一種用于測量圓弧狀剖面的機械式表面粗糙度儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種粗糙度儀，尤其是涉及一種用于測量圓弧狀剖面的機械式表面粗糙度儀。
【背景技術(shù)】
[0002]巖土體中結(jié)構(gòu)面的粗糙度參數(shù)是研宄其力學、運動學性質(zhì)及工程穩(wěn)定性的重要依據(jù)。目前已發(fā)明有多種機械的、智能的及數(shù)字化的表面粗糙度儀。但是現(xiàn)有裝置都只是針對測取結(jié)測面直線剖面設(shè)計的。實際上，許多巖石結(jié)構(gòu)面的粗糙度分布特征是存在不同程度的各向異性的，為了反映該類結(jié)構(gòu)面總體粗糙度信息，目前普遍采用表面粗糙度儀測取結(jié)構(gòu)面不同方向的剖面，并對之求均值，過程繁瑣，且分析結(jié)果的可靠性受研宄精細程度的明顯影響。其實，巖體結(jié)構(gòu)面的總體粗糙度信息，可通過沿結(jié)構(gòu)面總體法線方向測取圓形剖面，將所得剖面拉直并分析之獲得?，F(xiàn)有的一些智能數(shù)字化設(shè)備固然也可進行這種操作，但是相應(yīng)的儀器過于笨重，攜帶不便，且十分昂貴，不便于現(xiàn)場取樣分析。
[0003]中國專利CN2142192Y公開了一種輪廓曲線儀，該裝置主要由探頭、繪圖筆、平衡塊及固定板組成，前三者連為一體。實踐時，繪圖筆垂直緊靠固定板，探頭垂直落在結(jié)構(gòu)面上，移動平衡塊，即可測取巖石表面的剖面形態(tài)。中國專利CN2745025Y公開了一種粗糙度系數(shù)測量儀，該裝置主要由箱體、箱體內(nèi)安裝的絲桿、游標尺、劃針、傳感器、顯示器、電源、按鈕等組成。使用時，通過移動拖板，帶動劃針在測量結(jié)構(gòu)面上移動，即可直觀顯示所測剖面信息?？蛇@兩者都只是針對測量直線剖面設(shè)計的，不便于測量圓弧形乃至圓形剖面。
[0004]加拿大Optech公司生產(chǎn)的IL-RIS-36D設(shè)備和澳大利亞GMBH集團推出的RIEGLVZ-400設(shè)備等數(shù)字化高精度三維激光掃描儀，均可對結(jié)構(gòu)面表面進行三維掃描，并獲得其中任意剖面。但其多數(shù)不便于現(xiàn)場調(diào)查攜帶和安置，且目前市場價位均在一萬元人民幣以上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種構(gòu)造簡單、成本低、測量范圍廣、測量結(jié)果表征意義準確可靠的用于測量圓弧狀剖面的機械式表面粗糙度儀。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種用于測量圓弧狀剖面的機械式表面粗糙度儀，用于圓形巖石剖面表面總體粗糙度的測量，包括依次連接的測量主體、測量伸縮臂和測量器，所述的測量主體包括從上至下同軸依次連接的手柄、網(wǎng)格紙軸、承臺、中軸和底座，所述的網(wǎng)格紙軸外表面設(shè)有單面網(wǎng)格紙，所述的測量器包括相互垂直連接的剖面筆和掃描針，所述的剖面筆的筆尖與單面網(wǎng)格紙接觸，所述的掃描針通過測量伸縮臂與中軸連接。
[0008]所述的測量伸縮臂包括依次連接的套筒、固定臂、伸縮筒和針筒，所述的套筒套設(shè)在中軸上，所述的針筒套設(shè)在掃描針上。
[0009]所述的伸縮筒包括依次套設(shè)的第一級伸縮筒、第二級伸縮筒和第三級伸縮筒，所述的第一級伸縮筒與套筒固定連接，所述的第三級伸縮筒與針筒固定連接。
[0010]所述的測量主體還包括設(shè)置在網(wǎng)格紙軸上表面的壓片桿旋鈕、壓片桿和設(shè)置在網(wǎng)格紙軸側(cè)面的壓片，所述的壓片桿與壓片連接。
[0011]所述的網(wǎng)格紙軸上表面還設(shè)有兩條相互垂直的徑向標記線，第一條徑向標記線上設(shè)有旋鈕，第二條徑向標記線上設(shè)有水準儀。
[0012]所述的測量器還包括分別連接剖面筆和掃描針的筆座，所述的筆座為方形，且上表面設(shè)有用以固定剖面筆的剖面筆旋鈕。
[0013]所述的水準儀為一長條形水箱，所述的水箱頂部弧形表面的中間標有中線刻度，水箱內(nèi)設(shè)置有一個水泡。
[0014]所述的掃描針和剖面筆的上部均為圓柱狀，下部為均筆尖狀，筆尖直徑均為
