本發(fā)明涉及測(cè)量工具領(lǐng)域,特別涉及角度測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
米尺和量角器時(shí)常用的測(cè)繪工具,在繪制多邊形或者測(cè)量角度時(shí)經(jīng)常會(huì)用到。普通的量角器的測(cè)量精度較低,并且在對(duì)角度進(jìn)行精確測(cè)量的過(guò)程中,通常需要對(duì)角度進(jìn)行多次測(cè)量后取平均值,使用普通的量角器需要測(cè)量次數(shù)較多,造成測(cè)量效率低的問(wèn)題。另外,由于米尺和量角器為兩個(gè)獨(dú)立的工具,要完成測(cè)繪工作通常需要同時(shí)配置米尺和量角器,影響測(cè)繪效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種角度測(cè)量裝置,以解決目前的量角器測(cè)量精度低的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的技術(shù)方案為:角度測(cè)量裝置包括設(shè)有主角尺的主刻度盤(pán)和繞主刻度盤(pán)中心與主刻度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)配合的游標(biāo)固定架,所述游標(biāo)固定架上設(shè)有與主角尺對(duì)應(yīng)的游標(biāo)角尺,游標(biāo)角尺具有在初始位置時(shí)與主角尺刻度對(duì)齊的零刻度,所述角度測(cè)量裝置上設(shè)有測(cè)量基準(zhǔn),所述測(cè)量基準(zhǔn)包括沿主刻度盤(pán)徑向延伸的測(cè)量基準(zhǔn)線和處于主刻度盤(pán)中心處的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。
所述的游標(biāo)角尺設(shè)有至少兩個(gè),至少兩個(gè)游標(biāo)角尺沿主刻度盤(pán)徑向相對(duì)設(shè)置,兩個(gè)游標(biāo)角尺相同刻度值的角距離為180°。
所述游標(biāo)固定架為游標(biāo)盤(pán),所述游標(biāo)角尺設(shè)置在游標(biāo)盤(pán)上,所述主刻度盤(pán)套設(shè)在游標(biāo)盤(pán)上。
所述主刻度盤(pán)套設(shè)在游標(biāo)固定架的外圍,所述主刻度盤(pán)上設(shè)有沿主刻度盤(pán)徑向方向延伸的測(cè)量基準(zhǔn)桿,所述測(cè)量基準(zhǔn)線延伸到測(cè)量基準(zhǔn)桿上。
所述測(cè)量基準(zhǔn)桿上設(shè)有測(cè)量桿直線刻度尺。
所述測(cè)量基準(zhǔn)桿上設(shè)有桿測(cè)量通槽,所述桿測(cè)量通槽沿主刻度盤(pán)徑向方向延伸,所述測(cè)量桿直線刻度尺設(shè)有兩個(gè)并分別處于桿測(cè)量通槽的兩側(cè),所述兩測(cè)量桿直線刻度尺沿與測(cè)量基準(zhǔn)桿延伸方向相垂直的方向布置,所述測(cè)量基準(zhǔn)線延伸至測(cè)量基準(zhǔn)桿上的部分為基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分,兩個(gè)測(cè)量桿直線刻度尺構(gòu)成所述基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分。
所述游標(biāo)固定架為游標(biāo)盤(pán),所述游標(biāo)角尺設(shè)置在游標(biāo)盤(pán)上,所述游標(biāo)盤(pán)上設(shè)有可與桿測(cè)量通槽貫通的游標(biāo)測(cè)量通槽,所述游標(biāo)測(cè)量通槽的兩側(cè)設(shè)有用于與測(cè)量桿直線刻度尺對(duì)應(yīng)的游標(biāo)直線刻度尺,所述游標(biāo)測(cè)量通槽與桿測(cè)量通槽對(duì)齊后,兩個(gè)測(cè)量桿直線刻度尺與對(duì)應(yīng)的游標(biāo)直線刻度尺對(duì)齊并組成組合直線刻度尺。
所述游標(biāo)直線刻度尺的零刻度線與游標(biāo)盤(pán)的中心重合。
