專利名稱：帶光電自動顯示的激光測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于以采用光學(xué)測量方法為其特征的、帶光電自動顯示的激光測量儀。
本實(shí)用新型適用于以圓柱體中心線為基準(zhǔn)，測量其它被測物體中心位置與基準(zhǔn)位置之間的偏差。特別適用于以蒸汽機(jī)車汽缸中心線為基準(zhǔn)，測量滑板位置的偏差，和以汽室中心線為基準(zhǔn)，測量閥十字頭導(dǎo)框位置的偏差。
目前，測量蒸汽機(jī)車汽缸與滑板、汽室與閥十字頭導(dǎo)框中心線之間的偏差通常用鋼絲拉線法，這種方法測量精度差。此外，也有用激光光束作為基準(zhǔn)光速來進(jìn)行測量的。在激光器上增加了調(diào)焦裝置，調(diào)整被觀察光班的大小，以適應(yīng)不同距離的測量。但這樣一來，會使基準(zhǔn)光束產(chǎn)生偏擺。在1.5m遠(yuǎn)處光班的變化量達(dá)0.5～1mm。使測尺缺乏可靠定位，操作不方便，讀數(shù)不準(zhǔn)確，測量精度低。且因該裝置是用肉眼直接觀察光班，因此，有損觀察者視力。
本實(shí)用新型的目的是提供一種測量精度高、結(jié)構(gòu)緊湊合理，操作簡便迅速的自動定心光電顯示激光測量儀。
本實(shí)用新型是用激光器發(fā)射的激光作為基準(zhǔn)光，使激光束通過缸套前端孔的中心點(diǎn)，并且使激光束繞該點(diǎn)作相對擺動，然后把具有自動定心功能的光電接收器放在缸套后端。該裝置裝有四象限的硅光電池，當(dāng)激光束的光點(diǎn)中心與光電顯示元件硅光電池的中心一致時，硅光電池上下兩象限和左右兩象限的輸出電壓差均為零。然后，測量被測點(diǎn)到光束中心的距離，并用測量值與規(guī)定值進(jìn)行比較。從而得到與中心線的偏差值。
本實(shí)用新型由激光控制箱、光電測尺、HeNe激光器和激光接收器組成。激光器和激光接收器分別固定在缸套兩端的指定位置上。調(diào)整激光束的方向，使其射在光電接收器的中心位置上。此時，激光束就被確認(rèn)為是同時通過汽缸前、后端孔中心的基準(zhǔn)光線。然后，用光電測尺進(jìn)行測量。該測尺包括機(jī)械定位裝置、測量裝置和光電顯示裝置三部分。定位裝置采用自動脹心結(jié)構(gòu)。測量裝置包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和測微頭。光電顯示裝置是由硅光電池、差動放大器和微安表組成。當(dāng)激光束射在硅光電池的中心位置時，微安表指針指向“0”。測微頭上的讀數(shù)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的差值，就是所測量的偏差值。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型詳細(xì)描述如下

圖1為帶光電自動顯示的激光測量儀的工作示意圖；圖2為激光接收器結(jié)構(gòu)圖；圖3為激光器及其上的自動定心機(jī)構(gòu)；圖4為光電測尺側(cè)視圖；圖5為光電測尺A－A剖面圖；圖6為定位測尺主視圖。
激光器4和激光接收器6分別固定在缸套兩端。激光器4上有激光器自動定心機(jī)構(gòu)13，激光接收器由激光接收器自動定心機(jī)構(gòu)21和光電顯示裝置10組成。激光器自動定心機(jī)構(gòu)13由滑套16、等長三支桿14、雙列向心球面球軸承15組成?；?6的一端呈圓錐形，錐度為11.2。激光接收器自動定心機(jī)構(gòu)21由滑套23、等長三支桿22組成。光電顯示裝置10由硅光電池11、差動放大器12和微安表3組成。激光管19包有均熱片18。均熱片厚0.2mm，長度與使用的激光管的長度相同，材料為紫銅片。
光電測尺9由自動定位機(jī)構(gòu)27、定位測尺40和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32組成。自動定位機(jī)構(gòu)27由雙面斜鐵36、等長滑軸35、定位鐵37組成；定位測尺40由螺旋桿43、鋼珠42、定位體41和定位彎板44組成。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)32由測尺盒34、旋轉(zhuǎn)軸30和定位銷31組成。測尺盒34內(nèi)有一個測微頭33。
