棱鏡對中桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棱鏡對中桿，包括底部設(shè)有底錐的外管和套設(shè)在外管中并能夠在外管軸向調(diào)整的內(nèi)管，還包括：棱鏡連接頭；對中組件；配合部與軸向孔間形成環(huán)形間隙；電阻應(yīng)變片；采樣驅(qū)動電路；處理電路；輸出電路。本發(fā)明方便棱鏡對中桿的豎直調(diào)整，并且不必頻繁的校正傾斜誤差。
【專利說明】
棱鏡對中桿
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種棱鏡對中桿，一般而言，棱鏡對中桿簡稱對中桿，又稱棱鏡桿。
【背景技術(shù)】
[0002]典型地，如中國專利文獻CN104061919A，其公開了一種現(xiàn)有棱鏡對中桿的典型結(jié)構(gòu)，其具有一個使用時需要被豎直地(鉛垂方向)設(shè)置的對中桿，為使對中桿穩(wěn)定且可靠的處于豎直狀態(tài)，又為其配置一對支撐桿，兩支撐桿呈八字形組配成腳架，然后通過連接件連接到對中桿上，以對對中桿形成有效的輔助支撐。
[0003]對中桿桿頂用于安裝棱鏡，其狀態(tài)豎直與否將直接影響測量精度及測繪產(chǎn)品的質(zhì)量。一般而言，單桿結(jié)構(gòu)(例如中國專利文獻CNl04482927A)的棱鏡對中桿的下端是尖端，用于扎入土中，調(diào)定后其狀態(tài)不容易發(fā)生改變。如前所述，為了使其保持豎直狀態(tài)，又為其配置八字形的腳架，也是為了避免調(diào)定后的狀態(tài)變化。然而，尖端也罷，腳架也好，在輕微碰撞，或者操作過程中受力，會導(dǎo)致其狀態(tài)發(fā)生輕微的變化，盡管對測量精度影響不是特別大，但終歸會產(chǎn)生影響。尤其是，這種輕微的影響往往不被操作者所重視。
[0004]鏡端一般設(shè)置水準儀，以用于鏡端的置平調(diào)整。所使用的水準儀一般是圓水準氣泡，或者正交設(shè)置的兩個圓柱水準氣泡，通過使水準氣泡整平，指示對中桿鉛垂。
[0005]水準氣泡雖然便宜，相對精密的水準氣泡從30元?50元不等，簡易的水準氣泡只有不到一元錢，但其直觀性并不好，調(diào)整需要經(jīng)驗而變的相對困難，尤其是在使用過程中，鏡端人員不容易注意到水準氣泡的狀態(tài)變化，從而得出準確的測量數(shù)據(jù)。
[0006]此外，例如圓水準氣泡，通常使用三個螺釘固定在對中桿上，由于搬運、碰撞等原因，很容易產(chǎn)生螺釘?shù)牟粚ΨQ松動，或者對中桿自體的微量彎曲(棱鏡對中桿規(guī)格較多，從
1.25米到5米或者具有伸縮結(jié)構(gòu)的棱鏡桿，長徑比比較大，變形不可避免)，需要對圓水準氣泡進行重新整平，即需要消除對中桿傾斜誤差。目前棱鏡對中桿的傾斜誤差消除方法非常麻煩，換言之，盡管圓水準氣泡便宜，但由于誤差消除比較麻煩，會增加不必要的維護成本，導(dǎo)致整體的使用成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種方便豎直調(diào)整，并且不必頻繁校正傾斜誤差的棱鏡對中桿。
[0008]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種棱鏡對中桿，包括底部設(shè)有底錐的外管和套設(shè)在外管中并能夠在外管軸向調(diào)整的內(nèi)管，還包括:
[0010]棱鏡連接頭，下部連接于內(nèi)管的上端，而該棱鏡連接頭的上端形成有用于棱鏡座裝配的裝配結(jié)構(gòu)，且該棱鏡連接頭的下端設(shè)有球鉸鏈的球窩，并在棱鏡連接頭的下端周緣連接有帶有軸向孔的支架，其中軸向孔位于球窩的下方，并與內(nèi)管同軸線；
[0011]對中組件，該對中組件包括與所述球窩配合以形成球鉸鏈的球頭、連接于球頭并向下延伸而與所述軸向孔配合的配合部，以及連接于配合部下端并進一步向下延伸以連接重錘的連接桿;其中配合部與軸向孔間形成環(huán)形間隙；
