專利名稱：電磁式測量力加力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于長度計(jì)量測試儀器中的電磁式測量力加力裝置。
用于超精密接觸式測量的儀器必須控制測量力?，F(xiàn)有的電磁式測量力加力裝置，如航天二三0廠的用于超精密一維測頭的電磁式測量力加力裝置，是將線圈與測桿連接，把永久磁鐵固定在殼體上，線圈通電后產(chǎn)生磁場，該磁場與永久磁鐵產(chǎn)生的磁場作用，產(chǎn)生測量力。這種測量力加力裝置由于永久磁鐵固定在殼體上，受線圈寬度的限制，使測桿的移動(dòng)范圍只有10mm左右，不能用于大尺寸的測量。而且，在該移動(dòng)范圍內(nèi)，由于磁場是變化的，所以測量力也是變化的，測量力不穩(wěn)定就會(huì)帶來測量誤差。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種不限制測量范圍且測量力穩(wěn)定，可以控制測量力方向和大小的電磁式測量力加力裝置。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型將永久磁鐵固定在一個(gè)滑塊上，滑塊可在直線導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，線圈固定在相當(dāng)于測桿的氣浮導(dǎo)軌上，永久磁鐵穿通線圈骨架而不與之接觸，線圈相對(duì)于永久磁鐵在軸向上有2mm的移動(dòng)范圍。用手動(dòng)或機(jī)動(dòng)驅(qū)動(dòng)滑塊沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，滑塊撥動(dòng)線圈骨架帶動(dòng)氣浮導(dǎo)軌和測頭運(yùn)動(dòng)。當(dāng)測頭快接近被測面時(shí)(相距1～2mm)，停止驅(qū)動(dòng)，鎖定滑塊或靠摩擦力定位滑塊，對(duì)線圈供給一定的電壓，線圈與永久磁鐵間由于磁場作用就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)給定的測量力加在測頭上。如果向反方向移動(dòng)滑塊，當(dāng)另一個(gè)測頭快接近另一個(gè)測量面時(shí)，仃止滑塊的移動(dòng)，同樣鎖定滑塊或靠摩擦力定位滑塊，對(duì)線圈供給一定的反方向的電壓，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)給定的反方向的測量力加在另一個(gè)測頭上。如果改變加在線圈上電壓的大小就可以改變測量力的大小。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型通過控制電路不僅可以改變測量力的方向，而且可以改變測量力的大?。挥捎谏鲜龌瑝K可以在整個(gè)測量范圍內(nèi)移動(dòng)，所以本實(shí)用新型的測量力加力裝置不限制測量范圍；而且由于上述線圈相對(duì)于永久磁鐵只移動(dòng)1～2mm，磁場變化不大，可以保證測量力穩(wěn)定。
下面根據(jù)附圖中描述的一個(gè)實(shí)施例來解釋本實(shí)用新型。


圖1是本實(shí)用新型的電磁式測量力加力裝置的一個(gè)實(shí)施例的主視圖。
圖中，相當(dāng)于測桿的氣浮導(dǎo)軌1可在兩個(gè)氣浮座2內(nèi)左右移動(dòng)，帶有測頭10的測弓9固定在氣浮導(dǎo)軌1的端頭上，繞有規(guī)定匝數(shù)線圈的線圈骨架8固定在氣浮導(dǎo)軌1上，直線導(dǎo)軌3安裝在氣浮座2上，滑塊4可以在直線導(dǎo)軌3上滑動(dòng)，磁鐵支架6固定在滑塊4上，永久磁鐵7穿通線圈5，不與線圈骨架8接觸地固定在二個(gè)磁鐵支架6上，兩個(gè)磁鐵支架6之間的距離比線圈骨架8的軸向尺寸大2毫米。