實(shí)施例轉(zhuǎn)動激光器4的鎖緊手輪17，把激光器4固定在機(jī)車汽缸套7的前端。轉(zhuǎn)動激光接收器6的鎖緊手輪24，把激光接收器6固定在汽缸后蓋填料箱5內(nèi)。接通電路，打開電源開關(guān)，使激光器4發(fā)射出激光，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘20，使激光束照射在激光接收器6的硅光電池的中心。根據(jù)激光能量按高斯曲線分布的特性，在光源中心處能量最高，因此其轉(zhuǎn)化的電能也高。用微安表指針顯示激光束是否照射在硅光電池的中心位置。如開關(guān)2在水平位置和垂直位置時，激光控制箱1上的微安表3的指針對準(zhǔn)“0”。此時的激光束即可作為該汽缸7的縱向中心線。取下激光接收器6，轉(zhuǎn)動滑板測尺9的壓緊螺母29和定位螺母28，將滑板測尺9安裝在滑板8的前端，再進(jìn)行滑板水平位置偏移測量把激光控制箱1的開關(guān)2放在水平位置，把測尺盒34放在水平測量位置。調(diào)整測微頭33，使測尺盒34上的微安表25的指針指向中心“0”。此時，測微頭33的讀數(shù)與基準(zhǔn)點(diǎn)讀數(shù)的差即為滑板水平方向的偏移值。如果此偏移在基準(zhǔn)點(diǎn)的左側(cè)或右側(cè)0.2mm處，即滑板前端向左或右偏移0.2mm。再進(jìn)行滑板工作面與汽缸中心線高度偏差的測量置激光控制箱1的開關(guān)2于垂直位置上，撥出測尺9的定位銷31，將測尺盒34旋轉(zhuǎn)90°，再放回定位銷31，調(diào)整測微頭33。用上述方法測出滑板至汽缸縱向中心線高度方向的偏差值，如果實(shí)測值在基準(zhǔn)點(diǎn)讀值的上方或下方0.3mm處，即滑板8的前端較設(shè)計(jì)尺寸低或高0.3mm，將滑板測尺9松開，移到滑板8的后端。用同樣方法可測得滑板8后端汽缸中心線的水平和高度偏差值。根據(jù)測得的偏差值，即可確定滑板8的位置是否符合要求。
權(quán)利要求1.一種由激光器、激光接收器和光電測尺組成的帶光電自動顯示的激光測量儀，其特征在于激光器有激光器自動定心機(jī)構(gòu)和均熱片，激光器自動定心機(jī)構(gòu)由滑套、等長三支桿和雙列向心球面球軸承組成；激光接收器由激光接收器自動定心機(jī)構(gòu)和光電顯示裝置組成，激光接收器自動定心機(jī)構(gòu)由滑套、等長三支桿組成；光電顯示裝置由硅光電池、差動放大器和微安表組成；光電測尺由自動定位機(jī)構(gòu)、定位測尺和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成，自動定位機(jī)構(gòu)由雙面斜鐵、等長滑軸、定位鐵組成，定位測尺由螺旋桿、鋼珠、定位體和定位彎板組成，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由測尺盒、旋轉(zhuǎn)軸和定位銷組成；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶光電自動顯示的激光測量儀，其特征在于滑套的一端為圓錐形，錐度為112；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶光電自動顯示的激光測量儀，其特征在于均熱片厚0.2mm，長度與使用的激光管的長度相同，材料為紫銅片；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶光電自動顯示的激光測量儀，其特征在于測尺盒內(nèi)有一個測微頭。
專利摘要一種由激光器、激光接收器和光電測尺組成的帶光電自動顯示的激光測量儀。該測量儀適用以圓柱體中心線為基礎(chǔ)，測量其它被測物體中心位置與基準(zhǔn)位置之間的偏差。特別適用于以蒸汽機(jī)車汽缸中心線為基準(zhǔn)，測量滑板位置的偏差，和以汽室中心線為基準(zhǔn)，測量閥十字頭導(dǎo)框位置的偏差。該測量精度高、結(jié)構(gòu)緊湊合理、操作簡便迅速。
文檔編號G01B11/27GK2043342SQ8820193
公開日1989年8月23日 申請日期1988年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月23日
發(fā)明者王啟華, 張書勝, 楊德生, 王玉臣 申請人:沈陽鐵路局錦州科學(xué)技術(shù)研究所