本發(fā)明涉及精密儀器領域，特別涉及一種微變形測量裝置。

背景技術：

機械類產品研究開發(fā)中，經常需要測量微小的機械變形。比如發(fā)動機研究開發(fā)過程中，需要研究氣缸套、機體等在受力狀態(tài)下的微小變形量及其變形對性能及可靠性的影響。這種變形可能只有零點幾微米甚至零點零幾微米，一般的測量設備及儀器(如千分表等)是測量不出來的。在一些特定場合，還需在有水，有油，高溫或低溫環(huán)境下測量位移或變形，普通的千分表等是不允許在有水，有油或溫度過高或過低時使用的。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種微變形測量裝置，能在特殊環(huán)境下使用，并且測量精度高。

為實現上述目的，本發(fā)明提供了一種微變形測量裝置，包括：固定板；至少一根杠桿，其通過杠桿支點設置在固定板上，杠桿支點將對應的杠桿分為長側和短側兩部分；接觸頭，其通過固定套設置在固定板上，接觸頭沿固定套的套孔方向移動，接觸頭與杠桿的短側部分的端頭連接；以及刻度指示組件，其設置在固定板上在杠桿的長側部分的端頭活動區(qū)域內，刻度指示組件包括：刻度表，其固定在固定板上，刻度表上的刻度事先由接觸頭的位移量進行標定；以及指針，其固定在杠桿的長側部分的端頭。

優(yōu)選地，杠桿包括：第一杠桿，其通過第一杠桿支點設置在固定板上，接觸頭與第一杠桿的短側部分的端頭連接；第二杠桿，其通過第二杠桿支點設置在固定板上，第一杠桿的長側部分的端頭與第二杠桿的短側部分的端頭通過第一滑槽連接；以及第三杠桿，其通過第三杠桿支點設置在固定板上，第二杠桿的長側部分的端頭與第三杠桿的短側部分的端頭通過第二滑槽連接，第三杠桿的長側部分的端頭設置有回位彈簧。

優(yōu)選地，固定板的中間位置設有限位機構，該限位機構具有限位槽，第一杠桿、第二杠桿和第三杠桿的桿身處于限位槽內。

優(yōu)選地，刻度表上設置有阻尼滑塊，阻尼滑塊在指針的推動下移動。

優(yōu)選地，固定板拼接成型。

優(yōu)選地，第一杠桿的短側部分上設有有配重塊。

優(yōu)選地，該微變形測量裝置還包括透明的外殼。

與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

1.能根據測量需要選擇測量精度，如果1根杠桿能放大10倍位移，能測量0.1毫米精度的位移，那么增加1根杠桿則可測量0.01毫米精度的位移，再增加1根杠桿則可測量0.001毫米精度位移，繼續(xù)增加杠桿，則可測量0.0001、0.00001……毫米精度的位移。

2.零件通用，制造成本低。本裝置的杠桿都是可互換的同一零件，支點、指針、刻度表也是可互換的同一零件，固定板則是可以拼接的，需要時可拼接加長固定板，安裝更多的杠桿，由于零件數量少，零件通用率高，該裝置的制造成本很低。

3.標定簡單，由于零件通用率高，標定了第1根杠桿后，其它杠桿可按第1根杠桿的標定結果來套用。也可以各杠桿分開標定位移放大量，再綜合到一起。對于小于0.0001毫米等超高微位移精度的標定，很難找到合適的標定設備，這時各杠桿分開標定位移放大量再綜合到一起就可用精度小標定儀表達到超高精度標定的需要。

4.能適應各種不同環(huán)境，一般測量儀表怕水、怕油、拍高溫及低溫，本裝置可在有水、有油甚至可浸泡在水及油中使用，當然這時需要用鋁合金或不銹鋼等防銹零件制造。對高溫及低溫的適應能力，本裝置也比一般的百分表，千分表等強很多。當然在特殊環(huán)境下使用時，為保證精度，需在特殊環(huán)境下重新標定過才能使用。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明的微變形測量裝置的原理示意圖；

圖2是根據本發(fā)明的微變形測量裝置中限位機構的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。

如圖1至圖2所示，根據本發(fā)明具體實施方式的一種微變形測量裝置，包括固定板8、至少一根杠桿、接觸頭1以及刻度指示組件。其中杠桿通過杠桿支點設置在固定板8上，杠桿支點將對應的杠桿分為長側和短側兩部分，接觸頭1通過固定套設置在固定板8上，接觸頭1沿固定套的套孔方向移動，接觸頭1與杠桿的短側部分的端頭連接，刻度指示組件設置在固定板8上在杠桿的長側部分的端頭活動區(qū)域內，刻度指示組件包括刻度表7以及指針5，刻度表7固定在固定板8上，刻度表7上的刻度事先由接觸頭1的位移量進行標定，指針5固定在杠桿的長側部分的端頭。

