袖珍卡尺的製作方法

2023-10-27 00:35:12 2

專利名稱：袖珍卡尺的製作方法
技術領域：
一種袖珍卡尺，主要具有尺體和遊標尺，屬於測量圓形物體直徑的量具。
目前人們通常測量圓形物體(如漆包線、鋼線、鋼絲、鋼軸和鑽頭等)都比較麻煩，特別是在測量微形物體直徑時，必須用遊標卡尺、螺旋測微器等一類的精密量具，但其結構複雜、成本高、攜帶不方便，且受碰撞後易影響其精度。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、造價低廉、便於攜帶、使用方便及精度高的袖珍卡尺。
本實用新型是依據「平面幾何」中三角形內切圓直徑可由與其相切的三角形的高進行放大倍數表示的原理進行設計的，下面利用圖3對此原理進行詳細敘述，圖3中任意角△ABC內切圓O直徑2R，高AD，如果在垂足D上標註「2R」，則在△ABC內作任意條平行於BC的平行線，所得一系列的相似三角形，其內切圓直徑變化量0～2R必能在AD上表示出來， (AD)/(2R) ＞1，為某一定值常數，而且是內切圓直徑讀數的放大倍數。證明如下，圖3中B′C′∥BC，AE為∠BAC的平分線，則大圓圓心O及小圓圓心O′在此角平分線上，θ為半角。
在△ACD和△AKM中∵∠CAD＝∠KAM(共用角)∠ADC＝∠AMK＝90°∴△ACD∽△AKM∴ (AD)/(AM) ＝ (CD)/(KM) ……(1)同理可以證明△AC′D′∽△AK′M′∴ (AD′)/(AM′) ＝ (C′D′)/(K′M′) ……(2)在四邊形CDKM和四邊形C′D′K′M′中
∵∠MCD＝∠M′C′D′(同位角)∠CDK＝∠C′D′K′＝90°∴四邊形CDKM∽四邊形C′D′K′M′∴ (CD)/(KM) ＝ (C′D′)/(K′M′) ……(3)∴由(1)、(2)、(3)得 (AD)/(AM) ＝ (AD′)/(AM′) ……(4)而R＝AM·tgθ，R′＝AM′·tgθ∴ (AD)/(2R) ＝ (AD)/(2AM·tgθ) ＝ 1/(2tgθ) · (AD)/(AM) ……(5)(AD′)/(2R′) ＝ (AD′)/(2AM′·tgθ) ＝ 1/(2tgθ) · (AD′)/(AM′) ……(6)∴由(4)、(5)、(6)得 (AD)/(2R) ＝ (AD′)/(2R′) ＝K(某一定值常數)依此類推，得 (AD)/(2R) ＝ (AD′)/(2R′) ＝ (AD″)/(2R″) ……＝K(某一定值常數)即相似三角形的高與其內切圓直徑(或半徑)之比值某一定值常數。證畢。
因此，可在任意角三角形的高AD上標示其內切圓直徑的變化，只要在垂足D、D′、D″、……點上標示其對應的內切圓直徑就實現放大讀數，即AD＝2KR、AD′＝2KR′、AD″＝2KR″、……，K是放大倍數，量出AD、AD′、AD″、……的長，在D、D′、D″、……點上標2R、2R′、2R″、……直徑讀數。
本實用新型主要具有尺體和遊標尺，其特徵是尺體上設有可以測量圓形物體直徑的三角型槽，尺體上刻有按一定值放大倍數表示所測圓形物體直徑讀數的刻度線，遊標尺為一卡環，套裝在尺體上。測量圓形物體直徑時(在袖珍卡尺的測量範圍內)，將所測物插入三角形槽，推動遊標尺輕輕壓緊所測物，便可通過遊標尺的指示刻度端面所示刻度讀數。由於讀數是實際直徑經過放大的，所以可在結構上使得三角形的高與其內切圓直徑之比值增大，從而放大測量讀數，提高測量精度。
本實用新型還可以在遊標尺上設置誤差尺，誤差尺與遊標尺為一整體結構，其讀數方法與現有的遊標卡尺讀數方法相同，從而使得測量精度進一步提高。