[0012]電阻應(yīng)變片，共四片，而環(huán)形陣列于所述環(huán)形間隙的周向，并在軸向孔的徑向該電阻應(yīng)變片的厚度為環(huán)形間隙的間隙寬度；
[0013]采樣驅(qū)動電路，連接上述四片電阻應(yīng)變片，提供驅(qū)動電源，并采樣電阻應(yīng)變片的電阻變化，生成變量；
[0014]處理電路，連接所述采樣驅(qū)動電路，對采樣到的變量進行處理，產(chǎn)生內(nèi)管的傾斜方向；
[0015]輸出電路，輸出以呈現(xiàn)所述傾斜方向。
[0016]上述棱鏡對中桿，其特征在于，四片電阻應(yīng)變片構(gòu)成并聯(lián)電路；
[0017]相應(yīng)地，所述采樣驅(qū)動電路包括所述并聯(lián)電路的電源電路和對并聯(lián)電路的每一支路進行電流采樣的電流傳感器、連接所述電流傳感器的具有模擬量輸入接口的控制器，以產(chǎn)生電阻變化的變量。
[0018]上述棱鏡對中桿，所述配合部為正四棱體，相應(yīng)地，所述軸向孔為方孔，環(huán)形間隙為方環(huán)形。
[0019]上述棱鏡對中桿，所述重錘設(shè)有第二鎖緊孔，相應(yīng)，在內(nèi)管相應(yīng)于第二鎖緊孔的位置設(shè)有側(cè)孔，以用于攜行狀態(tài)下通過螺釘與第二鎖緊孔的配合實現(xiàn)重錘的鎖定。
[0020]上述棱鏡對中桿，內(nèi)管與外管的配合含有輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。
[0021]上述棱鏡對中桿，所述輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)；
[0022]其中該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾槽設(shè)置在外管的內(nèi)壁；
[0023]該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾結(jié)構(gòu)相應(yīng)設(shè)置在內(nèi)管的外壁。
[0024]上述棱鏡對中桿，用于內(nèi)管調(diào)整到位后鎖止內(nèi)管的結(jié)構(gòu)為:
[0025]相應(yīng)于燕尾槽槽底的外管管壁開有第三鎖緊孔；
[0026]—配合于所述第三鎖緊孔的帶有手輪的螺栓用作鎖緊部件。
[0027]上述棱鏡對中桿，所述底錐與內(nèi)管的本體之間為可拆連接，相應(yīng)地，內(nèi)管的本體下端具有連接內(nèi)螺紋，而底錐的上端具有與所述連接內(nèi)螺紋連接的連接外螺紋。
[0028]上述棱鏡對中桿，所述連接桿的長度不小于30cm，且不大于50cm。
[0029]上述棱鏡對中桿，所述裝配結(jié)構(gòu)為:
[0030]棱鏡連接頭形成有軸向的棱鏡座孔；
[0031 ]棱鏡座孔的側(cè)面設(shè)有第一鎖緊孔。
[0032]本發(fā)明基于重錘自然下垂所指示的鉛垂方向，通過電阻應(yīng)變片采樣，四個電阻應(yīng)變片最多有兩個被配合部擠壓，通過正交的兩個量的簡單換算，即可得出對中桿的傾斜方向，從而基于傾斜方向而容易將對中桿調(diào)整到位。電阻應(yīng)變片被配置到位后，受重錘活動空間的限制，不會被過量壓縮，而不容易塑性形變，從而不必頻繁的進行誤差校正，整體的使用成本比較低。如果相對的兩個電阻應(yīng)變片均產(chǎn)生變量輸出，則表明至少其中一個有問題，其問題的查找也比較方便。
【附圖說明】
[0033]圖1為依據(jù)本發(fā)明的一種棱鏡對中桿的不完全分解圖。
