[发明专利]一种空间两球心距离测量仪及其测量方法

说明书

本发明公开了一种空间两球心距离测量仪及方法，测量仪包括固定测杆模块、高精度一维位移台模块、连接块模块、可变测杆模块、可变测杆处测头模块，本发明通过几何运算可测量两标准球球心之间距离。本发明使空间球体距离测量仪的测量过程更加简单和方便，在很大程度上节省了测量成本，对于大范围内多种的球体相对位置都有很好的测量精度。

技术领域

本发明涉及长度检定技术领域，具体是一种空间两球心距离测量仪及其测量方法。

背景技术

针对三维空间标准球场而言，空间标准球场的体积较大且较重。为了测量其任意两个球心之间的空间距离，通常采用Laser Tracker(激光跟踪仪)或者Laser Tracer多站方式进行测量。但由于Laser Tracker或者Laser Tracer等仪器价格相当昂贵，通常价格在100万人民币以上。而且普通的测距工具例如螺旋千分尺无法实现任意两球心的空间距离检测。因此，亟需寻求一种能实现空间两球心距离测量的高精度低成本方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间两球心距离测量仪及其测量方法，以解决现有技术测量空间两球心距离的仪器价格昂贵、操作复杂等问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种空间两球心距离测量仪，其特征在于：包括固定测杆模块、高精度一维位移台模块、连接块模块、可变测杆模块、可变测杆处测头模块，其中：

固定测杆模块包括竖直的固定测杆处碳纤维管，固定测杆处碳纤维管上端螺合安装有固定测杆处连接头，固定测杆处碳纤维管下端螺合安装有固定测杆处靶座，固定测杆处靶座底面设有凹口，凹口中设有磁铁，其中一个标准球部分嵌入凹口中并被凹口中磁铁吸附；

高精度一维位移台模块包括固定架，该固定架为具有水平部和竖直部的L形结构，固定架通过水平部底部与固定测杆处碳纤维管上端的固定测杆处连接头连接，固定架竖直部的内侧面固定有高精度一维位移台底座，高精度一维位移台底座座面上设有竖直的导轨，导轨上滑动安装有高精度一维位移台工作台，高精度一维位移台底座的一侧通过光栅读数头支架固定有光栅读数头，高精度一维位移台工作台与光栅读数头相同方向的一侧通过长光栅尺固定块固定有长光栅尺，且长光栅尺与光栅读数头相互工作配合，还包括具有水平部和竖直部的L形的连接架，所述连接架通过竖直部的内侧面与高精度一维位移台工作台台面连接；

连接块模块包括连接块，连接块其中两个相邻的侧面彼此成一定角度，以彼此成一定角度的侧面为连接面，连接块模块通过其中一个连接面与高精度一维位移台模块中连接架竖直部的外侧面连接；

可变测杆模块包括可变测杆处碳纤维管，可变测杆处碳纤维管两端分别螺合安装有连接头，可变测杆模块通过其中一端的连接头与连接块模块另一个连接面连接；

可变测杆处测头模块包括可变测量测杆处靶座，可变测量测杆处靶座通过顶部与可变测杆模块另一端的连接头连接，可变测量测杆处靶座底部设有凹口，凹口中设有磁铁，另一个标准球部分嵌入凹口中并被凹口中磁铁吸附。

所述的一种空间两球心距离测量仪，其特征在于：还包括校准装置，所述校准装置包括花岗岩基台，花岗岩基台上一端设有靶座，花岗岩基台上另一端设有高精度一维手动位移台，该高精度一维手动位移台上设有另一个靶座，两个靶座处于同一水平线上，且高精度一维手动位移台的位移方向与两靶座确定的直线重合；空间两球心距离测量仪中，固定测杆模块吸附的标准球由花岗岩基台上的靶座支撑，可变测杆处测头模块吸附的标准球由高精度一维手动位移台上的靶座支撑。

一种空间两球心距离测量仪的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)将固定测杆模块吸附的标准球置于花岗岩基台上的靶座中，可变测杆处测头模块吸附的标准球置于高精度一维手动位移台上的靶座中，此时两标准球球心的位置为初始位置，通过调整高精度一维位移台工作台和高精度一维手动位移台，使两标准球球心从初始位置依次变化两次；