[发明专利]一种基体表面凹凸程度的原位无损测量装置及表征方法

权利要求书

1.一种基体表面凹凸程度的原位无损测量装置，其特征在于，包括标准校准板(r)和下侧带有滑道(c)的矩形板，位于滑道(c)中间的测量针滑动模块(n)及设置于测量针滑动模块(n)上能够上下调节的测量针(m)，位于滑道(c)上并位于测量针滑动模块(n)左右两端的左滑动模块(a)和右滑动模块(e)及分别设置于左滑动模块(a)和右滑动模块(e)上的左基准定位针(b)和右基准定位针(f)，分别设置于左基准定位针(b)和右基准定位针(f)上部的左双向激光发射器(d)和右双向激光发射器(h)，设置于测量针(m)上部的三向激光发射器(k)，设置于矩形板上的横向标尺(i)及纵向标尺(j)；所述滑动模块(a、e)可沿滑道(c)左右滑动；所述左基准定位针(b)和右基准定位针(f)能够分别沿左滑动模块(a)和右滑动模块(e)上下滑动，所述纵向标尺(j)及测量针(m)能够随测量针滑动模块(n)沿滑道(c)左右同步滑动。

2.根据权利要求1所述的基体表面凹凸程度的原位无损测量装置，其特征在于，所述标准校准板(r)用于确定左基准定位针(b)和右基准定位针(f)与测量针(m)在纵向测量中的系统误差。

3.根据权利要求1所述的基体表面凹凸程度的原位无损测量装置，其特征在于，所述左滑动模块(a)、左基准定位针(b)和右滑动模块(e)、右基准定位针(f)分别设置左固定装置(g)和右固定装置(p)。

4.根据权利要求1所述的基体表面凹凸程度的原位无损测量装置，其特征在于，所述左双向激光发射器(d)、右双向激光发射器(h)和三向激光发射器(k)用于定点于横向标尺(i)及纵向标尺(j)，便于读取数据。

5.一种基体表面凹凸程度的原位无损测量表征方法，其特征在于，通过以下步骤进行：

步骤1，将左基准定位针(b)、右基准定位针(f)及测量针(m)同时垂直置于标准校准板(r)上，由左双向激光发射器(d)和右双向激光发射器(h)分别指示调整左基准定位针(b)和右基准定位针(f)固定装置并固定于同一水平位置，左基准定位针(b)和右基准定位针(f)分别对应于纵向标尺读数为Z_d或Z_h，测量针(m)对应于纵向标尺读数为Z_k，计算测量装置系统误差为：S＝|Z_k-Z_d|或S＝|Z_k-Z_h|；

步骤2，将步骤1中已定位的测量装置左基准定位针(b)和右基准定位针(f)置于基体表面无明显凹凸处，调整测量针滑动模块(n)对基体表面某一点进行测量并表征，亦能够对左基准定位针(b)和右基准定位针(f)两点线段间多点进行测量并表征，乃至基体某个面多点进行测量并表征，记作Z_kn，n＝1、2、3……；

步骤3，根据公式H＝Z_kn-S或H＝Z_kn-|Z_k-Z_b|或H＝Z_kn-|Z_k-Z_h|计算基体表面凹凸高度H，当H>0，表示测量点高于基体基准面，即为凸起；当H＝0，表示测量点位于基体基准面，即为平面点；当H<0，表示测量点低于基体基准面，即为凹陷点；

步骤4，根据步骤3所测量及计算得出的基体表面凹凸高度H，对基体表面某一点凹凸程度进行表征；当对左基准定位针(b)和右基准定位针(f)两点线段间多点进行测量、计算时，以左基准定位针(b)所对应的横向标尺读数为原点，即X_d，以测量针(m)所对应的横向标尺读数X_k与X_d的差值为X坐标，以测量针(m)所对应的纵向标尺读数Z_kn为Y坐标绘制二维曲线表征基体表面某一线段的凹凸程度；当选择一个面进行多点测量、计算时，以左基准定位针(b)所对应的横向标尺读数为原点，即X_d，以测量针(m)所对应的横向标尺读数X_k与X_d的差值为X坐标，以沿原点上下平移矩形板为Y坐标，以测量针(m)所对应的纵向标尺读数Z_kn为Z坐标，采用作图软件绘制三维立体图表征某一个面的凹凸程度。