[0034]圖2為一種棱鏡連接頭一個方向的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0035]圖3為一種棱鏡連接頭一個方向的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0036]圖4為一種對中組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5為棱鏡連接頭與對中組件連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖6為一種內(nèi)管結(jié)構(gòu)不意圖。
[0039]圖7為一種外管結(jié)構(gòu)不意圖。
[0040]圖8為一種底維結(jié)構(gòu)不意圖。
[0041]圖中:1.棱鏡連接頭，2.對中組件，3.內(nèi)管，4.外管，5.底錐。
[0042]11.第一鎖緊孔，12.接頭體，13.連接螺紋，14.球窩，15.支架，16.感應(yīng)頭，17.電阻應(yīng)變片，18.棱鏡座孔。
[0043]21.球頭，22.配合體，23.連接桿，24.重錘，25.第二鎖緊孔。
[0044]31.連接內(nèi)螺紋，32.燕尾結(jié)構(gòu)。
[0045]41.第三鎖緊孔，42.燕尾槽。
【具體實施方式】
[0046]棱鏡對中桿的使用狀態(tài)是豎直狀態(tài)，說明書附圖1-8中為了布圖的方便采用將其平置或者其他狀態(tài)，不影響其在構(gòu)造中上或者下概念的使用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對此應(yīng)有清楚地理解。
[0047]例如圖1中是一種棱鏡對中桿的平置狀態(tài)的不完全分解的立體結(jié)構(gòu)示意圖，但底錐5所在的位置屬于本領(lǐng)域?qū)忡R對中桿“下”的理解，而棱鏡連接頭I所在的位置屬于本領(lǐng)域?qū)忡R對中桿“上”的理解。
[0048]棱鏡對中桿目前普遍采用長度可調(diào)的結(jié)構(gòu)，即常說的伸縮桿，一般而言，位于下面的管段較粗，而構(gòu)造為伸縮桿的外管4，位于上面的管段相對較細，套入外管4的內(nèi)管，稱為內(nèi)管3。
[0049]外管4的底部焊接或者加工出底錐5，以提供其穩(wěn)定支撐，底錐5實際上是下端尖端的一般稱謂。
[0050]對于內(nèi)管3和外管4之間的調(diào)整結(jié)構(gòu)，普遍采用內(nèi)外管簡單嵌套的結(jié)構(gòu)，然后通過例如帶有手輪的頂絲鎖止實現(xiàn)調(diào)整后內(nèi)管3在外管4軸向位置的鎖固。
[0051]棱鏡對中桿的上端用于安裝棱鏡，實質(zhì)上被安裝的結(jié)構(gòu)部分稱為棱鏡組件，包括棱鏡和棱鏡座，攜行狀態(tài)，棱鏡組件需要與棱鏡桿分離。
[0052]因此，棱鏡對中桿的上端應(yīng)當是棱鏡對中桿與棱鏡組件的裝配結(jié)構(gòu)。在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，該裝配結(jié)構(gòu)配置為棱鏡連接頭I，相應(yīng)地，棱鏡連接頭I應(yīng)當裝配或者焊接在內(nèi)管3的上端，此外，棱鏡連接頭I也可以作為內(nèi)管3的上端結(jié)構(gòu)部分。
[0053]相應(yīng)地，棱鏡連接頭I的上端形成有用于棱鏡座裝配的裝配結(jié)構(gòu)，例如孔軸連接結(jié)構(gòu)，螺紋連接結(jié)構(gòu)。
[0054]為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，如圖2所示，在所述棱鏡連接頭I的下端設(shè)有球鉸鏈的球窩，當使用球鉸鏈連接下述的對中組件2時，對中組件2具有球鉸鏈的屬性。