本實用新型的一種袖珍卡尺尺體的三角形槽，可以是頂角的兩邊相等的三角形槽。這樣可以節省尺體材料、簡化製造工藝、減少製造引起的誤差。利用這種袖珍卡尺，還可以在其遊標尺正中(即位於尺體兩邊相等的三角形槽頂角角平分線)設有一塊具有刃口的金屬片(如一小塊雙面刀片)，刃口在遊標尺的指示刻度端面的平面上，這種袖珍卡尺特別適於測量微細直徑的圓形物體(如細漆包線、鋼絲等)、球體(如鋼珠等)和比尺體薄的圓片的直徑。
本實用新型的尺體可以採用剛性金屬(如不鏽鋼、銅、或鋁合金等)或透明有機玻璃製成，這不僅使尺體具有一定的強剛度，能保證本實用新型的測量精度，而且可使尺體厚度減小，使其小巧、美觀且便於攜帶。
本實用新型的尺體除一側面標有直徑讀數外，另一側面還標有按刻度實際長度標註的長度讀數，標註方向相反(直徑讀數為「2R」時，長度讀數為「0」)，測量時將遊標尺指示刻度端面置於長度讀數「0」處，然後把物體一端靠在遊標尺指示刻度端面，物體另一端所示讀數即為物體長度。
利用附圖對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型的一種袖珍卡尺的示意圖。
圖2是設有一塊具有刃口的金屬片的遊標尺的示意圖。
圖3是設計本實用新型所依據的原理圖。
圖1中，(1)是尺體、(2)是遊標尺、(3)是誤差尺、(4)是匙鏈、(5)是匙扣環。尺體(1)中有一頂角的兩邊相等的三角形槽，遊標尺(2)是一個卡環，其指示刻度端面凸出一塊誤差尺(3)，與遊標尺(2)為一整體，遊標尺(2)套裝在尺體(1)上，可沿尺體(1)縱向移動。尺體(1)的頂部連接有一串匙鏈(4)，匙鏈(4)的另一端與一個匙扣環(5)連接，便於整個袖珍卡尺與鑰匙一起隨身攜帶和隨時取用。
圖2中，遊標尺(2)正中有一塊具有刃口的金屬片(6)，金屬片(6)焊接在遊標尺(2)上，平分遊標尺(2)卡環。這種遊標尺只用在頂角的兩邊相等的三角形槽的尺體上。
圖3中有任意角△ABC，△ABC的高AD，垂足D，B′C′∥BC，△AB′C′的垂足D′，大圓圓心O半徑R及R經AC上的切點M的延長線MK，小圓圓心O′半徑R′及R′經AC上的切點M′的延長線M′K′，BC延長線CD，B′C′延長線C′D′，∠BAC平分線AE及半角θ。
本實用新型與現有的遊標卡尺和螺旋測微器比較，具有結構簡單、造價低廉、便於攜帶、使用方便的特點。是一種小巧實用的簡便量具。
權利要求1.一種袖珍卡尺，主要具有尺體和遊標尺，其特徵是尺體上設有可以測量圓形物體直徑的三角形槽，尺體上刻有按一定值放大倍數表示所測圓形物體直徑讀數的刻度線，遊標尺為一卡環，套裝在尺體上。
2.根據權利要求1所述的袖珍卡尺，其特徵是所說的遊標尺上可以設有誤差尺。
3.根據權利要求1或2所述的袖珍卡尺，其特徵是所說的尺體上的三角形槽可以是頂角的兩邊相等的三角形槽。
4.根據權利要求1或2所述的袖珍卡尺，其特徵是所說的尺體可以採用剛性金屬或透明有機玻璃製成。
5.根據權利要求3所述的袖珍卡尺，其特徵是所說的尺體可以採用剛性金屬或透明有機玻璃製成。
6.根據權利要求3所述的袖珍卡尺，其特徵是所說的遊標尺正中(即位於尺體兩邊相等的三角形槽頂角角平分線)設有一塊具有刃口的金屬片，刃口在遊標尺的指示刻度端面的平面上。
專利摘要本實用新型是一種袖珍卡尺，主要具有尺體和遊標尺，是一種測量圓形物體直徑的小巧實用的簡便量具，它主要是利用三角形內切圓的原理，在尺體上設有三角形槽，配合遊標尺測量圓形物體直徑，並可放大測量讀數，從而提高測量精度，具有結構簡單、造價低廉、便於攜帶、使用方便的特點。
文檔編號G01B3/38GK2037060SQ8820984
公開日1989年5月3日 申請日期1988年8月16日 優先權日1988年8月16日
發明者張凱燊 申請人:張凱燊