用於大型精密設備找正的精密千分尺量具及其測量方法
2023-12-09 04:41:46
用於大型精密設備找正的精密千分尺量具及其測量方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於大型精密設備找正的精密千分尺量具及其測量方法，所述的量具包括形狀為空心圓柱且帶有毫米刻度的專用塔尺以及形狀為空心圓柱且正面開有窗口的千分尺頭；所述千分尺頭正面的窗口處設置為小刻度尺，所述千分尺頭對稱於其徑向中心兩側的上、下端分別設置一對定位螺釘，所述千分尺頭一側的兩個定位螺釘之間設置有固定螺釘；所述專用塔尺的徑向中心兩側對稱設置有其寬度與所述千分尺頭上定位螺釘的直徑相契合的滑動溝槽。本發明的優點是：操作簡單，便於攜帶，測量效果可靠，測量時無需價格昂貴、操作複雜的精密水準儀及銦鋼尺配合，從而降低了施工費用，節約了施工成本。
【專利說明】用於大型精密設備找正的精密千分尺量具及其測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種精密量具，更具體的說，本發明涉及一種為大型精密設備標高及水平度找正的專用量具及其測量方法。
【背景技術】
[0002]目前，大型精密設備的找正方法為兩種:一種是利用水準儀及塔尺進行設備的標高控制，其誤差人為控制在±0.3mm以內，找正精度不高，難以滿足精密設備的安裝要求；另一種是配套精密水準儀及銦鋼尺的配合控制，其找正精度可達0.01mm，能夠滿足精密設備的安裝要求。
[0003]以上的第一種方法，雖然難以滿足精密設備的找正要求，但配合普通水準儀可以進行單獨設備的精度調整；而第二種方法，雖然能夠滿足精密設備的找正要求且一直沿用，但由於所述精密水準儀及銦鋼尺的價格昂貴、操作複雜、攜帶不便等因素的限制，卻使其在安裝、測量上多有不便。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是克服已有技術的不足，並為此提供一種安裝簡單、操作方便、實用性強的用於大型精密設備找正的精密千分尺量具及其測量方法。
[0005]本發明的技術方案是:
[0006]一種用於大型精密設備找正的精密千分尺量具，包括專用塔尺和千分尺頭，所述的專用塔尺為帶有毫米刻度的空心圓柱形，所述的千分尺頭為正面開有窗口的空心圓柱形；所述千分尺頭正面的窗口處設置為小刻度尺，所述千分尺頭對稱於其徑向中心兩側的上、下端分別設置一對定位螺釘，所述千分尺頭一側的兩個定位螺釘之間設置有固定螺釘；所述專用塔尺的徑向中心兩側對稱設置有其寬度與所述千分尺頭上定位螺釘的直徑相契合的滑動溝槽，所述的千分尺頭和專用塔尺通過所述定位螺釘與滑動溝槽的配合作用構成滑移運動副。
[0007]所述專用塔尺的測量長度為1500mm。
[0008]所述千分尺頭上小刻度尺的刻度為0.99mm。
[0009]本發明用於大型精密設備找正的精密千分尺量具配合普通水準儀使用時的測量方法，包括如下步驟:
[0010](I)調整普通水準儀並利用所述的普通水準儀配合精密千分尺量具上專用塔尺的毫米刻度值測量出普通水準儀的高度值。
[0011](2)利用普通水準儀配合精密千分尺量具上專用塔尺的毫米刻度值測量出被找正設備中四個(或四個以上)測量點的高度。
[0012](3)以四個測量點中的一個作為實際標高的基本點，調整準精密千分尺量具中千分尺頭的零點位置，使其與所述普通水準儀內基準十字線的橫向線對齊，同時使所述的精密千分尺量具垂直於被找正設備，測得第一測量點的標高並記錄該點的測量數據；
[0013](4)用與⑵同樣的方法依次測量出另外三個測量點的標高，並分別記錄第二、第三以及第四點的測量數據；
[0014](5)對四組數據進行分析，計算出被找正設備安裝後的實際標高與設計標高的差值；
[0015](6)藉助所述精密千分尺量具的精密測量，通過對被找正設備的基礎墊鐵和頂絲的調整對其安裝標高和水平度進行找正，使其實際標高與水平度誤差符合設計標準及設備安裝的規範要求。
[0016]本發明與現有技術相比，其有益效果是:
[0017](I)安裝簡單，操作方便，實用性強；
[0018](2)體積小巧，便於攜帶，可以循環使用；
[0019](3)測量效果可靠，精確度高，便於提高施工效率；
[0020](4)配合普通水準儀使用即可，無需價格昂貴、操作複雜的精密水準儀及銦鋼尺，降低了施工費用，節約了施工成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的使用狀態示意圖；