0.1_，所述的掃描針的針尖采用剛性耐磨材料制成，所述的剖面筆為特制水筆，可在網(wǎng)格紙上便捷繪制曲線。
[0015]所述的壓片為弧形壓片，呈與網(wǎng)格紙軸等半徑小角度圓弧狀。
[0016]所述的手柄呈啞鈴狀。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0018]一、構(gòu)造簡單、成本低:本粗糙度儀僅由三部分組成，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可代替原來的昂貴的檢測儀，成本大大降低。
[0019]二、測量范圍廣:本發(fā)明的測量伸縮臂包括三組伸縮筒，具有三種測量的半徑，能夠測量多個圓形剖面的粗糙度，實用性強，測量范圍廣，可研宄尺寸效應(yīng)對結(jié)構(gòu)面總體粗糙度的影響。
[0020]三、測量測量結(jié)果表征意義準確可靠:本發(fā)明的掃描針和剖面筆的筆尖直徑均為
0.1mm，網(wǎng)格紙長度等于網(wǎng)格紙軸側(cè)面周長，長度方向最小刻度為1mm，寬度方向最小刻度為
0.5mm，測量精度高，誤差小。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為單面網(wǎng)格紙正面示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明測量周長為15厘米圓形剖面的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明旋鈕及螺孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，1、底座，2、中軸，3、套筒，4、承臺，5、網(wǎng)格紙軸，6、單面網(wǎng)格紙，7、界線，8、壓片，9、手柄，10、壓片桿旋鈕，11、水準儀，12、固定臂，13、第一級伸縮筒，14、第二級伸縮筒，
15、第三級伸縮筒，16、針筒，17、掃描針，18、筆座，19、剖面筆，20、剖面筆旋鈕，21、壓片桿，22、徑向標記線。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0028]實施例:
[0029]如圖1和2所示，一種用于測量圓弧狀剖面的機械式表面粗糙度儀，該粗糙度儀主要包括底座1、中軸2、網(wǎng)格紙軸5、單面網(wǎng)格紙6、承臺4、手柄9、掃描針17、筆座18、剖面筆
19、固定臂12及第一級伸縮筒13、第二級伸縮筒14和第三級伸縮筒15構(gòu)成，底座1、中軸
2、承臺4、網(wǎng)格紙軸5及手柄9同中軸線，依次連為一體，底座1、中軸2、承臺4、網(wǎng)格紙軸5均為不同高度的圓柱形，承臺4、網(wǎng)格紙軸5、底座1、中軸2四者半徑依次減小，中軸2中上段處直徑略為變小，以套合限定套筒3，手柄9為啞鈴形，以便于手持固定，網(wǎng)格紙軸5頂面刻有兩相互垂直的徑向標記線22，其中一標記線上設(shè)置一壓片桿旋鈕10，對應(yīng)網(wǎng)格紙軸5側(cè)面上也刻有一豎向界線7，網(wǎng)格紙軸5外設(shè)置一平行于網(wǎng)格紙軸5側(cè)面的弧形壓片8，壓片8頂端通過壓片桿21插于網(wǎng)格紙軸5上的孔洞中，且可通過壓片桿旋鈕10旋入對其予以固定，另一條徑向標記線22上設(shè)置有與之相平行的水準儀11，該水準儀為一長條形水箱，水箱頂部弧形表面的中間標有中線刻度，水箱內(nèi)設(shè)置有一個水泡。
[0030]如圖3所示，單面網(wǎng)格紙6長度等于網(wǎng)格紙軸5的周長，均為10厘米，長度方向最小刻度為1mm，寬度方向最小刻度為0.5mm，為明確紙張的方位，單面網(wǎng)格紙6的粗刻度線為5mm的倍數(shù)刻度線，均在上端標有指示向上的箭頭，單面網(wǎng)格紙6初始端第一刻度也標有箭頭，單面網(wǎng)格紙6繞于網(wǎng)格紙軸5側(cè)面，正面帶網(wǎng)格面朝外，其始末端于側(cè)面界線處相合攏。
[0031]如圖4所示，套筒套合限定在中軸2上，其外側(cè)固定有固定臂12，固定臂12為中空柱筒，其中有外至內(nèi)依次套合有第一級至第三級伸縮筒，第三級臂筒15外側(cè)固定有圓筒狀針筒16，