[发明专利]一种可电子读数的百分表指针及其表盘

说明书

本发明公开了一种可电子读数的百分表指针及其表盘，所述指针侧视时呈直角弯钩形状，在指针的靠近表盘正面的一侧安装2个感光器件，在指针的靠近表盘的背面一侧安装1个激光器件。所述表盘上沿着外缘刻有均匀分布的辐射状精密窄缝。由于2个感光器件安装位置的特点及窄缝的遮挡作用，当指针发生旋转时，2个感光器件接收到的光强度呈规律性的变化。数据处理系统识别并统计2个感光器件所接收到的光强度变化时序和变化次数，计算出指针的旋转方向和指针旋转时所经过的窄缝的数量，从而得到指针目前所指示的读数位置，得到百分表的读数，同时在指针上设置读数窗口以实现辅助的人工读数。

技术领域

本发明属于工程数据监测领域，具体涉及一种可电子读数的百分表指针及其配套使用的表盘。

背景技术

百分表是一种非常重要的计量器具，是一种用来测量物体的形状尺寸和位移变化等机械测量的工具，如圆度、直线度等，也可以运用在土木工程领域用于结构变形的测量。

普通的百分表主要由3个部件组成：表体部分、传动系统和读数装置。读数装置主要包括了指针和表盘。百分表是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动，经过齿轮传动放大，变为指针在表盘上的转动，从而读出被测尺寸的大小。百分表在读数时需要预先读取指针所在位置，待指针旋转结束后，通过目测读取指针转过的刻度线，并乘以0.01，即可到所测量的数值。

普通的百分表在连续测量时需要工程人员持续不断地进行读数操作，费时费工并且读取效率低，容易出现数字读取错误、记录错误等问题，并且读取时间间隔不确定，不能达到定时读取的要求。目前市面上有一些新型的可以电子读数的百分表是依靠测量测杆的上下移动位移量来实现数值自动测量的，并没有经过测微放大机构将位移量进行放大，其精度完全由百分表测杆加工精度决定，当其内部出现机械故障或加工误差时，并不能有效直观地体现出来，给工程人员读数带来一定的数值错误隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可电子读数的百分表指针及其表盘，用来实现百分表读数过程的自动化，并且可以实现人工读数和电子读数同时进行，提高数据准确程度。

实现本发明的技术方案为，设计了一种特殊的百分表的指针（102）形式，该指针（102）侧视时呈直角弯钩形状，指针（102）的长边位于表盘（101）之上，固定在百分表中心转轴上并可随转轴一起转动。在指针（102）的靠近表盘（101）正面的一侧安装2个感光器件，分别为感光器件A（106）和感光器件B（107），两者安装位置的连线垂直于指针（102）。感光器件A（106）和感光器件B（107）的中心距离为窄缝（103）宽度的（1+0.75N）倍（其中N为大于零的自然数）。在指针（102）的靠近表盘（101）背面的一侧安装1个激光器件（105）。在表盘（101）上沿着表盘（101）外缘刻有均匀分布的辐射状精密窄缝（103），窄缝（103）的宽度等于两个相邻窄缝（103）之间的间隙，并且小于百分表最小刻度的0.1倍。在指针（102）转动时，指针（102）上安装的激光器件（105）发射的激光会透过表盘（101）上的窄缝（103），照射到感光器件A（106）和感光器件B（107）上。由于2个感光器件（106）、（107）的安装位置的特点及窄缝（103）的遮挡作用，在指针（102）发生旋转时，2个感光器件（106）、（107）接收到的光强度呈规律性的变化。2个感光器件（106）、（107）将光强度信息转换成电信号，信号识别电路将电信号处理并输出给数据处理系统，数据处理系统识别并统计2个感光器件（106）、（107）所接收到的光强度变化时序和变化次数并计算出指针（102）的旋转方向和指针（102）旋转时所经过的窄缝（103）的数量，从而计算得到指针（102）目前所指示的位置。同时数据处理系统提供与上位机的数据交换接口，将指针（102）目前所指示的位置以数据通讯的方式传输给上位机，以供读数和记录。同时在指针（102）上设置读数窗口（108）以实现人工读数与电子读数进的比，降低错误发生的可能性。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：