[0055]進而，相對而言，對于鉸鏈，約束點越靠近鉸接點，該約束點的阻力臂就越小，并且越靠近鉸接點，例如下面的電阻應(yīng)變片17的設(shè)置難度越大，尤其是，對于片狀體，其受力不平衡性就越大，為了降低受力不平衡性的影響，以及有利于電阻應(yīng)變片17的設(shè)置，設(shè)置電阻應(yīng)變片17的位置在此處應(yīng)當?shù)陀谇蚋C14 一定距離，該距離最好大于三倍電阻應(yīng)變片17在內(nèi)管3軸向方向上的寬度，且最好不要大于8倍電阻應(yīng)變片17在內(nèi)管3軸向方向上的寬度。
[0056]在此處，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，對于棱鏡對中桿，普遍地，無論是利用傳統(tǒng)的方式進行鉛垂的調(diào)整還是依據(jù)本發(fā)明的方式進行鉛垂的調(diào)整，都無一例外的先通過人工的鉛垂初始調(diào)整，初始調(diào)整的鉛垂度誤差不會太大，比如與鉛垂成10度以上的夾角，顯然是不現(xiàn)實的。人工的初始的調(diào)整基本上能夠保證棱鏡對中桿的大致鉛垂，一般人工調(diào)整的鉛垂誤差在5度范圍之內(nèi)，對于有經(jīng)驗的的鏡端操作人員，甚至不利用例如水準儀，就可以直接將棱鏡對中桿調(diào)整到鉛垂誤差在I度之內(nèi)。
[0057]基于以上認識，電阻應(yīng)變片17在使用過程中不會受到太大的壓力。
[0058]當然，考慮到攜行狀態(tài)下棱鏡對中桿可能是要平置放置，在此條件下，可以考慮對例如下述的對中組件2進行鎖定，避免使其將電阻應(yīng)變片17壓壞。
[0059]相比于傳統(tǒng)的棱鏡對中桿，電阻應(yīng)變片的敏感性比較好，但也更容易損壞，因此，在使用中需要充分的保護好電阻應(yīng)變片。
[0060]因此，在一些實施例中，可以限定對中組件2的最大轉(zhuǎn)角，由于例如內(nèi)管3，其內(nèi)管管徑有限，而對中組件2的最大轉(zhuǎn)角直接受內(nèi)管3內(nèi)管管徑的限制，因此，可以設(shè)定例如重錘24的大小，限制對中組件2的最大轉(zhuǎn)角，比如最大轉(zhuǎn)角設(shè)定在0.5度范圍內(nèi)，應(yīng)當理解，盡管被限定的最大轉(zhuǎn)角比較小，但不影響該棱鏡對中桿的使用，在于，既然棱鏡對中桿的傾斜度大于0.5度，那么對電阻應(yīng)變片17的壓持就是最大狀態(tài)，不會再隨著對中桿的傾斜度的變大再變大，但能夠指出對中桿向哪個方向傾斜，而不影響棱鏡對中桿的使用。
[0061]因此，于優(yōu)選的實施例中，重錘24比內(nèi)管3的內(nèi)管直徑稍小，只需要經(jīng)過簡單的計算，就可以確定例如對中組件2最大轉(zhuǎn)角為0.5度所需要的重錘24與內(nèi)管3的配合關(guān)系。
[0062]從而，優(yōu)選地，對中組件2通過限定重錘24與內(nèi)管3內(nèi)管直徑來限定對中組件2的最大轉(zhuǎn)角，以保護電阻應(yīng)變片，該最大轉(zhuǎn)角限定為0.5度。
[0063]進一步地，所述連接桿23的長度不小于30cm，且不大于50cm，通過長度放大作用，實現(xiàn)將微量的角度變化，放大到重錘24的較大的移動量，但該長度不宜過大，否則會產(chǎn)生比較大的壓力，換言之，重錘24的力臂會比較長，導(dǎo)致作用于電阻應(yīng)變片17上的力過大。也不宜過小，否則放大作用非常有限。
[0064]對于保護電阻應(yīng)變片17的第一個方面，在棱鏡連接頭I的下端進一步向下延伸，進一步向下延伸的部分需要讓開例如下述的對中組件2的通道，因此，進一步向下延伸的部分設(shè)置在棱鏡連接頭I下端的周緣或者側(cè)面，如圖2中所示的支架15，支架15的下端頭為如圖2中所示的感應(yīng)頭16，感應(yīng)頭16用來設(shè)置所述電阻應(yīng)變片。
[0065]如圖2所示，圖中感應(yīng)頭16帶有一個內(nèi)管3軸向的過孔，稱為軸向孔，用于對中組件2從下面穿過后與所述球窩14配合形成球鉸鏈。
[0066]在此，軸向孔部分用于設(shè)置電阻應(yīng)變片17，并位于球窩14的下方，如前所述，該下方的距離需要限制，例如前述的距離選擇。