[0022]圖2是圖1中A處精密千分尺量具的放大圖；
[0023]圖3是圖2中千分尺頭的結構示意圖；
[0024]圖4是圖3的B-B剖面示意圖；
[0025]圖5是圖2中專用塔尺的結構示意圖；
[0026]圖6是圖5的C-C剖面示意圖。
[0027]圖中標記:1一被找正設備；2—普通水準儀；3—精密千分尺量具；31—千分尺頭；311—窗口 ；312—小刻度尺；313—定位螺釘；314 —固定螺釘；32—專用塔尺；321—滑動溝槽。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發明的技術方案更容易被清楚理解，以下結合附圖及實施例對其作以詳細說明。
[0029]圖1示意了本發明的使用狀態。
[0030]參照圖1，當被找正設備I安裝施工前，首先利用普通水準儀2在其水平度安裝面上選擇四個或四個以上的測量點，然後利用本發明的精密千分尺量具3測量出每個測量點的實際標高，並計算出設備安裝後實際標高與設計標高的差值，並保證該差值在設計標準及設備安裝的規範要求之內。
[0031]圖2以圖1中A處放大的方式示意了本發明用於大型精密設備找正的精密千分尺量具的結構。
[0032]參照圖2，本發明用於大型精密設備找正的精密千分尺量具3，其構成部件包括帶有毫米刻度的專用塔尺32以及設置在所述專用塔尺32上且與所述的專用塔尺32構成滑移運動副的千分尺頭31。
[0033]圖3、圖4分別以正面圖和俯視圖的方式示意了本發明中千分尺頭31的結構形狀。
[0034]參照圖3、圖4，所述的千分尺頭31為正面開有窗口 311的空心圓柱，所述的窗口311處設置為刻度值為0.99mm的小刻度尺312，所述千分尺頭31對稱於其徑向中心兩側的上、下端分別裝有一對定位螺釘313，所述的定位螺釘313用於保證所述的千分尺頭31相對於所述專用塔尺32上、下滑動時不產生傾斜和轉動，並使其定位準確，所述千分尺頭31 —側的上、下兩個定位螺釘313之間裝有固定螺釘314，所述的固定螺釘314用於測量時將所述的千分尺頭31固定在所述的專用塔尺32上便於讀數。
[0035]圖5、圖6分別以正面圖和俯視圖的方式示意了本發明中專用塔尺32的結構形狀。
[0036]參照圖5、圖6，所述的專用塔尺32為其上設置有毫米刻度的空心圓柱，所述空心圓柱的徑向中心兩側對稱加工有滑動溝槽321，所述滑動溝槽321的寬度與所述千分尺頭31上定位螺釘313的直徑相契合，以使所述的千分尺頭31通過所述定位螺釘313和所述滑動溝槽321的配合作用與所述的專用塔尺32構成滑移運動副，並通過所述的固定螺釘314在所述的專用塔尺32上實現位置固定。
[0037]為了便於大型設備的安裝標高與水平度找正，本發明設置所述專用塔尺32的測量長度為1500mm。
[0038]本發明用於大型精密設備找正的精密千分尺量具是依據遊標卡尺的工作原理進行的專用量具開發，所述千分尺頭31上的小刻度尺312類似於遊標卡尺上的遊標，其上設置了 η個等分刻度，η個等分刻度的總長度與所述專用塔尺32上(η — I)個等分刻度的總長度相等，若小刻度尺312上的最小刻度長為X，專用塔尺32上的最小刻度長為y
[0039]則有nx = (η — I) y
[0040]所以X = y-y/η
[0041]那麼，所述專用塔尺32的最小刻度與所述小刻度尺312的最小刻度之差為:
[0042]Ax = y — x = y/n
[0043]該公式中的y/n為量具的精度，它決定讀數結果的位數。
[0044]由公式可以看出:提高量具的測量精度在於增加所述小刻度尺312的刻度數或減小所述專用塔尺32的最小刻度值。故，在本發明精密量具的設計中，將所述專用塔尺32上的最小刻度y取1mm, η取100mm,確定其精度值為0.01mm。因此,本發明屬於一種高精密的千分尺測量工具，對於大型精密設備安裝的標高及水平度找正具有使用方法簡單、測量速度快和精確度高的特點。
[0045]參照圖1並結合圖2，本發明配合普通水準儀進行大型設備安裝水平度找正的現場操作方法包括如下步驟:
[0046](7)在被找正設備I安裝施工前，首先調整普通水準儀2使其能夠正常使用，並利用所述的普通水準儀2配合精密千分尺量具3上專用塔尺32的毫米刻度值測量出普通水準儀2的高度值。
