拉線長度，擴展了拉線位移測量器的測試量程，降低了測試成本，結構簡單，使用方便。第一導向輪和第二導向輪為定滑輪，定滑輪的導向面上設置有導向凹槽，第一導向輪和第二導向輪的定滑輪導向凹槽兩端的導向輪緣為齒輪嚙合，能夠對設置在中間的拉線形成有效限定，防止在拉線換向過程中從導向輪中脫線，保證測量過程準確安全地進行。以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種拉線位移測量器，其特徵在於，包括拉線(52)和拉線雙嚮導向裝置，所述拉線雙嚮導向裝置包括固定設置的第一導向機構00)和第二導向機構(30)，所述第一導向機構00)的弧形導向面和所述第二導向機構(30)的弧形導向面相對，並形成安裝間隙00)， 所述拉線(52)穿過所述安裝間隙GO)設置在所述第一導向機構00)或所述第二導向機構(30)上。
2.根據權利要求1所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述拉線位移測量器還包括拉線位移傳感器，所述拉線位移傳感器包括拉線盒(50)和設置在所述拉線盒(50)上的拉線出口端(51)，所述拉線(52)可伸縮地設置在所述拉線盒(50)內。
3.根據權利要求2所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述拉線雙嚮導向裝置還包括固定支座(10)，底部包括有安裝空間，頂部包括有頂部支撐板(11)，所述頂部支撐板 (11)上設置有連接至所述安裝空間的穿線孔(12)；所述第一導向機構00)和所述第二導向機構(30)設置在所述固定支座(10)的頂部支撐板(11)上，所述安裝間隙GO)對應於所述穿線孔(12)；所述拉線位移傳感器設置在所述拉線雙嚮導向裝置的安裝空間內，所述拉線出口端 (51)朝向所述拉線雙嚮導向裝置的安裝間隙00)。
4.根據權利要求3所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述安裝間隙(40)、所述穿線孔(12)和所述拉線出口端(51)同軸設置。
5.根據權利要求3所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向機構O0)包括第一導向輪和第一支撐杆(22)，所述第一導向輪 (21)通過所述第一支撐杆0 設置在所述頂部支撐板(11)上；所述第二導向機構(30)包括第二導向輪(31)和第二支撐杆(32)，所述第二導向輪 (31)通過所述第二支撐杆(3 設置在所述頂部支撐板(11)上。
6.根據權利要求5所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向輪和所述第二導向輪(31)的導向面上設置有導向凹槽03)。
7.根據權利要求6所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述導向凹槽03)為內凹圓弧槽。
8.根據權利要求7所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向輪和所述第二導向輪(31)為大小相等的定滑輪，所述第一導向輪 (21)和所述第二導向輪(31)具有相同的設置高度。
9.根據權利要求8所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向輪和所述第二導向輪(31)的所述導向凹槽03)兩側的導向輪緣相切。
10.根據權利要求9所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向輪和所述第二導向輪(31)的所述導向凹槽03)兩側的導向輪緣為齒輪嚙合。
11.根據權利要求3至10中任一項所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向機構00)和所述第二導向機構(30)可拆卸地設置在所述固定支座(10)上。
12.根據權利要求11所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述頂部支撐板(11)上設置有移動卡槽，所述第一導向機構OO)和/或所述第二導向機構(30)沿所述移動卡槽距離可調地固定設置在所述移動卡槽上。
13.根據權利要求2所述的拉線位移測量器，其特徵在於，所述第一導向機構OO)和所述第二導向機構(30)固定設置在所述拉線位移傳感器的所述拉線盒(50)上，所述拉線出口端(51)朝向所述第一導向機構00)和所述第二導向機構(30)之間的所述安裝間隙 00)。
全文摘要
本發明提供了一種拉線位移測量器。該拉線位移測量器包括拉線(52)和拉線雙嚮導向裝置，拉線雙嚮導向裝置包括固定設置的第一導向機構(20)和第二導向機構(30)，第一導向機構(20)的弧形導向面和第二導向機構(30)的弧形導向面相對，並形成安裝間隙(40)，拉線(52)穿過安裝間隙(40)設置在第一導向機構(20)或第二導向機構(30)上。根據本發明的拉線雙嚮導向裝置，能夠擴展拉線位移測量器的測試量程，減少拉線長度，結構簡單，使用方便，有效降低了成本。
文檔編號G01B21/02GK102506786SQ20111031946
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月19日 優先權日2011年10月19日
發明者張田, 曹雷煥, 曾娟, 羅俊焱, 鄺昊 申請人:中聯重科股份有限公司