Устройство для измерения профиля объекта Советский патент 1993 года по МПК G01B5/20 

СП

С

Изобретение предназначено для оперативного и точного измерения профиля объекта. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет обеспечения главного перемещения контактных штифтов. Устройство содержит линейку, направляющие, контактные щтифты со шкалой, узлы фиксации углового перемещения, узлы фиксации осевого перемещения, два блоки, между которыми натянуты две недеформируемые нити, стопорные подпружиненные тяги и два барабана, на которые намотана эластичная нерастяжимая лента со шкалой, Каждый изуз/юв фиксации осевого перемещения контактных штифтов выполнен в виде рычага с выступом и подпружиненного относительного него коромысла с зубом. Выступ рычага выполнен в виде части дуги окружности, радиус которой равен расстоянию от оси поворота коромысла до точки контакта его зуба с выступом рычага в исходном положении. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для точного и оперативного проведения измерений параметров профиля объекта, преимущественно для измерения профиля воронки в грунте.

Известно устройство для измерения профиля, содержащее линейку, направляющие контактные штифты со шкалой, узлы фиксации осевого перемещения, узлы фиксации углового перемещения, два блока, между которыми натянуты две недеформируемые нити и стопорные подпружиненные тяги.

Однако данное устройство не позволяет оперативно определять длину профиля измеряемого объекта и, кроме того, наблюдается сни жение точности из-за Проникновения в объект измерения контактных штифтов, например, при измерении

профиля воронки в слабосвязанных грунтах.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения профиля объекта, содержащее линейку, предназначенные для установки на измеряемый профиль две опоры, закрепленные на соответствующих концах линейки и выполненные с базовой плоскостью, направляющие, установленные на линейке с возможностью поворота относительно осей, параллельных базовой плоскости опор, два установленных на соответствующих концах линейки блока, оси которых рас- положены в плоскости, параллельной базовой плоскости опор, две недеформируемые нити, концы которых закреплены на блоках, контактные штифты, установленные в направляющих с возможностью перемещения перпендикулярно им; наконечники.

х|

о о

00

XI го

установленные на концах соответствующих контактных штифтов и предназначенные для контактирования с измеряемым профилем, узлы фиксации осевого и углового перемещения контактных штифтов, взаимодействующие с узлами фиксации и расположенные по разные стороны от линейки две стопорные тяги, оси которых параллельны базовой плоскости опор, установленные на соответствующих концах линейки два барабана, оси которых расположены в плоскости, параллельной базовой плоскости опор, намотанную на оба барабана и контактирующую с наконечниками эластичную нерастяжимую ленту со шкалой, начало отсчета которой совмещено со средним наконечником, и нити разной длины, увеличивающейся от середины линейки к ее концам, закрепленные одними концами на одной из стопорных тяг, а вторыми - на соответствующих узлах фиксации.

Однако данное устройство имеет следующий недостаток: снижение точности измерений из-за нарушения последовательности опускания контактных штифтов при непосредственном обмере профиля объекта. Особенно это сказывается на точности измерения длины профиля измеряемого объекта, так как нарушение очередности опускания ко.нтактных штифтов приводит к деформации измерительной ленты. Это обусловлено тем, что при использовании узлов фиксации осевого перемещения, применяемых в.прототипе, возможно залипание контактных штифтов в отверстиях направляющих за счет одностороннего поджатия прижима к корпусу узла фиксации. Другой причиной является возникновение колебательных движений контактных штифтов при опускании вниз после освобождения их узлами фиксации осевого перемещения из-за нарушения соосности контактных штифтов и отверстий в направляющих.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет обеспечения плавного перемещения контактных штифтов. .

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения профиля объекта, содержащем линейку, предназначенные для установки на измеряемый профиль Две опоры, закрепленные на соответствующих концах линейки и выполненные с базовой плрскрстью, направляющие, установленные на линейке с возможностью поворота относительно осей, параллельных базовой плоскости, опор, два установленных на соответствующих концах линейки блока, оси которых расположены в плоскости, параллельной базовой плоскости опор, две недеформируемые нити, концы которых закреплены на блоках, контактные штифты, установленные в направляющих с возможностью перемещения перпендикулярно им, наконечники, установленные на концах соответствующих контактных штифтов и предназначенные для контактирования с измеряемым профилем, узлы фиксации осевого и углового перемещения

0. контактных штифтов, взаимодействующие с узлами фиксации и расположенные по разные стороны от линейки две стопорные тяги, оси которых параллельны базовой плоскости опор, установленные на соответствую5 щих концах линейки два барабана, оси которых расположены в плоскости, параллельной базовой плоскости опор, намотанную на оба барабана и контактирующую с наконечниками эластичную нёрастяжимую

0 ленту со шкалой, начало отсчета которой . совмещено со средним наконечником, и нити разной длины, увеличивающейся от середины линейки к ее концам, закрепленные одними концами на одной из стопорных тйг,

5 а вторыми - на соответствующих узлах фиксации, каждый из узлов фиксации осевого перемещения контактных штифтов выполнен в виде установленных на соответствующей направляющей с возможностью

0 поворота относительно своих осей, параллельных оси контактного штифта и расположенных симметрично относительно.нее, и предназначенных для взаимодействия с контактным штифтом рычага с выступом и

5 подпружиненного относительно него коромысла с зубом на одном плече, предназначенным для контактирования с выступом рычага, а второй конец каждой нити закреплен на втором плече коромысла. Кроме того,.

0 выступ рычага выполнен в виде части дуги окружности, радиус которой равен расстоянию от оси поворота коромысла до точки контакта его зуба с выступом рычага в исходном положении.

5 На фиг, 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - узел фиксации осевого перемещения контактного штифта.