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的角度測(cè)量裝置包括設(shè)有主角尺的主刻度盤(pán)和繞主刻度盤(pán)中心與主刻度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)配合的游標(biāo)固定架,游標(biāo)固定架上設(shè)有游標(biāo)角尺,使用時(shí),通過(guò)測(cè)量基準(zhǔn)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)齊待測(cè)量角的頂點(diǎn),定位測(cè)量基準(zhǔn)的測(cè)量基準(zhǔn)線與測(cè)量角的角邊,此時(shí)通過(guò)主角尺與游標(biāo)角尺讀出該角邊的角坐標(biāo)值,然后定位測(cè)量基準(zhǔn)線與待測(cè)量角的另一個(gè)角邊,同時(shí)讀出該角邊的角坐標(biāo)值,測(cè)量過(guò)程中保證游標(biāo)角尺與主角尺中一個(gè)不動(dòng),根據(jù)待測(cè)量角的兩個(gè)角邊的角坐標(biāo)值計(jì)算角坐標(biāo)的大小,通過(guò)游標(biāo)測(cè)量角度,解決了目前的量角器測(cè)量精度低的問(wèn)題。
進(jìn)一步的,所述的游標(biāo)角尺設(shè)有兩個(gè),兩個(gè)游標(biāo)角尺沿主刻度盤(pán)徑向相對(duì)設(shè)置,兩個(gè)游標(biāo)角尺相同刻度值的角距離為180°,使用時(shí),通過(guò)兩個(gè)游標(biāo)角尺能夠獲得兩組數(shù)據(jù),然后對(duì)兩組數(shù)據(jù)取平均值,本發(fā)明的角度測(cè)量裝置通過(guò)一次測(cè)量可以獲得兩組數(shù)據(jù),提高了測(cè)量效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中游標(biāo)盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖1中主刻度盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的角度測(cè)量裝置測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)的示意圖;
圖5為本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的具體實(shí)施例中需要測(cè)量的一個(gè)角度示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的具體實(shí)施例,如圖1至圖3所示,角度測(cè)量裝置包括主刻度盤(pán)1和游標(biāo)盤(pán)2,主刻度盤(pán)1與游標(biāo)盤(pán)2同心布置,主刻度盤(pán)1上設(shè)有主角尺11,游標(biāo)盤(pán)2上設(shè)有兩個(gè)與主角尺11對(duì)應(yīng)的游標(biāo)角尺21,本實(shí)施例中,主角尺11呈圓形,游標(biāo)角尺21呈弧形。兩個(gè)游標(biāo)角尺21分別與主角尺11構(gòu)成讀數(shù)窗口,游標(biāo)盤(pán)構(gòu)成本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的游標(biāo)固定架。角度測(cè)量裝置上設(shè)有測(cè)量基準(zhǔn),測(cè)量基準(zhǔn)包括處于主刻度盤(pán)中心處的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)和沿主刻度盤(pán)徑向延伸的測(cè)量基準(zhǔn)線,測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)處于主刻度盤(pán)中心處,。通過(guò)設(shè)置游標(biāo)盤(pán)12提高了測(cè)量測(cè)量精度。
本實(shí)施例中,主刻度盤(pán)1套設(shè)在游標(biāo)盤(pán)2的外圍,游標(biāo)盤(pán)2的游標(biāo)角尺21設(shè)置在游標(biāo)盤(pán)2的外沿。主刻度盤(pán)1設(shè)有游標(biāo)盤(pán)安裝孔12,游標(biāo)盤(pán)2繞主刻度盤(pán)中心轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在游標(biāo)盤(pán)安裝孔12內(nèi)。主角尺11設(shè)置在游標(biāo)盤(pán)安裝孔12一端開(kāi)口的外沿。主角尺11的角度值范圍為0°~360°,最小刻度為0.5°(30′)。零度刻度線和180°刻度線共線并過(guò)主刻度盤(pán)1的中心。
游標(biāo)角尺具有在初始位置時(shí)與主角尺刻度對(duì)齊的零刻度。本實(shí)施例中,兩個(gè)游標(biāo)角尺21沿游標(biāo)盤(pán)2徑向相對(duì)設(shè)置,一個(gè)游標(biāo)盤(pán)2刻度盤(pán)的零刻度線與主角尺11的零刻度線對(duì)齊時(shí),另一個(gè)游標(biāo)角尺21的零刻度線與主刻度盤(pán)1的180°刻度線對(duì)齊。兩個(gè)游標(biāo)角尺21相同刻度值的角距離為180°,游標(biāo)角尺21的分度值為1′,即游標(biāo)角尺21的30個(gè)小格對(duì)圓盤(pán)中心所張角度與主角尺11上29個(gè)小格對(duì)圓盤(pán)中心所張角度相等(即二者每格張角相差1′)。兩個(gè)游標(biāo)角尺21的零度刻度共線,且通過(guò)游標(biāo)盤(pán)2圓心。
