[發明專利]基于流體力學原理的三坐標測頭系統及三坐標測量方法

在審

• 申請號: 201410012756.8
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103776399A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 于德弘;張旭超;莊健;王立忠;汪翔宇;張凡
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B13/00
• 分類號: G01B13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種基于流體力學原理的三坐標測頭系統，其特征在于：該三坐標測頭系統包括氣管（8）以及與氣管（8）的一端相連的空氣探針（61），所述氣管（8）與空氣探針（61）形成的氣路中設置有用于檢測所述氣路不同兩點空氣壓力的壓力傳感器，或者所述氣管（8）與空氣探針（61）形成的氣路中設置有用于檢測所述氣路空氣流量的流量傳感器。

2.根據權利要求1所述一種基于流體力學原理的三坐標測頭系統，其特征在于：所述三坐標測頭系統還包括計算機（10）以及壓力室（9），所述壓力傳感器或者流量傳感器與計算機（10）相連，所述氣管（8）的另一端以及計算機（10）分別與壓力室（9）相連。

3.根據權利要求1所述一種基于流體力學原理的三坐標測頭系統，其特征在于：所述空氣探針（61）為管狀，空氣探針（61）的一端設置有用于吸入空氣或排出空氣的微孔（64），空氣探針（61）的另一端與氣管（8）相連。

4.根據權利要求1所述一種基于流體力學原理的三坐標測頭系統，其特征在于：所述空氣探針（61）設置于三坐標空間內對應的任意一維坐標方向上。

5.一種如權利要求1所述基于流體力學原理的三坐標測頭系統的三坐標測量方法，其特征在于：包括以下步驟：

利用壓差作用使空氣探針（61）的尖端從外界不斷吸入空氣或向外界不斷排出空氣，同時，使空氣探針（61）的尖端受控向被測物體表面上一點靠近；在空氣探針（61）的尖端靠近被測物體表面的過程中利用計算機獲取所述氣路不同兩點空氣壓力的差值△P，當△P由恒定值變小時，使空氣探針（61）的尖端停止靠近被測物體表面，并根據空氣探針（61）的尖端在停止時刻對應的△P計算空氣探針（61）的尖端與被測物體表面對應點的距離，或者，在空氣探針（61）的尖端靠近被測物體表面的過程中利用計算機獲取所述氣路的空氣流量，當空氣流量由恒定值變小時，使空氣探針（61）的尖端停止靠近被測物體表面，并根據空氣探針（61）的尖端在停止時刻對應的空氣流量計算空氣探針（61）的尖端與被測物體表面對應點的距離。

6.根據權利要求5所述一種基于流體力學原理的三坐標測頭系統的三坐標測量方法，其特征在于：使空氣探針（61）沿水平方向移動，移動過程中使空氣探針（61）根據△P或者所述空氣流量的變化進行高度調整，當△P或者空氣流量變小時，使空氣探針（61）向上移動，當△P或者空氣流量變大時，使空氣探針（61）向下移動，從而實現空氣探針對被測物體表面連續的定距掃描。