[0047](8)利用所述的普通水準儀2配合精密千分尺量具3上專用塔尺32的毫米刻度值測量出被找正設備I中四個(或四個以上)測量點的高度。
[0048](9)以四個測量點中的一個作為實際標高的基本點進行測量，測量時調整準精密千分尺量具3中千分尺頭31的零點位置，使其與所述普通水準儀2內基準十字線的橫向線對齊，同時使所述的精密千分尺量具3垂直於被找正設備1，測得第一測量點的標高並記錄該點的測量數據；
[0049](10)用與⑵同樣的方法依次測量出另外三個測量點的標高，並分別記錄第二、第三以及第四點的測量數據；
[0050](11)對四組數據進行分析，計算出被找正設備I安裝後的實際標高與設計標高的差值;
[0051](12)藉助所述精密千分尺量具3的精密測量，通過調整被找正設備I的基礎墊鐵對其水平度進行初調，再通過對頂絲的調整對其安裝的標高和水平度進行精調找正，使其實際標高與水平度誤差符合設計標準及設備安裝的規範要求。
[0052]測量結果說明:
[0053]在圖1所示的實施例中，設第一測量點為A，第二測量點為B，在測量A點時，以普通水準儀2內十字線的橫向線與所述精密千分尺量具3中千分尺頭31的零點對準並使兩者平齊，測得A點的標高為圖2中固定螺釘314所在中線對正後的位置(該位置的讀數為1035.53mm)，再以同樣方法測量B點標高與A點標高進行數據對比。
[0054]假設技術規範要求設備安裝的水平度精度為0.03/1000mm,而被找正設備I上第一測量點A與第二測量點B之間的跨度為2000mm，則第二測量點B的數據允許值為A土 (0.03/1000*2)，即:如果A點標高的數據為1035.53mm,則B點標高數據的合格區間為「1035.47mm—1035.59mm」。
[0055]以上參照附圖和實施例，對本發明進行了示意性描述，該描述沒有限制性。本領域的技術人員應能理解，在實際應用中，本發明中各部件的形狀、長度或設置方式均可能發生某些改變，而其他人員在其啟示下也可能做出相似設計。特別需要指出的是:只要不脫離本發明的設計宗旨，所有顯而易見的改變或相似設計，均包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於大型精密設備找正的精密千分尺量具，包括專用塔尺和千分尺頭，其特徵是:所述的專用塔尺為帶有毫米刻度的空心圓柱形，所述的千分尺頭為正面開有窗口的空心圓柱形；所述千分尺頭正面的窗口處設置為小刻度尺，所述千分尺頭對稱於其徑向中心兩側的上、下端分別設置一對定位螺釘，所述千分尺頭一側的兩個定位螺釘之間設置有固定螺釘；所述專用塔尺的徑向中心兩側對稱設置有其寬度與所述千分尺頭上定位螺釘的直徑相契合的滑動溝槽，所述的千分尺頭和專用塔尺通過所述定位螺釘與滑動溝槽的配合作用構成滑移運動副。
2.根據權利要求1所述的用於大型精密設備找正的精密千分尺量具，其特徵是:所述專用塔尺的測量長度為1500mm。
3.根據權利要求1所述的用於大型精密設備找正的精密千分尺量具，其特徵是:所述千分尺頭上小刻度尺的刻度為0.99mm。
4.一種如權利要求1所述的用於大型精密設備找正的精密千分尺量具配合普通水準儀進行大型設備安裝水平度找正的測量方法，其特徵是:該方法包括如下步驟: (1)調整普通水準儀並利用所述的普通水準儀配合精密千分尺量具上專用塔尺的毫米刻度值測量出普通水準儀的高度值。 (2)利用普通水準儀配合精密千分尺量具上專用塔尺的毫米刻度值測量出被找正設備中四個(或四個以上)測量點的高度。 (3)以四個測量點中的一個作為實際標高的基本點，調整準精密千分尺量具中千分尺頭的零點位置，使其與所述普通水準儀內基準十字線的橫向線對齊，同時使所述的精密千分尺量具垂直於被找正設備，測得第一測量點的標高並記錄該點的測量數據； (4)用與(2)同樣的方法依次測量出另外三個測量點的標高，並分別記錄第二、第三以及第四點的測量數據； (5)對四組數據進行分析，計算出被找正設備安裝後的實際標高與設計標高的差值； (6)藉助所述精密千分尺量具的精密測量，通過對被找正設備的基礎墊鐵和頂絲的調整對其安裝標高和水平度進行找正，使其實際標高與水平度誤差符合設計標準及設備安裝的規範要求。
【文檔編號】G01B5/00GK104048573SQ201410310174
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】房新剛, 白金元, 王永成, 張 傑, 刁治國, 崔亞輝, 許強, 尹鳳偉 申請人:天津二十冶建設有限公司