[發明專利]物體長度微小變化精細測量裝置

有效

• 申請號: 201510403498.0
• 申請日: 2015-07-11
• 公開（公告）號: CN104990507B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 鄒艷;趙杰
• 申請（專利權）人: 德州學院
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種物體長度微小伸縮量測量裝置，尤其指一種物體長度微小變化精細測量裝置。

背景技術

物體受熱或其他原因要發生微小的膨脹或收縮，使得物體長度發生微小變化。物體長度微小變化測量裝置現有技術中常見的有游標卡尺和千分尺（或稱螺旋測微計），這兩種測量裝置精度較低，使用也不方便。使用方便并且精度高的有物體線膨脹系數測量儀，它可對物體的熱脹伸長量做出靈敏度較高的定量測量。2011年9月北京航空航天大學出版社出版的《大學基礎物理實驗》（書號為ISBN978-7-5124-0474-8,）一書的146-149頁就公開了一種現有技術的金屬線膨脹系數實驗儀，其結構主是從銅套管外面用電熱件加熱銅套管，使得銅套管內部溫度升高，銅套管內有防止被測金屬桿（或稱被測材料）彎曲的導向塊，被測金屬桿就穿過導向塊置于銅套管內，且溫度隨著銅套管內的氣溫同步上升，被測金屬桿就伸長，而銅套管一端頂在頂尖上不能動了，其另一端伸長量通過頂桿傳遞給機械千分表而讀出。但是，這種測量儀器還是基于千分尺的，其測量靈敏度和精度與千分尺相同，檢測靈敏度和檢測精度也比較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量靈敏度和測量精度很高的物體長度微小變化精細測量裝置，它具有使用方便，檢測靈敏度遠超過現有技術中的線脹系數測量儀的特性。

為了實現上述目的，本發明把裝置的基礎底座，也即第一底板1與第二底板19相互緊固。對待測物4起定位作用的豎向支架板2固定在第一底板1的外端頭部，豎向支架板2帶有豎向定位螺桿3。套筒支架板15的下端固定在第一底板1上。套筒支架板15的上端安裝有頂針套筒8，頂針9穿過頂針套筒8。頂針9的直徑稍小于頂針套筒8的孔徑，可使得頂針9在頂針套筒8內自由軸向活動但橫向被限位。反射鏡11固定在轉軸10上。轉軸10的下端插入第一底板1上的小孔，轉軸10的直徑比第一底板1上的小孔稍大，可使得轉軸10在第一底板1上的小孔內自由轉動但是不能橫向平動。壓簧12的兩端分別與反射鏡11和壓簧架13固定。激光器14、第一狹縫位置調節器20、第二狹縫位置調節器21都安裝在第二底板19上。第一狹縫16、第二狹縫17分別安裝在第一狹縫位置調節器20和第二狹縫位置調節器21上，光強檢測器18安裝在第二狹縫位置調節器21上。

在第一底板1的側面還固定有橫向支架板7，橫向支架板7帶有橫向定位螺桿5，橫向支架板7 還帶有定位壓簧6。待測物4置于豎向定位螺桿3和頂針9之間，兩側還有橫向定位螺桿5及定位壓簧6的夾持。

由于本發明把帶測物4由于溫度等原因引起的長度的變化，變成反射鏡11轉角的變化，而激光器14發出的激光束打在反射鏡11上的反射激光束轉角成兩倍的變化，這就把檢測靈敏度提高了一倍；反射激光束進入第一狹縫16而發生的衍射，又把這種變化放大；另外，第二狹縫17對衍射光的條紋的精細選擇性射入，又進一步提高了測量靈敏度和精度，這三種因素累積的結果，就產生了機械位移的光放大效應。由于本發明的機械測量是基于千分尺的，再加上本發明獨特的光放大，就可使得物體長度微小變化的測量靈敏度和精度比僅僅基于千分尺的物體線膨脹系數測量儀有顯著提高。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理俯視示意圖。

具體實施方式