[0067]軸向孔無論是圓孔還是方孔，均具有中軸線，該中軸線與內(nèi)管3的軸線相同。
[0068]在本文的主要內(nèi)容中，基礎(chǔ)的參考系是內(nèi)管3，在于內(nèi)管3直接或者間接連接棱鏡組件，其狀態(tài)直接影響棱鏡的狀態(tài)，甚于外管4，畢竟外管4與內(nèi)管3還存在著一級連接，如果為外管4為基礎(chǔ)，則會產(chǎn)生新的累積誤差。
[0069]綜上所述，如圖4所示，關(guān)于所述對中組件2首先其上端必須設(shè)置用于與所述球窩14配合以形成球鉸鏈的球頭21，還應(yīng)當保護連接于球頭21并向下延伸而與所述軸向孔配合的配合部，如圖4中所示的配合體22，其中配合體22與球頭21間還設(shè)有小連接桿，用于產(chǎn)生前述的距離，即球鉸鏈與電阻應(yīng)變片17之間的距離。
[0070]當然，配合體可以相對較長，小連接桿僅僅實現(xiàn)連接而不必過長，小連接桿的存在也用于避免配合體22的斷面過大，而影響球鉸鏈的布設(shè)。
[0071 ]進一步地，對中組件還包括連接于配合體22下端并進一步向下延伸以連接重錘24的連接桿23。
[0072]其中配合部與軸向孔間形成環(huán)形間隙，應(yīng)當理解，形成環(huán)形間隙的狀態(tài)時棱鏡對中桿處于鉛垂狀態(tài)，通過上下文也容易理解，需要在環(huán)形間隙內(nèi)設(shè)置電阻應(yīng)變片17，就必然存在這種狀態(tài)。
[0073]關(guān)于環(huán)形間隙，可以是圓環(huán)間隙，也可以是方環(huán)間隙，無論哪種結(jié)構(gòu)狀態(tài)，都不影響電阻應(yīng)變片17的設(shè)置。優(yōu)選方環(huán)間隙，在如圖2所示的感應(yīng)頭16的四棱柱結(jié)構(gòu)中，其與對中組件2的配合也會約束球鉸鏈繞內(nèi)管3軸線自轉(zhuǎn)的自由度，從而為進一步鎖定重錘24提供比較好的基礎(chǔ)，從而構(gòu)成保護電阻應(yīng)變片17的第二個方面。
[0074]如前所述，對于重錘24可以僅僅通過重錘24與內(nèi)管3的配合實現(xiàn)，但最好采用輔助結(jié)構(gòu)，例如圖4中所示的第二鎖緊孔25。
[0075]關(guān)于電阻應(yīng)變片17，其本身屬于測量應(yīng)變的元件，它能將機械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化。電阻應(yīng)變片是由Φ =0.02-0.05mm的康銅絲或鎳鉻絲繞成柵狀(或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀)夾在兩層絕緣薄片中(基底)制成。用鍍銀銅線與應(yīng)變片絲柵連接，作為電阻片引線。
[0076]電阻應(yīng)變片17能夠測量微量的應(yīng)變，因此，需要通過放大結(jié)構(gòu)，將較大的運動變換成較小的運動，例如通過連接桿23向下延伸的重錘24，在相同的轉(zhuǎn)角條件下，配合體22的路徑長度小于重錘24的路徑長度。
[0077]此外，應(yīng)當理解，電阻應(yīng)變片17所能夠承載的力并不需要太大，即可具有良好的響應(yīng)，因此，盡管使用了重錘24的概念，但也僅僅使用該概念表示配重，以提高對傾斜角度的良好響應(yīng)性能。
[0078]關(guān)于電阻應(yīng)變片17的數(shù)量，設(shè)置為四片，而環(huán)形陣列于所述環(huán)形間隙的周向，并在軸向孔的徑向該電阻應(yīng)變片17的厚度為環(huán)形間隙的間隙寬度，換言之，當對中組件2產(chǎn)生非鉛垂狀態(tài)，即會壓到一片或者兩片電阻應(yīng)變片。