主刻度盤(pán)1上設(shè)有沿主刻度盤(pán)1徑向方向延伸的測(cè)量基準(zhǔn)桿13,本實(shí)施例中,測(cè)量基準(zhǔn)桿13上設(shè)有第一測(cè)量桿直線刻度尺131、第二測(cè)量桿直線刻度尺132,測(cè)量基準(zhǔn)桿13上還設(shè)有沿測(cè)量基準(zhǔn)桿13延伸方向延伸的桿測(cè)量通槽133,第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺設(shè)置在桿測(cè)量通槽133的兩側(cè),桿測(cè)量通槽133呈矩形。本實(shí)施例中,測(cè)量基準(zhǔn)線延伸至測(cè)量基準(zhǔn)桿上,測(cè)量基準(zhǔn)線延伸至測(cè)量基準(zhǔn)桿上的部分為基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分,兩個(gè)測(cè)量桿直線刻度尺構(gòu)成所述基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分。
游標(biāo)盤(pán)2上設(shè)有沿游標(biāo)盤(pán)2徑向延伸的游標(biāo)測(cè)量通槽22,游標(biāo)測(cè)量通槽22也呈矩形并與桿測(cè)量通槽133寬度相同,游標(biāo)測(cè)量通槽22的兩側(cè)設(shè)有與第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺相對(duì)應(yīng)的第一游標(biāo)直線刻度尺231、第二游標(biāo)直線刻度尺232,第一、第二游標(biāo)直線刻度尺均沿游標(biāo)盤(pán)2的徑向方向延伸,其中第一游標(biāo)直線刻度尺231與兩個(gè)游標(biāo)角尺21的零刻度共線,第一、第二游標(biāo)直線刻度尺的零刻度線與游標(biāo)盤(pán)2的中心重合,第一、第二游標(biāo)直線刻度尺的刻度線相互平行。
游標(biāo)測(cè)量通槽22與桿測(cè)量通槽133相對(duì)應(yīng)且在設(shè)定的位置游標(biāo)測(cè)量通槽22與桿測(cè)量通槽133貫通并對(duì)合成組合測(cè)量通槽,對(duì)合后的桿測(cè)量通槽133兩側(cè)的第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺分別與游標(biāo)測(cè)量通槽22兩側(cè)的第一、第二游標(biāo)直線刻度尺相對(duì)合,對(duì)合后的第一測(cè)量桿直線刻度尺131與對(duì)應(yīng)的第一游標(biāo)直線刻度尺231組成第一組合直線刻度尺,對(duì)合后的第二測(cè)量桿直線刻度尺132與對(duì)應(yīng)的第二游標(biāo)直線刻度尺232組成第二組合直線刻度尺,第一、第二組合直線刻度尺可以用于測(cè)量直線的長(zhǎng)度。其他實(shí)施例中,游標(biāo)角尺21也可以沒(méi)有,測(cè)量直線的長(zhǎng)度僅通過(guò)測(cè)量桿直線刻度尺進(jìn)行測(cè)量。
本實(shí)施例中,第一、第二組合直線刻度尺構(gòu)成角度測(cè)量裝置上的測(cè)量基準(zhǔn)線,使用時(shí)使待測(cè)量的角邊處于第一、第二組合直線刻度尺中間的位置并與兩個(gè)組合直線刻度尺平行。
本發(fā)明的角度測(cè)量裝置的第一、第二組合直線刻度尺設(shè)置在游標(biāo)測(cè)量通槽22與桿測(cè)量通槽133的兩側(cè),使用時(shí),使待測(cè)量的直線處于組合測(cè)量通槽內(nèi),通過(guò)組合測(cè)量通槽兩側(cè)的第一、第二組合直線刻度尺對(duì)直線進(jìn)行測(cè)量,由于組合直線刻度尺設(shè)有兩個(gè),通過(guò)一次操作可以獲得兩組數(shù)據(jù),提高了測(cè)量效率。具體測(cè)量步驟如下:如圖4所示,
(1)首先轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)桿13,使游標(biāo)盤(pán)2和測(cè)量基準(zhǔn)桿13上的游標(biāo)測(cè)量通槽22與桿測(cè)量通槽133相通并組成第一組合直線刻度尺、第二組合直線刻度尺,如圖4所示;