Устройство для измерения профиля объ0 екта содержит линейку 1, на концах которой установлены опоры 2 с базовой плоскостью 3 и направляющие 4 с контактными штифтами 5, имеющими шкалы. В направляющих 4 положение контактных штифтов 5 фиксиру5 ется узлами 6 фиксации осевого перемещения и узлами 7 фиксации углового перемещения. На концах линейки 1 закреплены два блока 8, между которыми натянуты две недеформируемые нити 9, и установлены два барабана 10 с намотанной на них

эластичной нерастяжимой лентой 11, которая имеет контакт с наконечниками контактных штифтов 5. Барабаны 10 от самопроизвольного вращения фиксируются узлами 12. На ленте 11 нанесена шкала 13, которая имеет начало отсчета в середине ленты 11. Узлы фиксации 6 осевого переме; щения, узлы фиксации 12 барабанов 10 и узлы фиксации 7 углового перемещения взаимодействуют со стопорными тягами 14 и 15, поджатыми пружинами 16 и 17 соответственно. На концах наконечника контактного штифта 5 закреплена специально выбранная масса. Длина нитей 18, закрепленных на стопорной тяге 15;выбрана таким образом, что первоначально освобождается центральный штифт и узлы 12 фиксации барабанов 10, а затем поочередно к краям устройства и остальные штифты.

Узел 6 фиксации осевого перемещения содержит коромысло 19 с зубом 20 и рычаг 21 с фигурным выступом 22, соединенным между собой пружиной 23, обеспечивающей фиксациюконтактактного штифта 5 при повороте коромысла 19 и рычага 21 вокруг осей 24, закрепленных на направляющей 4, Надежность фиксации контактного штифта 5 обеспечивается фигурными вырезами 25.

Устройство работает следующим образом.

Перед проведением измерений поднимают контактные штифты 5 в крайнее верхнее положение и устанавливают устройство на измеряемый профиль. Ленту 11 при помощи ручек 26 наматывают на барабаны 10 для устранения провисания. Устройство устанавливают на опоры 2 и перемещают стопорную тягу 14, которая воздействует на узлы 7 фиксации углового перемещения 7, и контактные штифты 5 под действием гравитационных сил устанавливаются вертикально. После этого отпускают стопорную тягу 14, и она под действием пружины 16 фиксирует вертикальное положение контактных штифтов 5. Аналогично перемещают стопорную тягу 15. Под действием нити 18 коромысло 19 начинает поворачиваться вокруг оси 24, при этом зуб 20 коромысла. 19, перемещаясь по поверхности фигурного выступа 22, заставляет двигаться рычаг 21, в результате чего рычаг 21 и коромысло 1.9 одновременно расходятся от центра контактного штифта 5, освобождая его и давая те м самым возможность штифту 5 и ленте 11 опуститься вниз до соприкосновения с измеряемым профилем. Учитывая то, что длина нитей 18 различна (самые короткие нити находятся в центре устройства и у барабана 10) и при расфиксировании узлов б не нарушается соосность отверстий в направляющих 4 и контактных штифтов 5, последние опускаются поочередно, начиная с центрального, что обеспечивает плотное прилегание эластичной ленты 11 к измеряе- 5 мому профилю. Затем отпускают тягу 15, которая под действием пружины 17 возвратится в первоначальное положение, ослабляя нити 18, что приведет к фиксации контактных штифтов 5 за счет обжатия их

0 коромыслом 19 и рычагом 21, стягиваемых пружиной 23. Одновременно с этим узлы фиксации 12 барабанов 10 зафиксируют положение ленты 11. Затем, после визуального совмещения двух нитей 9 с одним из

5 штрихов шкал на контактных штифтах 5, определяют профиль в заданных точках, а по шкале 13 определяют его длину. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство для измерения профиля

0 объекта, содержащее линейку, предназначенные для установки на измеряемый проф- иль две опоры, закрепленные на соответствующих концах линейки и выполненные с базовой плоскостью, направляю5 щие, установленные на л;йнейке с возможностью поворота относительно осей, параллельных базовой плоскости опор, два установленных на соответствующих концах линейки блока, оси которых рас0 положены в плоскости, параллельной базовой плоскости опор, две недеформируемые нити, концы которых закреплены на блоках, контактные штифты, установленные в направляющих с возможностью переме5 щения перпендикулярно им, наконечники, установленные на концах соответствующих контактных штифтов и предназначенные для контактирования с измеряемым профилем, узлы фиксации осевого и углового перемещения контактных штифтов,

0 взаимодействующие с узлами и расположенные по разные стороны от линейки две стопорные тяги, оси которых параллельны базовой плоскости опор, установленные на соответствующих концах линейки два бара5: бана, оси которых, расположены в плоско- /сти, параллельной базовой плоскости опор, намотанную на оба барабана и контактирующую с наконечниками эластичную нерастяжимую ленту со шкалой, начало отсчета

0 которой совмеа ено со средним наконечником-, и нити разной длины, увеличивающейся от середины линейки к ее концам, закрепленные одними концами на одной из стопорных тяг, а другими - на соответству5 ющих узлах фиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет обеспечения плавного перемещения контактных, штифтов, каждый из узлов фиксации осевого перемещения контактных штифтов выполнен в виде установленных на соответствующей направляющей с возможностью поворота относительно своих осей, параллельных оси контактного штифта и расположенных симметрично относительно нее, и предназначенных для взаимодействия с контактным штифтом рычага с выступом и подпружиненного относительно него коромысла с зубом на одном плече, предназначенным для контактирова0

ния с выступом рычага, а другой конец каждой нити закреплен на другом плече коромысла.

Ж 22 2$ 6 2$ 21 (9