一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)，該電子塞規(guī)包括一個帶中心通孔(5)的石英柱體(4)，在石英柱體(4)的兩端面均加工成型一層金屬膜(3)，用導(dǎo)線(6)分別與金屬膜(3)連接，將石英柱體(4)的一端固定在安裝座(2)的導(dǎo)線孔(1)上，兩根導(dǎo)線(6)均穿過石英柱體(4)的中心通孔(5)和安裝座(2)的導(dǎo)線孔(1)與直流電源的兩極連接。該電子塞規(guī)結(jié)構(gòu)簡單，能夠不調(diào)換頭部位置就直接判斷所測的小孔尺寸是否滿足加工和使用過程中的上、下限偏差的要求，避免了使用普通塞規(guī)時需反復(fù)裝卡的問題，該裝置所使用的電控的方式能夠比較精確的調(diào)節(jié)尺寸，利于在整體加工系統(tǒng)中的集成。
【專利說明】一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)，屬于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進步，人們對測量裝置提出了越來越嚴(yán)苛的要求，特別是很多的測量裝置需要集成到系統(tǒng)中，需要逐步采用自動化的方式來取代通常采用手工或機械方式測量的領(lǐng)域，這就更加要求合理設(shè)計測量裝置，避免反復(fù)裝夾測試對象或測頭，利于測量系統(tǒng)的集成優(yōu)化和測量精度的進一步提聞。
[0003]在航空發(fā)動機、柴油機等動力裝置中使用到的許多噴嘴結(jié)構(gòu)，在其加工過程中存在著難以快速、準(zhǔn)確判斷噴嘴孔徑結(jié)構(gòu)是否滿足公差要求的問題，通常只能采用機械加工而成的金屬塞規(guī)來進行孔結(jié)構(gòu)尺寸的大致判斷，無法滿足現(xiàn)代加工的要求。
[0004]傳統(tǒng)塞規(guī)采用的是在金屬桿的兩頭分別加工通端和止端，在實際的操作中需要不斷的調(diào)整位置來判斷所測孔結(jié)構(gòu)的尺寸是否滿足圖紙的公差要求:如果塞規(guī)的通端能夠伸進孔內(nèi)，表明該孔徑滿足了圖紙下公差的要求；塞規(guī)的止端不能伸入孔內(nèi)，表面該孔徑滿足圖紙的上公差的要求。可見，在判斷孔的加工情況時，需要調(diào)整塞規(guī)的深入孔的方式，這將會影響集成化的自動測量裝置的簡約化設(shè)計。
[0005]目前對于微小孔的測量，沒有很好的技術(shù)手段，若采用其他專門的測量裝置則存在著結(jié)構(gòu)笨重和系統(tǒng)復(fù)雜的缺點，而塞規(guī)的成本低、速度快、效率高，能夠較好的滿足工業(yè)需要，但若集成于整體系統(tǒng)中，使用塞規(guī)的通端和止端需要反復(fù)裝夾和定位，如果采用兩個塞規(guī)則需要增加測試時的動作，給測試工作帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計提供了一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)，其目的是在同一個器件的同一端實現(xiàn)塞規(guī)的通端和止端的功能。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0008]該種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)，其特征在于:該電子塞規(guī)包括一個帶中心通孔(5)的石英柱體(4)，在石英柱體(4)的兩端面上均加工成型一層金屬膜(3)，用導(dǎo)線
(6)分別與金屬膜(3)連接，將石英柱體⑷的一端固定在安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴上，兩根導(dǎo)線(6)均穿過石英柱體⑷的中心通孔(5)和安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴與直流電源的兩極連接。
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案的原理是:石英晶體在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷，當(dāng)外力去掉后，它又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為是正壓電效應(yīng)；反之，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場的時候，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，當(dāng)電場去掉后，電介質(zhì)的變形也會隨之消失，這種現(xiàn)象稱為是逆壓電效應(yīng)，或稱為電致伸縮現(xiàn)象。通過準(zhǔn)確地改變石英對應(yīng)兩極的電場強度，就能夠準(zhǔn)確地改變石英柱體的尺寸大小，從而在外形上達到塞規(guī)通端和止端的尺寸要求，滿足測量孔徑的要求，且避免了多次裝夾塞規(guī)的問題。