[0079]電阻應(yīng)變片17的阻值變化及其應(yīng)用已經(jīng)非常普遍，或者也非常成熟，對其采樣一般是電壓采樣，而在一些應(yīng)用中也可以進行電流采樣，當知曉哪一片電阻應(yīng)變片17或者哪兩片電阻應(yīng)變片17產(chǎn)生阻值變化，就會非常容易的確定對中組件2向哪個或者哪兩個方向傾斜。
[0080]于一些實施例中，只需要進行定性的表示，為每一個電阻應(yīng)變片設(shè)置一個指示，例如電流指示，如果電流發(fā)生變化，則表明其受壓。
[0081]于另一些實施例中可以進行定量的指示，進行定量指示時需要進行計算，相比于前一實施例，結(jié)構(gòu)上會比較復(fù)雜一些，但更精確。
[0082]關(guān)于量化，則其計算也非常簡單，在知曉了只有一片電阻應(yīng)變片17受壓時，必然在預(yù)定的正交的方向上直接確定，而無需精確地計算。
[0083]當有兩片受壓時才需要精確計算，利用平行四邊形法則也非常容易計算出傾斜的具體方向。
[0084]此外，必要地，電阻應(yīng)變片17需要驅(qū)動電路，換言之，在一些簡單的應(yīng)用中可以直接表示為其電源電源。在一些稍微復(fù)雜的應(yīng)用中，可以采用例如穩(wěn)壓電源、電流源或者電壓源，尤其是采樣電壓信號時，最好采用電壓源，如果是采樣電流信號時則最好使用電流源。
[0085]進而，對于其采樣，就可以根據(jù)前一段的配置進行電流或者電壓的采樣，生成電流或者電壓的變化量，稱為變量。
[0086]電流和電壓的變化量會體現(xiàn)出哪一片電阻應(yīng)變片17受壓，從而先定性的給出棱鏡對中桿的傾斜方向。
[0087]對于需要計算的應(yīng)用中，需要設(shè)置處理電路，一般采用智能器件，例如具有較少輸入輸出接口的控制器，而不必采用具有較多接口的單片機。
[0088]直接采用模擬量輸入，控制器一般配有模擬量輸入口，而不必進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)簡單。
[0089]如前所述，兩個方向上量的計算比較簡單，只需要簡單的平行四邊形法則，而無需復(fù)雜的算法，響應(yīng)速度也比較快。
[0090]量化后的輸出即表現(xiàn)為棱鏡對中桿的傾斜方向，從而更加直觀的體現(xiàn)出來，而有利于鏡站人員的調(diào)整。
[0091]輸出可以是簡單的模擬量輸出，使用簡單的液晶屏，輸出方向角即可。
[0092]盡管電阻應(yīng)變片17的精度很高，但棱鏡對中桿的應(yīng)用中，對精度要求并不十分精確，因此，優(yōu)選采用結(jié)構(gòu)簡單的電路結(jié)構(gòu)，加以配置地，四片電阻應(yīng)變片17構(gòu)成并聯(lián)電路；
[0093]相應(yīng)地，所述采樣驅(qū)動電路包括所述并聯(lián)電路的電源電路和對并聯(lián)電路的每一支路進行電流采樣的電流傳感器、連接所述電流傳感器的具有模擬量輸入接口的控制器，以產(chǎn)生電阻變化的變量。
[0094]優(yōu)選地，所述配合部為正四棱體，如圖4所示，那么在此結(jié)構(gòu)中，就會形成如圖5所示的配合結(jié)構(gòu)，在此條件下，球鉸鏈繞內(nèi)管3軸線轉(zhuǎn)動的自由度被抑制，從而如圖5下端所示的重錘，預(yù)設(shè)的第二鎖緊孔25的方向就被確定，從而，在攜行狀態(tài)下，可以預(yù)先將重錘24鎖固，避免對電阻應(yīng)變片17產(chǎn)生疲勞性的沖擊，以保護電阻應(yīng)變片17。
[0095]具體地，所述重錘24設(shè)有第二鎖緊孔25，相應(yīng)，在內(nèi)管3相應(yīng)于第二鎖緊孔25的位置設(shè)有側(cè)孔，以用于攜行狀態(tài)下通過螺釘與第二鎖緊孔25的配合實現(xiàn)重錘24的鎖定。
[0096]在此條件下，所述軸向孔為方孔，環(huán)形間隙為方環(huán)形的間隙。
[0097]進而，于此結(jié)構(gòu)中，電阻應(yīng)變片17的安置面是平面，容易完成電阻應(yīng)變片17的安裝。