(2)測(cè)量直線長(zhǎng)度時(shí),將直線放于組合測(cè)量通槽中的某個(gè)位置;
(3)利用第一組合直線刻度尺測(cè)量出該直線的長(zhǎng)度L1;
(4)利用第二組合直線刻度尺測(cè)量出該直線的長(zhǎng)度L2;
(5)該直線的長(zhǎng)度L=(L1+L2)/2。
另外,通過(guò)在游標(biāo)盤(pán)2上設(shè)置與桿測(cè)量通槽133對(duì)應(yīng)的游標(biāo)測(cè)量通槽22,并設(shè)置與第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺對(duì)應(yīng)的第一、第二游標(biāo)直線刻度尺,形成了組合測(cè)量通槽和第一、第二組合直線刻度尺,實(shí)現(xiàn)在不減小測(cè)量范圍的情況下減小了測(cè)量基準(zhǔn)桿13的長(zhǎng)度。
本實(shí)施例的角度測(cè)量裝置僅僅設(shè)置一個(gè)測(cè)量基準(zhǔn)桿13,并且沒(méi)有設(shè)置與之對(duì)應(yīng)的固定測(cè)量桿,所以,在進(jìn)行角度測(cè)量時(shí),需要對(duì)待測(cè)量角的兩邊建立角坐標(biāo),然后利用兩邊的角坐標(biāo)求出角度的大小。
現(xiàn)以圖5中所示的角A為例說(shuō)明具體測(cè)量過(guò)程,首先利用游標(biāo)盤(pán)2與主刻度盤(pán)1分別測(cè)量出角A的角邊a的角坐標(biāo)α和角邊b的角坐標(biāo)β,則角A的大小為|α—β|。
具體操作步驟為:(1)測(cè)量角坐標(biāo)α與β:首先將角度測(cè)量裝置的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)與角A的頂點(diǎn)重合,轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量基準(zhǔn)桿13,使角邊a處于第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺之間并與第一、第二測(cè)量桿直線刻度尺平行,此時(shí)根據(jù)兩個(gè)游標(biāo)角尺21和主角尺讀數(shù),得到兩個(gè)角坐標(biāo)α1、α2,同理測(cè)量得到角邊b的兩個(gè)角坐標(biāo)β1、β2;(2)計(jì)算角A的大?。篈=(|α1—β1|+|α2—β2|)/2。
本發(fā)明的角度測(cè)量裝置集尺子和量角器的功能于一身,同時(shí)具有較高的精度。測(cè)量直線長(zhǎng)度時(shí),相當(dāng)于是同時(shí)用兩個(gè)尺子進(jìn)行測(cè)量,將測(cè)得的兩個(gè)長(zhǎng)度的平均值作為直線長(zhǎng)度,測(cè)量精度較高。測(cè)量角度時(shí),相當(dāng)于是用兩個(gè)測(cè)角器同時(shí)測(cè)量角度,將求得的兩個(gè)角度求平均作為最終的角度值,提高了測(cè)角精度,同時(shí)兩個(gè)游標(biāo)盤(pán)能夠消除偏心差。
其他實(shí)施例中,游標(biāo)盤(pán)上的游標(biāo)角尺的數(shù)量還可以設(shè)置至少三個(gè);上述游標(biāo)盤(pán)可以為套體結(jié)構(gòu),此時(shí)主刻度盤(pán)為圓柱結(jié)構(gòu),游標(biāo)盤(pán)套裝在主刻度盤(pán)的外圍,游標(biāo)盤(pán)上的游標(biāo)角尺與主刻度盤(pán)上的主角尺的位置作相應(yīng)的調(diào)整;上述主刻度盤(pán)上的測(cè)量基準(zhǔn)桿上可以不設(shè)置直線刻度尺,此時(shí)角度測(cè)量裝置僅用于測(cè)量角度,此時(shí)基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分可以是測(cè)量基準(zhǔn)桿的邊沿線;測(cè)量基準(zhǔn)也可以是刻在主刻度盤(pán)上的線;上述測(cè)量基準(zhǔn)桿上的測(cè)量桿直線刻度尺可以僅設(shè)置一個(gè),此時(shí)不必設(shè)置桿測(cè)量通槽,測(cè)量桿直線刻度尺設(shè)置在測(cè)量基準(zhǔn)桿的邊沿處,測(cè)量桿直線刻度尺構(gòu)成基準(zhǔn)線基準(zhǔn)桿部分。
其他實(shí)施例中,角度測(cè)量裝置可以作為尺子和量角器使用,也可以在極坐標(biāo)系作為定點(diǎn)工具,給出某點(diǎn)的極坐標(biāo);上述游標(biāo)盤(pán)可以是與主刻度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)配合的固定架等其他類型的游標(biāo)固定架,固定架的上設(shè)有游標(biāo)角尺。