[0010]本發(fā)明所述的電子塞規(guī)的頭部是一塊精密加工的石英柱體，在柱體兩端面通電。石英柱體兩側(cè)電極存在電壓，由于逆壓電效應(yīng)會導(dǎo)致石英柱體的徑向尺寸變化。當(dāng)石英柱體兩端的電壓調(diào)節(jié)到預(yù)先確定的通規(guī)設(shè)定的電壓值，該石英柱體可作為通規(guī)使用來檢驗小孔尺寸是否滿足加工中的下偏差要求；當(dāng)石英柱體兩級的電壓調(diào)節(jié)到止規(guī)設(shè)定的電壓值，該石英柱體可作為止規(guī)使用來檢測小孔尺寸是否滿足加工中的上偏差要求。電極電壓和石英柱體尺寸一一對應(yīng)，通過精確的調(diào)節(jié)石英柱體兩端面的電壓來調(diào)節(jié)外部徑向尺寸，繼而作為通規(guī)或止規(guī)來使用，避免了手工操作中需要調(diào)換塞規(guī)的角度這一問題。
[0011]本發(fā)明的有益效果是能夠很好的將塞規(guī)的通端和止端集成到測量器件的同一端，減少了在使用過程中的調(diào)頭和反復(fù)裝夾，便于將塞規(guī)集成到大型的測量裝置中，提高了測量的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述電子塞規(guī)的剖視圖
[0013]圖2為本發(fā)明所述電子塞規(guī)的等軸側(cè)視圖
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作更詳細(xì)地描述:
[0015]參見附圖1?2所示，該電子塞規(guī)包括一個帶中心通孔(5)的石英柱體(4)，在石英柱體(4)的兩端面上均加工成型一層金屬膜(3)，用導(dǎo)線(6)分別與金屬膜(3)連接，將石英柱體⑷的一端固定在安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴上，兩根導(dǎo)線(6)均穿過石英柱體(4)的中心通孔(5)和安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴與直流電源的兩極連接。
[0016]電子塞規(guī)可通過安裝座(2 )安裝到所需集成的加工設(shè)備處，外接電源通過兩根導(dǎo)線(6)向石英柱體(4)兩端面上的金屬膜(3)施加電壓，導(dǎo)線6兩端施加電壓較小時，石英柱體4的變形量小，通過精確調(diào)節(jié)兩端的電壓可保證石英柱體達到通規(guī)的尺寸精度。調(diào)高石英柱體4兩端面的金屬膜(3)的電壓來增大石英柱體4的變形量，保證電子塞規(guī)達到止規(guī)的尺寸精度。這樣保證了電子塞規(guī)不需要調(diào)整安裝和測量的位置，使塞規(guī)的通端和止端位于測量裝置的同一位置，避免了反復(fù)裝夾造成的測量誤差，確保了設(shè)備的加工精度。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用石英的逆壓電效應(yīng)，將電壓信號準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為石英柱體的尺寸值，使得同一塞規(guī)能夠精確測量較大范圍內(nèi)小孔尺寸，且測試精度較高。
【權(quán)利要求】
1.一種用于測量孔結(jié)構(gòu)直徑的電子塞規(guī)，其特征在于:該電子塞規(guī)包括一個帶中心通孔(5)的石英柱體(4)，在石英柱體(4)的兩端面均加工成型一層金屬膜(3)，用導(dǎo)線(6)分別與金屬膜⑶連接，將石英柱體⑷的一端固定在安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴上，兩根導(dǎo)線(6)均穿過石英柱體⑷的中心通孔(5)和安裝座⑵的導(dǎo)線孔⑴與直流電源的兩極連接。
【文檔編號】G01B7/13GK103697803SQ201310688999
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】康振亞, 于浩, 雷雯銘 申請人:中國航空工業(yè)集團公司北京航空精密機械研究所