[0098]發(fā)明人認為，傳統(tǒng)的內(nèi)管3與外管4之間的配合結(jié)構(gòu)過于簡單，使用過程中隨著磨損，內(nèi)管3與外管4之間的間隙變大，尤其是管管之間的配合，非常容易造成不對稱的磨損，所產(chǎn)生的間隙會影響棱鏡對中桿使用狀態(tài)下的鉛垂狀態(tài)，使其處于不穩(wěn)定狀態(tài)。
[0099]為此，內(nèi)管3與外管4的配合含有輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，輔助導(dǎo)向，一定程度上將不屬于主結(jié)構(gòu)，因而，在一些應(yīng)用中可以替換，換言之，可維護性比較好。
[0100]進一步地，所述輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)可見于圖6和圖7中，在內(nèi)管3的一側(cè)設(shè)置燕尾結(jié)構(gòu)32，在外管4的相應(yīng)側(cè)設(shè)置燕尾槽42。
[0101]燕尾槽導(dǎo)軌屬于精密導(dǎo)軌之一，盡管需要潤滑，但導(dǎo)軌面相對較小，需要維護的面小，從而在付出代價相對較小的條件下，能夠獲得量獲得導(dǎo)向。
[0102]尤其是，燕尾槽導(dǎo)軌即便是在機床上這種頻繁使用導(dǎo)軌的場合，其使用壽命也非常長。
[0103]具體地，其中，該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾槽42設(shè)置在外管4的內(nèi)壁；
[0104]該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾結(jié)構(gòu)32相應(yīng)設(shè)置在內(nèi)管3的外壁。
[0105]進一步地，用于內(nèi)管3調(diào)整到位后鎖止內(nèi)管3的結(jié)構(gòu)為:
[0106]具體地，相應(yīng)于燕尾槽42底的外管4管壁開有第三鎖緊孔41;
[0107]一配合于所述第三鎖緊孔41的帶有手輪的螺栓用作鎖緊部件。
[0108]燕尾槽導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面是平面，鎖緊部件容易設(shè)置，且為了降低鎖緊部件對導(dǎo)軌面的損傷，可以更好地配置為鎖緊部件的平面鎖緊部。
[0109]優(yōu)選地，為了提高可維護性，所述底錐5與內(nèi)管3的本體之間為可拆連接，相應(yīng)地，內(nèi)管3的本體下端具有連接內(nèi)螺紋，而底錐的上端具有與所述連接內(nèi)螺紋連接的連接外螺紋。
[0110]優(yōu)選地，所述裝配結(jié)構(gòu)為:
[0111]棱鏡連接頭I形成有軸向的棱鏡座孔18;
[0112]棱鏡座孔18的側(cè)面設(shè)有第一鎖緊孔11。
【主權(quán)項】
1.一種棱鏡對中桿，包括底部設(shè)有底錐(5)的外管(4)和套設(shè)在外管(4)中并能夠在外管軸向調(diào)整的內(nèi)管(3)，其特征在于，還包括: 棱鏡連接頭(I)，下部連接于內(nèi)管(3)的上端，而該棱鏡連接頭(I)的上端形成有用于棱鏡座裝配的裝配結(jié)構(gòu)，且該棱鏡連接頭(I)的下端設(shè)有球鉸鏈的球窩，并在棱鏡連接頭(I)的下端周緣連接有帶有軸向孔的支架(15)，其中軸向孔位于球窩的下方，并與內(nèi)管(3)同軸線； 對中組件(2)，該對中組件(2)包括與所述球窩配合以形成球鉸鏈的球頭(21)、連接于球頭(21)并向下延伸而與所述軸向孔配合的配合部，以及連接于配合部下端并進一步向下延伸以連接重錘(24)的連接桿(23);其中配合部與軸向孔間形成環(huán)形間隙； 電阻應(yīng)變片(17)，共四片，而環(huán)形陣列于所述環(huán)形間隙的周向，并在軸向孔的徑向該電阻應(yīng)變片(17)的厚度為環(huán)形間隙的間隙寬度； 采樣驅(qū)動電路，連接上述四片電阻應(yīng)變片(17)，提供驅(qū)動電源，并采樣電阻應(yīng)變片(17)的電阻變化，生成變量； 處理電路，連接所述采樣驅(qū)動電路，對采樣到的變量進行處理，產(chǎn)生內(nèi)管(3)的傾斜方向； 輸出電路，輸出以呈現(xiàn)所述傾斜方向。