电子数显深度卡尺的改进

1 引言

电子数显深度卡尺是采用容栅传感器，并配以大规模集成电路，将位移信号转换为电信号，通过液晶显示数值的一种普通精度测量工具。它由一节3V扣式电池供电，具有手控开关、公英制转换、任意位置清零及数据输出等功能。其特点是读数直观、使用方便、无视觉误差，主要用于测量盲孔或凹槽的深度及台阶的高度。在机械制造业中，实际加工的零件形状多种多样，需要测量的尺寸也很多，大部分外形尺寸可以用普通卡尺直接测量，但有些尺寸如沟槽尺寸、小孔深度、大跨度槽深等直接用普通卡尺是测量不到的。针对以上问题，对原有普通电子数显深度卡尺结构做了许多改进，使其成为具有测量深度、台阶高度、沟槽尺寸、小孔深度及大跨度测量为一身的多功能电子数显深度卡尺。

2 结构简图及功能简介

图1所示普通电子数显深度卡尺主要由尺身、尺框、制动螺丝等机械零件及电路装置组成。测量面与尺身为一体，只能测量盲孔或凹槽的深度及台阶的高度。

图1 普通电子数显深度卡尺

1.尺框 2.液晶显示屏 3.制动螺丝 4.公英制转换按钮 5.数据输出接口 6.尺身 7.电池盖 8.置零按钮 9.开关按钮

图2所示为改进后的多功能电子数显深度卡尺，主要由测头、尺身、尺框、制动螺丝、微动装置、加长测板等机械零件及电路装置组成。测头用两个沉头螺钉固定在尺身前端，装卸非常简单方便，每把尺配有内沟槽测头、测深测头、针式测头、测槽测头等4种不同形式的测头，用户可根据测量需求，自己选择并更换测头。通过更换测头可实现对沟槽尺寸及小孔深度的测量。尺框上有两个通孔，加长测板上有数个与尺框上两个通孔等孔距的螺纹孔，用2个内六方螺钉和2个垫圈，把多功能电子数显深度卡尺和加长测板紧固在一起，使多功能电子数显深度卡尺的基准面和加长测板的基准面处于同一个平面内。为保证测量的准确度，其平面度不得大于0.005mm。每把尺配有150mm、180mm、240mm三种不同长度规格的加长测板，用户可根据测量需求，自己选择加长测板长度及固定多功能电子数显深度卡尺的螺纹孔位置并更换加长测板。通过更换加长测板可实现不同长度大跨度测量。利用数显单元具有任意位置清零的功能，可实现绝对测量和相对测量。

图2 多功能电子数显深度卡尺

1.内沟槽测头 2.针式测头 3.测槽测头 4.测深测头 5.液晶显示屏 6.制动螺丝 7.公英制转换按钮 8.数据输出接口9.微动装置 10.尺身 11.加长测板 12.电池盖 13.置零按钮 14.开关按钮 15.尺框

3 使用方法

根据测量需要选择合适的测头，擦净保护膜表面,清净基准面和测量面,按结构简图安装测头并拧紧。松开制动螺丝，移动尺框，检查显示屏和各按钮工作是否正常。平稳移动尺框（移动力3～8N，移动力变化不得超过2N，移动速度不得超过1.5m/s），使基准面与测量面手感接触，或用零级刀口尺分别在尺框基准面的横向纵向及对角线方向测量，使基准面与测量面在同一平面，此时显示值应为零，否则按ZERO按钮使显示值为零后，即可进行绝对测量。

3.1 深度测量

深度测量时用测深测头，让尺框基准面与被测零件的基准面平稳接触，移动尺身使深度测头的测量面与被测零件的被测面手感接触，此时显示屏上的显示值就是所测值。测量图例如图3（a）所示。

图3 测量图例

3.2 内沟槽测量

内沟槽测量时用内沟槽测头，先将尺框拉到适当位置，然后将尺身伸入沟槽内，让尺框基准面与被测零件的基准面平稳接触，移动尺身使内沟槽测头的测量面与被测零件的被测面手感接触，此时显示屏上的显示值就是所测值。测量图例如图3（b）所示。

3.3 槽内小孔测量

槽内小孔测量时用针式测头，先用第1节的方法测出槽深，按ZERO按钮使显示值为零，移动尺身使针式测头的测针部分伸入小孔内，针尖与孔底手感接触，此时显示屏上的显示值就是所测小孔深度值。测量图例如图3（c）所示。

3.4 大跨度测量

大跨度测量时用加长测板与测头(内沟槽测头、测槽测头、测深测头、针式测头)配合使用，让加长测板的基准面与被测零件的基准面平稳接触，移动尺身使测头的测量面与被测零件的被测面手感接触，此时显示屏上的显示值就是所测值。测量图例如图3（d）所示。

3.5 台阶测量

台阶测量时用测深测头，测量方法同3.3节，测量图例如图 3（e）所示。

3.6 槽宽测量

槽宽测量时用测槽测头，将尺框拉到适当位置，然后将测头伸入沟槽内，让尺框基准面与被测零件的基准面平稳接触，移动尺身使测槽测头的上测量面与被测槽的上面手感接触，按ZERO按钮使显示值为零，再将多功能电子数显深度卡尺翻转，使测槽测头的下测量面与被测槽的下面手感接触，此时显示屏上的显示值就是所测槽宽值。测量图例如图3（f）所示。

4 注意事项

（1）开始使用前，用干燥清洁的布（可沾少许清洁油）反复轻擦保护膜表面。

（2）工作环境：温度为0℃～+40℃，相对湿度 80%以下，防止含水份的液体物质沾湿保护膜表面。

（3）不要在多功能电子数显深度卡尺的任何部位施加电压，以免损坏电路。

（4）长期不使用，请关闭电源并取出电池。

5 结语

通过以上改进，电子数显深度卡尺的使用灵活性增强了，使用范围扩大了。但是，本文介绍的几项改进形式，只是机械加工中最常用的。随着制造业的飞速发展，机械加工零件的形状也会复杂多变，对特种量具的需求会越来越多，我们会根据用户的需求，对原有产品不断进行改进或设计出更多的适用性更强的产品。