上述方案中，接觸頭1是用于直接與被測物體表面接觸，接觸表面光滑并可根據需要調整形狀。本實施例中，接觸頭1可以包括測量桿與固定套兩部分，接觸頭1通過測量桿和固定套固定在固定板8上，只能在一個方向移動。接觸頭1與杠桿是緊密接觸的，當接觸頭1移動時，會推動杠桿做相應移動。杠桿可以采用硬質金屬長條，支點固定在固定板8上，當接觸頭1有微小位移時，與其接觸的杠桿的較短一端被推動產生位移，杠桿另外較長的一端則由于杠桿原理，位移被放大。標定刻度表7的刻度通過標定接觸頭1的位移量與指針5的對應位移量確定。比如當接觸頭1位移了0.01毫米時，在刻度表7標注一個大刻度，然后把該刻度分成10等分的小刻度，每個等分就是0.001毫米，即1微米。實際標注中，可用千分尺來做微位移的基準，接觸頭1在千分尺推動下，每位移0.01毫米，標記指針5相應的位移，再位移0.01毫米，標記指針5的相應位移，直到刻度表7被標記滿。然后每刻度再細分成10等分，每等分就對應接觸頭1位移了0.001毫米，也就是1微米位移?；蛘咧苯油苿咏佑|頭1移動一段較大具體，如2毫米，把指針5對應的在刻度表上的移動距離標記出來，然后等分刻度表刻度。實際使用中，通過指針5的位移就可以方便的知道接觸頭1的真實位移。

作為一種優(yōu)選實施例，杠桿包括第一杠桿2、第二杠桿3以及第三杠桿4，第一杠桿2通過第一杠桿支點21設置在固定板8上，接觸頭1與第一杠桿2的短側部分的端頭連接，第二杠桿3通過第二杠桿支點31設置在固定板8上，第一杠桿2的長側部分的端頭與第二杠桿3的短側部分的端頭通過第一滑槽連接，第三杠桿4通過第三杠桿支點41設置在固定板8上，第二杠桿3的長側部分的端頭與第三杠桿4的短側部分的端頭通過第二滑槽連接，第三杠桿4的長側部分的端頭設置有回位彈簧10。在本方案中，杠桿之間通過滑塊和滑塊安裝在杠桿的滑槽中實現聯動，其中第一杠桿2的滑塊能在第二杠桿3的滑槽中沿滑槽方向自由移動，杠桿的滑塊及滑槽部分及支點處均加潤滑劑來潤滑，保證整個裝置摩擦阻力小，反應靈敏。本實施例中，所有杠桿都是尺寸相同的零件，可以互換使用，標定好一個杠桿后，其它杠桿也可套用標定結果?；蛘叻珠_各個杠桿分別標定好再綜合起來，能做到用精度低測量設備標定超高精度設備。當然，需要說明的是，杠桿的數目不限3根，接觸頭1有球狀、針狀、平板狀等不同形狀，測量前先根據需要選擇接觸頭1，選擇好需要的接觸頭1，安裝在第一杠桿2上后，讓接觸頭1精密接觸需測量的表面并保證接觸是緊密貼合，之間是無間隙沒有相對移動的。當只需要一根杠桿就能保證測量精度時，其它杠桿可以不安裝，如需提高測量精度，則可增加杠桿，必要時可增加固定板，安裝更多的杠桿提高測量精度。后面杠桿的標定可以直接套用第一根杠桿的標定結果。如果不放心，可以把增加的杠桿都分開標定一次，并綜合起來，比如第一根杠桿放大倍數是10.1，第二根杠桿放大倍數是10，第三根杠桿放大倍數是9.9，那么綜合放大倍數就是10.1x10x9.9＝999.9。也就是當第三根杠桿測量到位移是1毫米是，實際的微位移是1除以999.9約等于0.001毫米。這樣可以用精度小儀表達到超高精度標定需要。理論上說，本發(fā)明裝置可測量無限小位移，但實際使用中并不需要做到。

作為一種優(yōu)選實施例，固定板8的中間位置設有限位機構11，該限位機構11具有限位槽113(參加圖2)，第一杠桿2、第二杠桿3和第三杠桿4的桿身處于限位槽內。本實施例中，限位機構11是鍘刀式結構，限位機構11固定在固定板8上，該限位機構11的鍘刀一端用銷釘111固定在底座114上，另外一端是把手112，鍘刀在需要時可以打開，放入杠桿，工作時需合上鍘刀并固定。鍘刀合上后，把手112與底座114之間形成限位槽113，該限位槽113高度稍大于杠桿直徑。杠桿能在限位槽113移動但移動方向受限制。所有杠桿可用同一個限位裝置限位并防止脫落(參加圖2)。

作為一種優(yōu)選實施例，刻度表7上設置有阻尼滑塊6，阻尼滑塊6在指針5的推動下移動。在本方案中，動態(tài)測量時，指針5的擺動很快，這時可以用阻尼滑塊6來輔助讀取指針位移數據。

作為一種優(yōu)選實施例，固定板8拼接成型。在本方案中，固定板8是硬質板，比如木板、塑料板、金屬板等，用于固定本裝置的各零件。

作為一種優(yōu)選實施例，第一杠桿2的短側部分上設有有配重塊，其作用是保證支點2側杠桿的重量基本一致。

作為一種優(yōu)選實施例，該微變形測量裝置還包括透明的外殼9。在本方案中，外殼9做成透明硬質外殼，用于保護本裝置的零件并可直接看到指針5動作。

綜上，本實施例的微變形測量裝置，通過杠桿原理，逐步放大接觸頭1的微位移到指針5的大位移上，并通過直接標定把接觸頭1的微位移與指針5的大位移對應起來，通過讀取指針5的大位移就可直接知道接觸頭1的微位移量，巧妙利用疊加杠桿原理達到了測量微小位移的目的，能在各種特殊環(huán)境下測量，測量精度比現有技術更高，裝置更簡單，成本更低，標定及測量更容易，可靠性及維護性更好。

前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的技術人員能夠實現并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。