[发明专利]内径测量卡尺

说明书

内径测量卡尺是利用全等三角形对应边相等的这一原理设计而成的。利用它可以测出口径较小的容器内径，并直接读数。图1为它的基本工作原理图，利用两根等长的木条AD和BC分别在其中间O点位置开一园孔，把铆钉穿入两孔，使两木条紧靠并铆合，铆合后的两木条均能绕铆钉(或叫转轴)转动。

可以看出，无论两木条转到什么角度，木条均可组成两对由对顶角所组成的全等三角形。在图1(a)中，三角形AOB与三角形COD全等，当然，三角形AOC与三角形BOD也全等。同理，在图1(b)和图1(b)中，三角形AOB也都全等于三角形COD。既然由对顶角(且两边也对应相等)所组成的三角形为全等三角形，那么，无论在图1的哪幅图中，或无论在两木条转到什么角度时，它们的对应边AB始终都与CD相等。

如果说AB是被测物体的内径或长度，则读数CD实际上就是被测物体的内径或长度。对于这样的测量方法也可以说是内测外读。利用这一原理所设计出的内径测量卡尺可测出内径较大，而口径较小(如广口瓶，保温瓶)的被测物体的所需数据。

实际的内径测量卡尺，设计主要是由三部分构成：

①测量臂    ②刻度尺    ③滑动读数环

以400型，ZCW内径测量卡尺(型号是以测量臂的长度来命名的，如400型，指测量臂的长度为400毫米)为例，来说明各部分的设计方案。(一)测量臂：

用所需金属材料加工成长400毫米，宽10毫米，(两测量头部分为14毫米)，厚为4毫米的两根对称性测量臂。加工时，把两根测量臂的端点做成如图2所示的半园形。在两测量臂的中间位置分别钻出直径为4毫米的园孔。园孔钻成后，再以此孔的园心为园心，在两测量臂的相应面，扩出直径为4.5毫米，深度为1毫米的园孔，这样做的目的是：把两孔重合，重合时两测量臂的未扩口面相对接触紧靠。重合后，穿过一铆钉，通过工业手段把铆钉的两头由原来的4毫米扩大到4.5毫米(铆钉所穿过的两测量臂的中间部分，直径为4毫米，而铆钉的两头部分，则被铆粗为4.5毫米，正好铆扩满被扩直径为4.5毫米的园孔扩大区。)这样，该铆钉不会自由穿出，两测量臂更不会自然分离。铆好后，两边的铆钉头均不能突出测量臂外平面。被铆钉铆合在一起的两测量臂，只能绕此铆钉(或叫转轴)自由转动，而不能产生相对位移，被铆在一起的两测量臂如图3所示。

两根测量臂，都是在它的中间和一端钻孔。不过，在扩孔时要注意，若一根测量臂把它的中间孔由原来的直径4毫米扩大到直径4.5毫米，深度为1毫米的园孔，那么它端部的这个孔就应该在背面扩大。或者说，如果它端部的这个孔在这面扩大，那么它中间的那个孔就应该在背面扩大，两根测量臂的扩孔方法均相同。

把两根测量臂未钻孔一端的半园部分(也叫测量头)，在靠它中间孔已扩大的这一面，分别将两半园头部分，并绕半园顶端削去3个毫米。(因半园部分的直径为14毫米，削去顶端后，仍保留直径为：在靠中间已扩孔的这一面是8毫米，面对面仍是14毫米的刀口形半园头)切削后的刀口形测量头如图2所示，把两测量臂铆合后，重合后的两测量头刀口的刀刃面应彼此紧靠。这样做的目的是：两刀刃平行，且基本分布在一条直线上，测量时，可减小两测量头与被测物体的接触面，使测量结果更精确。(二)刻度尺：

如图4所示，把它加工成一端为半园形，并在园心位置钻出直径为4毫米的铆孔，另一端成直角，中间带有刻度，刻度的对面带有滑动托板的刻度尺。

顺便说明一点，刻度尺半园端铆孔的加工方法与测量臂铆孔的加工方法相同。不过根据组装的需要，它确定了在带有刻度的背面，把原钻成直径为4毫米的园孔再扩大到直径为4.5毫米，深度为1毫米的园孔。

在靠近滑动托板的侧面，距半园顶端大约为40毫米的地方，开一个宽为3毫米，深为1.5毫米的“V”型槽(用来固定内径测量卡尺的保护环)。如果把图3所示的测量臂再与图4所示的刻度尺进行铆合，则就成为如图5所示的结合图。

如图5，把测量臂其中一根的C端用铆钉与刻度尺的园形端进行铆合，铆合后，该测量臂应能绕铆钉(或转动轴)转动，并不会产生位移，且铆钉头不能突出测量臂平面，以便于另一根测量臂在滑到与它重合位置时不受阻力。此时，另一根测量臂D端园孔并没有利用，它只有在组装滑动读数环时才能用上。