用手動(dòng)或機(jī)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)滑塊4，通過一個(gè)磁鐵支架6撥動(dòng)線圈骨架8，帶動(dòng)氣浮導(dǎo)軌1和測頭10運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)測頭10接近一個(gè)測量面時(shí)，停止對(duì)滑塊4的驅(qū)動(dòng)，將滑塊4鎖定或靠摩擦力定位，根據(jù)測量方向，給線圈5加上一定的電壓，氣浮導(dǎo)軌1和測頭10在電磁力的作用下壓向測量面，并保持穩(wěn)定的測量力。切斷電壓，向相反方向驅(qū)動(dòng)滑塊4，通過另一個(gè)磁鐵支架6撥動(dòng)線圈骨架8，帶動(dòng)氣浮導(dǎo)軌1和測頭10向相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)另一個(gè)測頭10接近另一個(gè)測量面時(shí)，停止驅(qū)動(dòng)滑塊4，鎖定滑塊4或靠摩擦力定位，給線圈5加上一定的相反電壓，氣浮導(dǎo)軌1和測頭10在電磁力的作用下壓向另一個(gè)測量面，并保持穩(wěn)定的測量力。可以通過改變加在線圈上電壓的大小來控制測量力的大小。這樣，通過控制電路既可以改變測量力的方向又可以改變測量力的大小。
如果將本實(shí)用新型的電磁式測量力加力裝置用于超精密計(jì)量測試儀器上，可以使測量力在幾十毫克到幾十克的范圍內(nèi)改變，可以方便地改變測量力的方向，測量力的穩(wěn)定性優(yōu)于百分之一，而且不限制儀器的測量范圍。
本實(shí)用新型的電磁式測量力加力裝置不限于上述實(shí)施例，可以有不同的結(jié)構(gòu)。例如，可以將線圈固定在滑塊上，永久磁鐵穿通上述線圈固定在相當(dāng)于測桿的氣浮導(dǎo)軌上。又如，滑塊和導(dǎo)軌可以是滑動(dòng)導(dǎo)軌，也可以是滾動(dòng)導(dǎo)軌或其它導(dǎo)軌。
權(quán)利要求1.一種電磁式測量力加力裝置，由線圈、永久磁鐵、氣浮導(dǎo)軌和測頭組成，其特征在于，線圈固定在端部裝有測頭的氣浮導(dǎo)軌上，永久磁鐵穿通線圈并通過磁鐵支架固定在一個(gè)滑塊上，滑塊安裝在一個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)軌上，線圈相對(duì)永久磁鐵在軸向上有2mm的移動(dòng)距離，沿滑動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)滑塊，通過磁鐵支架撥動(dòng)線圈骨架并帶動(dòng)氣浮導(dǎo)軌和測頭移動(dòng)，當(dāng)測頭接近被測面時(shí)，停止移動(dòng)并鎖定滑塊，對(duì)線圈加電壓，就會(huì)產(chǎn)生恒定的測量力，改變線圈中電流的方向就可改變測量力的方向，改變線圈中電流的大小就可改變測量力的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁式測量力加力裝置，其特征在于，線圈固定在滑塊上，永久磁鐵穿通上述線圈固定在端部裝有測頭的氣浮導(dǎo)軌上。
3.如權(quán)利要求1和2所述的電磁式測量力加力裝置，其特征在于，所述的滑塊和導(dǎo)軌可以是滑動(dòng)導(dǎo)軌，也可以是滾動(dòng)導(dǎo)軌或其它導(dǎo)軌。
專利摘要一種用于長度計(jì)量測試儀器的電磁式測量力加力裝置。將永久磁鐵7固定在滑塊4上,滑塊可在直線導(dǎo)軌3上運(yùn)動(dòng),線圈5固定在裝有測頭10的氣浮導(dǎo)軌1上,永久磁鐵穿通線圈骨架而不與之接觸,線圈相對(duì)永久磁鐵在軸向上有2mm的移動(dòng)范圍。移動(dòng)滑塊,滑塊撥動(dòng)線圈骨架帶動(dòng)氣浮導(dǎo)軌和測頭運(yùn)動(dòng)。當(dāng)測頭快接近被測面時(shí),定位滑塊,對(duì)線圈加一定的電壓,線圈與永久磁鐵間由于磁場作用產(chǎn)生一個(gè)給定的測量力加在測頭上,使測頭壓向被測面。改變線圈中電流的方向和大小就可以改變測量力的方向和大小。
文檔編號(hào)G01L5/00GK2472212SQ01207540
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期2001年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月19日
發(fā)明者張紹宗, 陳智鋒, 張海峰 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)總公司第三○三研究所