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡對中桿，其特征在于，四片電阻應(yīng)變片(17)構(gòu)成并聯(lián)電路； 相應(yīng)地，所述采樣驅(qū)動電路包括所述并聯(lián)電路的電源電路和對并聯(lián)電路的每一支路進行電流采樣的電流傳感器、連接所述電流傳感器的具有模擬量輸入接口的控制器，以產(chǎn)生電阻變化的變量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述配合部為正四棱體，相應(yīng)地，所述軸向孔為方孔，環(huán)形間隙為方環(huán)形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述重錘(24)設(shè)有第二鎖緊孔(25)，相應(yīng)，在內(nèi)管(3)相應(yīng)于第二鎖緊孔(25)的位置設(shè)有側(cè)孔，以用于攜行狀態(tài)下通過螺釘與第二鎖緊孔(25)的配合實現(xiàn)重錘(24)的鎖定。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡對中桿，其特征在于，內(nèi)管(3)與外管(4)的配合含有輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述輔助導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)； 其中該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾槽(42)設(shè)置在外管(4)的內(nèi)壁； 該燕尾槽導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的燕尾結(jié)構(gòu)(32)相應(yīng)設(shè)置在內(nèi)管(3)的外壁。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的棱鏡對中桿，其特征在于，用于內(nèi)管(3)調(diào)整到位后鎖止內(nèi)管(3)的結(jié)構(gòu)為: 相應(yīng)于燕尾槽(42)槽底的外管(4)管壁開有第三鎖緊孔(41); 一配合于所述第三鎖緊孔(41)的帶有手輪的螺栓用作鎖緊部件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述底錐(5)與內(nèi)管(3)的本體之間為可拆連接，相應(yīng)地，內(nèi)管(3)的本體下端具有連接內(nèi)螺紋，而底錐的上端具有與所述連接內(nèi)螺紋連接的連接外螺紋。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述連接桿(23)的長度不小于30cm，且不大于50cm。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的棱鏡對中桿，其特征在于，所述裝配結(jié)構(gòu)為: 棱鏡連接頭(I)形成有軸向的棱鏡座孔(18); 棱鏡座孔(18)的側(cè)面設(shè)有第一鎖緊孔(11)。
【文檔編號】G01C15/08GK105953780SQ201610331100
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李吉英
【申請人】濱州學(xué)院