[发明专利]一种深孔直线度测量装置及其测量方法

说明书

一种深孔直线度测量装置及其测量方法，测量装置包括主测量结构及其两侧的辅助测量结构；主测量结构中的十字形保护套四个端口内分别设置传感器，主测量结构可根据所测不同孔径伸缩，测量深孔内径时保证传感器与被测内壁接触；辅助测量结构设置在主测量结构两侧，分别设置有被压盖压在保护套上的弹簧及地脚螺栓，保证在测量时测量装置与所测深孔轴截面的平行度及主测量结构充分与孔的下母线接触；通过传感器及外接计算机系统进行数据拟合，获得该轴向截面的中心线直线度误差；本发明具有结构简单、操作方便、精确可靠、便携高效及成本低廉的优点。

技术领域

本发明涉及深孔直线度测量技术领域，尤其涉及一种深孔直线度测量装置及其测量方法。

背景技术

深孔是指孔深与孔径的比值大于10的孔，而深孔直线度的测量一直以来都是测量学上需要攻克的难题。目前，常见的深孔直线度测量方法主要包括杠杆法、光学仪器检测法等。杠杆法是一种近似测量的方法，通过测量元件感知被测截面圆心位置变化的原理来测量深孔直线度，其精度较低，且测量设备笨重，不便于应用及大批量生产；光学准直法虽然可以实现深孔直线度高精度的测量，但前期需要严格繁琐的定心调节操作，且该方法容易受到干扰，经济成本比较高，只适用于实验室特定场合，难以普及应用；相对比较法有效避免了在测量过程中定心的问题，使得操作更加简便，测量精度相对提高，但测量过程中，传感器与孔的下母线摩擦，易产生实验误差，影响测量效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种深孔直线度测量装置及其测量方法，能够保证测量装置与所测深孔轴截面的平行度，同时能够使传感器压紧在所测的内孔壁上，通过数据测量采集进行精确计算深孔直线度，具有结构简单、操作方便、精确可靠、便携高效及成本低廉的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种深孔直线度测量装置，包括主测量结构及连接于其两侧的辅助测量结构；

所述主测量结构包括十字形保护套13，所述十字形保护套13的四个端口内分别设置有传感器10，十字形保护套13的四个端的外表面设置有第一弹簧12，第一弹簧12外圈设置有第一滑套9，第一滑套9顶端设置有第一压盖11，第一压盖11底部设置有外螺纹，所述外螺纹与十字形保护套13端口内壁设置的内螺纹相连接；所述传感器10顶端从第一压盖11中心设置的小孔伸出；

所述辅助测量结构包括十字形保护套13中心的两侧对称设置的第一连接头6b和第二连接头6c，第一连接头6b的一端和第二连接头6c的一端分别通过一字螺钉与十字形保护套13固定连接，所述第一连接头6b的另一端与第一圆筒8的一端螺纹连接，第一圆筒8的另一端与第三连接头6的一端螺纹连接，第三连接头6的另一端通过一字螺钉与第一保护套2的一侧固定连接，第一保护套2的另一侧通过一字螺钉与第四连接头6a的一端固定连接，第四连接头的6a的另一端与第二圆筒1一端螺纹连接，第二圆筒1另一端外接推进杆；所述第一保护套2顶部的外表面设置有第二弹簧5，第二弹簧5外圈设置有第二滑套3，第二滑套3顶端设置有第二压盖4，第二压盖4底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第一保护套2端口内设置的内螺纹相连接；第一保护套2的底部与第一地脚螺栓7螺纹连接；所述第二连接头6c的另一端与第三圆筒14一端螺纹连接，第三圆筒14的另一端与第五连接头6d的一端螺纹连接，第五连接头6d的另一端通过一字螺钉与第二保护套15的一侧固定连接，第二保护套15顶部的外表面设置有第三弹簧5a，第三弹簧5a外圈设置有第三滑套17，第三滑套17顶端设置有第三压盖16，第三压盖16底部设置有外螺纹，所述外螺纹与第二保护套15端口内设置的内螺纹相连接；第二保护套15的底部与第二地脚螺栓18螺纹连接。

所述传感器10为位移传感器。

所述传感器10与外部计算机系统数据信号连接。

所述第一地脚螺栓7与第二地脚螺栓18之间的跨距L＝120mm。

一种深孔直线度测量装置的测量方法：